Brevet FR2650072A1 — publié le 19910125

La présente invention concerne d'une manière générale, un détecteur à module électronique et plus particulièrement l'alimentation électrique dudit module électronique. Un tel détecteur doit, selon certains critères, commander un ensemble d'avertissement et/ou de déclenchement. Elle s'applique plus particulièrement aux détecteurs de ce type devant être installés dans un véhicule automobile. Il peut s'agir, par exemple, d'un détecteur faisant partie d'un dispositif avertisseur de manque de liquide pour radiateur de véhicule automobile. De manière connue en soi, de tels dispositifs permettent de détecter un manque de liquide dans le circuit de refroidissement du moteur d'un véhicule automobile et d'en avertir le conducteur avant que ce manque de liquide ne provoque un échauffement excessif du moteur conduisant parfois à sa destruction. De tels dispositifs peuvent être constitués d'un flotteur équipé d'un aimant qui, dans le cas de manque de liquide dans l'installation vient actionner un commutateur à commande magnétique déclenchant l'allumage d'un voyant sur le tableau de bord. Ce genre de dispositif présente l'inconvénient d'être tributaire de pièces en mouvement et par conséquent d'être sensible notamment aux vibrations dont il est inévitablement l'objet dans un véhicule. Cependant, il présente l'avantage de ne nécessiter que deux fils électriques de liaison pour assurer son fonctionnement. Pour améliorer les conditions de fiabilité du fonctionnement de tels dispositifs et notamment éliminer les phénomènes transitoires intempestifs susceptibles de conduire à des déclenchements d'alarme, on a conçu des dispositifs de détection ne possédant plus d'organes en mouvement et dont les éléments de traitement du signal et de commande d'avertissement et/ou de déclenchement se présentent sous la forme d'un module électronique. Les détecteurs de ce type présentent l'inconvénient de nécessiter une liaison électrique constituée de trois conducteurs : deux pour l'alimentation du module électronique et un pour la commande de l'ensemble d'avertissement et/ou de déclenchement, ce qui les rend impropres à remplacer facilement par exemple les dispositifs du type décrit plus haut qui se satisfont d'une liaison électrique constituée seulement de deux conducteurs. La présente invention résoud ces problèmes et propose à cet effet un détecteur comprenant un organe de détection, un module électronique de traitement du signal transmis par ledit organe de détection, un organe d'avertissement et/ou de déclenchement, des moyens de commande dudit moyen d'avertissement et/ou de déclenchement, une alimentation électrique du module électronique caractérisé en ce que l'alimentation électrique du module électronique s'effectue par les moyens de commande et l'organe d'avertissement et/ou de déclenchement. Ainsi, en utilisant les moyens de commande pour l'alimentation du module électronique, le nombre de conducteurs nécessaire est ramené à deux ce qui rend aisé le remplacement de détecteurs par exemple à flotteur et aimant. Un détecteur suivant l'invention présente en général deux états distincts. Un état dit passif, par exemple lorsque l'organe de détection mesure un niveau de liquide suffisant, et un état actif, par exemple lorsque l'organe de détection mesure un niveau de liquide devenu insuffisant. De manière préférentielle dans de tels détecteurs, les moyens de commande de l'ensemble d'avertissement et/ou de déclenchement sont constitués d'un transistor commandé par le module életronique, ledit transistor pouvant outre du type bipolaire ou à effet de champ. Dans le cas d'un transistor bipolaire celui-ci est bloqué lorsque le détecteur est à l'état passif et passant lorsque le détecteur est à l'état actif : il commande alors l'organe d'avertissement et/ou de déclenchement, par exemple l'allumage d'un voyant situé sur le tableau de bord du véhicule. Suivant l'invention, le module électronique présente une résistance ohmique très forte à l'état passif par rapport à la résistance de l'organe d'avertissement et/ou de déclenchement : le filament de la lampe d'un voyant par exemple. Ainsi, lorsque le détecteur est à l'état passif, le courant d'alimentation du module électronique passant à travers le filament est très faible et ne suffit pas à le faire rougir : pour le conducteur le voyant est éteint, autrement dit le courant d'alimentation du module électronique ne permet pas la commande de l'organe d'avertissement et/ou de déclenchement. Lorsque le détecteur passe à l'état actif le module électrique, par ses moyens de commande doit actionner l'organe d'avertissement et/ou de déclenchement : l'allumage du voyant dans l'exemple choisi et, de ce fait son alimentation électrique est interrompue. Selon une autre caractéristique de l'invention, la commande de l'organe d'avertissement et/ou de déclenchement s'effectue de manière cyclique, à une fréquence telle que le module électronique stocke suffisamment d'énergie pour subvenir à ses besoins pendant la phase de commande de l'organe d'avertissement et/ou de déclenchement. De manière préférentielle le stockage d'énergie s'effectue au moyen d'un condensateur ballast disposé entre l'organe d'avertissement et/ou de déclenchement et le module électronique. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui suit en référence aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 représente le schéma de base d'un detecteur selon l'invention - la figure 2 représente un perfectionnement utilisant un condensateur ballast - la figure 3 est un diagramme montrant le cycle de fonctionnement. Pour mieux faire comprendre l'invention, la description qui suit se rapporte à un détecteur de niveau de liquide mais il va de soi que les caractéristiques de l'invention peuvent s'appliquer à tout détecteur devant, selon certains critères, commander un organe d'avertissement et/ou de déclenchement. Sur la figure 1, tous les composants électroniques nécessaires au bon fonctionnement du détecteur de niveau de liquide sont intégrés à un boîtier 1, généralement moulé en matière plastique, qui, ne faisant pas partie de la présente invention, ne sera pas décrit plus en détail. Solidaires du boîtier 1, deux électrodes 2,3 constituent l'organe de détection et sont reliées électriquement à un module électronique M. La sortie 4 du module électronique M est reliée à la base B d'un transistor bipolaire T dont l'émetteur E est relié au pôle moins ou masse 5 de la batterie du véhicule par l'intermédiaire d'une borne de liaison 6 agencée sur le boitier 1. Le collecteur C du transistor T est relié d'une part, à l'entrée 7 du module électronique M, d'autre part, à un voyant L par l'intermédiaire d'une borne de liaison 8 agencée sur le boîtier 1. Le voyant L est relié au pôle positif 9 de la batterie du véhicule. Le transistor bipolaire T constitue les moyens de commande de l'organe d'avertissement, le voyant L dans l'exemple choisi qui peut être installé sur le tableau de bord du véhicule. Le principe de fonctionnement d'un tel détecteur est le suivant. Lorsque le niveau de liquide à contrôler est suffisant, les électrodes 1,2 sont en contact avec le liquide et la valeur de la résistance mesurée entre leurs bornes est faible. Le module électronique M ne commande pas le transistor T, le voyant L est éteint. Le détecteur est à l'état passif. Dans ces conditions, et suivant l'invention, le module électronique M est alimenté par un courant qui suit le chemin suivant : pôle positif, voyant L, borne 8, entrée 7 du module M, sortie 4 dudit module M, base B émetteur E du transistor T, borne 6, masse 5. Le module électronique M est donc alimenté à travers son organe d'avertissement et les liaisons électriques nécessaires au bon fonctionnement de l'ensemble du détecteur ne nécessitent que deux conducteurs (bornes 6 et 8). On s'arrange pour que le module électronique M présente une résistance interne très forte à l'état passif. De ce fait, le courant qui traverse le voyant L est donc très faible et sa valeur ne suffit pas à faire rougir le filament de la lampe au voyant L. Pour le conducteur du véhicule le voyant L est éteint. Lorsque le niveau de liquide devient insuffisant, la valeur de la résistance entre les deux électrodes 2,3 augmente. Cette augmentation est mesurée par le module électronique M qui commande alors le transistor T et par voie de conséquence provoque l'allumage du voyant L. Le détecteur passe à l'état actif. Le courant suit le chemin suivant : pôle positif, voyant L, borne 8, collecteur C, émetteur E du transistor T, borne 6, masse 5. Dans ces conditions, le module électronique M n'est alimenté que par la tension existant aux bornes du transistor T, tension dont la valeur est insuffisante pour assurer un fonctionnement correct de l'ensemble du module électronique M. Pour remédier à cet inconvénient, suivant une autre caractéristique de l'invention, l'alimentation du module électronique M s'effectue à travers un condensateur ballast Le schéma d'un tel détecteur est représenté figure 2 sur laquelle les éléments identiques à ceux de la figure 1 portent les mêmes repères. Suivant l'invention, la borne 8 est reliée à l'entrée 7 du module électronique M par l'intermédiaire d'une diode de blocage et de protection Dp et d'un condensateur ballast Cb. Lorsque le détecteur est à l'état passif son alimentation s'effectue de manière identique à celle décrite par rapport à la figure I. Lorsque le détecteur est à l'état actif, on alimente le voyant L par découpage et à une fréquence telle que l'utilisateur ait l'impression d'un allumage continu. Pendant la phase d'extinction du voyant L, le condensateur Cb va stocker suffisamment d'énergie pour subvenir aux besoins du module électronique M pendant la phase d'allumage du voyant L. Pour mieux comprendre le fonctionnement on se réfèrera en particulier à la figure 3. Cette figure 3 comporte une première courbe illustrant la tension V aux bornes du voyant L en fonction du temps t et une seconde courbe représentant la tension Va aux bornes du condensateur Cb en fonction du temps t. Quand le détecteur passe de l'état passif à l'état actif, le voyant L s'allume et la tension V1 prend la valeur Vn. Le module électronique M est alimenté au travers du condensateur ballast Cb qui se décharge et la tension à ses bornes décroît à partir d' une valeur d'origine Va max jusqu'à une valeur Va min pendant un temps tl. Cette valeur Va min, détectée par le module électronique M déclenche l'arrêt de la commande du transistor T et donc l'extinction du voyant pendant un temps t2 ce qui permet la charge du condensateur Cb dont la tension à ses bornes passe de la valeur Va min à la valeur Va max et le cycle recommence. Dans l'exemple choisi le temps tl est de l'ordre de 100ms et le temps t2 de 2ms. L'invention n'est pas limitée aux exemples décrits et représentés, car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre. En particulier, le transistor bipolaire T peut être remplacé avantageusement par un transistor à effet de champ T' comme représenté en variante sur la figure 2 et pour lequel la grille G, la source S, et le drain D correspondent respectivement à la base B, l'émetteur E et le collecteur E du transistor bipolaire T. Dans ce cas, la consommation du module électronique M est plus faible et donc le temps tl est plus long que pour un transistor bipolaire T puisque le condensateur Cb se décharge plus lentement. L'augmentation du temps tl permet de minimiser l'influence du temps t2 et donc d'autmenter les conditions de luminosité du voyant L. REVENDICATIONS 1) Détecteur comprenant un organe de détection (2,3), un module électronique (M) de traitement du signal transmis par ledit organe de détection (2,3), un organe d'avertissement et/ou de déclenchement (L), des moyens de commande (T,T') dudit organe d'avertissement et/ou de déclenchement (L), une alimentation électrique du module électronique (M) caractérisé en ce que l'alimentation électrique du module électronique (M) s'effectue par les moyens de commane (T,T') et l'organe d'avertissement et/ou de déclenchement (L). 2) Détecteur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de commande (T,T') sont constitués d'un interrupteur commandé tel que transistor bipolaire (T) ou transistor à effet de champ (T') comprenant une borne d'entrée (C,D) reliée, d'une part, à l'organe d'avertissement et/ou de déclenchement (L), d'autre part, à l'entrée (7) du module électronique (M), une borne de sortie (E,S) reliée à la masse (5), et une borne de commande (B,G) reliée à la borne de sortie (4) du module électronique (M). 3) Détecteur suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte un condensateur ballast (Cb) entre l'organe d'avertissement et/ou de déclenchement (L) et la borne d'entrée (7) du module électronique (M). 4) Détecteur suivant la revendication 3, caractérisé en ce que le module électronique (M) comporte des moyens de mesure de la tension (Va) aux bornes du condensateur ballast (Cb), des moyens d'arrêt des moyens de commande (T,T') lorsque la tension (Va) atteint une valeur miniumum prédéterminée (Va min) et des moyens d'actionnement des moyens de commande (T,T') lorsque la tension (Va) atteint une valeur maximum prédéterminée (Va max), l'augmentation de la tension (Va) de (Va min) à (Va max) correspondant à un temps (t2) de charge du condensateur ballast (Cb) et la diminution de la tension (Va) de (Va max) à (Va min) correspondant à un temps (tl) de décharge du condensateur (Cb). 5) Détecteur suivant la revendication 4, caractérisé en ce que les moyens d'alimentation électrique du module électronique (M) pendant le temps (tl) sont constitués par la décharge du condensateur ballast (Cb). 6) Détecteur suivant la revendication 4, caractérisé en ce que les valeurs des tensions (Va min) et (Va max) sont telles que le rapport des temps tl/t2 est compris entre 40 et 60. 7) Détecteur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le module électronique (M) présente une résistance interne telle que a valeur du courant traversant l'organe d'avertissement et/ou de déclenchement (L) est suffisamment faible par rapport au courant nécessaire à l'actionnement dudit organe (L). 8) Détecteur selon l'une des revendications précédentes, comprenant un boîtier (1) dans lequel sont insérés notamment le module électronique (M) et les moyens de commande (T,T'), ledit boîtier (1) comportant des moyens électriques de liaison, caractérisé en ce que les moyens électriques de liaison sont constitués de deux bornes de liaison (6,8) la première borne de liaison (6) étant reliée à la masse (5) et la seconde borne de liaison (8) étant reliée à l'organe d'avertissement et/ou de déclenchement (L).