Brevet FR2677193A1 — publié le 19921204

La présente invention concerne le domaine des circuits électroniques temporisés. Elle trouve en particulier, mais non exclusivement, application dans la commande temporisée d'alarme dans le domaine des véhicules automobiles. I1 est demandé de nos jours, au moins sur certains véhicules automobiles, des systèmes sonores ou lumineux aptes à attirer l'attention du conducteur sur l'état spécifique de certains équipements du véhicule. En particulier, il a été demandé et proposé des systèmes aptes à générer une alerte lumineuse à l'attention du conducteur pour rappeler à celui-ci qu'il est nécessaire d'enclencher la ceinture de sécurité. Plus précisément, il a été proposé des dispositifs de surveillance active par des contacts électriques logés dans la boucle de fermeture de la ceinture de sécurité, qui délivrent une alerte visuelle et/ou sonore, éventuellement temporisée, ou interdisent le démarrage du moteur tant que ces contacts n'ont pas été fermés par le verrouillage de la ceinture de sécurité. Ces dispositifs présentent les inconvénients d'être, d'une part chers, en raison de la présence d'un élément de contact dans chacune des deux parties de la ceinture de sécurité et de leur raccordement au circuit de traitement et au réseau de bord, et d'autre part peu fiables, en raison de la pollution possible de ces contacts généralement peu protégés. En outre, ils imposent au conducteur de verrouiller sa ceinture pour pouvoir démarrer alors que la loi prévoit des dérogations (handicapés, femmes enceintes, ...). Le but principal de la présente invention est de proposer un nouveau circuit électronique de structure simple, fiabilité améliorée et faible coût. Un autre but important de la présente invention est de proposer un circuit apte à générer une alerte visuelle clignotante temporisée dans laquelle le temps d'allumage de la lampe d'alerte soit constant. Ces buts sont atteints selon la présente invention grâce à un circuit comprenant - un étage astable conçu pour générer en sortie un signal alternatif à fréquence constante apte à commander un témoin d'alerte, - un étage monostable conçu pour inhiber l'étage astable après écoulement d'une temporisation prédéterminée, et - une liaison de réaction entre la sortie de l'étage astable et l'étage monostable, telle que l'étage monostable n'inhibe l'étage astable que sur un niveau bas du signal. Comme on le comprendra à la lecture de la description détaillée qui va suivre, le circuit conforme à la présente invention garantit que la durée du niveau haut de la dernière impulsion de signal d'alarme ne soit pas écourtée. D'autres caractéristiques, buts et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre et en regard du dessin annexé donné à titre d'exemple non limitatif et sur lesquel la figure unique représente un schéma électrique d'un circuit conforme à un mode de réalisation préférentiel de la présente invention. Le circuit représenté sur la figure annexée, comprend essentiellement un étage monostable 10, un étage astable 20, et un étage de puissance 30 apte à alimenter un témoin d'alerte 40. Le circuit est alimenté par une source d'alimentation continue 50 par l'intermédiaire d'un interrupteur K1. La source d'alimentation 50 est formée avantageusement de la batterie d'un véhicule automobile. L'interrupteur K1 est formé avantageusement du contacteur commandé par la clef de contact du véhicule. Plus précisément, l'interrupteur K1 est placé sur la ligne d'alimentation positive 51. La ligne de masse du circuit est référencée 52. L'étage monostable 10 comprend un amplificateur opérationnel Al. Cet amplificateur opérationnel travaille en comparateur. L'entrée positive de l'amplificateur opérationnel Al est reliée à un point intermédiaire d'un pont diviseur de tension connecté entre la ligne d'alimentation positive 51 et la masse 52. Ce pont diviseur comprend essentiellement trois résistances R1, R2 et R3 connectées en série entre la ligne d'alimentation positive 51 et la masse 52. L'entrée positive de l'amplificateur opérationnel Al est reliée au point intermédiaire entre les résistances R1 et R2.Plus précisément encore, la résistance R1 est formée de préférence de deux résistances R10, Roll, connectées en série, l'une de ces deux résistances RI 1 étant de plus munie en parallèle d'un court-circuit optionnel. Ce court-circuit porte la référence CC12 sur la figure. De même, la résistance R2 est formée de préférence de deux résistances R20, R21 connectées en série, l'une de ces deux résistances R21 étant munie en parallèle d'un court-circuit optionnel. Ce court-circuit porte la référence CC22 sur la figure annexée. L'installation ou la suppression des court-circuits CC12, CC22 permet de régler la valeur du pont diviseur connecté entre les lignes 51 et 52, donc le potentiel appliqué sur l'entrée positive de l'amplificateur opérationnel Al. L'entrée négative du même amplificateur opérationnel Al est reliée au point milieu d'un circuit RC connecté entre les lignes 51 et 52. Ce circuit RC comprend une résistance R4 et un condensateur C1 connectés en série entre la ligne d'alimentation positive 51 et la masse 52, la résistance R4 étant placée côté ligne d'alimentation positive 51 tandis que le condensateur C1 est placé côté masse 52. L'entrée négative de l'amplificateur opérationnel Al est reliée au point commun à la résistance R4 et au condensateur C1. A titre d'exemple non limitatif, les résistances R10 et R20 peuvent avoir une valeur double des résistances RI 1 et R21 associées munies de court-circuits parallèles. Une diode D1 est connectée en parallèle sur la résistance R4 et polarisée dans le sens inverse, c'est-à-dire que la diode D1 a sa cathode connectée à la ligne d'alimentation positive 51 que son anode est reliée au point commun à la résistance R4 et au condensateur C1. L'étage astable comprend un deuxième amplificateur opérationnel A2. L'entrée positive de cet amplificateur opérationnel A2 est reliée au point milieu d'un pont diviseur comprenant la résistance R3 précitée et une seconde résistance R9. Les résistances R3 et R9 sont connectées en série entre la sortie du premier amplificateur opérationnel A2 et la masse 52. La résistance R9 est placée côté sortie de l'amplificateur opérationnel Al, tandis que la résistance R3 est placée côté ligne de masse 52. L'entrée positive de l'amplificateur opérationnel A2 est reliée au point commun aux deux résistances R3 et R9. L'entrée négative de l'amplificateur opérationnel A2 est reliée au point milieu d'un circuit RC comprenant une résistance R6 et un condensateur C2 connectés en série entre la ligne d'alimentation positive 51 et la ligne de masse 52, la résistance R6 étant placée côté ligne d'alimentation positive 51 tandis que le condensateur C2 est placé côté ligne de masse 52. Par ailleurs, la sortie de l'amplificateur opérationnel A2 est rebouclée sur son entrée négative par une résistance R7. L'étage de puissance 30 comprend un Darlington DA1. L'entrée du Darlington DA1 est attaquée par la sortie de l'amplificateur opérationnel A2 par l'intermédiaire d'une résitance R10. Cette même entrée du Darlington DA1 est reliée à la ligne de masse 52 par l'intermédiaire d'un condensateur C3. En option, un interrupteur K2 est connecté entre l'entrée du Darlington DA1 et la ligne de masse 52, soit en parallèle du condensateur C3. Le témoin 40 est connecté entre la ligne d'alimentation positive 51 et la ligne de masse 52 par l'intermédiaire du trajet de conduction principale du Darlington DA1. De préférence, une diode de protection D2 est connectée en série de témoin 40, dans le sens passant. Par ailleurs, de préférence une diode Zener Z1 est connectée en parallèle du Darlington DA1, anode côté de ligne de masse 52. Par ailleurs, on notera que la sortie de l'amplificateur opérationnel A2 est reliée au point commun à la résistance R21 et à la résistance R3 par l'intermédiaire d'une résistance R8. Le fonctionnement du circuit représenté sur la figure annexée est pour l'essentiel le suivant. La tension de bord du circuit générée par la batterie 50 est appliquée au circuit lors de la fermeture de la clef de contact K1. Lors de la fermeture de l'interrupteur KI, le condensateur Cl n'est pas chargé. L'entrée négative de l'amplificateur opérationnel Al est donc à la masse. En revanche, l'entrée positive de l'amplificateur opérationnel Al est polarisée positivement par le diviseur R1, R2 et R3. La sortie de l'amplificateur opérationnel Al est donc au niveau haut. L'étage astable 20 peut alors osciller par charge et décharge du condensateur C2, la sortie de l'amplificateur opérationnel A2 changeant d'état chaque fois que la tension aux bornes du condensateur C2, appliquée sur l'entrée négative de l'amplificateur opérationnel A2, franchit le potentiel présent sur l'entrée positive du même amplificateur opérationnel A2. L'amplificateur DA1 est ainsi activé au rythme de la sortie de l'amplificateur opérationnel A2, ce qui entraîne l'allumage clignotant du témoin 40 au rythme de la sortie de l'amplificateur opérationnel A2. Dès que le potentiel sur le condensateur Cl atteint celui de l'entrée positive de l'amplificateur opérationnel Al, la sortie de cet amplificateur opérationnel Al bascule et réduit le potentiel de l'entrée positive DA2 à une valeur V2. La sortie de l'amplificateur opérationnel A2, et c'est là l'un des avantages de l'invention, reste cependant au niveau haut tant que le potentiel de l'entrée négative de l'amplificateur opérationnel A2 reste à un niveau inférieur au potentiel précité V2, c'est-à-dire tant que la sortie de l'étage astable 20 est au niveau haut. Bien entendu, le circuit R4C1 est calculé pour générer une temporisation égale à la durée d'alerte recherchée. Dès que le potentiel de l'entrée négative de l'amplificateur opérationnel A2 dépasse le potentiel précité V2 par suite de la charge du condensateur C2 à travers la résistance R6, le potentiel de sortie de l'amplificateur opérationnel A2 devient égal à celui de la masse, ce qui modifie l'état du pont diviseur formé par la résistance R1, R2 et R3 et abaisse le potentiel de l'entrée positive de l'amplificateur opérationnel Al en dessous de celui de son entrée négative imposant un potentiel négatif à la sortie de l'amplificateur opérationnel Al. Ce potentiel négatif bloque définitivement la sortie de l'amplificateur opérationnel A2 et provoque l'extinction du témoin 40 jusqu'à ce que l'ouverture de K1 permette de décharger le condensateur C1 et de recommencer le cycle dès une nouvelle fermeture de KI. La diode D1 permet de décharger rapidement le condensateur C1 par la résistance R5 après ouverture de la clef de contact K1. Le circuit qui vient d'être décrit, et notamment la liaison de réaction entre la sortie de l'étage astable 20 et l'étage monostable 10, grâce à la résistance R8 permet d'assurer que la durée du niveau haut de la dernière impulsion de sortie appliquée au témoin 40 s'achève au moment où l'étage astable 20 bascule vers le niveau bas. On obtient ainsi une information optimum délivrée au conducteur du véhicule. Par ailleurs, et cela a un autre avantage de l'invention, cette disposition permet d'élargir les tolérances des composants qui déterminent le nombre d'impulsions de sortie. En effet, pour garantir de ne pas écourter la dernière impulsion du témoin lumineux 40 dans le cas d'un circuit comprenant un étage monostable 10 en cascade avec un étage astable 20 sans la liaison de réaction R8 conforme à l'invention, il conviendrait de contrôler la durée du monostable 10 avec une tolérance égale au plus à la durée du niveau bas de l'étage astable. En revanche, dans le cadre de la présente invention, la tolérance de la durée de l'étage monostable 10 doit être comprise dans une plage de durée supérieure égale à la somme de la durée du niveau haut et de la durée du niveau bas de l'étage astable 20. Ceci permet par exemple de régler la durée de l'étage monostable 10 malgré une tolérance large de l'ordre de 20% sur la valeur de la capacité du condensateur électrochimique C1, simplement en maintenant ou non au stade du réglage la liaison CC12 et CC22 qui court-circuite respectivement les résistances RI 1 et R21. Bien entendu la présente invention n'est pas limitée au mode de réalisation particulier qui vient d'être décrit mais s'étend à toutes variantes conformes à son esprit. L'interrupteur K2 est un interrupteur qui permet d'éteindre optionnellement le voyant 40. Le bouton de commande de l'interrupteur K2 peut être placé sur le tableau de bord ou commandé automatiquement par l'enclenchement de la ceinture de sécurité. Par ailleurs la présente invention n'est pas limitée à la commande d'une alerte liée à l'enclenchement de la ceinture de sécurité, mais peut être utilisée pour visualiser l'état d'autres équipements du véhicule. Selon une autre variante, on peut envisager de générer une alarme sonore à la place ou en combinaison de l'alarme lumineuse précitée. A titre d'exemple non limitatif, le composant du circuit représenté sur la figure annexée peut présenter les valeurs suivantes - R10 = 100 K Q - Rîl = 45 K Q, - R20 = 80 K Q, - R21 = 68 K Q, - R3 = 10 K Q, - R4 = 160 K Q, - R5 = 1,5 KQ, - R6 = 470 K Q, - R7 = 16 K Q, - R8 = 10 Kn, - R9 = 33 K #, - R10 = 10 K #, - amplificateur opérationnel A1 et A2 de type LM2904 - condensateur C1 = 47 F, - condensateur C2 = 47 IIF, et - Darlington DA1 de type BSR 52. REVENDICATIONS 1. Circuit électronique pour la commande temporisée d'alarme, en particulier dans le domaine des véhicules automobiles, caractérisé par le fait qu'il comprend - un étage astable (20) conçu pour générer en sortie un signal alternatif à fréquence constante apte à commander un témoin d'alarme (40), - un étage monostable (10) conçu pour inhiber l'étage astable (20) après écoulement d'une temporisation prédéterminée, et - une liaison (R8) de réaction entre la sortie de l'étage astable (20) et l'étage monostable (10), telle que l'étage monostable (10) n'inhibe l'étage astable (20) que sur un niveau bas du signal de sortie de ce dernier. 2. Circuit selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'étage monostable (10) comprend un amplificateur opérationnel (AI). 3. Circuit selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait que l'étage astable (20) comprend un amplificateur opérationnel (A2). 4. Circuit selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que l'étage monostable (10) comprend un amplificateur opérationnel (Al) dont une entrée est reliée à un pont diviseur résistif (R1, R2, R3), tandis que l'autre entrée est reliée à un circuit (RC, R4, C1). 5. Circuit selon la revendication 4, caractérisé par le fait que la liaison de réaction entre la sortie de l'étage astable (20) et l'étage monostable (10) est formée d'une résistance (R8) connectée entre la sortie de l'étage astable (20) et un point intermédiaire du pont résistif (R1, R2, R3) commandant la seconde entrée de l'amplificateur opérationnel (A1) de l'étage monostable (10). 6. Circuit selon l'une des revendications 4 ou 5, caractérisé par le fait qu'une résistance (R5) est connectée en parallèle du circuit (RC, R4, C1). 7. Circuit selon l'une des revendications 4 à 6, caractérisé par le fait qu'une diode (D1) est connectée en parallèle de la résistance (R4) du circuit (RC). 8. Circuit selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que l'étage astable (20) comprend un amplificateur opérationnel (A2) dont une première entrée est attaquée par un pont diviseur (R3, R9) piloté par la sortie de l'étage monostable (10) tandis que sa seconde entrée est reliée à un circuit (RC, R6, C2). 9. Circuit selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé par le fait qu'un interrupteur (K2) est conçu pour inhiber la sortie de l'étage astable (20). 10. Circuit selon la revendication 4, caractérisé par le fait que le pont diviseur résistif relié à la première entrée de l'amplificateur opérationnel (A1) de l'étage monostable (10) comprend au moins une paire de résistances (R10, R11 ; R20, R21) connectées en série dont l'une au moins des deux résistances est pourvue d'un court-circuit parallèle optionnel (CC12, CC22). 11. Utilisation du circuit conforme à l'une des revendications 1 à 10, pour la visualisation d'une alerte relative à l'enclenchement d'une ceinture de sécurité sur véhicules automobiles.