Les pédales de frein et d'accélérateur doivent réagir rapidement et sûrement pour assurer la sécurité optimale des occupants d'un véhicule. Des ingénieurs ont développé un capteur 3D magnétique qui enregistre numériquement le débattement des pédales en fonction de l'angle. BMW teste actuellement ce système.
Sur cette manette, le capteur mesure la position spatiale d'un petit aimant.
À partir de la mesure, l'électronique d'évaluation détermine la position du levier
Quand un conducteur doit appuyer sur la pédale de frein en urgence, ou lorsqu'il fait une manoeuvre de dépassement hasardeuse, quelques fractions de seconde peuvent faire la différence. Les pédales de frein et d'accélération doivent donc réagir très rapidement. En agissant dessus, le conducteur met en oeuvre un système mécanique sophistiqué qui fait pivoter un disque. Plusieurs capteurs de champ magnétique près du disque enregistrent la vitesse angulaire. Le mouvement linéaire est ainsi converti en mouvement circulaire qui, à son tour, est converti en signal électrique utilisé pour commander le moteur ou les freins. La conversion prend du temps, est techniquement complexe et rend le système entier relativement onéreux.
Les chercheurs de l'Institut Fraunhofer ont développé un nouveau procédé qui traduit immédiatement le débattement de la pédale en signal électrique. "Ceci numérise complètement la chaîne des signaux à travers le système de gestion par ordinateur, en éliminant de ce fait la nécessité des mécanismes de correction d'erreurs de transmission", explique le directeur du marketing Klaus Taschka. "Notre capteur est situé sous la pédale et mesure le champ magnétique dans chacune des trois directions spatiales simultanément à 0,1 degré près".
De la même façon que ses prédécesseurs unidimensionnels, le capteur base ses mesures sur l'effet Hall: Quand un matériau conducteur véhicule du courant à travers un champ magnétique les électrons sont déviés sur un côté ce qui produit une tension transversale proportionnelle à la force du champ magnétique.
Le capteur est fabriqué en utilisant des techniques CMOS peu coûteuses. Il est inséré dans une puce sur laquelle les ingénieurs ont également intégré la majeure partie de l'électronique d'évaluation. Afin d'identifier les erreurs rapidement, le capteur s'auto-surveille: un petit enroulement entourant le capteur est périodiquement alimenté, et le capteur mesure le champ magnétique supplémentaire. Si le capteur est défectueux, aucun signal parasite n'est reçu par le système de contrôle du véhicule et le conducteur du véhicule est averti du défaut.
Les ingénieurs de développement de BMW ont déjà soumis le capteur magnétique à des tests de précision en laboratoire. D'autres essais sont projetés sur des pédales d'accélération, de frein et d'embrayage. Cependant, ce principe de capteur 3D pourrait être adapté à d'autres types de mesure comme la position des phares de voiture, de manettes ou d'autres composants mobiles sur machines.