Brevet FR2689628A1 — publié le 19931008

i "Procédé pour la détermination d'une position de référence, notamment en corrélation d'une position de mémoire, par exemple lors du déplacement d'un miroir " L'invention part d'un procédé pour détermi- ner une position de référence, avec une partie mobile qui comporte un élément magnétique définissant la po- sition de référence, et avec un détecteur fixe sensi- ble au champ magnétique, de préférence un détecteur numérique de Hall, dont les seuils d'enclenchement et1 o de déclenchement sont différents. Des dispositifs ou des procédés pour déter- miner une position de référence, dans lesquels une partie mobile, qui comporte un repère de référence, est détectée par un détecteur fixe, par exemple un dé-15 tecteur de Hall qui, lorsque le repère de référence passe devant lui, émet un signal de sortie caractéris- tique, sont déjà connus par exemple par le document DE-OS 34 23 664. Comme l'ont montré des recherches en labora- toires, il se produit, lors de la mise en oeuvre de détecteurs de Hall numériques, des erreurs de tempéra- ture qui se traduisent par des imprécisions lors de la détermination précise de positions de référence Dans ce cas, les points d'enclenchement comme également les25 points de déclenchement des détecteurs de Hall, se mo- difient du fait des variations de température. L'invention a pour but de remédier à ces in- convénients et prévoit à cet effet que la partie mobi- le est déplacée dans un sens jusqu'à ce que le détec- teur ait enclenché et déclenché à nouveau, en ce que la partie mobile est ensuite déplacée dans le sens in- verse jusqu'à ce que le détecteur ait à nouveau en- clenché et déclenché, tandis que la position d'au moins deux points de commutation est mémorisée dans un dispositif d'exploitation et la position de référence est définie comme étant le milieu entre les deux points de commutation de même type. Le procédé selon l'invention, avec les dis- positions indiquées ci-dessus, présente par contre l'avantage qu'une détermination très précise d'une po- sition de référence est possible car les influences de la température sur le détecteur numérique de Hall ou bien sur les détecteurs numériques de Hall, sont éli- minées A cet effet, la partie mobile avec l'aimant magnétique définissant la position de référence, est conformément à l'invention, déplacée dans les deux sens devant un détecteur de Hall jusqu'à ce que res- pectivement le seuil d'enclenchement et le seuil de déclenchement du détecteur soit atteint Les points de commutation sont mémorisés et la position de référence est définie comme étant le milieu entre deux points de commutation de même type. Il est particulièrement avantageux d'appli- quer le procédé pour la détermination d'une position de référence en corrélation avec l'apprentissage ou l'abordage d'une position de mémoire, par exemple lors du déplacement d'un miroir Il est alors en outre en- core mis en oeuvre, un second détecteur sensible au champ magnétique qui enregistre les rotations d'une broche à l'aide de laquelle la partie mobile, qui com- prend le miroir et l'élément magnétique définissant la position de référence, est déplacée. Selon une autre caractéristique de l'inven- tion, la partie mobile est déplacée à l'aide d'un mo- teur d'entraînement qui entraîne une broche. Selon une autre caractéristique de l'inven- tion, la modification du sens du déplacement s'effec- tue en modifiant le sens de l'alimentation en courant du moteur d'entraînement. Selon une autre caractéristique de l'inven- tion, le sens du déplacement est inversé lorsque la broche arrive contre une de ces butées, auquel cas la position de butée est mémorisée et il en est tenu compte lors de la détermination de la position de ré- férence. Selon une autre caractéristique de l'inven- tion, le dispositif d'exploitation est un microcalcu- lateur. Enfin, selon une autre caractéristique de l'invention, comme partie mobile, il est prévu un sup- port pour un miroir réglable. Un exemple de réalisation de l'invention est représenté sur les dessins ci-joints et va être exposé plus en détail dans la description ci-après. la figure 1 montre une disposition schéma- tique des parties constitutives essentielles pour l'invention, la figure 2 montre la densité de flux ma- gnétique lorsque l'aimant de référence se déplace la- téralement le long du détecteur numérique de Hall, ainsi que les seuils de commutation et le tracé cor- respondant du signal du détecteur de Hall pour une première température; la figure 3 montre le même état de choses pour une seconde température; Sur la figure 1 sont représentées schémati- quement, les parties constitutives essentielles du dispositif selon l'invention La référence 10 désigne alors une partie mobile qui, par l'intermédiaire d'une broche 11, est susceptible d'être déplacée dans les sens indiqués par la flèche. La broche 11 ou la partie mobile 10 est en- traînée à l'aide d'un moteur d'entraînement 12, et éventuellement, d'un arbre 13, tandis qu'entre les deux peut encore être insérée une transmission mécani- que 19. Le moteur d'entraînement 12 est un moteur électrique dont le sens de rotation s'inverse lorsqu'on inverse le sens du courant d'alimentation. Un miroir 14 dont la position est suscepti- ble de se déplacer, est relié à la partie mobile 10. Pour la détermination d'une position de référence, est rapporté sur la partie mobile 10, un élément magnéti- que 15 qui émet un champ magnétique enregistré par un premier détecteur numérique de Hall 16 Un second dé- tecteur numérique de Hall 17 est disposé au voisinage du moteur 12 ou bien de l'arbre 13, de sorte qu'il dé- livre un signal de sortie à l'aide duquel le nombre des rotations du moteur d'entraînement 12 peut être déterminé. Pour l'exploitation des signaux de sortie des détecteurs de Hall 16 et 17, il est prévu un dis- positif d'exploitation 18 qui peut comporter un micro- calculateur ou bien également, être une partie consti- tutive d'un appareil de commande. Dans le cas du dispositif représenté sur la figure 1, il est mis en oeuvre pour la détermination de la position du miroir 14 ou bien de l'élément mo- bile 10, deux détecteurs numériques de Hall 16 et 17. Au lieu du détecteur numérique de Hall 17, on peut également utiliser un autre détecteur, grâce auquel le nombre des révolutions du moteur d'entraînement peut être déterminé. Le détecteur de Hall 17 doit délivrer pour chaque révolution de l'arbre 13, une impulsion, ceci étant obtenu par exemple grâce à un repère magnétique sur l'arbre A partir du nombre, déterminé à partir de là dans le dispositif d'exploitation, des révolutions de l'arbre ou bien du moteur d'entraînement 12, le trajet relatif S que parcourt la partie mobile 10 peut être déterminé lorsque le dimensionnement de la broche est connu La révolution de cette mesure relative du trajet ne dépend alors que de la démultiplication de la transmission mécanique 19 par l'intermédiaire de laquelle la broche est entraînée enfin de compte. Pour la mesure absolue du trajet, la posi- tion de l'élément magnétique 15 qui repère une posi- tion de référence, doit être déterminée Cette posi- tion est déterminée à l'aide du détecteur numérique de Hall 16. Comme le seuil de commutation des détecteurs numériques de Hall ainsi que la densité du flux magné- tique de l'élément magnétique varie en fonction de la température, la détermination de la position de réfé- rence et donc l'ensemble de la mesure du trajet, dé- pendent de la température Pour la compensation de cette dépendance de la température, il est appliqué le procédé proposé selon l'invention et précisé à l'aide de la figure 2. Sur la figure 2, la densité du flux magnéti- que qui s'établit lors du passage devant l'élément ma- gnétique est désignée par M Cette densité du flux ma- gnétique est enregistrée par le détecteur de Hall 16. Ce détecteur de Hall 16 qui est réalisé sous la forme d'un détecteur de Hall numérique, a un premier seuil Si (seuil d'enclenchement) et un second seuil 52 (seuil de déclenchement). Tant que la densité du flux magnétique se situe au-dessous du seuil Si, le signal de sortie du détecteur numérique de Hall, indique un premier état, dans le cas de l'exemple choisi, un état "haut". Si la densité du flux magnétique dépasse la valeur de seuil Si, le détecteur numérique de Hall commute brusquement dans son autre état et son signal de sortie indique alors un état "bas". Si la densité du flux magnétique s'abaisse à nouveau, le détecteur numérique de Hall, lors du fran- chissement du second seuil 52 vers le bas, commute à nouveau brusquement de l'état "bas" à l'état "haut". Cette propriété du détecteur numérique de Hall est utilisée pour déterminer de façon précise la position de référence de l'élément magnétique 15 A cet effet, la partie mobile 10 est tout d'abord amenée dans une position dans laquelle l'élément magnétique 15 est si éloignée du détecteur de Hall 16 que la den- sité du flux magnétique se situe au-dessous des deux seuils du détecteur de Hall La partie mobile se trou- ve alors par exemple dans la position A. La partie mobile 10 est déplacée à l'aide du moteur d'entraînement 12, de façon que l'élément ma- gnétique 15 arrive finalement dans la position F Pen- dant ce déplacement, la densité M du flux magnétique, qui est enregistrée par le détecteur de Hall 16, se modifie de la façon représentée sur la figure 2 courbe a). Tant que l'élément magnétique 15 se trouve entre la position A et la position C, le signal de sortie du détecteur numérique de Hall 16 est "haut", après le dépassement du seuil de commutation Si (seuil d'enclenchement) le signal de sortie passe brusquement sur "bas" et reste sur "bas" jusqu'à ce que, dans la position E, la densité M du flux magnétique passe au- dessous du seuil 52 (seuil de déclenchement) A cet emplacement, le signal de sortie du détecteur numéri- que de Hall 16 saute à nouveau à "haut" et reste dans cet état tant que la densité du flux magnétique reste au-dessous du seuil Si. L'évolution du signal à la sortie du détec- teur numérique de Hall 16 est reportée sur la courbe b) de la figure 2, le déplacement de l'élément magné- tique devant s'effectuer dans le sens de la flèche. Sur la courbe c), figure 2, est représenté le même état de choses dans le cas o l'élément magné- tique 15 se déplace de la position F vers la position A. A cet effet, le moteur d'entraînement est commuté, de sorte que la partie mobile y compris l'é- lément magnétique 15 et le miroir 14 à régler, se dé- place de la droite vers la gauche. Le signal de sortie du détecteur numérique de Hall 16 est alors tout d'abord "haut", il passe brusquement sur "bas" lorsque la position D est at- teinte, et lorsque la densité M du flux magnétique dé- passe le seuil Si, et il reste dans cet état jusqu'à ce que, à l'emplacement B, la densité du flux magnéti- que descende à nouveau au-dessous du seuil 52 Cet état reste maintenu jusqu'à la position A. La position des points de commutation C et D est par exemple mémorisée dans le dispositif d'exploi- tation 18, et en divisant par deux la distance entre C et D, la position de référence peut être déterminée de façon très précise. Il serait également possible de mémoriser les points B et E et en divisant par deux la distance entre B et E, de déterminer exactement la position de référence. Sur la figure 3 sont reportées les mêmes courbes que sur la figure 2, mais pour une autre tem- pérature Il s'est avéré que les seuils Si et 52 d'un détecteur numérique de Hall se déplacent sensiblement en fonction de la température, de sorte que pour une disposition et une densité du flux magnétique, par ailleurs identiques, les points d'intersection entre la densité M du flux magnétique et les seuils Si et 52, se déplacent Si la détermination de la position de référence est effectuée de la façon décrite lors du commentaire de la figure 2, de sorte que l'élément ma- gnétique 15 soit déplacé devant le détecteur de Hall tout d'abord dans un sens et ensuite dans l'autre sens, et que la détermination de la position de réfé- rence soit ensuite à son tour effectuée de façon que la demi distance entre les positions H et J ou bien G et K, détermine cette position de référence, la dépen- dance de la température des seuils ou bien du détec- teur numérique de Hall est compensée, indépendamment de la température régnante. Une exploitation peut s'effectuer tant que la densité du flux magnétique M se situe au-dessus du seuil 51 et au-dessous du seuil 52. Les exposés et faits jusqu'à maintenant sont seulement valables lorsque la partie mobile 10 est susceptible d'être déplacée entre les positions A et F, sans que la broche qui assure en fin de compte le déplacement se heurte contre une de ces butées Si la broche en partant du point de départ, tout d'abord quelconque A, arrive contre une butée avant d'avoir atteint un point de commutation du détecteur numérique de Hall, le sens de rotation du moteur doit être in- versé La position du point de commutation ainsi obte- nue sur le second détecteur de Hall est alors mémori- sée pour l'établissement ultérieur de la moyenne. Après que le moteur se soit écarté de la bu- tée ainsi reconnue, l'évolution indiquée sur la figure 2 s'impose à nouveau La position de référence peut être déterminée de la façon précédemment décrite. REVENDICATIONS 1. Procédé pour déterminer une position de référence, avec une partie mobile qui comporte un élé- ment magnétique définissant la position de référence et avec un détecteur fixe sensible au champ magnéti- que, de préférence un détecteur numérique de Hall, dont les seuils d'enclenchement et de déclenchement sont différents, procédé caractérisé en ce que la par- tie mobile ( 10) est déplacée dans un sens jusqu'à ce que le détecteur ( 16) ait enclenché et déclenché à nouveau, en ce que la partie mobile ( 10) est ensuite déplacée dans le sens inverse jusqu'à ce que le détec- teur ( 12) ait à nouveau enclenché et déclenché, tandis que la position d'au moins deux points de commutation (C, D ou bien H, J) ou (B, E ou bien G, K) est mémori- sée dans un dispositif d'exploitation ( 18) et la posi- tion de référence est définie comme étant le milieu entre les deux points de commutation de même type (C, D ou bien H, J) ou (B, E ou bien G, K). 2 Procédé selon la revendication 1, carac- térisé en ce que la partie mobile ( 10) est déplacée à l'aide d'un moteur d'entraînement ( 12) qui entraîne une broche ( 11). 3. Procédé selon la revendication 2, carac- térisé en ce que la modification du sens du déplace- ment s'effectue en modifiant le sens de l'alimentation en courant du moteur d'entraînement. 4. Procédé selon l'une quelconque des re- vendications 2 ou 3, caractérisé en ce que le sens du déplacement est inversé lorsque la broche arrive con- tre une de ces butées, auquel cas la position de butée est mémorisée et il en est tenu compte lors de la dé- termination de la position de référence. 5. Procédé selon l'une quelconque des re- vendications 1 à 4, caractérisé en ce que le disposi- l tif d'exploitation ( 18) est un microcalculateur. 6. Procédé selon l'une quelconque des re- vendications 1 à 5, caractérisé en ce que, comme par- tie mobile, il est prévu un support pour un miroir ré- glable.