WO2016124333A1 - Procede d'optimisation d'un courant de mouillage et dispositif de supervision de capteurs a interrupteurs a contact adapte - Google Patents

Procede d'optimisation d'un courant de mouillage et dispositif de supervision de capteurs a interrupteurs a contact adapte Download PDF

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WO2016124333A1
WO2016124333A1 PCT/EP2016/000180 EP2016000180W WO2016124333A1 WO 2016124333 A1 WO2016124333 A1 WO 2016124333A1 EP 2016000180 W EP2016000180 W EP 2016000180W WO 2016124333 A1 WO2016124333 A1 WO 2016124333A1
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current
contact
threshold voltage
circuit
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PCT/EP2016/000180
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Thierry BAVOIS
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Continental Automotive France
Continental Automotive Gmbh
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    • G—PHYSICS
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    • G—PHYSICS
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H1/00—Contacts
    • H01H1/60—Auxiliary means structurally associated with the switch for cleaning or lubricating contact-making surfaces
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    • H01H1/60—Auxiliary means structurally associated with the switch for cleaning or lubricating contact-making surfaces
    • H01H1/605—Cleaning of contact-making surfaces by relatively high voltage pulses

Definitions

  • the invention relates to devices for monitoring sensors with contact switches such as those used to know the state, open or closed, of mechanical switches via an electronic circuit.
  • contact switches such as those used to know the state, open or closed, of mechanical switches via an electronic circuit.
  • contact switches make it possible to determine whether a hood or a door is open or closed, to know the status, "attached” or “not attached", of a seat belt etc.
  • the operating principle of these devices consists in implementing assemblies comprising a single contact switch and a resistor to determine whether a contact is closed or not and to deduce, for example, that a door of a vehicle is open.
  • a single-contact sensor monitoring device may comprise two sets wired in parallel and each comprising a contact switch and, respectively, a first resistor of 50 ohms and a second resistor of 100 ohms, as well as a total capacity of the corresponding cable.
  • the circuit is powered by a 5 volt supply across an input resistor.
  • the voltage across the contact / resistance switch assemblies is determined and the value of the total resistance is deduced therefrom. at the terminals of said sets. From this value, it appears that one or the other, the two or none of the two contact switches is (are) closed (s).
  • the input resistance is sized so that the current in the branches of the circuit corresponding to each of the switch / resistance assemblies is measurable, and therefore sufficiently high.
  • the problem with using a power source is that the voltage across the switch / resistor assemblies may be greater than the supply voltage of the power source. It can also be greater than the saturation voltage of the analog-digital converter.
  • the power available to power the power source is provided by the battery; it is the supply voltage of the battery. It is theoretically up to 12 volts.
  • the supply voltage actually supplied to such a power source is about 4 - 5 volts.
  • wetting current or, more commonly, “wetting current”, according to the English expression well known to those skilled in the art, is even generally imposed.
  • the present invention relates to a wetting current control method for implementation by a contact switch sensor supervision device, said method and said device allowing a current supply at least initially sufficient to deoxidize the contacts, and adjusted, using the method according to the invention to be at a maximum value does not cause saturation of the current source.
  • the present invention relates to a method for optimizing a wetting current, intended to be implemented by a supervision device of circuit contact contact sensor comprising a current source supplied with a supply voltage, at least two assemblies having a contact switch and a series resistor, said at least two assemblies being wired in parallel, and an analog converter -numerical having a saturation voltage.
  • the method according to the invention is remarkable in that it comprises the following steps:
  • a third step according to which, if the second step has led to the shutdown of the current source and the discharge of the circuit, then the current source, at the end of the second step, re-circuits the circuit with an equal supply current at rated current decreased by a predetermined step.
  • the second step is again implemented until the voltage measured at the terminals of said two contact / resistance switch assemblies is less than the threshold voltage.
  • the wetting current is automatically set to the maximum value that does not saturate the power source.
  • the method according to the invention also comprises a fourth step according to which a stabilization delay is implemented, at the end of the third step, during which the voltage at the terminals of the contact / resistance switch assemblies is measured. in order to ensure that said voltage remains below the threshold voltage, it being understood that if, during the stabilization delay, said voltage across the contact / resistance switch assemblies exceeds the threshold voltage, then the second step is again put implemented.
  • the method also comprises a step of calculating the value of the equivalent resistance across said contact / resistance switch assemblies, using the analog-to-digital converter.
  • the discharge is considered complete when the voltage measured at the terminals of said contact / resistance switch assemblies becomes lower than a threshold discharge voltage, predetermined as being equal to the threshold voltage less a margin.
  • the threshold voltage is chosen to be lower than the saturation voltage of the analog-digital converter, so as to guarantee the saturation of the analog-to-digital converter without having to resort to an automatic gain control device.
  • the threshold voltage is configured in real time as a function of the supply voltage of the current source. This makes it possible to take into account the variability of the voltage supplying the power source, as may occur, in particular, in the context of a motor vehicle, while maintaining a wetting current automatically set to an optimum value.
  • a second measurement of the voltage across the contact / resistance switch assemblies is made with a feed current lower than the feed stream having allowed the first calculation, in order to perform a differential calculation to determine more precisely the value of said equivalent resistance.
  • the invention also relates to a device for monitoring circuit-contact contact sensor sensors, said device comprising:
  • At least two assemblies composed of a contact switch and a series resistor, said two assemblies being wired in parallel,
  • An analog-digital converter having a saturation voltage
  • the device for monitoring contact-switch sensors according to the invention is remarkable in that it furthermore comprises:
  • Circuit discharge means Means for comparing said measured voltage with a predetermined threshold voltage lower than the supply voltage of the current source, Circuit discharge means,
  • the discharge means may consist of a current source controlled by a switch. This also contributes to the discharge of the capacitances in principle wired to the terminals of the contact switches.
  • the device according to the invention may comprise second means for comparing said measured voltages with a predetermined discharge threshold voltage, said threshold discharge voltage being equal to the threshold voltage reduced by a margin.
  • second comparison means makes it possible to consider more quickly that the discharge of the circuit is sufficient and thus restart the current source. In this way, the automatic adjustment time of the wetting current is optimized.
  • FIG. 1 represents an electronic diagram of a device able to implement the method according to the invention
  • FIG. 2 shows the diagram showing in particular the evolution of the intensity and voltage as a function of time in the circuit formed by a contact switch sensor monitoring device implementing the method according to the invention.
  • the invention is presented primarily for application in a motor vehicle. However, other applications are also covered by the present invention, especially for implementation in any type of land vehicle.
  • contact switch devices As briefly explained above, in the field of the automobile, it is common to use contact switch devices. A common problem with these devices is that it is essential to ensure that the contacts are deoxidized, so that the measured values can be considered accurate. Therefore, to ensure the deoxidation of the circuit contacts, it is necessary to supply the device with a current greater than a minimum imposed value.
  • the current supplying these devices is thus called the wetting current, more commonly designated by the skilled person under the name of "wetting current".
  • the electronic circuit represented corresponds to a device for monitoring sensors with contact switches.
  • the present invention relates to the regulation of the wetting current, corresponding, in other words, to the optimization of the intensity of the current supplying the device, taking into account the constraints previously expressed: ensuring the deoxidation of the contacts using a sufficient current while not saturating the power source.
  • the device for monitoring sensors with contact switches intended to implement the method according to the invention is in fact powered by a current source A, via a first control bus. It comprises at least two assemblies comprising, in series, a contact switch CT1, CT2 and a resistor R1, R2, and, implicitly, a capacity (not shown schematically) of the wiring, said two assemblies being wired in parallel in the circuit.
  • the device can of course include a larger plurality of switch / resistance assemblies in parallel.
  • the device further comprises a first comparator C1, and preferably a second comparator C2, the operation of which is described below, with a view to enabling control of the discharge of the circuit in the event of saturation.
  • the measured voltage values are relayed to an analog / digital converter CAN charged with their treatment, and in particular the measurement of the value of the equivalent resistance across contact switch / resistor assemblies CT1 / R1, CT2 / R2.
  • connections relating to the control of the current source A and the output of the comparators C1, C2 are routed to a sequencer (not shown), to perform the sequencing described below.
  • the current source A starts by supplying a nominal current having, for example, an intensity equal to 10 mA, greater than the minimum wetting current required.
  • a threshold voltage Vs has been defined, said threshold voltage Vs corresponding to a maximum authorized voltage across the switch / resistor assemblies CT1 / R1, CT2 / R2, so as not to saturate the current source A.
  • This threshold voltage Vs is chosen lower than the supply voltage of the current source A, in order to avoid saturation of said source.
  • said threshold voltage Vs can also be lower than the saturation voltage of the analog-digital converter CAN, to ensure that the latter is not saturated, without having to resort to an automatic gain control device, or AGC for "Automated Gain Control", according to the English name commonly used, to limit the voltage in input of the CAN-to-digital converter. The voltage can thus be measured at a point before the input of the analog-to-digital converter.
  • the measured voltage Vm is compared with the threshold voltage Vs. If it is higher, then the current source A is stopped and the circuit is discharged by suitable discharge means (not shown ) via a second control bus.
  • discharge means of the circuit may for example consist of one or more source (s) of current controlled (s) by (the) switches).
  • the current source A is restarted and supplies the circuit with a current lwet_c having an intensity equal to that of the nominal current minus a predetermined pitch.
  • the predetermined pitch may be equal to 1 mA and, at the first iteration, the supply current then has an intensity equal to 9 mA.
  • the voltage is measured before the analog-to-digital converter CAN and, if the measured voltage Vm is always greater than the threshold voltage Vs, the stop operations of the current source A and circuit discharge are repeated.
  • the current of the supply current lwet_c is again reduced by the predetermined pitch and the current source A re-energizes the circuit with this new reduced supply current.
  • a second comparator C2 may preferably be inserted into the circuit for comparing the measured voltage Vm across the switch / resistance assemblies to a predetermined discharge threshold voltage Vd, said threshold voltage discharge Vd corresponding to the threshold voltage minus a margin.
  • Vd discharge threshold voltage
  • the presence of the second comparator C2 optimizes the adjustment time of the wetting current because it is not necessary to wait for the complete discharge of the circuit.
  • the iteration loop then has a reduced duration.
  • a Tstable stabilization delay is preferably implemented. Indeed, if the voltage Vm measured across the switch / resistor assemblies CT1 / R1, CT2 / R2 does not exceed the threshold voltage Vs, a stabilization delay Tstable, corresponding to a predetermined duration, makes it possible to ensure that the voltage Vm in the circuit is well stabilized and lower than the threshold voltage Vs and the current source A is not saturated.
  • the steps of the method according to the invention of stopping the current source A, discharging the circuit, then restarting the source of current A with a feed current lwet_c having a decreased intensity of the predetermined pitch are repeated.
  • the wetting intensity lwet_g corresponds to the intensity of the current supplied to the circuit forming, for example, a contact switch sensor supervision device.
  • the acquisition of the measurements by the analog-to-digital converter CAN to calculate the value of the equivalent resistance across the contact / resistance switch sets CT1 / R1, C2 / R2 can then begin.
  • the method according to the invention allows automatic adjustment of an optimum wetting current lwet_g.
  • the process implements the step of stopping source A and discharging the circuit.
  • the current source A can be restarted with a lower supply current lwet_c. a predetermined step.
  • the method according to the invention provides for performing the calculation of the value of the equivalent resistance a second time, with a feed current having a further reduced intensity of the predetermined pitch with respect to the wetting intensity determined at the end of the process steps described above.
  • a feed current having a further reduced intensity of the predetermined pitch with respect to the wetting intensity determined at the end of the process steps described above.
  • the threshold voltage Vs is evolutionarily predetermined, in real time, as a function of the voltage of the current source A.
  • the line voltage provided by the battery may not be constant and depend on the vehicle situation and the use of its equipment.
  • the line voltage supplied by the battery can change depending on the start or stop state of the engine, and the alternation of these states, in the context of a vehicle with a motorization type "stop and go” , generates a certain instability of the line voltage supplied by the battery, and therefore of the supply voltage of a current source supplying a contact switch sensor supervision device.
  • the method according to the invention therefore provides for measuring the voltage of the current source and determining the value of the threshold voltage as a function of said measured value of the voltage of the current source.
  • the threshold voltage Vs is preferably determined through the formula:
  • Vs Va - Vs_sat
  • Va is the supply voltage of the battery and Vs_sat is the saturation voltage of the current source.
  • the present invention also relates to a device for monitoring sensors with contact switches comprising all the means for implementing the method for adjusting and optimizing the wetting current described above.
  • a device for monitoring sensors with contact switches comprising all the means for implementing the method for adjusting and optimizing the wetting current described above.
  • Such a device consists of an electronic circuit comprising a current source, at least two sets composed of a contact switch and a series resistor, said two sets being wired in parallel, and an analog-digital converter.
  • this device comprises means for measuring the voltage across the switch / resistance assemblies, and a first comparator for comparing said voltage with a predetermined threshold voltage lower than the supply voltage of the current source.
  • said threshold voltage is also lower than the saturation voltage of the analog-to-digital converter.
  • the device comprises circuit discharge means, which may consist of capacitors connected in parallel with the switches.
  • the device according to the invention may also comprise, preferably, a second comparator for comparing the voltage measured across the switch / resistance assemblies with a discharge threshold voltage corresponding to the threshold voltage reduced by a margin.
  • the contact switch sensor monitoring device thus comprises the means for implementing the method of optimizing the wetting current described above.
  • the present invention relates to a method for automatically adjusting the wetting current lwet_g supplying an electronic circuit constituting a device for monitoring sensors with contact switches.
  • the process according to the invention has the advantage of making it possible to optimize said wetting current, which is determined at the highest value that does not saturate the source or, where appropriate, the analog-to-digital converter.
  • the invention also covers a device for monitoring sensors with contact switches adapted to the implementation of such a method.

Abstract

Procédé d'optimisation d'un courant de mouillage, pour un dispositif de supervision de capteurs à interrupteurs à contact comprenant une source de courant et au moins deux ensembles interrupteur / résistance (CT1/R1, CT2/R2) en parallèle, comprenant les étapes suivantes : • la source de courant (A) alimente le circuit avec un courant nominal; • si une tension mesurée (Vm) aux bornes desdits ensembles interrupteur / résistance est supérieure à une tension seuil (Vs), ladite tension seuil étant inférieure à la tension d'alimentation de la source de courant ainsi qu'à la tension de saturation du convertisseur analogique- numérique (CAN), alors la source de courant est arrêtée et des moyens de décharge du circuit sont mis en œuvre; • la source de courant réalimente le circuit avec un courant d'alimentation (lwet_c) égal au courant nominal diminué d'un pas prédéterminé. Ces deux dernières étapes sont réitérées jusqu'à ce que la tension mesurée soit inférieure à la tension seuil.

Description

Procédé d'optimisation d'un courant de mouillage et dispositif de supervision de capteurs à interrupteurs à contact adapté
L'invention concerne les dispositifs de supervision de capteurs à interrupteurs à contact tels que ceux utilisés pour connaître l'état, ouvert ou fermé, d'interrupteurs mécaniques par l'intermédiaire d'un circuit électronique. Par exemple, dans le domaine de l'automobile, des tels interrupteurs à contact permettent de déterminer si un capot ou une portière sont ouverts ou fermés, de connaître le statut, « attachée » ou « non attachée », d'une ceinture de sécurité etc.
De façon simplifiée, le principe de fonctionnement de ces dispositifs consiste à mettre en œuvre des ensembles comprenant un interrupteur à contact simple et une résistance pour déterminer si un contact est fermé ou non et en déduire, par exemple, qu'une portière d'un véhicule est ouverte.
Pour ce faire, on cherche à mesurer la valeur des résistances pour déterminer si un ou plusieurs interrupteurs à contact est (sont) ouvert(s) ou fermé(s). En général, notamment dans le domaine automobile, plusieurs ensembles composés d'un interrupteur à contact et d'une résistance sont ainsi câblés en parallèle en vue de permettre la supervision de plusieurs capteurs différents, en calculant la valeur de la résistance équivalente aux bornes desdits ensembles câblés en parallèle.
Ainsi, par exemple, un dispositif de supervision de capteurs à contact simple peut comprendre deux ensembles câblés en parallèle et comprenant chacun un interrupteur à contact et, respectivement, une première résistance valant 50 ohms et une deuxième résistance valant 100 ohms, ainsi qu'une capacité totale du câble correspondant. Le circuit est alimenté par une alimentation de 5 volts aux bornes d'une résistance d'entrée. A l'aide d'un convertisseur analogique-numérique et par l'intermédiaire d'un calcul du type « pont diviseur », on détermine la tension aux bornes des ensembles interrupteur à contact / résistance et on en déduit la valeur de la résistance totale aux bornes desdits ensembles. De cette valeur, il ressort que l'un ou l'autre, les deux ou aucun des deux interrupteurs à contact est (sont) fermé(s). En effet, en référence aux valeurs numériques ci-dessus, si la résistance totale calculée aux bornes des ensembles interrupteur / résistance vaut 33 ohms, alors les deux interrupteurs sont fermés. Si la résistance totale calculée aux bornes des ensembles interrupteur / résistance vaut 50 ohms, alors seul l'interrupteur en série avec la première résistance est fermé. Enfin, si la résistance totale calculée aux bornes des ensembles interrupteur / résistance vaut 100 ohms, alors seul l'interrupteur en série avec la deuxième résistance est fermé.
Dans ce contexte technique, connu de l'homme du métier, la résistance d'entrée est dimensionnée pour que le courant dans les branches du circuit correspondant à chacun des ensembles interrupteur / résistance soit mesurable, et donc suffisamment élevé.
En outre, pour réaliser un calcul de type « pont diviseur », il est nécessaire de mesurer, pour chaque calcul, deux tensions dans le circuit, soit la tension correspondant au pont diviseur, mais aussi la tension d'alimentation, égale à 5 volts dans cet exemple.
Pour pallier ce problème, il a été proposé, dans l'état de la technique, d'utiliser comme alimentation une source de courant, et non une source en tension.
Le problème qui découle de l'utilisation d'une source de courant réside dans le fait que la tension aux bornes des ensembles interrupteur / résistance peut être supérieure à la tension d'alimentation de la source de courant. Elle peut aussi être supérieure à la tension de saturation du convertisseur analogique-numérique.
En effet dans le contexte d'un véhicule automobile, l'alimentation disponible pour alimenter la source de courant est fournie par la batterie ; il s'agit de la tension d'alimentation de la batterie. Elle est en théorie d'au maximum 12 volts. En pratique, et en particulier dans le cas de véhicule équipé d'une technologie du type « stop and go », signifiant en pratique « arrêter » [le moteur] et « redémarrer », en fonction de la situation, la tension d'alimentation réellement fournie à une telle source de courant est d'environ 4 - 5 volts.
Autre problématique générale liée à la mise en œuvre d'un dispositif de supervision du type comprenant des interrupteurs à contact simple : il est important d'être en mesure de déterminer la valeur de résistances sur un spectre le plus large possible. En ce sens, dans le domaine de l'automobile, il est fréquent qu'une pluralité d'ensembles interrupteur / résistance, avec des valeurs de résistances imposées, soit mis en œuvre.
Une contrainte réside en outre dans le fait qu'il est nécessaire, dans ce type de dispositif, de s'assurer que les contacts sont désoxydés. Dans le domaine de l'automobile, un courant minimum, appelé courant de mouillage, ou, plus couramment, « wetting current », selon l'expression anglaise bien connue de l'homme du métier, est même généralement imposé.
Il existe donc un besoin de trouver un moyen pour que, dans un tel dispositif, la source de courant ne puisse pas être saturée. Pour cela, la présente invention concerne un procédé de réglage du courant de mouillage destiné à une mise en œuvre par un dispositif de supervision de capteurs à interrupteurs à contact, ledit procédé et ledit dispositif permettant une alimentation en courant au moins initialement suffisante pour désoxyder les contacts, et réglé, grâce au procédé selon l'invention, pour être à une valeur maximale n'entraînant pas de saturation de la source de courant.
Plus précisément, la présente invention concerne un procédé d'optimisation d'un courant de mouillage, destiné à être mis en œuvre par un dispositif de supervision de capteurs à interrupteurs à contact formant un circuit comprenant une source de courant alimentée par une tension d'alimentation, au moins deux ensembles comportant un interrupteur à contact et une résistance en série, lesdits au moins deux ensembles étant câblés en parallèle, et un convertisseur analogique-numérique présentant une tension de saturation. Le procédé selon l'invention est remarquable en ce qu'il comprend les étapes suivantes :
• une première étape selon laquelle la source de courant alimente le circuit avec un courant nominal supérieur au courant de mouillage requis par l'intermédiaire d'un premier bus de commande ;
· une deuxième étape selon laquelle, si une tension mesurée aux bornes desdits ensembles interrupteur à contact / résistance est supérieure à une tension seuil prédéterminée, ladite tension seuil étant choisie inférieure à la tension d'alimentation de la source de courant, alors la source de courant est arrêtée et des moyens de décharge du circuit sont mis en œuvre par l'intermédiaire d'un second bus de commande ;
• une troisième étape selon laquelle, si la deuxième étape a entraîné l'arrêt de la source de courant et la décharge du circuit, alors la source de courant, au terme de la deuxième étape, réalimente le circuit avec un courant d'alimentation égal au courant nominal diminué d'un pas prédéterminé.
Au terme de la troisième étape, la deuxième étape est à nouveau mise en oeuvre jusqu'à ce que la tension mesurée aux bornes desdits deux ensembles interrupteur à contact / résistance soit inférieure à la tension seuil.
De cette façon, le courant de mouillage est réglé automatiquement à la valeur maximale ne saturant pas la source de courant.
Selon un mode de réalisation, le procédé selon l'invention comprend également une quatrième étape selon laquelle une temporisation de stabilisation est mise en œuvre, au terme de la troisième étape, durant laquelle la tension aux bornes des ensembles interrupteur à contact / résistance est mesurée afin de s'assurer que ladite tension reste inférieure à la tension seuil, étant entendu que, si durant la temporisation de stabilisation, ladite tension aux bornes des ensembles interrupteur à contact / résistance dépasse la tension seuil, alors la deuxième étape est de nouveau mise en œuvre.
De préférence, le procédé comprend également une étape de calcul de la valeur de la résistance équivalente aux bornes desdits ensembles interrupteur à contact / résistance, à l'aide du convertisseur analogique-numérique.
Ainsi, il est possible de déterminer le(s)quel(s) des interrupteurs est (sont) ouvert(s), respectivement fermé(s). Selon un mode de réalisation, lors de la troisième étape, la décharge est considérée comme terminée dès lors que la tension mesurée aux bornes desdits ensembles interrupteur à contact / résistance devient inférieure à une tension seuil de décharge, prédéterminée comme étant égale à la tension seuil diminuée d'une marge.
Cela permet un gain de temps avant le redémarrage de la source de courant, et donc un réglage plus rapide du courant de mouillage optimal. La décharge du circuit est ainsi contrôlée par la présence d'un deuxième comparateur.
Selon un mode de réalisation, la tension seuil est choisie inférieure à la tension de saturation du convertisseur analogique-numérique, de façon à garantir la non- saturation du convertisseur analogique-numérique sans avoir à recourir à un dispositif de contrôle automatique du gain.
Selon un mode de réalisation, la tension seuil est configurée en temps réel en fonction de la tension d'alimentation de la source de courant. Cela permet de tenir compte de la variabilité de la tension alimentant la source de courant, comme cela peut se produire, notamment, dans le contexte d'un véhicule automobile, tout en conservant un courant de mouillage réglé automatiquement à une valeur optimale.
Selon un mode de réalisation, après le calcul de la valeur de ladite résistance équivalente aux bornes des ensembles interrupteur à contact / résistance, correspondant à un premier calcul, une deuxième mesure de la tension aux bornes des ensembles interrupteur à contact / résistance est réalisée avec un courant d'alimentation inférieur au courant d'alimentation ayant permis le premier calcul, en vue de réaliser un calcul différentiel permettant de déterminer plus précisément la valeur de ladite résistance équivalente.
Cela permet par exemple de s'immuniser des problèmes de décalages de masse entre le châssis d'une voiture et le module électronique.
L'invention concerne également un dispositif de supervision de capteurs à interrupteurs à contact formant un circuit, ledit dispositif comprenant :
• au moins deux ensembles composés d'un interrupteur à contact et d'une résistance en série, lesdits deux ensembles étant câblés en parallèle,
· une source de courant alimentée par une tension d'alimentation,
• un convertisseur analogique-numérique présentant une tension de saturation.
Le dispositif de supervision de capteurs à interrupteurs à contact selon l'invention est remarquable en ce qu'il comprend par ailleurs :
• des moyens de mesure de la tension aux bornes desdits ensembles interrupteur à contact / résistance,
• des moyens de comparaison de ladite tension mesurée à une tension seuil prédéterminée inférieure à la tension d'alimentation de la source de courant, • des moyens de décharge du circuit,
et en ce qu'il est configuré pour mettre en œuvre le procédé tel que brièvement décrit ci- dessus.
Avantageusement, les moyens de décharge peuvent consister en une source de courant pilotée par un interrupteur. Cela contribue par ailleurs à la décharge des capacités en principe câblées aux bornes des interrupteurs à contact.
Avantageusement, le dispositif selon l'invention peut comprendre des seconds moyens de comparaison desdites tensions mesurées à une tension seuil de décharge prédéterminée, ladite tension seuil de décharge étant égale à la tension seuil diminuée d'une marge. La présence de ces deuxièmes moyens de comparaison permet de pouvoir considérer plus rapidement que la décharge du circuit est suffisante et ainsi redémarrer la source de courant. De cette manière, le temps de réglage automatique du courant de mouillage est optimisé.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple, et se référant aux dessins annexés sur lesquels :
- la figure 1 représente un schéma électronique d'un dispositif apte à mettre en œuvre le procédé selon l'invention ;
- la figure 2 représente le schéma montrant en particulier l'évolution de l'intensité et de la tension en fonction du temps dans le circuit formé par un dispositif de supervision de capteurs à interrupteurs à contact mettant en œuvre le procédé selon l'invention.
Il faut noter que les figures exposent l'invention de manière détaillée pour en permettre la mise en œuvre, lesdites figures pouvant bien entendu également servir à mieux définir l'invention.
L'invention est présentée principalement en vue d'une application dans un véhicule automobile. Cependant, d'autres applications sont également visées par la présente invention, notamment en vue d'une mise en œuvre dans tout type de véhicule terrestre.
Comme brièvement expliqué précédemment, dans le domaine de l'automobile, il est fréquent de recourir à des dispositifs d'interrupteur à contact. Un problème courant de ces dispositifs est lié au fait qu'il est indispensable de s'assurer que les contacts sont bien désoxydés, de telle sorte que les valeurs mesurées pourront être considérées comme justes. De ce fait, afin de garantir la désoxydation des contacts du circuit, il est nécessaire d'alimenter le dispositif avec un courant supérieur à une valeur minimale imposée. Le courant alimentant ces dispositifs est ainsi appelé courant de mouillage, plus couramment désigné, par l'homme du métier, sous l'appellation anglaise de « wetting current ». En référence à la figure 1 , le circuit électronique représenté correspond à un dispositif de supervision de capteurs à interrupteurs à contact. Dans ce cadre, la présente invention concerne le réglage du courant de mouillage, correspondant, en d'autres termes, à l'optimisation de l'intensité du courant alimentant le dispositif, en tenant compte des contraintes exprimées précédemment : assurer la désoxydation des contacts à l'aide d'un courant suffisant tout en ne saturant pas la source de courant.
Le dispositif de supervision de capteurs à interrupteurs à contact destiné à mettre en œuvre le procédé selon l'invention, et dont un schéma électronique est représenté à la figure 1, est en effet alimenté par une source de courant A, par l'intermédiaire d'un premier bus de commande. Il comprend au moins deux ensembles comprenant, en série, un interrupteur à contact CT1 , CT2 et une résistance R1 , R2, ainsi que, de façon implicite, une capacité (non schématisée) du câblage, lesdits deux ensembles étant câblés en parallèle dans le circuit. Le dispositif peut bien entendu comprendre une pluralité plus importante d'ensembles interrupteur / résistance en parallèle. Le dispositif comprend en outre un premier comparateur C1 , et, de préférence, un deuxième comparateur C2, dont le fonctionnement est décrit ci-après, en vue de permettre le pilotage de la décharge du circuit en cas de saturation. En fonctionnement nominale, c'est-à-dire en dehors de toute saturation de la source de courant A, les valeurs de tension mesurées sont relayées vers un convertisseur analogique / numérique CAN chargé de leur traitement, et en particulier de la mesure de la valeur de la résistance équivalente aux bornes des ensembles interrupteur à contact / résistance CT1/R1 , CT2/R2.
Dans ce contexte, des connexions relatives au contrôle de la source de courant A et à la sortie des comparateurs C1 , C2 sont acheminées jusqu'à un séquenceur (non représenté), pour effectuer le séquençage décrit ci-après.
En référence à la figure 2, pour commencer, la source de courant A démarre en fournissant un courant nominal présentant, par exemple, une intensité égale à 10 mA, supérieure au courant de mouillage minimal requis.
Préalablement, une tension seuil Vs a été définie, ladite tension seuil Vs correspondant à une tension maximale autorisée aux bornes des ensembles interrupteur / résistance CT1/R1 , CT2/R2, en vue de ne pas saturer la source de courant A. Cette tension seuil Vs est choisie inférieure à la tension d'alimentation de la source de courant A, dans le but d'éviter toute saturation de ladite source. De préférence, ladite tension seuil Vs peut aussi être inférieure à la tension de saturation du convertisseur analogique-numérique CAN, afin de s'assurer que ce dernier n'est pas saturé, sans avoir à recourir à un dispositif de contrôle automatique du gain, ou AGC pour « Automated Gain Control », selon la dénomination anglaise couramment utilisée, pour limiter la tension en entrée du convertisseur analogique-numérique CAN. La tension peut ainsi être mesurée en un point situé avant l'entrée du convertisseur analogique-numérique.
A l'aide d'un premier comparateur C1 , la tension mesurée Vm est comparée à la tension seuil Vs. Si elle est supérieure, alors la source de courant A est arrêtée et le circuit est déchargé par des moyens de décharge adaptés (non représentés) par l'intermédiaire d'un second bus de commande. Ces moyens de décharge du circuit peuvent par exemple consister en une ou plusieurs source(s) de courant pilotée(s) par un (des) interrupteurs).
Après décharge du circuit, en référence à la figure 2, la source de courant A est redémarrée et alimente le circuit avec un courant lwet_c présentant une intensité égale à celle du courant nominal diminué d'un pas prédéterminé. Par exemple, le pas prédéterminé peut être égal à 1 mA et, à la première itération, le courant d'alimentation présente alors une intensité égale à 9 mA.
A nouveau, la tension est mesurée avant le convertisseur analogique- numérique CAN et, si la tension mesurée Vm est toujours supérieure à la tension seuil Vs, les opérations d'arrêt de la source de courant A et de décharge de circuit sont réitérées. L'intensité du courant d'alimentation lwet_c est de nouveau diminuée du pas prédéterminé et la source de courant A réalimente le circuit avec ce nouveau courant d'alimentation réduit.
En référence à la figure 1 , il est à noter qu'un deuxième comparateur C2 peut de préférence être inséré dans le circuit pour comparer la tension mesurée Vm aux bornes des ensembles interrupteur / résistance à une tension seuil de décharge Vd prédéterminée, ladite tension seuil de décharge Vd correspondant à la tension seuil diminuée d'une marge. Selon ce mode de réalisation, il est considéré que dès lors que la tension Vm aux bornes des ensembles interrupteur / résistance CT1/R1 , CT2/R2, mesurée avant le convertisseur analogique-numérique CAN, devient inférieure à la tension seuil de décharge Vd, le circuit est suffisamment déchargé. La décharge est par conséquent stoppée et la source de courant A est redémarrée, avec une intensité d'alimentation lwet_c diminuée du pas prédéterminée, comme décrit précédemment.
La présence du deuxième comparateur C2 permet d'optimiser le temps de réglage du courant de mouillage car il n'est pas nécessaire d'attendre la décharge complète du circuit. La boucle d'itération présente alors une durée réduite.
Soit directement, avec un courant présentant une intensité nominale, soit après un certain nombre d'itérations, le procédé permet ainsi d'aboutir à une situation dans laquelle le courant d'alimentation lwet_g avec lequel la source de courant A alimentant le circuit n'engendre pas le dépassement de la tension seuil Vs. En référence à la figure 2, dès lors, une temporisation de stabilisation Tstable est de préférence mise en œuvre. En effet, si la tension Vm mesurée aux bornes des ensembles interrupteur / résistance CT1/R1 , CT2/R2 ne dépasse pas la tension seuil Vs, une temporisation de stabilisation Tstable, correspondant à une durée prédéterminée, permet de s'assurer que la tension Vm dans le circuit est bien stabilisée et inférieure à la tension seuil Vs et que la source de courant A n'est donc pas saturée. Si toutefois, avant la fin de la temporisation de stabilisation Tstable, la tension Vm mesurée dépasse la tension seuil Vs, alors les étapes du procédé selon l'invention consistant à arrêter la source de courant A, décharger le circuit, puis redémarrer la source de courant A avec un courant d'alimentation lwet_c présentant une intensité diminuée du pas prédéterminé sont réitérées.
Dès lors qu'au terme de la temporisation de stabilisation Tstable, la tension Vm dans le circuit, mesurée aux bornes des ensembles interrupteur / résistance CT1/R1 , CT2/R2, est stable et inférieure à la tension seuil Vs, il est considéré que l'intensité de mouillage lwet_g est réglée de façon optimale. Cette intensité de mouillage correspond par conséquent à l'intensité du courant alimentant le circuit formant, par exemple, un dispositif de supervision de capteurs à interrupteurs à contact. L'acquisition des mesures par le convertisseur analogique-numérique CAN en vue du calcul de la valeur de la résistance équivalente aux bornes des ensembles interrupteur à contact / résistance CT1/R1 , ÇT2/R2 peut alors commencer.
Ainsi, en référence à la figure 2, le procédé selon l'invention permet un réglage automatique d'un courant de mouillage optimal lwet_g. Tant que le courant d'alimentation engendre un dépassement de la tension seuil Vs par la tension Vm mesurée aux bornes des ensembles interrupteur / résistance CT1/R1 , CT2/R2, risquant d'entraîner une saturation de la source de courant A, le procédé met en œuvre l'étape consistant à arrêter la source A et à décharger le circuit. Dès lors que la tension Vm mesurée aux bornes des ensembles interrupteur / résistance CT1/R1 , CT2/R2 repasse en dessous d'une tension seuil de décharge Vd, la source de courant A peut être redémarrée avec un courant d'alimentation lwet_c diminuée d'un pas prédéterminé.
Après plusieurs itérations, selon l'exemple de la figure 2, lorsque la tension mesurée Vm aux bornes des ensembles interrupteur / résistance CT1/R1 , CT2/R2 reste inférieure à la tension seuil Vs, et après avoir respecté une temporisation de stabilisation Tstable, le courant de mouillage optimal lwet_g est atteint, en un temps minimal.
Le procédé selon l'invention peut alors prévoir le calcul des valeurs de la résistance équivalente aux bornes des ensembles interrupteur / résistance CT1/R1 , CT2/R2, en mettant simplement en œuvre la formule : R = Vm / Iwet, où R est la valeur de la résistance équivalente à calculer, Vm est la tension aux bornes des ensembles interrupteur à contact / résistance CT1/R1 , CT2/R2, et Iwet est l'intensité de mouillage.
Selon un mode de réalisation, de façon optionnelle, le procédé selon l'invention prévoit la réalisation du calcul de la valeur de la résistance équivalente une deuxième fois, avec un courant d'alimentation présentant une intensité encore diminuée du pas prédéterminé par rapport à l'intensité de mouillage déterminée au terme des étapes du procédé décrites ci-dessus. De cette façon, il est garanti que la source de courant A n'est pas saturée, et il est loisible d'effectuer un calcul différentiel, en vue de réaliser une détermination plus fine de la valeur de la résistance équivalente aux bornes des ensembles interrupteur / résistance CT1/R1 , CT2/R2. Cela permet une détermination plus précise de l'état des capteurs supervisés, notamment dans le cas où il y a un nombre important d'ensembles interrupteur / résistance câblés en parallèle.
Selon un mode de réalisation, il est également prévu que la tension seuil Vs soit prédéterminée de façon évolutive, en temps réel, en fonction de la tension de la source de courant A. En effet, en particulier dans le contexte d'une application dans le domaine de l'automobile, la tension de ligne, fournie par la batterie, peut ne pas être constante et dépendre de la situation du véhicule et de l'utilisation de ses équipements. Par exemple, la tension de ligne fournie par la batterie peut évoluer en fonction de l'état démarré ou arrêté du moteur, et l'alternance de ces états, dans le contexte d'un véhicule présentant une motorisation du type « stop and go », engendre une certaine instabilité de la tension de ligne fournie par la batterie, et donc de la tension d'alimentation d'une source de courant alimentant un dispositif de supervision de capteurs à interrupteurs à contact.
Selon un mode de réalisation, le procédé selon l'invention prévoie par conséquent la mesure de la tension de la source de courant et la détermination de la valeur de la tension seuil en fonction de ladite valeur mesurée de la tension de la source de courant. Dans ce cas, la tension seuil Vs est de préférence déterminée à travers la formule :
Vs = Va - Vs_sat,
où Va est la tension d'alimentation de la batterie et Vs_sat est la tension de saturation de la source de courant.
La présente invention concerne également un dispositif de supervision de capteurs à interrupteurs à contact comprenant l'ensemble des moyens permettant la mise en œuvre du procédé de réglage et d'optimisation du courant de mouillage précédemment décrit. Un tel dispositif consiste en un circuit électronique comprenant une source de courant, au moins deux ensembles composés d'un interrupteur à contact et d'une résistance en série, lesdits deux ensembles étant câblés en parallèle, et un convertisseur analogique-numérique.
En outre, ce dispositif comprend des moyens de mesure de la tension aux bornes des ensembles interrupteur / résistance, et un premier comparateur pour comparer ladite tension à une tension seuil prédéterminée inférieure à la tension d'alimentation de la source de courant. De préférence, ladite tension seuil est également inférieure à la tension de saturation du convertisseur analogique-numérique.
Par ailleurs, le dispositif comprend des moyens de décharge du circuit, pouvant consister en des capacités câblées en parallèle des interrupteurs.
Le dispositif selon l'invention peut également comprendre, de préférence, un deuxième comparateur pour comparer la tension mesurée aux bornes des ensembles interrupteur / résistance à une tension seuil de décharge correspondant à la tension seuil diminuée d'une marge.
Le dispositif de supervision de capteurs à interrupteur à contact selon l'invention comprend ainsi les moyens pour mettre en œuvre le procédé d'optimisation du courant de mouillage décrit précédemment.
En résumé, la présente invention concerne un procédé permettant le réglage automatique du courant de mouillage lwet_g alimentant un circuit électronique constitutif d'un dispositif de supervision de capteurs à interrupteurs à contact.
Le procédé selon l'invention présente en particulier l'avantage de rendre possible l'optimisation dudit courant de mouillage, qui se trouve déterminé à la plus grande valeur ne saturant ni la source, ni, le cas échéant, le convertisseur analogique- numérique.
L'invention couvre également un dispositif de supervision de capteurs à interrupteurs à contact adapté à la mise en oeuvre d'un tel procédé.
Il est précisé, en outre, que la présente invention n'est pas limitée aux exemples décrits ci-dessus et est susceptible de nombreuses variantes accessibles à l'homme de l'art.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé d'optimisation d'un courant de mouillage, destiné à être mis en œuvre par un dispositif de supervision de capteurs à interrupteurs à contact formant un circuit comprenant une source de courant (A) alimentée par une tension d'alimentation, au moins deux ensembles comportant un interrupteur à contact (CT1 , CT2) et une résistance (R1, R2) en série, lesdits au moins deux ensembles (CT1/R1 , CT2/R2) étant câblés en parallèle, et un convertisseur analogique-numérique (CAN) présentant une tension de saturation, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes :
• une première étape selon laquelle la source de courant (A) alimente le circuit avec un courant nominal par l'intermédiaire d'un premier bus de commande ; · une deuxième étape selon laquelle, si une tension mesurée (Vm) aux bornes desdits ensembles interrupteur à contact / résistance (CT1/R1 , CT2/R2) est supérieure à une tension seuil (Vs) prédéterminée, ladite tension seuil (Vs) étant choisie inférieure à la tension d'alimentation de la source de courant (A), alors la source de courant est arrêtée et des moyens de décharge du circuit sont mis en œuvre par l'intermédiaire d'un second bus de commande ;
• une troisième étape selon laquelle, si la deuxième étape a entraîné l'arrêt de la source de courant (A) et la décharge du circuit, alors la source de courant (A) réalimente le circuit avec un courant d'alimentation égal au courant nominal diminué d'un pas prédéterminé,
et en ce qu'au terme de la troisième étape, la deuxième étape est à nouveau mise en œuvre jusqu'à ce que la tension mesurée aux bornes desdits deux ensembles interrupteur à contact / résistance (CT1/R1 , CT2/R2) soit inférieure à la tension seuil (Vs).
2. Procédé d'optimisation d'un courant de mouillage selon la revendication 1 , caractérisé en ce qu'il comprend également une quatrième étape selon laquelle une temporisation de stabilisation (Tstable) est mise en œuvre, au terme de la troisième étape, durant laquelle la tension (Vm) aux bornes des ensembles interrupteur à contact / résistance (CT1/R1 , CT2/R2) est mesurée afin de s'assurer que ladite tension (Vm) reste inférieure à la tension seuil (Vs), étant entendu que, si durant la temporisation de stabilisation (Tstable), ladite tension (Vm) aux bornes des ensembles interrupteur à contact / résistance (CT1/R1 , CT2/R2) dépasse la tension seuil (Vs), alors la deuxième étape est de nouveau mise en œuvre.
3. Procédé de réglage d'un courant de mouillage selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend également une étape de calcul de la valeur de la résistance équivalente aux bornes desdits ensembles interrupteur à contact / résistance (CT1/R1 , CT2/R2).
4. Procédé d'optimisation d'un courant de mouillage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que, lors de la troisième étape, la décharge est considérée comme terminée dès lors que la tension (Vm) mesurée aux bornes desdits ensembles interrupteur à contact / résistance (CT1/R1 , CT2/R2) devient inférieure à une tension seuil de décharge (Vd), prédéterminée comme étant égale à la tension seuil (Vs) diminuée d'une marge.
5. Procédé d'optimisation d'un courant de mouillage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la tension seuil (Vs) est choisie inférieure à la tension de saturation du convertisseur analogique-numérique (CAN).
6. Procédé d'optimisation d'un courant de mouillage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la tension seuil (Vs) est configurée en temps réel en fonction de la tension d'alimentation de la source de courant (A).
7. Procédé d'optimisation d'un courant de mouillage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'après le calcul de la valeur de ladite résistance équivalente aux bornes des ensembles interrupteur à contact / résistance (CT1/R1 , CT2/R2), correspondant à un premier calcul, une deuxième mesure de la tension aux bornes des ensembles interrupteur à contact / résistance (CT1/R1 , CT2/R2) est réalisée avec un courant d'alimentation inférieur au courant d'alimentation ayant permis le premier calcul, en vue de réaliser un calcul différentiel permettant de déterminer plus précisément la valeur de ladite résistance équivalente.
8. Dispositif de supervision de capteurs à interrupteurs à contact formant un circuit destiné à mettre en œuvre le procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, ledit dispositif comprenant :
• au moins deux ensembles (CT1/R1 , CT2/R2) composés d'un interrupteur à contact et d'une résistance en série, lesdits deux ensembles étant câblés en parallèle,
• une source de courant (A) alimentée par une tension d'alimentation,
• un convertisseur analogique numérique (CAN) présentant une tension de saturation,
ledit dispositif de supervision de capteurs à interrupteurs à contact étant caractérisé en ce qu'il comprend par ailleurs :
• des moyens de mesure de la tension aux bornes desdits ensembles interrupteur à contact / résistance (CT1/R1 , CT2/R2), • des moyens de comparaison (C1 ) de ladite tension mesurée (Vm) à une tension seuil (Vs) prédéterminée inférieure à la tension d'alimentation de la source de courant (A),
• des moyens de décharge du circuit,
et en ce qu'il est configuré pour mettre en oeuvre le procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7.
9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que les moyens de décharge consistent en une source de courant pilotée par un interrupteur.
10. Dispositif selon l'une des revendications 8 à 9, caractérisé en ce qu'il comprend des seconds moyens de comparaison (C2) de ladite tension mesurée (Vm) à une tension seuil de décharge (Vd) prédéterminée, ladite tension seuil de décharge (Vd) étant égale à la tension seuil (Vs) diminuée d'une marge.
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