Brevet FR2639708A1 — publié le 19900601

La présente invention concerne un capteur rotatif potentiomètrique. On connait déjà dans l'état de la technique des capteurs destinés par exemple à être montés sur une colonne de direction d'un véhicule automobile et permettant de mesurer l'angle et/ou la vitesse de rotation du volant, ou d'effectuer toute autre mesure angulaire. Différents types de capteurs ont déjà été décrits et utilisés. Ainsi par exemple, les capteurs opto-élec- troniques incrémentaux sont bien connus dans l'état de la technique et utilisés par la majeure partie des constructeurs automobiles. Cependant, ces capteurs présentent un certain nombre d'inconvénients du fait de leur mauvaise résolution, de l'impossibilité de mesurer une position absolue, de leur montage diffici- le et enfin de leur sensibilité aux poussières et aux températures élevées, de sorte qu'il n'est pas possi- ble de les monter par exemple à proximité du moteur du véhicule. Il existe également des capteurs dits potentiomètriques pouvant être montés par exemple sur une colonne de direction du véhicule, ces potentiomé- tres pouvant être des potentiomètres dits multitours et qui présentent les inconvénients d'avoir une très mauvaise résolution et d'être peu fiables et des potentiomètres dits rotatifs sans butée mécanique comportant un secteur mort et donc inutilisables pour mesurer un angle de volant. Par ailleurs, on connait également d'après le document FR. 2 570 177, un organe de détection de la position d'une partie mobile dans un véhicule automobile. Cet organe, comme décrit plus particuliè- rement en regard de la Fig.4a de ce document, comporte un boitier de capteur dans lequel est disposée au moins une piste résistive s'étendant en arc de cercle selon un secteur angulaire donné, reliée à une source d'alimentation et en regard de laquelle est monté déplaçable un curseur de raccordement de cette piste résistive à au moins une piste collectrice de sortie de signaux, ce curseur de raccordement étant porté par un équipage mobile disposé dans le boitier de capteur et déplaçable en rotation dans celui-ci. Dans le mode de réalisation décrit en regard de cette Fig.4a, ce capteur comporte deux pistes ré- sistives décalées angulairement et associées chacune à une piste collectrice de sortie de signaux, l'utili- sation de pistes présentant des caractéristiques dif- férentes permettant d'obtenir un capteur présentant par exemple différentes résolutions suivant la posi- tion du curseur. On conçoit qu'un organe tel que décrit dans ce document, n est pas adapté pour mesurer la position angulaire par exemple d'un volant d'un véhicule auto- mobile, dans la mesure o celui-ci peut tourner de plus de 360'. Le but de l'invention est donc de résoudre ces problèmes en proposant un capteur rotatif poten- tiométrique, qui soit simple, fiable, d'un prix de revient peu élevé, dont le montage soit très facile, insensible aux poussières et aux températures élevées, permettant une mesure absolue de la position par exemple d'un volant, à 360 prés et présentant une ré- solution améliorée par rapport aux capteurs décrits dans l'état de la technique. A cet effet, l'invention a pour objet un capteur rotatif potentiomètrique du type tel que dé- crit précédemment, caractérité en ce qu'il comporte deux pistes collectrices de sortie de signaux, asso- ciées à la ou chaque piste résistive, concentriques à cette piste, et s'étendant en arc de cercle selon un secteur angulaire égal à celui de la piste résistive. l'équipage mobile comportant deux bras diamétralement opposés sur chacun desquels est disposé un curseur de raccordement de pistes dont l'un est adapté pour relier la piste résistive à une piste collectrice et l'autre est adapté pour relier la piste résistive à l'autre piste collectrice, suivant la position angu- laire de l'equipage mobile. Avantageusement, le secteur angulaire sur lequel s'étendent les pistes est d'au moins 180 et de préférence 190'. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels: - la Fig.1 représente une vue en coupe de dessus d'un capteur rotatif potentiométrique selon l'invention; et - la Fig.2 représente des courbes illustrant le fonctionnement d'un capteur selon l'invention. Ainsi qu'on peut le voir sur la Fig.1, un capteur selon l'invention comporte un boltier de cap- teur 1 dans lequel est disposée au moins une piste résistive 2 s'étendant en arc de cercle selon un secteur angulaire donné, cette piste résistive étant reliée à une source d'alimentation par l'intermédiaire de bornes d'extrémité. Deux pistes collectrices de signaux de sor- tie respectivement 3 et 4 en matériau conducteur de l'électricité sont associées à cette piste résistive. Ces pistes collectrices de signaux de sortie 3 et 4 sont concentriques à la piste résistive et s'étendent en arc de cercle selon un secteur angulaire égal à celui de cette piste résistive. Avantageusement, le secteur angulaire sur lequel s'étendent les pistes est d'au moins 180' et de préférence environ 190'. Ces pistes collectrices 3 et 4 des signaux de sortie sont reliées à des bornes de connexion A et B de sortie du capteur. Le capteur selon l'invention comporte éga- lement un équipage mobile 5, cet équipage mobile étant déplaçable à rotation dans le boitier, et comportant deux bras 6 et 7 diamétralement opposés et dont une partie au moins est montée déplaçable en regard des pistes décrites précédemment. Un curseur de raccordement, respectivement 8 et 9, est prévu sur chaque bras, respectivement 6 et 7 de l'équipage mobile 5, ces curseurs étant montés déplaçables sur les pistes décrites précédemment en fonction de la position de l'équipage mobile et étant adaptés pour relier la piste résistive à l'une ou l'autre des pistes collectrices, Ainsi par exemple, dans le cas o le bras 6 de l'équipage mobile est en regard des pistes décri- tes, le curseur de raccordement 8 est en regard des pistes et relie la piste résistive 2 à la piste col- lectrice de signaux de sortie 3. Si l'organe mobile, par exemple d'un véhi- cule automobile auquel est relié l'équipage mobile du capteur, pivote de 180, le bras 7 de l'équipage mobile vient donc à la place du bras 6 de celui-ci et le curseur 9 remplace le curseur 8 décrit précédem- ment, de sorte que la piste résistive 2 est reliée à la piste collectrice 4 de sortie de signaux. Le traitement des signaux de sortie en A ou en B permet ainsi de déterminer la position de l'équi- page mobile et donc de l'organe mobile du véhicule qui lui est associé. Comme on peut le voir sur la Fig.2, les si- gnaux de sortie en A et B se présentent par exemple sous la forme de signaux en dents de scie se chevau- chant entre 180 et 190' par exemple, si le secteur angulaire sur lequel s'étendent les pistes résistive et collectrices est d'environ 190' comme mentionné précédemment. Il va de soi que les signaux de sortie en A et B peuvent être intégrés dans un convertisseur ana- logique-numérique à 8 bits par exemple. On conçoit donc que le capteur selon l'in- vention présente un certain nombre d'avantages par rapport aux capteurs optoélectroniques mentionnés au début de cette description dans la mesure o il permet une mesure absolue à un tour près de la position de l'équipage mobile et donc de l'organe par exemple d'un véhicule qui y est associé et il présente une meil- leure résolution en regard des contraintes liées à l'industrie automobile, une meilleure tenue en tem- pérature, un montage beaucoup plus simple sur le véhicule et un prix de revient plus faible. Par rapport aux potentiomètres multitours, le capteur selon l'invention présente une meilleure résolution, un prix de revient plus faible et enfin une meilleure stabilité. REVENDICATIONS 1. Capteur rotatif potentiométrique du type comportant un boitier de capteur (1) dans lequel est disposée au moins une piste résistive (2) s'étendant en arc de cercle selon un secteur angulaire donné, reliée à une source d'alimentation et en regard de laquelle est monté déplaçable un curseur de raccor- dement (8,9) de cette piste résistive à au moins une piste collectrice (3, 4) de sortie de signaux, en arc de cercle et concentrique à ladite piste résistive, le curseur de raccordement étant porté par un équipage mobile (5) disposé dans le bottier de capteur (1) et déplaçable en rotation dans celui-ci, caractérisé en ce qu il comporte deux pistes collectrices de sortie de signaux (3,4), associées à la ou chaque piste résistive (2), concentriques à cette piste et s'éten- dant en arc de cercle selon un secteur angulaire égal à celui de 3a piste résistive, l'équipage mobile (5) comportant deux bras (6,7) diamétralement opposés sur chacun desquels est disposé un curseur de raccordement (8,9), dont l'un (8) est adapté pour relier ladite piste résistive (2) à une piste collectrice (3), et l'autre (9) est adapté pour relier la piste résistive (2), à l'autre piste conductrice (4), suivant la posi- tion angulaire de l'équipage mobile, 2. Capteur selon la revendication 1, carac- térisé en ce que le secteur angulaire sur lequel s'étendent les pistes est d'au moins 180'. 3. Capteur selon la revendication 2, ca- ractérisé en ce que le secteur angulaire sur lequel s'étendent les pistes est d'environ 190'.