Brevet FR2846088A1 — publié le 20040423

Domaine de l'invention L'invention concerne un dispositif de capteur comprenant un capteur relié à une unité d'exploitation alimentant en énergie électrique le capteur et exploitant le signal de mesure généré par le capteur à l'aide d'un circuit d'exploitation. Etat de la technique De tels dispositifs de capteur s'utilisent dans des applications de métrologie les plus différentes. Un dispositif de capteur connu en technique automobile pour mesurer la vitesse de rotation des 10 roues d'un véhicule est représenté à la figure 1. La figure 1 montre un dispositif de capteur connu selon l'état de la technique comprenant un capteur de roue 1 relié à une unité d'exploitation 2. Le capteur de roue 1 est habituellement un capteur Hall coopérant avec un élément émetteur magnétique fixé à la roue (cet 15 élément n'est pas représenté). Le capteur de roue 1 reçoit la tension d'alimentation V de l'unité d'exploitation 2 par une interface à deux fils (ligne de branchement 9, 25). Cette tension est transmise par les diodes 10, 11 et un interrupteur 12. Le capteur de roue 1 comprend en outre deux sources de 20 courant 4, 5 branchées en parallèle. L'une de ces sources est la source de courant 5 commutée par un interrupteur 6. Lors du passage de l'élément émetteur (non représenté) la source de courant 5 est branchée. Dans le cas contraire elle reste coupée. On génère ainsi des impulsions rectangulaires correspondant à une intensité de courant par 25 exemple de 7 mA (niveau bas) et 14 mA (niveau haut). Ces impulsions sont modulées sur le courant d'alimentation. Les lignes de branchement 9, 25 transmettent non seulement le courant d'alimentation mais également le signal de mesure. L'exploitation proprement dite du signal de mesure se fait 30 par la mesure du courant dans la ligne négative 25 (ligne de branchement du côté de la masse) du capteur. L'unité d'exploitation 2 comprend à cet effet un circuit d'exploitation 3 avec une résistance de mesure 21 installée dans la ligne négative 25 et un comparateur 22. Le comparateur 22 du circuit d'exploitation 3, le com35 mutateur 12 et la diode 11 font partie d'un circuit intégré IC 18 (ASIC). Le circuit intégré IC 18 comporte également une borne positive 13 du côté de l'alimentation et une borne négative 14 du côté de la masse. La sortie du comparateur 22 est reliée à un microprocesseur 19 qui peut commander d'autres installations non représentées comme par exemple les freins de roue. La ligne d'alimentation 9 comporte en outre des condensateurs de déparasitage 17, 23 pour respecter la réglementation relative aux ondes électromagnétiques. Le dispositif de capteur tel que représenté a 10 l'inconvénient que le câblage du capteur 1 et de l'unité d'exploitation 2 par une interface à deux fils était une opération relativement compliquée et coteuse. De plus, le déparasitage électromagnétique de la ligne de branchement 25 du côté de la masse nécessite la mise en oeuvre de moyens supplémentaires. Un autre inconvénient du dispositif connu est que le capteur et l'unité d'exploitation ne peuvent se brancher que par un montage avec deux fils et qu'il n'existe aucune autre possibilité dans les applications spéciales de prévoir d'autres variantes de branchement. But de l'invention La présente invention a pour but de développer un dispositif de capteur économique et qui permet de côté de la masse et suivant la demande, de relier différemment à la masse l'unité d'exploitation. Exposé et avantages de l'invention A cet effet l'invention concerne un dispositif de capteur 25 du type défini ci-dessus, caractérisé en ce que le circuit d'exploitation est prévu du côté de l'alimentation électrique du capteur pour exploiter le signal de mesure fourni par le capteur. L'idée essentielle de l'invention est d'exploiter le signal de mesure fourni par le capteur du côté de l'alimentation en énergie du 30 capteur (c'est-à-dire du côté recevant la tension d'alimentation ou du côté de la borne positive). Pour cela il est prévu un circuit d'exploitation installé du côté de l'alimentation en énergie du capteur et qui exploite le signal de mesure généré par le capteur et conduit vers la ligne d'alimentation. Grâce au montage du circuit d'exploitation sur le côté de l'alimentation en énergie du capteur, il est possible de réaliser différemment à la demande la liaison à la masse du capteur. Dans la mesure o le capteur comporte un boîtier métallique, il est possible de relier le boîtier métallique directement à la 5 masse sans passer par un câble supplémentaire. Cela peut se faire par exemple à l'aide d'un goujon auquel on a fixé le boîtier du capteur notamment soudé ou vissé. Si le capteur est un capteur de véhicule comme par exemple un capteur radar, on peut fixer par exemple directement le 10 goujon à la carrosserie du véhicule. Ce mode de réalisation est notamment avantageux car il ne faut aucun câble de masse supplémentaire entre le capteur et l'unité; les bornes correspondantes du côté de la masse pour le capteur et l'unité peuvent être supprimées. Dans ces conditions, il n'est pas non plus nécessaire de 15 prévoir une protection de déparasitage des lignes de branchement du côté de la masse comme dans l'état de la technique représenté par un condensateur de déparasitage 20. Selon un autre mode de réalisation de l'invention, le capteur peut également être relié à la masse par une ligne courte reliée 20 à la borne négative du capteur. Cela est notamment intéressant si le boîtier de capteur n'est pas en métal. Dans ce cas, on peut économiser une ligne de branchement longue du côté de la masse entre le capteur et l'unité d'exploitation, le branchement de l'unité d'exploitation à la masse et le condensateur d'antiparasitage seront supprimés. Selon un troisième mode de réalisation de l'invention, le capteur est relié à la masse par une ligne reliée à l'unité d'exploitation et la liaison par la masse est celle de l'unité d'exploitation. Le branchement du côté de la masse de l'unité d'exploitation est relié de préférence directement à la masse. Dans ce mode de réalisation, on peut également 30 supprimer le condensateur de déparasitage relié à la ligne de branchement du côté de la masse. Selon un quatrième mode de réalisation de l'invention, l'unité d'exploitation comporte un interrupteur relié à la borne négative du capteur. Un interrupteur fait de préférence partie d'un circuit intégré lui-même relié à la masse. Cette solution a l'avantage qu'en cas de court-circuit, la masse du capteur peut être coupée par l'interrupteur. Le circuit d'exploitation du signal de mesure comporte de préférence une résistance de mesure placée dans la ligne d'alimentation 5 ainsi qu'un comparateur relié à cette ligne. La résistance de mesure et/ ou le comparateur font de préférence partie d'un circuit intégré (ASIC). Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière 10 plus détaillée à l'aide des dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 montre un dispositif de capteur selon lequel l'exploitation du signal de mesure se fait dans la ligne de raccordement du côté de la masse, - la figure 2 montre un dispositif de capteur selon un mode de réalisa15 tion de l'invention avec plusieurs alternatives de branchement. Pour la description de la figure 1 on se reportera à l'introduction. Description d'un mode de réalisation de l'invention La figure 2 montre un dispositif de capteur comportant 20 un capteur de roue 1 relié par des lignes de branchement 9, 25 à l'unité d'exploitation 2. Le capteur de roue 1 comporte une borne positive 7 (borne de raccordement d'alimentation) recevant une tension d'alimentation V ainsi qu'une borne négative 8 du côté de la masse. L'unité d'exploitation 2 a des bornes positives et négatives 15, 16. Le capteur de roue 1 comprend un capteur Hall 27 qui génère un signal lorsqu'un élément de codage (non représenté) de la roue passe devant lui. Ce signal est utilisé pour brancher et couper une source de courant 5 à l'aide d'un interrupteur 6. Le signal de capteur et de mesure généré de cette manière est modulé sur le courant 30 d'alimentation passant par la ligne d'alimentation 9. Un circuit d'exploitation 3 est destiné à exploiter le signal du capteur. Ce circuit comprend une résistance de mesure 21 placée dans la ligne d'alimentation 9 ainsi qu'un comparateur 22 relié à cette résistance. La résistance de mesure 21 et le comparateur 22 font partie d'un circuit intégré IC 18 (ASIC) faisant partie de l'unité d'exploitation 2. Le circuit d'exploitation 3 est situé du côté de l'alimentation en énergie du capteur 1. Cela permet de brancher le 5 capteur 1 à la masse 26 à la demande. Plusieurs possibilités de branchement du capteur 1 sur la masse 26 sont données par les références A-D. Pour la variante de branchement A, le boîtier du capteur dans la mesure o il est en métal peut être relié directement à la masse 10 26. La liaison avec la masse peut se faire par exemple par un goujon fixé au boîtier porté par le véhicule. Dans ce cas, les bornes négatives 8, 16 du capteur 1 et de l'unité d'exploitation 2 ainsi que la ligne de branchement 25 du côté de la masse et le condensateur de déparasitage électromagnétique 20 peuvent être économisés. Dans le cas de la variante de branchement B, le capteur 1 est relié à la masse 26 par une courte ligne de branchement 25. Cela est notamment intéressant si le boîtier du capteur est par exemple en matière plastique et ne permet pas de liaison directe à la masse. Dans ce cas, on peut supprimer au moins un morceau de la ligne de bran20 chement 25 du côté de la masse, le branchement négatif 16 de l'unité d'exploitation 2, le condensateur de déparasitage électromagnétique 20 et la ligne de branchement interne à l'appareil vers le circuit ASIC 18. Pour la troisième variante de branchement C, la borne négative 8 du capteur 1 est reliée par le câble de branchement 25 du 25 côté de la masse à l'unité d'exploitation 2. Le branchement négatif 16 de l'unité d'exploitation 2 est relié directement à la masse. Deux moyens de branchement de la masse 26 se situent dans ce cas dans l'unité d'exploitation 2. Dans cette variante de branchement C, on peut économiser au moins la ligne de liaison interne à l'appareil jusque vers le 30 circuit ASIC 18 ainsi que le branchement négatif 14 du circuit ASIC 18. Dans le cas d'une quatrième variante de branchement D, la borne moins 8 du capteur 1 est reliée à l'interrupteur 24 intégré au circuit ASIC 18. L'interrupteur 24 est habituellement un transistor qui peut être ouvert en cas de court-circuit pour couper le courant vers la masse 26. Le commutateur 24 est commandé par une installation non représentée qui est en mesure de reconnaître un court-circuit. 7NOMENCLATURE NOMENCLATURE 1 2 3 4 5 6 7 10 8 11 12 13,14 ,16 17 18 19 20 20 21 22 23 24 25 25 A-D V Capteur Unité d'exploitation Circuit d'exploitation Source de courant Source de courant Interrupteur Borne plus Borne moins Ligne d'alimentation Diode Diode Interrupteur Borne du circuit intégré IC Borne de l'unité d'exploitation Condensateur de déparasitage Circuit intégré Microcontrôleur Condensateur de déparasitage Résistance de mesure Comparateur Condensateur Interrupteur Ligne de branchement du côté de la masse Masse Variante de branchement Tension d'alimentation REVENDICATIONS ) Dispositif de capteur comprenant un capteur (1) relié à une unité d'exploitation (2) alimentant en énergie électrique le capteur (1) et exploitant le signal de mesure généré par le capteur (1) à l'aide d'un cir5 cuit d'exploitation (3), caractérisé en ce que le circuit d'exploitation (3) est prévu du côté de l'alimentation électrique du capteur (1) pour exploiter le signal de mesure fourni par le capteur. 2 ) Dispositif de capteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le capteur (1) comporte un boîtier métallique relié directement à la masse (26). 3 ) Dispositif de capteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le capteur (1) comporte une borne négative (8) reliée à la masse (26) par une courte ligne (25). 40) Dispositif de capteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le capteur (1) comporte une borne négative (18) reliée par une ligne (25) à la borne (16) de l'unité d'exploitation (2) du côté de la masse, cette borne étant elle-même reliée à la masse (26). 25 ) Dispositif de capteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'unité d'exploitation (2) comporte un circuit intégré IC (18) intégrant un interrupteur (24) relié à la masse (26), cet interrupteur étant relié à la 30 borne négative (8) du capteur (1). 6 ) Dispositif de capteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le circuit d'exploitation (3) comporte une résistance de mesure (21) placée dans la ligne d'alimentation (9) pour mesurer le signal de mesure transmis à la ligne d'alimentation. 70) Dispositif de capteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le circuit d'exploitation (3) comprend un comparateur (22). 8 ) Dispositif de capteur selon la revendication 1, 10 caractérisé en ce que le capteur (1) est un capteur de vitesse de rotation de roue comportant au moins une source de courant (4, 5) commutée dont le signal de courant est modulé sur la ligne d'alimentation (9).