Brevet FR2841375A1 — publié le 20031226

automobile. DISPOSITIF DE DETERMINATION D'ETAT DE COMMWTATION ET PROCEDE DE DETERMINATION D'UN ETAT DE COMMUTATION De script ion La presente invention se rapporte a un dispositif de determination d'etat de commutation et a un procede destine a determiner un etat de commutation. Un dispositif de determination d'etat de commutation est utilise dans un dispositif de commande qui commande d'autres dispositifs d'un vehicule sur la base d'un etat des commutateurs manuels. Le dispositif determine l'etat des commutateurs manuels, qu'ils soient ouverts ou fermes. Un premier tel dispositif est decrit dans le document JP-B2-4-44 065. Dans ce dispositif, une tension est periodiquement appliquee entre des contacts d'un commutateur. Il est alors determine si un courant circule entre les contacts pendant que la tension est appliquee. L'etat du commutateur est determine sur la base de la condition de circulation du courant. Ces derrieres annees, de plus en plus de dispositifs electroniques vent installes dans un vehicule, et la valeur totale de la consommation de puissance augmente. Pour cette raison, la consommation de puissance du dispositif de determination d'etat de commutation devrait etre reduite. En particulier, lorsque le vehicule est a l'arret, la consommation de puissance devrait etre maintenue faible. Une reduction de la consommation de puissance de la batterie est necessaire pour ameliorer une capacite de redemarrage du vehicule apres une longue periode d'arret. Pour satisfaire cette exigence, la tension en courant continu est periodiquement appliquee entre les contacts et diminuee pour reduire le courant consomme pour la detection. Les surfaces des contacts vent enduites de films isolants. Pour effectuer une determination precise de la condition de commutation, les films isolants doivent etre elimines par le courant qui circulent entre les contacts lorsque le commutateur est ferme. Si la tension en courant continu est falble, un courant suffisant ne circule pas entre les contacts pour rompre les films isolants. Donc, la determination precise ne peut pas etre executee. La presente invention a done pour objectif de fournir un dispositif de determination d'etat de commutation qui determine avec precision un etat d'un commutateur, lequel est ouvert ou ferme. La presente invention a pour autre objectif de fournir un procede destine a determiner avec precision l'etat du commutateur sans qu'il soit affecte par un film isolant sur les contacts du commutateur alors que la consommation de puissance pour la determination est maintenue faible. Dans un dispositif de determination d'etat de commutation de la presente invention, un circuit d'application de tension applique periodiquement une tension en courant continu aux contacts d'un commutateur manuel. Un circuit de determination determine si un courant passe entre les contacts en raison de l' application d'une tension et decide d'un etat du commutateur, lequel est ouvert ou ferme. Le resultat de la decision est envoye a un dispositif de commande qui commande un fonctionnement d'un dispositif sur la base de l'etat du commutateur. Un circuit d'ajustement de tension est prevu pour ajuster la tension en courant continu a au moins deux niveaux: haut ou teas. Par exemple, la tension en courant continu est etablie a un niveau constant et est periodiquement ajustee au niveau haut. En reglant la tension, qui est periodiquement appliquee aux contacts, a un niveau teas, la consommation de puissance est diminuee pour la determination. En outre, une grande intensite de courant passe en ajustant periodiquement la tension au niveau haut. Il en resulte que le film sur les contacts est elimine par le courant et que les contacts vent plus susceptibles d'etre conducteurs. Avec cette configuration, le dispositif execute une determination precise de l'etat de commutation alors que la consommation de puissance pour la determination est diminuee. Les objectifs, caracteristiques et avantages qui precedent et d'autres de la presente invention seront mis plus en evidence d'apres la description detaillee suivante presentee en faisant reference aux dessins annexes. Sur les dessins: La figure 1 est un schema synoptique representant un dispositif de determination d'etat de commutation conforme a un mode de realisation de la presente invention, et La figure 2 est un chronogramme representant les operations du dispositif de determination d'etat de commutation, Les modes de realisation preferes de la presente invention seront expliques en faisant reference aux dessins annexes. En se referent a la figure 1, le dispositif de determination d'etat de commutation comprend un circuit integre (IC) specialise 10 et un microcalculateur 30. Le dispositif determine les etats des commutateurs SW1 a SWn pour les actionnements manuels des dispositifs electroniques, tels que les verrous des portes et les fenetres electriques installes dans un vehicule. Le circuit integre specialise IC 10 applique une tension en courant continu (une tension d'echantillonnage) entre les contacts de chaque commutateur SW1 a SWn en passant par une resistance respective Ral a Ran pour determiner l'etat du commutateur SW1 a SWn. Le microcalculateur 30 commande le cadencement d'une application de tension d'echantillonnage aux contacts. Il determine l'etat du commutateur SW1 a SWn sur la base du fait qutun courant passe entre les contacts en raison de l' application de la tension d'echantillonnage. Le microcalculateur 30 commande des dispositifs qui vent actionnes manuellement par l'intermediaire du commutateur SW1 a SWn sur la base du resultat de la determination. Les dispositifs actionnes manuellement comprennent un actionneur de verrou de porte et un actionneur de fenetre electrique. Dans le circuit integre specialise IC 10, une ligne de sortie est prevue pour fournir en sortie la tension d'echantillonnage Vs au commutateur SW1 a SWn. Une tension de source est appliquee par une source d'alimentation externe, telle qu'une batterie embarquee, au circuit integre specialise IC. Alors, la tension d'echantillonnage Vs est fournie en sortie par l'intermediaire du premier circuit a courant constant 12 et du circuit tampon 14. Le second circuit en courant constant 18 est relic entre le premier circuit 12 et le circuit tampon 14 par l'intermediaire d'un circuit de commutation 16. Le second circuit 18 laisse passer un courant depuis le premier circuit 12 a la masse pour etablir la tension au niveau de la ligne de sortie a une tension de masse (O V). Un circuit de limitation de niveau 20 est egalement relic entre le premier circuit 12 et le circuit tampon 14. Le circuit de limitation de niveau 20 limite le niveau de la tension de la ligne de sortie a une valeur plus basse que la tension de source loreque le circuit de commutation est coupe. Le circuit de limitation de niveau 20 est constitue d'une diode zoner ZD, d'un transistor de type npn Tr, d'une resistance de mise a la masse Rg, et d'un circuit de commutation 22. La cathode et l' anode de la diode zener ZD vent reliees respectivement a la ligne de sortie et au collecteur du transistor Tr. L'emetteur du transistor Tr est mis a la masse et la base est mise a la masse par l'intermediaire de la resistance de mise a la masse Rg. Le circuit de commutation 22 est ferme ou ouvert pour lancer ou arreter l'alimentation provenant de la source d'alimentation externe vers la base du transistor Tr. Lorsque le circuit de commutation 22 est ferme et que l'alimentation vers la base debute, le circuit integre specialise IC 10 arrete de fournir en sortie la tension Vs aux contacts. Lorsque le circuit de commutation 22 est ouvert et que l'alimentation vers la base s'arrete, le circuit integre specialise IC 10 commence a fournir en sortie la tension Vs aux contacts. Le niveau de la tension Vs est etabli a la tension de source (12 V en courant continu) ou bien la tension a niveau limite (5 V en courant continu) conformement a un etat de fonctionnement du circuit de limitation de niveau 20. Le circuit de limitation de niveau 20 est active ou desactive conformement a un signal d'ajustement de tension fourni en sortie a partir du microcalculateur 30. Un courant de polarisation circule au travers du transistor Tr lorsque le circuit de commutation 22 est ferme, ce qui rend le transistor Tr conducteur. Si le circuit de commutation 16 est ouvert, la tension Vs au niveau de la ligne de sortie est limitee a un niveau de tension determine sur la base d'une tension de claquage de la diode zener ZD. Pour cette raison, la tension Vs fournie en sortie depuis le circuit integre specialise 10 dans cette condition est a un teas niveau (5 V). Lorsque le circuit de commutation 22 est ouvert, le transistor Tr est bloque. Il en resulte que l' anode de la diode zener ZD est ouverte. Si le circuit de commutation 16 est ouvert, la tension Vs sur la ligne de sortie est etablie a la tension de source (12 V). Pour cette raison, la tension Vs fournie en sortie depuis le circuit integre specialise 10 dans cette condition est au niveau haut(12 V). Le debut et l'arret de la fourniture en sortie de la tension Vs est commande en ferment ou en ouvrant les circuits de commutation 16 et 22. L'ajustement de niveau de la tension Vs est egalement commande en ferment ou en ouvrant les circuits de commutation 16 et 22. L'un des contacts de chaque commutateur SW1 a SWn est mis a la masse. L'autre contact est relic a une borne de sortie du circuit integre specialise 10 auquel apparait la tension d'echantillonnage Vs par l'intermediaire de la resistance Ral a Ran correspondent au commutateur SW1 a SWn. L'autre borne est egalement reliee a un port d'entree/sortie du microcalculateur par l'intermediaire de la resistance Rbl a Rbn correspondent au commutateur SW1 a SWn. Le microcalculateur 30 comprend une unite centrale 32 en tent que composant principal. Le microcalculateur 30 mesure une tension aux bornes du commutateur SW1 a SWn pour evaluer si un courant circule au travers du commutateur SW1 a SWn. Le microcalculateur 30 determine l'etat du commutateur SW1 a SWn sur la base de lt evaluation, et execute diverges operations logiques pour commander un dispositif correspondent au commutateur SW1 a SWn. Le microcalculateur 30 comprend egalement un circuit de mesure automatique 36 et un circuit de reveil 38. Le circuit de mesure automatique 36 mesure automatiquement une tension aux bornes des contacts de chaque commutateur SW1 a SWn par l'intermediaire du port d' entree/sortie 34 lorsque ['unite centrale 32 est dans un etat de sommeil. Il determine l'etat du commutateur SW a SWn sur la base de la tension mesuree. Le circuit de reveil 38 active l' unite centrale 32 lorsque le circuit de mesure automatique 36 determine que le commutateur SW1 a SWn est ferme. En d'autres termes, l' unite centrale 32 est relancee depuis l'etat de sommeil loreque les commutateurs SW1 a SWn vent fermes durant cet etat et execute des traitements de commande correspondent a l' operation de commutation. Non seulement le circuit de reveil 38 active l' unite centrale 32 mais il fournit egalement en sortie des signaux d'echantillonnage CK a des intervalles determines par l' unite centrale 32. Les signaux d'echantillonnage CK vent appliques en entree au circuit integre specialise IC 10. Le circuit integre special i se 1 0 produit periodiquement l a tens ion d'echantillonnage Vs. Lorsque l' unite centrale 32 est dans l'etat de sommeil, le circuit de reveil 38 active l' unite centrale 32 sur la base du signal determine fourni en sortie depuis le circuit de mesure automatique 36 pendant que les signaux d'echantillonnage CK vent fournis en sortie. Le microcalculateur 30 comporte deux ports de sortie relies aux bornes d' entree logique A et B du circuit integre specialise 10, en plus de la borne de sortie destinee a fournir en sortie les signaux d'echantillonnages CK au circuit integre specialise 10. Les niveaux de signaux aux ports de sortie varient suivant les operations de l' unite centrale 32. Lorsque la commande est necessaire pour les dispositifs actionnes par les commutateurs SW1 a SWn, le niveau de signal au port de sortie relic a la borne d' entree logique B est haut. Le niveau est touj ours haut independamment de l'etat de l' unite centrale 32, qui represente l'etat de sommeil ou l'etat de reveil. Le niveau au port de sortie relic a la borne d' entree logique A ne devient haut que lorsque l' unite centrale 32 est dans l'etat de reveil. Lorsque l' unite centrale 32 est dans l'etat de sommeil, le niveau devient haut a intervalles reguliers de quelques secondes en synchronisme avec le signal d'echantillonnage CK. Ces ajustements du niveau de signal pendant que l' unite centrale 32 se trouve a l'etat de sommeil vent executes par un temporisateur (non represente) ou par ['unite centrale 32 qui est temporairement activee par le signal d'activation provenant du circuit de reveil 38. Les bornes d' entree du circuit integre specialise 10 vent reliees aux bornes de sortie du microcalculateur 30. Les bornes d'entree logique A et B vent reliees au circuit de commutation 22 et l'une des bornes d' entree du circuit ET 24, respectivement. La borne d' entree du signal d'echantillonnage est reliee a l'autre borne d' entree du circuit ET 24. Une borne de sortie du circuit ET 24 est reliee au circuit de commutation 16. Les circuits de commutation 16, 22 vent ouverts lorsque l' entree a la borne d'entree logique A ou l' entree provenant du circuit ET est a l'etat haut. Lorsque l' entree est a l'etat teas, les circuits 16, 22 vent fermes. De ce fait, le circuit integre specialise 10 arrete de fournir en sortie la tension d'echantillonnage Vs independamment des niveaux de lt entree logique A et du signal d'echantillonnage CK lorsque l' entree logique B est a l'etat teas. Les relations entre les entrees logiques A, B et la tension d'echantillonnage Vs vent indiquees dans le tableau 1. Loraque l' entree logique B est a l'etat haut, le circuit integre specialise fournit en sortie la tension d'echantillonnage Vs en synchronisme avec le signal d'echantillonnage CK. La tension d'echantillonnage Vs est au niveau haut (12 V) lorsque lientree logique A est au niveau haut. La tension d'echantillonnage Vs est au niveau teas (5 V) loreque l' entree logique B est au niveau teas. Les entrees logiques A et B vent utilisees comme un signal d'ajustement de tension, ce qui active ou desactive le circuit de limitation de niveau 20. Tableau 1 Entree logique A Entree logique B Tension d'echantillonnage Etat teas Etat teas Pas de sortie Etat teas Etat haut 5 V Etat haut Etat teas Pas de sortie Etat haut Etat haut 12 V Lorsque l' unite centrale 32 est dans un etat de reveil, les entrees logiques A et B vent maintenues a l'etat haut. Lorsque l' unite centrale 32 est dans un etat de sommeil, l' entree logique B est maintenue a l'etat haut et l' entree logique A alterne entre l'etat teas et l'etat haut a des intervalles plus longs qu'une periode du signal d'echantillonnage CK. Il en resulte que le circuit integre specialise 10 fournit en sortie une tension d'echantillonnage a un niveau haut Vs en synchronisme avec le signal d'echantillonnage CK lorsque l' unite centrale 32 est dans l'etat de reveil. Le circuit integre specialise IC 10 fournit en sortie une tension d'echantillonnage de teas niveau Vs en synchronisme avec le signal d'echantillonnage CK lorsque l' unite centrale 32 est dans l'etat de sommeil. La tension d'echantillonnage de teas niveau Vs est relevee periodiquement au niveau haut. Ceci diminue la consommation de puissance du circuit integre specialise 10 durant la determination de l'etat de commutation lorsque l' unite centrale 32 est dans l'etat de sommeil. Pour reduire la consommation de puissance, la tension d'echantillonnage Vs est diminuee. Cependant, la tension d'echantillonnage Vs est periodiquement relevee au niveau haut. Ceci rend actifs les contacts des commutateurs SW1 a SWn meme apres que le vehicule ait stationne pendant une certaine duree car la tension au niveau haut romps les films d'isolement qui se forment sur les contacts. L'etat des commutateurs SW1 a SWn est determine correctement alors que la consommation de puissance est reduite lorsque l' unite centrale 32 est dans l'etat de sommeil. Le circuit de limitation de niveau 20 est utilise pour regler la tension d'echantillonnage Vs entre le niveau haut et le teas niveau. Le circuit de limitation de niveau 20 presente une configuration simple constituee de la diode zener ZD et du transistor Tr. Ceci simplifie egalement la configuration du circuit integre specialise IC 10. La presente invention ne doit pas etre limitee au mode de realisation precedemment explique et presente sur les figures, mais peut etre realisee de diverges manieres sans sortir de l' esprit de l' invention. Par exemple, le dispositif d' application de tension, le dispositif de determination, et le dispositif d'ajustement de tension peuvent etre integres dans le circuit integre specialise IC 10. En variante, les fonctions de ces dispositifs peuvent etre remplies par le microcalculateur 30. Le dispositif de determination d'etat de commutation peut etre utilise pour des terminaux informatiques portables ou autres dispositifs qui requierent une reduction de la consommation de puissance. REVENDICATIONS 1. Dispositif de determination d'etat de commutateur (10, ) comprenant: un moyen d' application de tension (10) qui applique periodiquement une tension en courant continu (Vs) entre les contacts d'un commutateur manuel (SW1 a SWn) d'un dispositif, un moyen de determination (32, 36) qui determine un etat du commutateur manuel (SW1 a SWn), un moyen d'ajustement de tension (32) destine a ajuster les niveaux de la tension en courant continu (Vs) appliquee entre les contacts, ou le moyen d' application de tension (10) produit au moins des niveaux haut et teas de la tension en courant continu (Vs) a appliquer entre les contacts, et le moyen de determination (32, 36) determine ltetat du commutateur manuel (SW1 a SWn) en detectant un courant circulant entre les contacts lorsque la tension en courant continu (Vs) est appliquee et l'etat determine est utilise pour la commande du dispositif comportant le commutateur manuel, la commande etant executee par un dispositif de commande (30). 2. Dispositif de determination d'etat de commutateur (10, ) selon la revendication 1, dans loquel le moyen de determination (32, 36) produit un signal d' activation destine a activer le dispositif de commande (30) lorsque le resultat de la determination indique que l'etat du commutateur manuel (SW1 a SWn) est modifie pendant que le dispositif de commande (30) est dans un etat non fonctionnel. 3. Dispositif de determination d'etat de commutateur (10, ) selon la revendication 2, dans loquel: le moyen d'ajustement de tension (32) ajuste la tension en courant continu (Vs) entre un teas niveau et un niveau haut loreque le dispositif de commande (30) est dans l'etat non fonctionnel, et le moyen d'ajustement de tension (32) commande la tension en courant continu (Vs) au niveau haut lorsque le dispositif de commande (30) est dans un etat fonctionnel. 4. Dispositif de determination d'etat de commutateur (10, ) selon la revendication 1, dans lequel: le moyen d' application de tension (10) comprend un circuit de limitation de tension (20) destine a limiter une tension d'une ligne de sortie de tension, le circuit de limitation de tension (20) est active ou desactive conformement a un signal d'ajustement de tension provenant du moyen d'ajustement de tension (32), et la tension en courant continu (Vs) appliquee entre les contacts du commutateur manuel (SW1 a SWn) est ajustee a un niveau haut ou a un teas niveau conformement a l'etat de fonctionnement du circuit de limitation de niveau (20). 5. Dispositif de determination d'etat de commutateur (10, 30) selon la revendication 1, dans lequel le moyen de determination (32, 36) comprend: une unite de traitement (32) qui determine l'etat du commutateur manuel (SW1 a SWn), un circuit de mesure automatique (36) qui mesure automatiquement une tension aux bornes des contacts, et un moyen d' activation d' unite de traitement (38) qui envoie un signal d' activation a l' unite de traitement (32) loreque le resultat de la determination indique que l'etat du commutateur manuel (SW1 a SWn) est modifie pendant que l' unite de traitement (32) est dans un etat non fonctionnel. 6. Dispositif de determination d'etat de commutateur (10, ) selon la revendication 1, dans lequel le dispositif comportant le commutateur manuel (SW1 a SWn) est installe dans un vehicule. 7. Procede destine a determiner un etat de commutation d'un commutateur manuel (SW1 a SWn) d'un dispositif, comprenant: l' application periodique d'une tension en courant continu (Vs) entre des contacts du commutateur manuel (SW1 a SWn), la detection d'un courant circulant entre les contacts, la determination diun etat du commutateur manuel (SW1 a SWn) sur la base de la detection de courant, et l'envoi d'un resultat de determination a un dispositif de commande (30) qui commande le dispositif ayant le commutateur manuel (SW1 a SWn). 8. Procede destine a determiner un etat de commutation selon la revendication 6, dans lequel la tension en courant continu (Vs) est reglee plus basse lorequ'un moyen de determination (32) utilise dans l'etape de determination est dans un etat non fonctionnel, que lorsque le moyen de determination (32) est dans un etat fonctionnel. 9. Procede destine a determiner un etat de commutation selon la revendication 7, dans loquel la tension en courant continu (Vs) est reglee periodiquement a un niveau haut. 10. Procede destine a determiner un etat de commutation selon la revendication 6, comprenant en outre des etapes consistent a: mesurer automatiquement une tension aux bornes des contacts, determiner l'etat du commutateur manuel (SW1 a SWn) sur la base de la tension mesuree, activer une unite de traitement (32) qui est incluse dans le dispositif de commande (30) lorsque le resultat de la determination indique que l'etat du commutateur (SW1 a SWn) est modifie pendant que l' unite de traitement (32) est dans un etat