Brevet FR2860585A1 — publié le 20050408

L'invention concerne un procédé et un dispositif pour évaluer les signaux d'un dispositif à capteurs, notamment en liaison avec un dispositif à capteurs magnétiques pour l'évaluation du déplacement d'une roue de transmetteur, à l'aide desquels les flancs de commutation produits par un élément transmetteur déplacé sont évalués. On connaît ce qu'on appelle des capteurs actifs de vitesse de rotation et des capteurs actifs de position, du type utilisé par exemple pour la commande de moteurs ou également dans des unités de commande de transmission ou dans des unités de commande de la dynamique de déplacement dans des véhicules automobiles. Ces capteurs travaillent en tant que transmetteur de phase, transmetteur de vitesse de rotation ou également sous la forme de ce qu'on appelle un capteur de la vitesse de rotation. Par exemple d'après DE 197 50 304 Al on connaît un dispositif pour la détection sans contact d'angles de rotation à l'aide d'une roue à impulsions, dans lequel une identification du sens de rotation est possible par le fait que dans un sens de rotation, une modification de la distance des éléments déclenchant les impulsions a été réalisée et que par conséquent le taux d'impulsions varie. Ces dispositifs à capteurs magnétiques connus en soi disposent habituellement d'une interface à deux fils ou à trois fils, au moyen de laquelle les signaux des capteurs peuvent être envoyés aux unités aval d'évaluation ou de commande. De plus en plus, on réalise à cet effet également des capteurs, qui, en dehors d'informations concernant la vitesse de rotation ou la position, peuvent transmettre d'autres signaux à l'appareil de commande respectif, comme cela est connu en soi d'après DE 196 21 902 Al. Par exemple, on peut envisager d'utiliser, comme signaux utiles, le sens de rotation, l'amplitude magnétique, la température et également des informations provenant d'autres capteurs, comme par exemple des capteurs servant à détecter l'usure des garnitures de frein ou la pression des pneumatiques et qui sont montés à proximité du capteur de la vitesse de rotation ou du capteur de position et transmettent leur grandeur de mesure par l'intermédiaire de lignes ou également sans fil à ces dispositifs à capteurs magnétiques. Dans un mode de réalisation du procédé indiqué plus haut pour l'évaluation des signaux dans un dispositif à capteurs, dans lequel les flancs de commutation provoqués par un élément transmetteur déplacé sont évalués, avantageusement, conformément à l'invention, la direction des flancs de commutation et/ou la direction des flancs de commutation tenant compte du déplacement de l'élément transmetteur sont identifiées et codées de façon univoque dans le dispositif à capteurs. Le procédé selon l'invention est particulièrement avantageux notamment lorsqu'en plus des informations codées concernant les flancs de commutation, également d'autres informations concernant des grandeurs physiques sont en outre transmises au niveau ou dans la zone du dispositif à capteurs, dans une voie commune de transmission de signaux, à des unités d'évaluation et de commande branchées en aval. Le plus simple est de détecter respectivement seulement une direction des flancs de commutation et de le transmettre aux unités aval d'évaluation ou de commande et de permettre par conséquent une division de moitié de la fréquence. Dans un mode de mise en oeuvre avantageux de l'invention, la direction des flancs de commutation et/ou la direction des flancs de commutation tenant compte du déplacement de l'élément transmetteur et d'informations supplémentaires sont codées par des durées différentes d'impulsion du signal de sortie du dispositif à capteurs. Conformément à un mode de mise en oeuvre également avantageux pour de nombreuses applications, dans le cas de l'utilisation de ce qu'on appelle un protocole à deux niveaux, à trois niveaux ou à niveaux multiples lors de la transmission, la direction des flancs de commutation et/ou la direction des flancs de commutation prenant en compte le déplacement de l'élément transmetteur et des informations supplémentaires, sont codées par positionnement de bits prédéterminés à l'intérieur du protocole à niveaux multiples. On obtient un montage avantageux pour la mise en oeuvre du procédé lorsque le dispositif à capteurs magnétiques comporte deux capteurs sensibles au champ magnétique, qui sont situés en vis-à-vis à proximité de l'élément à détecter et délivrent chacun un signal qui correspond au champ magnétique influencé par l'élément, à la voie de transmission de signaux avec un protocole à deux niveaux ou à trois niveaux, un module de calcul étant prévu pour évaluer et coder la direction des flancs de commutation et/ou la direction des flancs de commutation prenant en compte le déplacement de l'élément transmetteur. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention, ressortiront de la description donnée ci-après, prise en référence aux dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 représente une allure des signaux d'un dispositif à capteurs magnétiques comportant une association nette des flancs de commutation au moyen d'une division par deux des impulsions de commutation dans le dispositif à capteurs magnétiques; - la figure 2 montre une représentation de flancs de commutation du dispositif à capteurs magnétiques avec des largeurs ou durées différentes d'impulsions pour différents flancs de commutation; et - la figure 3 montre une représentation des bits 35 positionnés d'une manière générale pour différents flancs de commutation et d'autres grandeurs des capteurs, dans le cas d'un protocole à trois niveaux de la transmission de signaux. La figure 1 représente le signal magnétique 1 d'un capteur magnétique pour la mise en oeuvre d'un procédé pour détecter le mouvement de rotation d'une roue formant transmetteur, ou roue codeuse, qui est connue dans son principe dans l'état de la technique et n'est pas représentée ici, par exemple pour la production d'impulsions pour un angle de rotation prédéterminé, par rapport à un dispositif à capteurs. L'allure de signal 2 de la figure 1 représente le signal de sortie à deux niveaux qui apparaît ici habituellement avec une impulsion identique et par conséquent non individualisée pour chaque flanc de commutation, que le flanc soit montant ou descendant. Conformément à l'invention, avec l'allure de signal 3 on a représenté un signal de sortie dont la fréquence est divisée par deux et qui fournit une délivrance d'impulsions uniquement dans le cas de flancs magnétiques retombants et par conséquent est univoque. La figure 2 représente les allures de signaux qui permettent une première étape dans le sens d'un codage modulé selon une modulation d'impulsions en durée, des flancs de commutation, ici notamment dans le sens d'une identification du sens de rotation de la roue formant transmetteur, avec un protocole à deux niveaux. Le signal initial 4 est tout d'abord évalué dans l'allure de signal 5 comme étant le même concernant les flancs montants et retombants cependant on peut voir à partir des allures de signaux 6 et 9, que par exemple pour des sens de rotation différents ou d'autres informations supplémentaires, on peut définir des largeurs ou durées d'impulsions différentes. Comme cela a été mentionné plus haut, en particulier les informations à transmettre du dispositif à capteurs conduisent à une perte de l'information de la direction des flancs. Ainsi par exemple le protocole de la figure 1, qui est modulé selon une modulation d'impulsions en durée à deux niveaux, forme l'image de chaque flanc magnétique de l'allure de signal 4 sur un flanc électrique montant conformément à l'allure 5. Une différentiation entre les flancs montants et les flancs retombants n'est par conséquent plus possible sur la base du signal de sortie du capteur. Une telle différentiation est cependant très importante pour des applications dans le système de détection de position dans le moteur ainsi que pour des capteurs de vitesse de rotation avec certaines roues formant transmetteurs. Dans le cas de l'utilisation dans le système de détection, une position mécanique est reproduite d'une manière codée à l'instant d'un changement défini de flanc, par exemple lors du passage niveau bas niveau haut, du signal du capteur et est évaluée. Dans le système de détection de la vitesse de rotation en particulier pour des applications avec des roues formant transmetteur très différentes, on observe également une dépendance de la pente des flancs magnétiques vis-à- vis de leur direction; par exemple le passage niveau haut - niveau bas magnétique = allure plate, niveau bas > niveau haut = allure pentue de l'amplitude magnétique. Ce comportement magnétique se manifeste également dans le signal de sortie du capteur. Un flanc magnétique pentu produit un signal électrique bien défini dans le temps, et une montée plate conduit à un flanc mal défini dans le temps. Pour l'évaluation du signal, il est par conséquent fréquemment nécessaire de sélectionner d'une manière ciblée le signal mieux défini, qui possède une précision de répétition fortement améliorée. Dans le cas de l'exemple de réalisation comportant un codage d'impulsions en durée, des associations indiquées ci-après sont par exemple possibles, codage lors duquel d'après la figure 2, l'allure 5 correspond à la durée d'impulsion = 1, l'allure 6 correspond à la largeur 2, l'allure 7 d'impulsion = correspond à la largeur 4, l'allure 8 d'impulsion = correspond à la largeur d'impulsion = 8 et l'allure 9 correspond à la larcreur d'impulsion = 16: Largeurs Information codée d'impulsions 1 Flanc magnétique montant et déplacement vers la droite 2 Flanc magnétique retombant et déplacement vers la droite 4 Flanc magnétique montant et déplacement vers la gauche 8 Flanc magnétique retombant et déplacement vers la gauche 16 Avertissement: faible amplitude magnétique Conformément à un autre exemple de réalisation de la figure 3, grâce au positionnement ou à l'effacement d'un bit particulier dans un protocole à plusieurs niveaux, il est proposé une possibilité étendue de codage, lors de laquelle on a représenté ici une allure de signal 10 avec un protocole à trois niveaux comprenant les niveaux IR, lm et IL, et à un codage dit Manchester en fonction de l'allure de la géométrie d'un aimant 11 générant les flancs de commutation, avec les pôles NP (pôles nord) et le pole SP (pole sud). Une occupation possible des signaux 0 à 9 ou un 20 positionnement d'un bit au moyen d'un niveau sont représentés ci-après: Bit Information codée 0 Flanc magnétique montant avec déplacement à droite 1 Flanc magnétique retombant avec déplacement à droite 2 Flanc magnétique montant avec déplacement à gauche 3 Flanc magnétique retombant avec déplacement à gauche 4 Bit de température 0 Bit de température 1 6 Bit de température 2 7 Bit de température 0 8 Bit de température 1 9 Bit de température 2 REVENDICATIONS 1. Procédé pour évaluer des signaux dans le cas d'un dispositif à capteurs, selon lequel on évalue les flancs de commutation produits par un élément transmetteur déplacé, caractérisé en ce que la direction des flancs de commutation et/ou la direction des flancs de commutation tenant compte du déplacement de l'élément transmetteur sont identifiées et codées de façon univoque dans le dispositif à capteurs. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'en plus des informations codées concernant les flancs de commutation, également d'autres informations concernant des grandeurs physiques sont en outre transmises au niveau ou dans la zone du dispositif à capteurs, dans une voie commune de transmission de signaux, à des unités d'évaluation et de commande branchées en aval. 3. Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que respectivement seule une direction des les flancs de commutation est transmise aux unités d'évaluation et de commande branchées en aval. 4. Procédé selon l'une ou l'autre des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la direction des flancs de commutation et/ou la direction des flancs de commutation tenant compte du déplacement de l'élément transmetteur et d'informations supplémentaires sont codées par des durées différentes d'impulsion du signal de sortie (1) du dispositif à capteurs. 5. Procédé selon l'une ou l'autre des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que dans le cas de l'utilisation d'un protocole à deux niveaux, à trois niveaux ou à niveaux multiples (IH, IM, IL) lors de la transmission, la direction des flancs de commutation / la direction des flancs de commutation prenant en compte le déplacement de l'élément transmetteur et des informations supplémentaires, sont codées par positionnement de bits prédéterminés (0 à 9) à l'intérieur du protocole à niveaux multiples. 6. Dispositif pour la mise en oeuvre d'un procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le dispositif à capteurs magnétiques comporte deux capteurs sensibles au champ magnétique, qui sont situés en vis-à-vis à proximité de l'élément à détecter et délivrent chacun un signal (10) qui correspond au champ magnétique influencé par l'élément, à la voie de transmission de signaux avec un protocole à deux niveaux ou à trois niveaux (IH, IM, IL), un module de calcul étant prévu pour évaluer et coder la direction des flancs de commutation et/ou la direction des flancs de commutation prenant en compte le déplacement de l'élément transmetteur.