WO2019073152A1 - Procédé de synchronisation pour la lecture d'un état d'un contact électrique de véhicule automobile - Google Patents

Procédé de synchronisation pour la lecture d'un état d'un contact électrique de véhicule automobile Download PDF

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WO2019073152A1
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signal
task
interface module
supply module
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PCT/FR2018/052469
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Pierre-Yves BESNARD
Vincent Fabre
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Continental Automotive France
Continental Automotive Gmbh
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Publication date
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    • H03K5/19—Monitoring patterns of pulse trains

Definitions

  • the present invention relates to the field of the automobile and relates more particularly to a method of synchronizing the acquisition of a value of an analog signal with a signal for reading a state of an electrical contact of a vehicle automobile and a calculator for a motor vehicle implementing such a method.
  • the invention applies in particular to the determination of the state of an electrical contact used during the operation of a vehicle equipment.
  • a motor vehicle comprises in a known manner motorized equipment whose position at rest, that is to say when they are deactivated, is predetermined and fixed.
  • Such elements are, for example, the windscreen wipers which, when they are activated, perform a periodic scanning movement temporarily passing through the rest position and, when they are deactivated, become stationary and stationary in said rest position.
  • the detection of this rest position advantageously makes it possible to stop the windscreen wipers in said rest position in order to prevent them from being stopped at a position which is inconvenient for the driver, for example in the middle of the windshield. breeze in his field of vision.
  • an electrical contact connected to the drive motor of said wiper. More specifically, the motor alternately allows opening and closing the electrical contact according to the scanning position of the wiper.
  • the closed state of the electrical contact defines the wiper rest position while the open state of the electrical contact defines an activation position of the wiper, other than the home position.
  • the engine is controlled so as to stop only in the closed state of the electrical contact, which may be the state in short or the state next (when the ignition was open when ordering the shutdown of the windscreen wiper).
  • the succession of the electrical states of the contact defines a crimped voltage signal whose duration of each slot is typically of the order of a few tenths or hundreds of milliseconds.
  • Each slot corresponds to a closed state of the contact for which the current flows in said contact, the value of the signal being zero between two slots and then corresponding to the open state of the contact.
  • the vehicle comprises in known manner a computer having a microcontroller connected to the electrical contact so as to read the crimped voltage signal generated at the terminals of the electrical contact.
  • a computer having a microcontroller connected to the electrical contact so as to read the crimped voltage signal generated at the terminals of the electrical contact.
  • This interface module 1 -3 is placed between the microcontroller 1 -1, the supply module 1 -2 and the electrical contact 2 whose states are to be determined.
  • the interface module 1 -3 comprises, in known manner, a plurality of electrical components, in particular one or more resistors, making it possible to adapt the crimped voltage signal generated at the terminals of the electrical contact 2 so that it can be read by the microcontroller 1 -1.
  • the microcontroller 1 -1 periodically controls the power supply module 1 -2 so that it generates a read signal SL having a succession of current pulses P of very short duration, for example of the order of 500 ⁇ .
  • the interface module 1 -3 then generates an analog signal SA from the read signal SL and a signal E, representative of the states of the electrical contact 2.
  • This analog signal SA is a continuous signal representing the values of the multiplication of the read signal SL and of the state signal E.
  • the value of the analog signal SA is measured by the microcontroller 1 -1 on one of its inputs E1. periodically, in order to save energy, at a moment called "acquisition". Thus, in order to measure a value representative of the state signal E, it is therefore necessary to measure the analog signal SA during the duration of a pulse of the read signal SL.
  • the generation of the analog signal SA by the interface module 1 -3 requires a transitional period for increasing the load of certain components of said interface module 1 -3, for example capacitances and inductances. Also, it is necessary to measure the analog signal SA during the duration of a pulse of the read signal SL but after said transient period, that is towards the end of a pulse of the read signal. SL, for example at approximately 80% of the duration of a pulse of the read signal SL, ie 400 ⁇ after the start of a pulse with a duration of 500 ⁇ .
  • the microcontroller 1 -1 when the microcontroller 1 -1 measures the voltage value of the analog signal SA, it generates a sampled signal SE proportional to said value and which is constant between two acquisition instants.
  • This sampled signal SE is thus in the form of a succession of high states, which correspond to the closed states of the contact 2, and of the low states, which correspond to the open states of the contact 2.
  • the microcontroller 1 -1 simultaneously manages a plurality of tasks that it triggers regularly. These tasks may, for example, consist in reading the inputs or activating the outputs of the microcontroller 1 -1, the transmission of messages on the vehicle communication networks or any software activity requiring periodic or non-periodic processing.
  • the management of these tasks may, however, slow down or, on the contrary, accelerate the frequency of acquisition of the voltage value of the analog signal SA, that is to say that the acquisition may be delayed or, on the contrary, anticipated.
  • the generation of the read signal SL and the acquisition of the voltage value of the analog signal SA at the acquisition instant not being synchronized it may result that the acquisition of the voltage value the analog signal SA is made between two current pulses P of the read signal SL or else at the beginning of the current pulse P when the electronic components of the interface module 1 -3 are loaded.
  • the voltage read by the microcontroller 1 -1 may be wrong and cause a stop of the wiper out of its rest position, which has a major drawback, particularly for the safety of occupants of the vehicle.
  • the subject of the invention is a method for synchronizing the acquisition of a value of an analog signal with a signal for reading a state of an electrical contact of a motor vehicle by a mounted computer.
  • said computer comprising a microcontroller, a power supply module and an interface module, said interface module being electrically connected to said microcontroller and to said power supply module, said electrical contact being electrically connected to said module; interface so as to provide a status signal of said electrical contact, the microcontroller alternately managing alternately at least a first task and a second task.
  • the method, implemented by the microcontroller is remarkable in that it comprises the steps:
  • the method according to the invention advantageously makes it possible to synchronize the acquisition of the value of the analog signal with the beginning of the first task so that, even if the first task and the second task are out of synchronization, the reading of the analog signal is carried out at the same time. adapted moment, that is to say at the end of the duration of the counter which started at the beginning of the first task.
  • the counter has a duration of between 50% and 100% of the duration of the pulse.
  • the counter has a duration between 70% and 90% of the duration of the pulse.
  • the counter has a duration of the order of 80% of the duration of the pulse.
  • the duration of the counter may for example be of the order of 400 ⁇ .
  • the invention also relates to a computer intended to be mounted in a motor vehicle for the synchronization of the acquisition of a value of an analog signal with a signal for reading a state of an electrical contact of said motor vehicle, said computer comprising a microcontroller, a power supply module and an interface module, said interface module being electrically connected to said microcontroller and to said power supply module, said electrical contact being electrically connected to the interface module so as to provide it a status signal of said electrical contact, the microcontroller alternately managing alternately at least a first task and a second task.
  • the microcontroller is remarkable in that it is configured for:
  • Control at the next start time of the second task, the power supply module so that said power supply module generates a zero voltage signal at the input of the interface module until the next start time of the first task.
  • the counter has a duration of between 50% and 100% of the duration of the pulse.
  • the counter has a duration between 70% and 90% of the duration of the pulse.
  • the counter has a duration of the order of 80% of the duration of the pulse.
  • the reading signal generated by the power supply module is adapted to clean the electrical contact.
  • the intensity of the electric current generated by the power supply module is greater than 0.05 A.
  • the invention relates to a motor vehicle comprising a computer, as described above, and an electrical contact electrically connected to the interface module of said computer.
  • FIG. 2 (already commented) represents a status signal, a read signal, an analog signal and a sampled signal.
  • FIG. 3 schematically shows an embodiment of a computer according to the invention.
  • FIG. 4 represents the synchronization of two tasks and the acquisition of an analog signal by the computer of FIG.
  • FIG. 5 represents a mode of implementation of the method according to the invention.
  • the computer according to the invention is intended to be mounted in a motor vehicle to determine the states of one or more electrical contacts of equipment of the vehicle.
  • it is presented the detection of the state of an electrical contact of a windshield wiper of a motor vehicle. It should be noted that such an application is not limiting of the scope of the present invention which can be applied to any electrical contact of a vehicle as well as to any type of vehicle.
  • Such a wiper is connected in known manner to an electric motor for driving it in a sweeping motion, for example on the windshield of the vehicle, to evacuate liquid deposits, for example rainwater , and thus allow the driver to have good visibility.
  • the electric motor stops so that the wiper is in a predetermined rest position in which it does not interfere with the driver's vision.
  • This predetermined rest position may for example correspond to a position in which the wiper extends substantially horizontally down the windshield of the vehicle, out of the driver's field of vision.
  • FIG. 3 shows an example of an electronic calculator 10 electrically connected to an electrical contact 20 of a windscreen wiper (not shown) so as to determine its state.
  • This computer 10 may for example be a control computer of electrical equipment of the vehicle, known as BCM for "Body Control Module" in English.
  • BCM Body Control Module
  • Such a BCM is adapted to control and monitor electrical equipment of the vehicle such as, for example, lights and light signaling, opening doors, wipers, etc.
  • the electrical contact 20 is connected to the windscreen wiper so that, with reference to FIG. 2, in the rest position of the windscreen wiper, the electrical contact 20 is connected to the windshield wiper. closed state Ef (high state) and, out of the rest position of the wiper, the electrical contact 20 is in the open state Eo (low state), these open states Eo and closed Ef successive defining at the terminals electrical signal 20 a signal called "status signal" E.
  • the electrical contact 20 could be connected differently to the wiper, in particular to be in the open state Eo in the position of rest of the wiper and in the closed state Ef out of the rest position of the wiper.
  • the computer 10 comprises a microcontroller 1 1, a power supply module 12 and an interface module 13.
  • the power supply module 12 is electrically connected, on the one hand, to the microcontroller 1 1 and, on the other hand, to the interface module 13.
  • the microcontroller 1 1 and the power supply module 12 can be connected by a connection link called SPI, for "Serial Peripheral Interface” in English.
  • the interface module 13 is electrically connected to both the power supply module 12, the electrical contact 20 and the microcontroller 11.
  • the microcontroller 11 is configured to control the power supply module 12, via the sending of a CMD command, so that the latter generates a periodic electric signal of voltage in slots, called “signal of read "SL, at the input of the interface module 13.
  • this read signal SL is a periodic signal, the period of which is of the order of 5 ms, exhibiting a succession of current pulses P1, representing the high states of the read signal SL, of very short duration, for example of the order of 500 ⁇ .
  • the supply module 12 is adapted to generate current pulses P1, preferably of high intensity, for example of the order of 0.05 A to 0.1 A, in order to allow the cleaning, by generation of electric arcs, grease residues and oxidation traces that can accumulate on the electrical contact 20.
  • the power supply module 12 can be included in a component of the computer 10, such as a "Smart Driver High Side” in English or a circuit, also called SBC for "System Basis Chip” in English, incorporating a plurality of functions including "High Side” type outputs.
  • a component of the computer 10 such as a "Smart Driver High Side” in English or a circuit, also called SBC for "System Basis Chip” in English, incorporating a plurality of functions including "High Side” type outputs.
  • SBC System Basis Chip
  • the power supply module 12 comprises a resistor R1 connected on the one hand to the microcontroller 1 1 and on the other hand to the base of a transistor T1 of the NPN type.
  • the power supply module 12 also comprises a resistor R2 connected on the one hand to the base of the transistor T1 and on the other hand to the ground M, itself connected to the emitter of the transistor T1.
  • a resistor R3 is connected on the one hand to the collector of the transistor T1 and on the other hand both to a resistor R4 and to the base of a PNP transistor T2.
  • Resistor R4 is further connected to a supply voltage V CC, for example, 5 V.
  • the emitter of transistor T2 is connected to the supply voltage V CC and the collector of transistor T2 is connected on the one hand to the interface module 13 and on the other hand to a capacitor C1 itself connected to the other ground M.
  • This arrangement and its operation are known, they will not be further detailed here. Note further that any other type of adapted mounting could be used.
  • the interface module 13 makes it possible to adapt the status signal E received from the electrical contact 20 so that the microcontroller 11 can read it. More specifically, the module interface 13 is configured to generate an analog signal SA, sent to the microcontroller 1 1, from the current pulses P1 of the read signal SL and the state signal E, this analog signal SA being representative of the open and closed states Eo, Ef of electrical contact 20.
  • the interface module 13 comprises a capacitor C2 connected on the one hand to the microcontroller 1 1 and on the other hand to the ground M, a resistor R5 connected on the one hand to the microcontroller 1 1 and on the other hand to the ground M and a resistor R6 connected on the one hand to the microcontroller 1 1 and on the other hand to the electrical contact 20.
  • the interface module 13 also comprises a diode D1 connected on the one hand to the power supply module 12 and on the other hand to a resistor R7 itself connected on the other hand to the electrical contact 20, a point A being defined between the diode D1 and the resistor R7.
  • the interface module 13 furthermore comprises a capacitor C3, connected on the one hand to the electrical contact 20 and on the other hand to the ground M, and a capacitor C4, connected on the one hand to the point A and on the other hand to ground M.
  • a capacitor C3 connected on the one hand to the electrical contact 20 and on the other hand to the ground M
  • a capacitor C4 connected on the one hand to the point A and on the other hand to ground M.
  • the microcontroller 1 1 is configured to simultaneously manage a plurality of tasks that it triggers on a regular basis. These tasks may, for example, consist in reading the inputs or activating the outputs of the microcontroller 11, the transmission of messages on the vehicle communication networks or any software activity requiring periodic or non-periodic processing.
  • the microcontroller 1 1 is configured to alternately periodically manage a first task T1 and a second task T2.
  • the first task T1 starts at a time of start of task noted ti while the second task T2 starts at a time of beginning of task noted t.2.
  • the invention could apply to the periodic management of more than two tasks.
  • the microcontroller 11 is configured to:
  • the power supply module 12 so that said power supply module 12 generates a pulse P1 of a read signal SL at the input of the interface module,
  • Control at the next start time t 2 of the second task T2, the supply module 12 so that said supply module 12 generates or maintains a zero voltage signal at the input of the interface module 13 until at the next start time ti of the first task T1.
  • the microcontroller 1 1 is configured to determine the state of the electrical contact 20 from the value of the analog signal SA that it receives. More precisely, the reading of the analog signal SA at the acquisition instants t, A enables the microcontroller 1 1 to generate a sampled signal SE in voltage crenches, illustrated for example in FIG. 2, the slots of this signal SE taking for value the value of the analog signal SA measured at the acquisition times ⁇ .A.
  • the microcontroller 1 1 controls (CMD), at each start time ti of the first task T1, the supply module 12 so that said supply module 12 generates, in a step E2, a pulse P1 of a read signal SL at the input of the interface module 13.
  • the microcontroller 1 1 triggers, in a step E3, a counter for a predetermined duration CT less than the duration of said pulse P1 of the read signal SL.
  • the duration of the counter CT is of the order of 80% of the duration of the pulse P1 of the read signal SL.
  • the duration of the CT counter may for example be of the order of 400 ⁇ .
  • the microcontroller 1 1 measures, in a step E4, the value of the analog signal SA generated by the interface module 13 from the state signal E and the read signal SL.
  • the microcontroller 1 1 control then, in a step E5, at the start time t2 following the second task T2, the supply module 12 so that said supply module 12 generates in a step E6, a zero voltage signal at the input of the interface module 13 until the next start time ti of the first task T1.
  • the invention thus enables the microcontroller 1 1 to synchronize the acquisition instants 1A of the analog signal SA with the start of the tasks T1, T2 so that, by adapting the duration of the counter, each acquisition instant ⁇ occurs towards the end. each pulse P1 of the read signal SL, thus making it possible to obtain relevant measurements of the analog signal SA.
  • the method according to the invention makes it possible to prevent the moment of acquisition of the voltage value of the analog signal SA from occurring during a theoretical pulse constituent corresponding to a fixed period of the read signal SL or at the beginning of a pulse P1, when the electronic components of the interface module 13 are loaded.
  • the method according to the invention thus ensures that the voltage value of the analog signal SA used by the microcontroller 1 1 to generate the sampled signal SE is correct, thus avoiding a stop of the wiper out of its position of rest.

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Abstract

La présente invention a pour objet un procédé de synchronisation de l'acquisition d'une valeur d'un signal analogique avec un signal de lecture d'un état d'un contact électrique d'un véhicule automobile par un calculateur monté dans ledit véhicule automobile. Le procédé comprend les étapes de commande (E1), à chaque instant de début de la première tâche, du module d'alimentation afin que ledit module d'alimentation génère (E2) une impulsion de tension d'un signal de lecture en entrée du module d'interface, au même instant de début de la première tâche, déclenchement (E3) d'un compteur pour une durée prédéterminée inférieure à la durée de ladite impulsion de tension du signal de lecture, à l'expiration de la durée dudit compteur, mesure (E4) de la valeur d'un signal analogique généré par le module d'interface à partir du signal d'état et du signal de lecture, et commande (E5), à l'instant de début suivant de la deuxième tâche, du module d'alimentation afin que ledit module d'alimentation génère (E6) un signal de tension nul en entrée du module d'interface jusqu'à l'instant de début suivant de la première tâche.

Description

Procédé de synchronisation pour la lecture d'un état d'un contact électrique de véhicule automobile
La présente invention se rapporte au domaine de l'automobile et concerne plus particulièrement un procédé de synchronisation de l'acquisition d'une valeur d'un signal analogique avec un signal de lecture d'un état d'un contact électrique d'un véhicule automobile ainsi qu'un calculateur pour véhicule automobile mettant en œuvre un tel procédé. L'invention s'applique en particulier à la détermination de l'état d'un contact électrique utilisé lors du fonctionnement d'un équipement du véhicule.
Un véhicule automobile comprend de manière connue des équipements motorisés dont la position au repos, c'est-à-dire lorsqu'ils sont désactivés, est prédéterminée et fixe. De tels éléments sont, par exemple, les essuie-glaces qui, lorsqu'ils sont activés, effectuent un mouvement de balayage périodique passant temporairement par la position de repos et, lorsqu'ils sont désactivés, se retrouvent à l'arrêt et fixes dans ladite position de repos. La détection de cette position de repos permet avantageusement d'arrêter les essuie-glaces dans ladite position de repos afin d'éviter qu'ils ne se retrouvent à l'arrêt dans une position gênante pour le conducteur, par exemple au milieu du pare-brise dans son champ de vision.
Afin de détecter la position de repos d'un essuie-glace, il est connu d'utiliser un contact électrique relié au moteur d'entraînement dudit essuie-glace. Plus précisément, le moteur permet alternativement d'ouvrir et de fermer le contact électrique selon la position de balayage de l'essuie-glace. L'état fermé du contact électrique définit la position de repos de l'essuie-glace tandis que l'état ouvert du contact électrique définit une position d'activation de l'essuie-glace, autre que la position de repos. Lorsque le conducteur du véhicule commande l'arrêt de l'essuie-glace, le moteur est contrôlé de sorte à ne s'arrêter qu'à l'état fermé du contact électrique, qui peut être l'état en court ou l'état suivant (lorsque le contact était ouvert lors de la commande de l'arrêt de l'essuie- glace).
La succession des états électriques du contact définit un signal de tension en créneaux dont la durée de chaque créneau est typiquement de l'ordre de quelques dixièmes ou centaines de millisecondes. Chaque créneau correspond à un état fermé du contact pour lequel le courant circule dans ledit contact, la valeur du signal étant nulle entre deux créneaux et correspondant alors à l'état ouvert du contact.
Afin de déterminer l'état du contact, il est donc nécessaire de lire ce signal de tension en créneaux. A cette fin, le véhicule comprend de manière connue un calculateur comportant un microcontrôleur relié au contact électrique de sorte à lire le signal de tension en créneaux généré aux bornes du contact électrique. Lorsque cette lecture est réalisée en continu, elle entraîne une consommation importante d'énergie par le microcontrôleur, ce qui présente un inconvénient important dans le cadre d'une telle application embarquée.
Afin de remédier à cet inconvénient, comme illustré sur la figure 1 , il est connu d'utiliser un module d'alimentation 1 -2 interne au calculateur 1 , commandé par le microcontrôleur 1 -1 , ainsi qu'un module d'interface 1 -3. Ce module d'interface 1 -3 est placé entre le microcontrôleur 1 -1 , le module d'alimentation 1 -2 et le contact électrique 2 dont on souhaite déterminer les états. Le module d'interface 1 -3 comporte de manière connue une pluralité de composants électriques, notamment une ou plusieurs résistances, permettant d'adapter le signal de tension en créneaux généré aux bornes du contact électrique 2 pour qu'il soit lisible par le microcontrôleur 1 -1 .
En fonctionnement du calculateur 1 et en référence aux figures 1 et 2, le microcontrôleur 1 -1 commande périodiquement le module d'alimentation 1 -2 afin qu'il génère un signal de lecture SL présentant une succession d'impulsions de courant P de très courte durée, par exemple de l'ordre de 500 μβ. Le module d'interface 1 -3 génère alors un signal analogique SA à partir du signal de lecture SL et d'un signal E, représentatif des états du contact électrique 2.
Ce signal analogique SA est un signal continu représentant les valeurs de la multiplication du signal de lecture SL et du signal d'état E. La valeur du signal analogique SA est mesurée par le microcontrôleur 1 -1 sur l'une E1 de ses entrées de manière périodique, afin d'économiser de l'énergie, à un instant dit « d'acquisition » . Ainsi, afin de mesurer une valeur représentative du signal d'état E, il est donc nécessaire de mesurer le signal analogique SA pendant la durée d'une impulsion du signal de lecture SL.
Toutefois, en pratique, la génération du signal analogique SA par le module d'interface 1 -3 nécessite une période transitoire de montée en charge de certains composants dudit module d'interface 1 -3, par exemple des capacités et des inductances. Aussi, il s'avère nécessaire de mesurer le signal analogique SA pendant la durée d'une impulsion du signal de lecture SL mais postérieurement à ladite période transitoire, c'est- à-dire vers la fin d'une impulsion du signal de lecture SL, par exemple à environ 80 % de la durée d'une impulsion du signal de lecture SL, soit 400 μβ après le début d'une impulsion d'une durée de 500 μβ.
Toujours en référence aux figures 1 et 2, lorsque le microcontrôleur 1 -1 mesure la valeur de tension du signal analogique SA, il génère un signal échantillonné SE proportionnel à ladite valeur et qui est constant entre deux instants d'acquisition. Ce signal échantillonné SE se présente ainsi sous la forme d'une succession d'états hauts, qui correspondent aux états fermés du contact 2, et d'états bas, qui correspondent aux états ouverts du contact 2.
De manière connue, le microcontrôleur 1 -1 gère simultanément une pluralité de tâches qu'il déclenche de manière régulière. Ces tâches peuvent par exemple consister en la lecture des entrées ou l'activation des sorties du microcontrôleur 1 -1 , la transmission de messages sur les réseaux de communication du véhicule ou toute activité logicielle nécessitant un traitement périodique ou non périodique.
La gestion de ces tâches peut cependant ralentir ou au contraire accélérer la fréquence d'acquisition de la valeur de tension du signal analogique SA, c'est-à-dire que l'acquisition peut se trouver retardée ou au contraire anticipée. Dans ce cas, la génération du signal de lecture SL et l'acquisition de la valeur de tension du signal analogique SA à l'instant d'acquisition n'étant pas synchronisée, il peut en résulter que l'acquisition de la valeur de tension du signal analogique SA se trouve réalisée entre deux impulsions de courant P du signal de lecture SL ou bien en début d'impulsion de courant P, lors de la montée en charge des composants électroniques du module d'interface 1 -3. Dans les deux cas, la valeur de tension lue par le microcontrôleur 1 -1 peut s'avérer erronée et provoquer un arrêt de l'essuie-glace hors de sa position de repos, ce qui présente un inconvénient majeur, notamment pour la sécurité des occupants du véhicule.
Il existe donc le besoin d'une solution aisée, efficace et peu coûteuse de détection de l'état d'un contact électrique dans un véhicule automobile.
A cette fin, l'invention a pour objet un procédé de synchronisation de l'acquisition d'une valeur d'un signal analogique avec un signal de lecture d'un état d'un contact électrique d'un véhicule automobile par un calculateur monté dans ledit véhicule automobile, ledit calculateur comprenant un microcontrôleur, un module d'alimentation et un module d'interface, ledit module d'interface étant relié électriquement audit microcontrôleur et audit module d'alimentation, ledit contact électrique étant relié électriquement au module d'interface de manière à lui fournir un signal d'état dudit contact électrique, le microcontrôleur gérant de manière périodique alternativement au moins une première tâche et une deuxième tâche. Le procédé, mis en œuvre par le microcontrôleur, est remarquable en ce qu'il comprend les étapes :
• de commande, à chaque instant de début de la première tâche, du module d'alimentation afin que ledit module d'alimentation génère une impulsion de tension d'un signal de lecture en entrée du module d'interface,
• au même instant de début de la première tâche, de déclenchement d'un compteur pour une durée prédéterminée inférieure à la durée de ladite impulsion de tension du signal de lecture, • à l'expiration de la durée dudit compteur, de mesure de la valeur d'un signal analogique généré par le module d'interface à partir du signal d'état et du signal de lecture, et
• de commande, à l'instant de début suivant de la deuxième tâche, du module d'alimentation afin que ledit module d'alimentation génère un signal de tension nul en entrée du module d'interface jusqu'à l'instant de début suivant de la première tâche.
Le procédé selon l'invention permet avantageusement de synchroniser l'acquisition de la valeur du signal analogique avec le début de la première tâche de sorte que, même si la première tâche et la deuxième tâche sont désynchronisées, la lecture du signal analogique est réalisée au moment adapté, c'est-à-dire à la fin de la durée du compteur qui a démarré au début de la première tâche.
Selon un aspect de l'invention, le compteur a une durée comprise entre 50 % et 100 % de la durée de l'impulsion.
De préférence, le compteur a une durée comprise entre 70 % et 90 % de la durée de l'impulsion.
De préférence encore, le compteur a une durée de l'ordre de 80 % de la durée de l'impulsion. Par exemple, si l'impulsion a une durée de 500 μβ, alors la durée du compteur peut par exemple être de l'ordre de 400 μβ.
L'invention concerne aussi un calculateur destiné à être monté dans un véhicule automobile pour la synchronisation de l'acquisition d'une valeur d'un signal analogique avec un signal de lecture d'un état d'un contact électrique dudit véhicule automobile, ledit calculateur comprenant un microcontrôleur, un module d'alimentation et un module d'interface, ledit module d'interface étant relié électriquement audit microcontrôleur et audit module d'alimentation, ledit contact électrique étant relié électriquement au module d'interface de manière à lui fournir un signal d'état dudit contact électrique, le microcontrôleur gérant de manière périodique alternativement au moins une première tâche et une deuxième tâche. Le microcontrôleur est remarquable en ce qu'il est configuré pour :
· commander, à chaque instant de début de la première tâche, le module d'alimentation afin que ledit module d'alimentation génère une impulsion de tension d'un signal de lecture en entrée du module d'interface,
• au même instant de début de la première tâche, pour déclencher un compteur pour une durée prédéterminée inférieure à la durée de ladite impulsion de tension du signal de lecture, • à l'expiration de la durée dudit compteur, pour mesurer la valeur d'un signal analogique généré par le module d'interface à partir du signal d'état et du signal de lecture, et
• commander, à l'instant de début suivant de la deuxième tâche, du module d'alimentation afin que ledit module d'alimentation génère un signal de tension nul en entrée du module d'interface jusqu'à l'instant de début suivant de la première tâche.
Selon un aspect de l'invention, le compteur a une durée comprise entre 50 % et 100 % de la durée de l'impulsion.
De préférence, le compteur a une durée comprise entre 70 % et 90 % de la durée de l'impulsion.
De préférence encore, le compteur a une durée de l'ordre de 80 % de la durée de l'impulsion.
Selon une caractéristique de l'invention, le signal de lecture généré par le module d'alimentation est adapté pour nettoyer le contact électrique.
De préférence, l'intensité du courant électrique généré par le module d'alimentation est supérieure à 0,05 A.
L'invention concerne enfin un véhicule automobile comprenant un calculateur, tel que présenté précédemment, et un contact électrique relié électriquement au module d'interface dudit calculateur.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront lors de la description qui suit faite en regard des figures annexées données à titre d'exemples non limitatifs et dans lesquelles des références identiques sont données à des objets semblables.
- La figure 1 (déjà commentée) représente schématiquement un calculateur de l'art antérieur permettant de détecter l'état d'un contact électrique.
- La figure 2 (déjà commentée) représente un signal d'état, un signal de lecture, un signal analogique et un signal échantillonné.
- La figure 3 représente schématiquement une forme de réalisation d'un calculateur selon l'invention.
- La figure 4 représente la synchronisation de deux tâches et de l'acquisition d'un signal analogique par le calculateur de la figure 3.
- La figure 5 représente un mode de mise en œuvre du procédé selon l'invention.
Le calculateur selon l'invention est destiné à être monté dans un véhicule automobile afin de déterminer les états d'un ou de plusieurs contacts électriques d'équipements du véhicule. Dans ce qui va suivre, il est présenté la détection de l'état d'un contact électrique d'un essuie-glace d'un véhicule automobile. On notera qu'une telle application n'est pas limitative de la portée de la présente invention qui peut s'appliquer à tout contact électrique d'un véhicule ainsi qu'à tout type de véhicule.
Un tel essuie-glace est relié de manière connue à un moteur électrique permettant de l'entraîner en un mouvement de balayage, par exemple sur le pare-brise du véhicule, afin d'évacuer les dépôts liquides, par exemple d'eau de pluie, et ainsi permettre au conducteur d'avoir une bonne visibilité.
Lors de la désactivation de l'essuie-glace, le moteur électrique s'arrête de sorte que l'essuie-glace soit dans une position de repos prédéterminée dans laquelle il ne gêne pas la vision du conducteur. Cette position de repos prédéterminée peut par exemple correspondre à une position dans laquelle l'essuie-glace s'étend sensiblement horizontalement en bas du pare-brise du véhicule, hors du champ de vision du conducteur.
On a représenté à la figure 3 un exemple de calculateur 10 électronique relié électriquement à un contact électrique 20 d'un essuie-glace (non représenté) de manière à en déterminer l'état. Ce calculateur 10 peut par exemple être un calculateur de contrôle d'équipements électriques du véhicule, connu sous le nom de BCM pour « Body Control Module » en langue anglaise. Un tel BCM est adapté pour contrôler et surveiller des équipements électriques du véhicule tels que, par exemple, les feux d'éclairage et de signalisation lumineuse, l'ouverture des portes, les essuie-glaces, etc.
Dans cet exemple et de manière connue, le contact électrique 20 est relié à l'essuie-glace de sorte que, en référence à la figure 2, dans la position de repos de l'essuie-glace, le contact électrique 20 soit à l'état fermé Ef (état haut) et, hors de la position de repos de l'essuie-glace, le contact électrique 20 soit à l'état ouvert Eo (état bas), ces états ouverts Eo et fermés Ef successifs définissant aux bornes du contact électrique 20 un signal appelé « signal d'état » E. Il va de soi que le contact électrique 20 pourrait être relié différemment à l'essuie-glace, notamment de manière à être à l'état ouvert Eo dans la position de repos de l'essuie-glace et à l'état fermé Ef hors de la position de repos de l'essuie-glace.
En référence de nouveau à la figure 3, le calculateur 10 comprend un microcontrôleur 1 1 , un module d'alimentation 12 et un module d'interface 13.
Le module d'alimentation 12 est relié électriquement, d'une part, au microcontrôleur 1 1 et, d'autre part, au module d'interface 13. Avantageusement, le microcontrôleur 1 1 et le module d'alimentation 12 peuvent être reliés par un lien de connexion appelé SPI, pour « Sériai Peripheral Interface » en langue anglaise. Le module d'interface 13 est relié électriquement à la fois au module d'alimentation 12, au contact électrique 20 et au microcontrôleur 11.
En référence aux figures 2 et 3, le microcontrôleur 11 est configuré pour commander le module d'alimentation 12, via l'envoi d'une commande CMD, afin que ce dernier génère un signal électrique périodique de tension en créneaux, dit « signal de lecture » SL, en entrée du module d'interface 13.
Comme illustré à la figure 2, ce signal de lecture SL est un signal périodique, dont la période est de l'ordre de 5 ms, présentant une succession d'impulsions de courant P1 , représentant les états hauts du signal de lecture SL, de très courte durée, par exemple de l'ordre de 500 μβ. Le module d'alimentation 12 est adapté pour générer des impulsions de courant P1 , de préférence d'intensité élevée, par exemple de l'ordre de 0,05 A à 0,1 A, afin de permettre le nettoyage, par génération d'arcs électriques, des résidus de graisse et des traces d'oxydation qui peuvent s'accumuler sur le contact électrique 20.
Avantageusement, le module d'alimentation 12 peut être compris dans un composant du calculateur 10, tel qu'un « Smart Driver High Side » en langue anglaise ou un circuit, également désigné SBC pour « System Basis Chip » en langue anglaise, intégrant une pluralité de fonctions dont des sorties de type « High Side ». Ainsi, aucun élément supplémentaire n'est nécessaire, ce qui limite le coût du calculateur 10. Une entrée du SBC est alors reliée au microcontrôleur 11 afin de recevoir la commande de génération du signal de lecture SL et une sortie du SBC est reliée au module d'interface 13 afin d'envoyer le signal de lecture SL au module d'interface 13.
Dans l'exemple non limitatif de la figure 3, le module d'alimentation 12 comprend une résistance R1 connectée d'une part au microcontrôleur 1 1 et d'autre part à la base d'un transistor T1 de type NPN. Le module d'alimentation 12 comprend également une résistance R2 connectée d'une part à la base du transistor T1 et d'autre part à la masse M, elle-même reliée à l'émetteur du transistor T1. Une résistance R3 est connectée d'une part au collecteur du transistor T1 et d'autre part à la fois à une résistance R4 et à la base d'un transistor T2 de type PNP. La résistance R4 est d'autre part connectée à une tension d'alimentation VCc, par exemple de 5 V. L'émetteur du transistor T2 est connecté à la tension d'alimentation VCc et le collecteur du transistor T2 est connecté d'une part au module d'interface 13 et d'autre part à une capacité C1 elle- même connectée d'autre part à la masse M. Ce montage et son fonctionnement étant connus, ils ne seront pas davantage détaillés ici. On notera en outre que tout autre type de montage adapté pourrait être utilisé.
Le module d'interface 13 permet d'adapter le signal d'état E reçu du contact électrique 20 pour que le microcontrôleur 1 1 puisse le lire. Plus précisément, le module d'interface 13 est configuré pour générer un signal analogique SA, envoyé au microcontrôleur 1 1 , à partir des impulsions de courant P1 du signal de lecture SL et du signal d'état E, ce signal analogique SA étant représentatif des états ouverts et fermés Eo, Ef du contact électrique 20.
A cette fin, le module d'interface 13 comprend une capacité C2 connectée d'une part au microcontrôleur 1 1 et d'autre part à la masse M, une résistance R5 connectée d'une part au microcontrôleur 1 1 et d'autre part à la masse M et une résistance R6 connectée d'une part au microcontrôleur 1 1 et d'autre part au contact électrique 20. Le module d'interface 13 comprend également une diode D1 connectée d'une part au module d'alimentation 12 et d'autre part à une résistance R7 elle-même connectée d'autre part au contact électrique 20, un point A étant défini entre la diode D1 et la résistance R7. Le module d'interface 13 comprend en outre une capacité C3, connectée d'une part au contact électrique 20 et d'autre part à la masse M, et une capacité C4, connectée d'une part au point A et d'autre part à la masse M. Ce montage et son fonctionnement étant connus en soi, ils ne seront pas davantage détaillés ici. On notera en outre que tout autre type de montage adapté pourrait être utilisé.
Par ailleurs, le microcontrôleur 1 1 est configuré pour gérer simultanément une pluralité de tâches qu'il déclenche de manière régulière. Ces tâches peuvent par exemple consister en la lecture des entrées ou l'activation des sorties du microcontrôleur 11 , la transmission de messages sur les réseaux de communication du véhicule ou toute activité logicielle nécessitant un traitement périodique ou non périodique.
Dans une forme de réalisation, en référence à la figure 4, le microcontrôleur 1 1 est configuré pour gérer de manière périodique alternativement une première tâche T1 et une deuxième tâche T2. La première tâche T1 débute à un instant de début de tâche noté ti tandis que la deuxième tâche T2 débute à un instant de début de tâche noté t.2. On notera toutefois que l'invention pourrait s'appliquer à la gestion périodique de plus de deux tâches.
Afin d'éviter qu'un retard dans le traitement d'une ou plusieurs des tâches n'entraîne un décalage de l'instant d'acquisition ÎA, le microcontrôleur 11 est configuré pour :
• commander, à chaque instant de début ti de la première tâche T1 , le module d'alimentation 12 afin que ledit module d'alimentation 12 génère une impulsion P1 d'un signal de lecture SL en entrée du module d'interface,
• au même instant de début ti de la première tâche T1 , déclencher un compteur pour une durée prédéterminée CT inférieure à la durée de ladite impulsion P1 du signal de lecture SL, • à l'expiration dudit compteur, lire le signal analogique SA généré par le module d'interface 13 à partir du signal d'état E du contact électrique 20 et du signal de lecture SL généré, et
• commander, à l'instant suivant de début t2 de la deuxième tâche T2, le module d'alimentation 12 afin que ledit module d'alimentation 12 génère ou maintienne un signal de tension nul en entrée du module d'interface 13 jusqu'à l'instant de début ti suivant de la première tâche T1 .
Enfin, le microcontrôleur 1 1 est configuré pour déterminer l'état du contact électrique 20 à partir de la valeur du signal analogique SA qu'il reçoit. Plus précisément, la lecture du signal analogique SA aux instants d'acquisition t,A permet au microcontrôleur 1 1 de générer un signal échantillonné SE en créneaux de tension, illustré par exemple sur la figure 2, les créneaux de ce signal SE prenant pour valeur la valeur du signal analogique SA mesurée aux instants d'acquisition†.A.
On notera que l'influence électrique du module d'interface 13 sur le signal analogique SA en dehors des impulsions P1 , et à plus forte raison en dehors des instants d'acquisition ta, n'a pas d'impact sur la mise en œuvre de l'invention.
Il va maintenant être décrit un mode de mise en œuvre du procédé selon l'invention en référence aux figures 4 et 5.
Tout d'abord, dans une étape E1 , le microcontrôleur 1 1 commande (CMD), à chaque instant de début ti de la première tâche T1 , le module d'alimentation 12 afin que ledit module d'alimentation 12 génère, dans une étape E2, une impulsion P1 d'un signal de lecture SL en entrée du module d'interface 13.
Au même instant de début ti de la première tâche T1 , le microcontrôleur 1 1 déclenche, dans une étape E3, un compteur pour une durée CT prédéterminée inférieure à la durée de ladite impulsion P1 de tension du signal de lecture SL. De préférence, la durée du compteur CT est de l'ordre de 80 % de la durée de l'impulsion P1 du signal de lecture SL. Par exemple, si l'impulsion P1 a une durée de 500 μβ, alors la durée du compteur CT peut par exemple être de l'ordre de 400 μβ.
A l'expiration dudit compteur, le microcontrôleur 1 1 mesure, dans une étape E4, la valeur du signal analogique SA généré par le module d'interface 13 à partir du signal d'état E et du signal de lecture SL.
Le microcontrôleur 1 1 commande (CMD) ensuite, dans une étape E5, à l'instant de début t2 suivant de la deuxième tâche T2, le module d'alimentation 12 afin que ledit module d'alimentation 12 génère dans une étape E6, un signal de tension nul en entrée du module d'interface 13 jusqu'à l'instant de début ti suivant de la première tâche T1. L'invention permet ainsi au microcontrôleur 1 1 de synchroniser les instants d'acquisition ÎA du signal analogique SA avec le début des tâches T1 , T2 de sorte qu'en adaptant la durée du compteur, chaque instant d'acquisition ÎA survienne vers la fin de chaque impulsion P1 du signal de lecture SL, permettant ainsi d'obtenir des mesures pertinentes du signal analogique SA.
Par exemple, en référence à la figure 4, lorsque la tâche T1 qui est censée être périodique (de période T) subit un retard d1 en plus de sa période T (c'est-à-dire que l'exécution de la tâche est ralentie) ou une avance d2 sur sa période T, le procédé selon l'invention permet d'éviter que l'instant ÎA acquisition de la valeur de tension du signal analogique SA n'ait lieu au cours d'une impulsion ΡΊ théorique correspondant à une période fixe du signal de lecture SL ou bien en début d'une impulsion P1 , lors de la montée en charge des composants électroniques du module d'interface 13.
Le procédé selon l'invention permet ainsi d'assurer que la valeur de tension du signal analogique SA utilisée par le microcontrôleur 1 1 pour générer le signal échantillonné SE soit correcte, évitant ainsi un arrêt de l'essuie-glace hors de sa position de repos.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé de synchronisation de l'acquisition d'une valeur d'un signal analogique (SA) avec un signal de lecture (SL) d'un état (Ef, Eo) d'un contact électrique (20) d'un véhicule automobile par un calculateur (10) monté dans ledit véhicule automobile, ledit calculateur (10) comprenant un microcontrôleur (1 1 ), un module d'alimentation (12) et un module d'interface (13), ledit module d'interface (13) étant relié électriquement audit microcontrôleur (1 1 ) et audit module d'alimentation (12), ledit contact électrique (20) étant relié électriquement au module d'interface (13) de manière à lui fournir un signal d'état (E) dudit contact électrique (20), le microcontrôleur (1 1 ) gérant de manière périodique alternativement au moins une première tâche (T1 ) et une deuxième tâche (T2), le procédé, mis en œuvre par le microcontrôleur (1 1 ), étant caractérisé en ce qu'il comprend les étapes de :
• commande (E1 ), à chaque instant de début (ti) de la première tâche (T1 ), du module d'alimentation (12) afin que ledit module d'alimentation (12) génère (E2) une impulsion (P1 ) de tension d'un signal de lecture (SL) en entrée du module d'interface (13),
• au même instant de début (ti) de la première tâche (T1 ), déclenchement (E3) d'un compteur (CT) pour une durée prédéterminée inférieure à la durée de ladite impulsion (P1 ) de tension du signal de lecture (SL),
• à l'expiration de la durée dudit compteur (CT), mesure (E4) de la valeur d'un signal analogique (SA) généré par le module d'interface (13) à partir du signal d'état (E) et du signal de lecture (SL), et
• commande (E5), à l'instant de début fe) suivant de la deuxième tâche (T2), du module d'alimentation (12) afin que ledit module d'alimentation (12) génère (E6) un signal de tension nul en entrée du module d'interface (13) jusqu'à l'instant de début (ti) suivant de la première tâche (T1 ).
2. Procédé selon la revendication 1 , dans lequel le compteur (CT) a une durée comprise entre 50 % et 100 % de la durée de l'impulsion (P1 ).
3. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel le compteur (CT) a une durée comprise entre 70 % et 90 % de la durée de l'impulsion (P1 ).
4. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel le compteur (CT) a une durée de l'ordre de 80 % de la durée de l'impulsion (P1 ).
5. Calculateur (10) destiné à être monté dans un véhicule automobile pour la synchronisation de l'acquisition d'une valeur d'un signal analogique (SA) avec un signal de lecture (SL) d'un état (Ef, Eo) d'un contact électrique (20) dudit véhicule automobile, ledit calculateur (10) comprenant un microcontrôleur (1 1 ), un module d'alimentation (12) et un module d'interface (13), ledit module d'interface (13) étant relié électriquement audit microcontrôleur (1 1 ) et audit module d'alimentation (12), ledit contact électrique (20) étant relié électriquement au module d'interface (13) de manière à lui fournir un signal d'état (E) dudit contact électrique (20), le microcontrôleur (1 1 ) gérant de manière périodique alternativement au moins une première tâche (T1 ) et une deuxième tâche (T2), le microcontrôleur (1 1 ) étant caractérisé en ce qu'il est configuré pour:
• commander, à chaque instant de début (ti) de la première tâche (T1 ), le module d'alimentation (12) afin que ledit module d'alimentation (12) génère (E2) une impulsion (P1 ) de tension d'un signal de lecture (SL) en entrée du module d'interface (13),
• au même instant de début (ti) de la première tâche (T1 ), déclencher un compteur (CT) pour une durée prédéterminée inférieure à la durée de ladite impulsion (P1 ) de tension du signal de lecture (SL),
· à l'expiration de la durée dudit compteur (CT), mesurer la valeur d'un signal analogique (SA) généré par le module d'interface (13) à partir du signal d'état (E) et du signal de lecture (SL), et
• commander, à l'instant de début fe) suivant de la deuxième tâche (T2), du module d'alimentation (12) afin que ledit module d'alimentation (12) génère (E2) un signal de tension nul en entrée du module d'interface (13) jusqu'à l'instant de début (ti) suivant de la première tâche (T1 ).
6. Calculateur (10) selon la revendication précédente, dans lequel le compteur (CT) a une durée comprise entre 50 % et 100 % de la durée de l'impulsion (P1 ).
7. Calculateur (10) selon la revendication précédente, dans lequel le compteur (CT) a une durée comprise entre 70 % et 90 % de la durée de l'impulsion (P1 ).
8. Calculateur (10) selon la revendication précédente, dans lequel le compteur (CT) a une durée de l'ordre de 80 % de la durée de l'impulsion (P1 ).
9. Calculateur (10) selon l'une des revendications 5 à 8, dans lequel l'intensité du courant électrique (S1 ) généré par le module d'alimentation (12) est supérieure à 0,05 A.
10. Véhicule automobile comprenant un calculateur (10), selon l'une des revendications 5 à 9, et un contact électrique (20) relié électriquement au module d'interface (13) dudit calculateur (10).
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