Brevet FR2877747A1 — publié le 20060512

CIRCUIT INTEGRE A APPLICATION SPECIFIQUE DE FAIBLE PUISSANCE La présente invention concerne la gestion de la puissance de dispositifs de détection. Les dispositifs de détection, comme des détecteurs de conduite et similaires, et les circuits associés nécessitent souvent une puissance relativement élevée. Par exemple, certains dispositifs de détection ont des circuits intégrés à application spécifique ("ASIC") ou d'autres composants de circuit pour proposer des fonctions pour différentes applications. Les dispositifs de détection utilisent généralement une grande quantité de courant ou de puissance pour fonctionner. Cependant, certaines applications n'utilisent qu'une partie des fonctions offertes par les dispositifs de détection. Bien que toutes les fonctions ne soient pas utilisées, les besoins en puissance restent les mêmes. Il en résulte que les dispositifs de détection utilisent, et donc consomment, une quantité relativement importante de courant ou de puissance pour ne mettre en oeuvre qu'une partie de leurs fonctions. Il serait souhaitable d'utiliser des détecteurs ASIC existants et similaires qui nécessitent de manière générale une puissance relativement élevée dans des situations où la puissance est limitée. Cela évite la nécessité de modifier les détecteurs pour des applications de faible puissance, mais nécessite un certain procédé ou dispositif pour faire fonctionner les détecteurs normalement à haute puissance sur une puissance moindre. Selon un mode de réalisation, l'invention propose un procédé de gestion de la puissance consommée par un dispositif existant. Le procédé comprend l'envoi de données à partir du dispositif existant, et le contrôle d'un facteur d'utilisation de la puissance consommée par un dispositif existant. Le facteur d'utilisation peut généralement comprendre une durée ON et une durée OFF . Le procédé comprend aussi le stockage des données pendant une parmi la durée ON et la durée OFF . Selon un autre mode de réalisation, l'invention propose un système pour gérer la puissance consommée par un dispositif de détection existant. Le système comprend un dispositif de détection configuré pour générer un signal de données, et un module oscillant configuré pour recevoir le signal provenant du dispositif de détection. Le module oscillant est aussi configuré pour générer un signal de commande qui a une durée ON et une durée OFF . Le système comprend aussi une mémoire configurée pour stocker les données pendant une parmi la durée ON et la durée OFF . Selon encore un mode de réalisation, l'invention propose un procédé pour fournir la puissance à un dispositif de détection. Le procédé comprend la détermination d'une quantité de puissance pour faire fonctionner le dispositif de détection, générer un signal de puissance basé sur la quantité de puissance pour faire fonctionner le dispositif de détection, et envoyer par impulsions le signal de puissance pour alimenter le dispositif de détection. Selon encore un autre mode de réalisation, l'invention propose un procédé pour fournir de la puissance à un dispositif de détection. Le procédé comprend la détermination d'une quantité de puissance pour faire fonctionner le dispositif de détection, la détermination d'un signal de puissance basé sur la quantité de puissance pour faire fonctionner le dispositif de détection, et des données d'échantillonnage provenant du dispositif de détection sur la base du signal de puissance. Selon encore un mode de réalisation, l'invention propose un appareil pour alimenter un dispositif de détection. L'appareil comprend un oscillateur configuré pour recevoir des données provenant du dispositif de détection. L'oscillateur est aussi configuré pour générer un signal de commande qui a une durée ON et une durée OFF . L'appareil comprend aussi un verrou configuré pour verrouiller les données pendant une parmi la durée ON et la durée OFF . Selon encore un autre mode de réalisation, l'invention propose un procédé de gestion de la puissance consommée par un circuit qui peut envoyer un signal en sortie. Le procédé comprend la détermination d'une durée de temps après laquelle le signal est valable, et la détermination d'une fréquence de mise à jour du signal. Le procédé comprend aussi la fourniture de puissance au circuit sur la base de la durée et de la fréquence de mise à jour, et le verrouillage du signal à la fréquence de mise à jour. Selon encore un autre mode de réalisation, l'invention propose un système pour gérer la puissance consommée par un circuit utilisable pour envoyer un signal en sortie. Le système comprend un circuit de synchronisation, un circuit de commutation et une mémoire. Le circuit de synchronisation est configuré pour générer un signal de synchronisation. Le circuit de commutation est configuré pour générer un signal de puissance en réponse au signal de synchronisation, et pour fournir le signal de puissance au circuit. La mémoire est configurée pour stocker le signal et envoyer le signal en sortie. Selon encore un autre mode de réalisation, la présente invention propose un procédé pour contrôler un premier circuit. Le procédé comprend le couplage de puissance à un circuit oscillant, et l'envoi par impulsions de la puissance provenant du circuit oscillant au premier circuit. Le procédé comprend aussi la production d'un signal de sortie au premier circuit, et le maintien du signal de sortie dans une mémoire. D'autres aspects de l'invention deviendront apparents en considérant la description détaillée et les dessins d'accompagnement. La figure 1 est un schéma de principe d'un 25 dispositif de détection; la figure 2 représente un schéma d'un dispositif de détection à titre d'exemple; et la figure 3 représente un diagramme de chronométrage de certains signaux générés par le 30 dispositif de détection. Avant d'expliquer en détail l'un quelconque des modes de réalisation de l'invention, il faut comprendre que l'invention n'est pas limitée dans son application aux détails de construction ni à la disposition de composants présentés dans la description suivante ou illustrés dans les dessins suivants. L'invention est capable d'autres modes de réalisation et peut être mise en oeuvre ou exécutée de diverses façons. Aussi, il faut comprendre que la phraséologie et la terminologie utilisées dans le présent document ne le sont qu'à de description et ne devraient pas être considérées comme limitatives. Comme cela devrait aussi être apparent à l'homme du métier, les systèmes représentés sur les figures sont des modèles de ce à quoi des systèmes réels pourraient ressembler. Certains des modules et des structures logiques décrits peuvent être mis en oeuvre dans le logiciel exécuté par un microprocesseur ou un dispositif similaire, ou être mis en oeuvre dans le matériel en utilisant une variété de composants comprenant, par exemple, des circuits intégrés à application spécifique ("ASIC"). Les termes tels que "processeur" peuvent comprendre ou faire référence à la fois au matériel et/ou au logiciel. En outre, dans toute la description des termes en majuscules sont utilisés. De tels termes sont utilisés pour se conformer à des pratiques courantes et aider à corréler la description avec les exemples de codage, des équations et/ou des dessins. Cependant, aucune signification spécifique n'est imposée ou ne devrait être déduite simplement en raison de l'utilisation de majuscules. Les modes de réalisation de l'invention concernent un système pour gérer la puissance consommée par un circuit qui génère un signal. Le système comprend un circuit de synchronisation qui génère un signal de synchronisation et un circuit de commutation qui génère un signal de puissance en réponse au signal de synchronisation, et fournit le signal de puissance au circuit. Le système comprend aussi une mémoire pour conserver le signal. La figure 1 représente un système de détection 100 sous la forme d'un schéma de principe. Le système de détection 100 comprend un module oscillant 108 qui reçoit un signal de puissance d'une source d'alimentation à travers un connecteur 128. Le module oscillant 108 convertit le signal de puissance provenant de la source d'alimentation 104 en un deuxième signal de puissance, qui est détaillé ci- après. Dans certains modes de réalisation, le module oscillant 108 comprend un générateur de signal 132 et un module de chronométrage 136. Le générateur de signal 132 génère alors un signal synchronisé basé sur des paramètres du module de chronométrage 136. Un module de commutation 112 est activé par le signal synchronisé, qui fournit à son tour le deuxième signal de puissance pour activer un processeur 116 pendant une quantité ou une période de temps d'activation prédéterminée. Par exemple, la quantité de temps d'activation peut être dérivée du signal synchronisé. Une fois actionné ou activé, le processeur 116 reçoit une pluralité de signaux détectés à partir d'un élément de détection, ou détecteur. Les signaux détectés peuvent être dans un format analogique. Le processeur 116 peut être un microprocesseur, un microcontrôleur, un circuit intégré à application spécifique ("ASIC"), ou similaire. Dans certains modes de réalisation, le processeur 116 comprend l'élément de détection, ou détecteur. Un exemple d'un tel processeur est un processeur MPS-32XF de la société Timken qui comprend un encodeur à détection directionnelle à effet Hall avec une impulsion d'index intégrée et un ASIC multiplicateur de résolution de haute précision. Dans d'autres modes de réalisation, le processeur 116 reçoit les signaux détectés à partir d'un élément de détection qui est extérieur au processeur 116. Le processeur 116 peut comprendre une mémoire qui stocke des programmes logiciels ou microprogrammes et des données utilisés dans le système de détection 100. Le processeur 116 traite les signaux détectés et génère un signal traité basé sur les signaux détectés. Dans certains modes de réalisation, le processeur 116 convertit les signaux analogiques détectés en ses équivalents numériques. Une fois que la durée d'activation s'est écoulée, le processeur 116 est électriquement déconnecté de la source d'alimentation 104, ou du circuit de commutation, ou du module 112. Une mémoire 120 est couplée au processeur 116 pour recevoir et conserver le signal traité. Dans certains modes de réalisation, la mémoire 120 comprend une mémoire telle qu'une mémoire à accès direct. Dans d'autres modes de réalisation, la mémoire 120 peut comprendre un verrou ou une pluralité de bascules actionnées. Le système de détection 100 comprend aussi un pilote de sortie facultatif 124 qui met en relation le système de détection 100 et une charge qui se connecte au système de détection 100 au connecteur 128. De cette façon, le processeur 116 est seulement actionné à une fréquence de mise à jour prédéterminée. Les signaux de sortie provenant du processeur 116 restent disponibles pour le connecteur 128 à travers la mémoire 120 à la fréquence de mise à jour. En d'autres termes, le système 100 consomme de la puissance quand le signal synchronisé est actif ou haut, se met en veille quand le signal synchronisé est inactif ou bas, et enregistre, conserve ou retient les sorties du processeur 116 dans la mémoire 120. Il en résulte que le système 100 possède des signaux de sortie valables au niveau du connecteur 128 sans aucune différence notable pour un utilisateur final alors que la source de puissance est sensiblement déconnectée du processeur 116, et la puissance est donc économisée d'une manière transparente. La figure 2 représente un schéma d'un dispositif de détection exemplatif 200 (les parties identiques sur les figures 1 et 2 sont référencées à l'aide de nombres identiques). Dans le mode de réalisation représenté, le module oscillant 108 comprend un générateur de signal 204 (132 sur la figure 1) qui est activé et réinitialisé par la source d'alimentation 104 (de la figure 1). Le module oscillant 108 comprend aussi un module de chronométrage 212 (136 sur la figure 1). Dans le mode de réalisation représenté, le module de chronométrage 212 comprend une combinaison résistance-condensateur (qui comprend R1, R2, Cl et C2). En particulier, la combinaison résistance-condensateur comprend un ensemble de résistances (R1, R2) en série disposées dans une configuration de diviseur de tension. Le générateur de signal 204 reçoit son information de chronométrage du module de chronométrage 212 pour générer un signal synchronisé. Les valeurs de résistances (R1, R2) sont configurées pour contrôler l'information de chronométrage, et ainsi une durée active du signal synchronisé. Dans d'autres modes de réalisation, les résistances de la combinaison RC peuvent être remplacées par des potentiomètres. De cette manière, un utilisateur du dispositif de détection 200 peut ajuster la durée active du signal synchronisé et ainsi la durée d'activation générée par le générateur de signal 204. En particulier, la combinaison RC ou le module de chronométrage 212 commande une durée ON (état ON , activé) qui est souvent mentionné comme la durée active ou un facteur d'utilisation, et une durée OFF (état OFF , désactivé) du signal synchronisé. Dans certains modes de réalisation, le signal synchronisé est une onde carrée avec, par exemple, un facteur d'utilisation de 10 %. En d'autres termes, le signal synchronisé est à l'état ON 10 % de la durée, et à l'état OFF 90 % de la durée. Dans certains modes de réalisation, l'état ON indique une tension élevée telle que 3,3 V, 4,5 V, ou 5,5 V, tandis que l'état OFF indique une tension basse entre 0 V et 2 V. Pendant l'état ON du signal synchronisé, le signal synchronisé est utilisé pour activer un circuit de commutation 214 (112 de la figure 1) qui comprend une paire de transistors 216. Une fois activée, la paire de transistors 216 active le processeur 116 qui comprend un ASIC 220. Une résistance R14 est couplée à la paire de transistors 216; cette résistance est utilisée pour maintenir un très petit courant circulant dans l' ASIC 220 de sorte que l' ASIC 220 peut être activé avec une variation prévisible à des états logiques cohérents. Par exemple, si l' ASIC 220 comprend un comparateur qui a de l'hystérésis, le petit courant circulant dans l' ASIC 220 réduit ou élimine une incohérence qui peut se produire dans le comparateur. Il en résulte que l' ASIC 220 peut être activé avec une variation cohérente du fait d'être ON ou OFF . La durée ON du signal synchronisé est définie pour s'assurer que l' ASIC 220 s'est stabilisé et produit une sortie valable. De même, la durée OFF est aussi définie sur la base d'une fréquence de mise à jour ou fréquence d'échantillonnage désirée du système 200, ce qui peut dépendre de l'application disponible. Pour rendre l'activité d'économie d'énergie transparente à la charge connectée au connecteur 128, le dispositif de détection exemplatif 200 comprend aussi une paire de verrous 224 dans la mémoire 120 pour conserver ou maintenir les données générées par l' ASIC 220. En particulier, une fois que le processeur 116 (de la figure 1) ou l' ASIC 220 a fini de traiter ou de convertir le signal détecté, l' ASIC 220 valide le signal ou les données traités pendant une partie initiale ou transitoire de l'état ON . Ensuite, les verrous 224 verrouillent le signal ou les données traitées à un front descendant (d'un état de tension haute à un état de tension basse) de la durée ON . Dans certains modes de réalisation, une durée ON minimum dont l' ASIC 220 a besoin pour générer des données valables est d'abord déterminée expérimentalement. Par exemple, la durée ON minimum peut être déterminée à partir d'une pluralité de caractéristiques de l' ASIC transitoires. Dans d'autres modes de réalisation, la durée ON minimum peut être déterminée à partir d'autres propriétés comme une durée d'activation et une durée de stabilisation de l' ASIC . Dans d'autres modes de réalisation encore, la durée ON peut être déterminée à la fois expérimentalement et à partir de caractéristiques transitoires de l' ASIC 220. Une fois que la durée ON minimum a été déterminée, une durée de sécurité peut être ajoutée à la durée ON de sorte que la durée ON toute entière laisse du temps aux verrous 224 pour verrouiller les données traitées. Par exemple, l' ASIC 220 peut prendre 0,1 seconde pour générer totalement les données traitées. Dans ces cas-là, une durée de 0,05 secondes peut par exemple être ajoutée à la durée ON pour obtenir une durée ON totale de 0,15 seconde. De cette façon, l' ASIC 220 peut être assuré d'avoir assez de puissance pour fonctionner et traiter le signal détecté, et les verrous 224 ont assez de temps pour verrouiller les données totalement traitées. Bien sûr, on peut aussi utiliser d'autres durées de sécurité et d'autres durées ON selon l'application souhaitée. Une fois que la puissance a été fournie à l' ASIC 220 pendant la durée ON , et que les verrous 224 ont stocké les données provenant de l' ASIC 220, la source de puissance est déconnectée de l' ASIC 220. De cette façon, la puissance est économisée pendant que l' ASIC 220 est inoccupé. En d'autres termes, la puissance est sensiblement économisée pendant la durée OFF . Par exemple, alors que l' ASIC 220 peut généralement utiliser une puissance moyenne de 0,125 W (5 V x 25 mA), un facteur d'utilisation de 20 % du signal de puissance donne une puissance de 0,025 W. Ainsi, le système 200 réalise une économie d'énergie d'environ 0,1 W. La figure 3 représente un diagramme des temps 300 d'une pluralité de signaux comprenant un signal de sortie de module oscillant (sur le signal synchronisé) 304 généré par le module oscillant 108, et un signal de sortie de module de commutation (ou la deuxième puissance) 308 généré par le module de commutation 112 en réponse au signal de sortie de module oscillant 304. Dans le mode de réalisation représenté, le signal de sortie de module oscillant 304 présente un facteur d'utilisation de 10 %. La figure 3 indique aussi que le signal de sortie de module de commutation 308 suit sensiblement le signal de sortie de module oscillant 304. Par exemple, quand le signal de sortie du module oscillant 304 est haut, le signal de sortie du module de commutation 308 est également haut. La figure 3 représente aussi un signal valable de données ASIC 312 qui comprend une pluralité d'impulsions 314 qui représentent les durées de sécurité qui peuvent être ajoutées à la durée ON minimum déterminée par des procédés décrits plus haut. La figure 3 représente aussi un signal de synchronisation d'activation de verrou 318 qui indique une pluralité de fronts descendants 324 du signal de sortie du module de commutation 308 que les verrous 224 utilisent pour verrouiller les données traitées. Pour illustrer le processus de verrouillage des données, la figure 3 représente aussi un ensemble exemplatif de données 328 verrouillées par les verrous 224 en fonction du signal de synchronisation d'activation du verrou 318. Les données 328 montrent qu'une pluralité de zéros (0) est initialement affectée aux verrous 224. Dès que les fronts descendants 324 arrivent, de nouvelles données comprenant une pluralité de (1) et de deux (2) sont verrouillées. Plus particulièrement, les verrous 224 verrouillent les données disponibles provenant de l' ASIC 220 à la fin des impulsions 314 ou du front descendant 324. De cette façon, les verrous 224 conservent les données générées par l' ASIC 220 pendant que l' ASIC 220 est inoccupé, et les données verrouillées sont ainsi rendues disponibles au connecteur 128. Dans des modes de réalisation où le dispositif de détection 100 est un détecteur de volant, le module oscillant 104 est défini de sorte qu'un cycle complet, ou la durée du signal synchronisé, soit plus court que le temps nécessaire au volant pour bouger. De cette façon, chaque fois que des données provenant du dispositif de détection 100 sont nécessaires, les données en cours sont envoyées par le dispositif de détection 100 bien que l' ASIC 220 ne soit activé qu'une fraction du temps. Ainsi, la présente invention propose, notamment, un système de détection qui peut fonctionner sur une 10 puissance limitée. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation décrits ci-dessus et représentés, à partir desquels on pourra prévoir d'autres modes et d'autres formes de réalisation, sans pour autant sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Procédé de gestion de la puissance consommée par un circuit utilisable pour produire un signal, caractérisé en ce qu'il comprend: - la détermination d'une durée de temps après 5 laquelle le signal est valable, - la détermination d'une fréquence de mise à jour du signal, - la fourniture de puissance au circuit basée sur la durée de temps et la fréquence de mise à jour, et - le verrouillage du signal à la fréquence de mise à jour. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre l'activation du circuit avec la puissance correspondant à la durée de temps à la fréquence de mise à jour. 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la détermination de la durée de temps comprend la détermination d'au moins une durée parmi une durée d'activation, une durée de mise en route, une durée de stabilisation, une durée transitoire, et une durée de sécurité du circuit. 4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la détermination de la fréquence de mise à jour comprend la détermination d'un facteur d'utilisation de la durée de temps, le procédé comprenant en outre la déconnexion de la puissance fournie au circuit pour une durée de temps située en dehors du facteur d'utilisation basé sur la fréquence de mise à jour, et l'alimentation du circuit pendant une durée de temps située à l'intérieur du facteur d'utilisation. 5. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la fourniture de la puissance au circuit comprend la génération d'une impulsion de puissance basée sur la durée de temps et la fréquence de mise à jour. 6. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre la détection d'un 10 phénomène à l'aide d'un détecteur (200). 7. Système pour gérer la puissance consommée par un circuit utilisable pour produire un signal, caractérisé en ce que le système comprend: - un circuit de synchronisation (136, 212) relié 15 au circuit, et configuré pour générer un signal de synchronisation (308), - un circuit de commutation (112, 214) relié au circuit, configuré pour générer un signal de puissance en réponse au signal de synchronisation (308), et configuré pour fournir le signal de puissance au circuit, et - une mémoire (120) configurée pour stocker le signal, et pour envoyer en sortie le signal. 8. Système selon la revendication 7, caractérisé en ce que le signal de synchronisation (308) comprend une durée ON et une durée OFF , la durée ON comprenant au moins une durée parmi une durée d'activation, une durée de mise en route, une durée de stabilisation, une durée transitoire, et une durée de sécurité. 9. Système selon la revendication 8, caractérisé en ce que le circuit de commutation (112, 214) déconnecte la puissance fournie au circuit pendant une durée OFF , et retransmet la puissance au circuit pendant une durée ON . 10. Système selon la revendication 7, caractérisé en ce que le circuit de synchronisation (136, 212) génère le signal de synchronisation (308) sur la base d'une fréquence de mise à jour. 11. Système selon la revendication 7, caractérisé en ce que le circuit comprend un détecteur (200). 12. Système selon la revendication 7, caractérisé en ce que la mémoire (120) comprend un verrou (224). 13. Système selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un circuit de pilotage configuré pour servir d'interface entre le système et une charge. 14. Système selon la revendication 7, caractérisé en ce que le circuit de synchronisation (136, 212) comprend en outre au moins un élément parmi un circuit RC et un diviseur de tension configuré pour ajuster le signal de synchronisation (308). 15. Procédé pour contrôler un premier circuit, caractérisé en ce que le procédé comprend: - le couplage de puissance à un circuit oscillant (108), - l'impulsion de puissance du circuit oscillant (108) au premier circuit, - la production d'un signal de sortie au premier 30 circuit, et - le maintien du signal de sortie dans une mémoire (120). 16. Procédé selon la revendication 15, caractérisé en ce que l'impulsion de la puissance comprend la détermination d'au moins une durée parmi une durée d'activation, une durée de mise en route, une durée de stabilisation, une durée transitoire, et une durée de sécurité. 17. Procédé selon la revendication 15, caractérisé en ce que l'impulsion de puissance comprend la détermination d'un facteur d'utilisation de la puissance, le procédé comprenant en outre la mise en attente du premier circuit pendant une période située en dehors du facteur d'utilisation et l'alimentation du premier circuit pendant une période contenue dans le facteur d'utilisation. 18. Procédé selon la revendication 15, caractérisé en ce que le premier circuit comprend un détecteur (200), le procédé comprenant la détection d'un phénomène au moyen du détecteur (200). 19. Procédé selon la revendication 15, caractérisé en ce que le maintien du signal de sortie comprend en outre le verrouillage du signal de sortie à l'aide d'un verrou (224). 20. Procédé selon la revendication 15, caractérisé en ce qu'il comprend en outre la mise en relation de la mémoire (120) et d'une charge avec un circuit de commande.