Brevet FR2522852A1 — publié le 19830909

La présente invention concerne un système électronique pour acquérir des informations fournies par des capteurs à installer à bord d'un véhicule automobile et destinés chacun à prélever les valeurs que prend chacun des paramètres contrôlés. L'un des problèmes les plus importants rencontrés par les fabricants de véhicules autanobiles est constitué par l'évaluation de la fiabilité des composants de l'automobile dans les conditions les plus diverses du fonctionnement. Pour parvenir à une telle évaluation, il faut enregistrer et élaborer des données relatives à plusieurs paramètres pendant des périodes suffisamment longues et sur un nombre de véhicules qui soit statistiquement significatif. Les informations obtenues ainsi peuvent être utilisées pour évaluer les niveaux de qualité et de sécurité. En particulier il est d'une importance fondamentale de pouvoir connattre comment le véhicule sera utilisé au cours de sa vie commerciale, dans le but de fournir des indications pour le projet et pour définir le test de contrôle au niveau de la production. Pour un véhicule, il est essentiel de distinguer et d'atteindre des objectifs de qualité et de durée sur la base de considérations provenant des conditions de fonctionnement réelles. I1 est donc nécessaire de pouvoir disposer d'une série de données statistiquement représentatives des conditions de sollicitation et d'emploi des composants du véhicule en fonction des conditions ambiantes, géographiques et de service, et des habitudes de l'utilisateur. L'acquisition de telles données a été effectuée jusqu'ici en interrogeant directement un certain nombre d'utilisateurs ou bien en collectionnant et en analysant statistiquement les informations existantes, mises à disposition par des organismes de surveillance, par des associations de consommateurs et par des compagnies de prêt de véhicules automobiles. Des informations ainsi obtenues, même si elles peuvent permettre un classement en divers modes d'utilisa tion du véhicule,ne permettent pas une évaluation quantitative des niveaux de sollicitation que subissent les différentes pièces du véhicule. En variante, lesdites informations peuvent être obtenues au moyen de contrôles effectués par le personnel technique de la compagnie productrice sur des véhicules munis de façon appropriée, de capteurs. Les données obtenues de cette façon sont extrêmement précises pour ce qui concerne la détermination des niveaux de sollicitation, mais il est certain que de telles données ne représentent pas des indications sur les conditions d'remploi du véhicule de la part de l'utilisateur. Le but de la présente invention est de réaliser un système électronique d'acquisition des informations fournies par des capteurs installés dans un véhicule automobile, qui satisfasse l'exigence constituée par le fait de fournir des données objectives sur les caractéristiques des. solli citations, dans les conditions d'emploi réelles du véhicule. Pour atteindre le but poursuivi, la présente invention a pour objet un système du type mentionné cidessus dont les caractéristiques principales sont constituées par le fait qu'il comprend - un premier micro-ordinateur relié au moyen d'une ligne de transmission du type parallèle à une première pluralité de capteurs appropriés à fournir en sortie des signaux électriques numériques ; - un multiplexeur dont les entrées sont reliées à une seconde pluralité de capteurs appropriés à fournir en sortie des signaux électriques analogiques - un convertisseur analogique-numérique dont les entrées sont reliées à la sortie dudit multiplexeur;; - un second micro-ordinateur relié audit convertisseur analogique-numérique au moyen d'un bus de données et d'un bus des adresses, et à une troisième pluralité de capteurs appropriés à fournir des signaux électriques numériques, au moyen d'une ligne de transmission du type parallèle ; ce second micro-ordinateur est en outre relié au premier micro-ordinateur au moyen d'une première ligne de transmission du type série et d'une première ligne d'affirmation (accusé réception) - un dispositif de mémoire globale - et un troisième micro-ordinateur relié audit dispositif de mémoire globale au moyen d'un bus des adresses et d'un bus des données, et audit second micro-ordinateur au moyen d'une seconde ligne de transmission du type série et au moyen d'une seconde ligne d'affirmation ; le troisième micro-ordinateur est destiné à transcrire dans la mémoire globale les données que le second micro-ordinateur lui transmet au moyen de la seconde ligne de transmission série le troisième micro-ordinateur est en outre muni d'une troisième ligne de transmission série destinée à être reliée à une unité extérieure au système pour l'élaboration des données emmagasinées dans ledit dispositif de mémoire. En disposant un nombre approprié de systèmes d'acquisition selon la présente invention sur des véhicules automobiles confiés à un champion représentant~les utilisateurs, il est possible d'obtenir des informations significatives sur les conditions d'utilisation et de sollicitations réelles d'un certain véhicule. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront dans la description détaillée qui va suivre, en référence au dessin annexé qui représente à titre d'exemple une forme de réalisation non limitative de la présente invention. La figure unique du dessin est un schéma synoptique montrant un système électronique d'acquisition des informations, selon la présente invention. Un premier micro-ordinateur 1 est relié au moyen d'une ligne de transmission 2 du type parallèle et d'un ensemble d'opto-isolateurs 3 à une première pluralité de capteurs 4. Les capteurs 4 sont installés sur un véhicule (non représenté) et sont destinés chacun à relever les valeurs associées à un paramètre contrôlé respectif et à fournir en sortie des signaux électriques du type numérique indicatifs de telles valeurs. Un multiplexeur 5 comprend des entrées reliées à une pluralité de capteurs 6 installés à bord d'une automobile et appropriés à fournir en sortie des signaux électriques du type analogique. Le multiplexeur 5 est relié à un convertisseur analogique-numérique 7, lequel à son tour est relié à un second micro-ordinateur 8 au moyen d'un bus de données 9 et d'un bus des adresses 10. Une ligne de transmission série 11 et une ligne d'accusé réception 12 relient le micro-ordinateur 1 au micro-ordinateur 8. La ligne 11 permet la transmission au micro-ordinateur 8 des données élaborées par le microordinateur 1 sur la base des informations reçues par les capteurs 4. D'autres capteurs 13 se trouvent à la sortie numérique et sont reliés au micro-ordinateur 8 au moyen d'un ensemble d'opto-isolateurs 14 et d'une ligne de transmission 15 du type parallèle. La référence 16 indique une mémoire globale reliée à un troisième micro-ordinateur 17 au moyen d'un bus de données bidirectionnel 18 et d'un bus des adresses 19. Le micro-ordinateur 17 est relié au micro-ordinateur 8 au moyen d'une ligne d'accusé réception 20 et d'une ligne de transmission série 21. Le numéro de référence 22 indique une ligne de transmission série destinée à être reliée à une unité d'élaboration 23 extérieure au système destinée au traitement successif des données emmagasinées dans la mémoire 16. L'unité d'élaboration 23 peut être constituée par un calculateur, ou un télescripteur ou un terminal vidéo. Le chiffre 24 indique une alimentation destinée à être reliée à la batterie 25 de l'automobile au moyen d'un interrupteur contrôlé 26. Cet interrupteur contrôlé 26 est pourvu d'une entrée de commande 26a reliée au microordinateur 8 et à un générateur d'impulsions 27. Le chiffre 28 indique un circuit logique OU ayant trois entrées reliées, respectivement, au micro-ordinateur 1, au micro-ordinateur 8 et au micro-ordinateur 17. La sortie du circuit logique OU 28 est reliée à une diode émettrice de lumière 29. On trouve en 30 un bloc d'actionnement constitué par exemple par un ensemble de portes OU alimentées par la batterie 25 du véhicule. Le bloc 30 est relié à une partie des capteurs à la sortie numérique 13 et avec l'entrée de commande 26a de l'interrupteur contrôlé 26. Le fonctionnement du système de la présente invention tel qu'il est illustré est le suivant Le micro-ordinateur 1 acquiert les signaux provenant des capteurs numériques 4 et transmet des données correspondant à de tels signaux au micro-ordinateur 8 au moyen de la ligne de transmission série 11. Le microordinateur 8 reçoit les signaux qui proviennent, soit des capteurs analogiques 6, soit des capteurs numériques 13. Les signaux analogiques provenant des capteurs 6 sont convertis en signaux numériques au moyen du convertisseur analogique-numérique 7. Le micro-ordinateur 8 traite les signaux reçus, soit des capteurs analogiques 6, soit des capteurs numériques 13 et de lâ, transmet au microordinateur 17 de telles données conjointement aux données fournies par le micro-ordinateur 1. Le micro-ordinateur 17 emmagasine de telles données dans la mémoire 16 selon une procédure optimisée dans le but de réduire le nombre des accès de la mémoire pour produire une vitesse élevée de transfert et une grande fiabilité. Le micro-ordinateur 8 contrôle en outre 11 inter- rupteur 26 disposé entre la batterie du véhicule 25 et l'alimentation 24. Cette dernière, d'une manière non illustrée, fournit lorsqu'elle est réunie à la batterie au moyen de l'interrupteur 26 les tensions d'alimentation nécessaires pour le fonctionnement de tous les composants du système. Lorsque le moteur d'un véhicule automobile sur lequel est installé un système d'acquisition d'informations selon l'invention se trouve dans la condition de fonctionnement, le micro-ordinateur 8 relève de telles conditions de fonctionnement sur la base des valeurs des paramètres qui lui sont fournies par les capteurs 6 et 13. Dans une telle condition, le micro-ordinateur 8 fournit un signal à l'entrée de commande 26a de l'interrupteur contrôlé 26 pour déterminer la liaison entre l'alimentation 24 et la batterie 25. Lorsque le moteur du véhicule est arrêté, le micro-ordinateur 8 relève une telle condition sur la base de toutes les informations qui lui sont fournies, même dans ce cas, par les capteurs 6 et 13. En conséquence, le microordinateur 8 met hors activité l'interrupteur contrôlé 26 en interrompant la liaison entre l'alimentation 24 et la batterie 25. Dans la condition d'arrêt du moteur, ou dans la condition où le véhicule est stoppé, le générateur d'impulsions 27 fournit avec une fréquence prédéterminée (par exemple toutes les 30 minutes) une impulsion d'activation à l'interrupteur contrôlé 26 en rétablissant pour une période de durée déterminée l'alimentation du système. De cette façon, même durant les périodes de stationnement du véhicule, sont effectués des relèvements périodiques des valeurs associées aux paramètres contrôlés par les capteurs 4, 6 et 13. Dans la condition d'arrêt du moteur, le bloc 30 permet en outre de mettre en action le système par l'intermédiaire d'un interrupteur contrôlé 26 dans le cas de signaux provenant des capteurs 13 reliés à celui-ci. De tels capteurs 13 peuvent être par exemple associés aux portes latérales, au couvercle du compartiment moteur et au couvercle du coffre du véhicule. Les micro-ordinateurs 1, 8 et 17 sont prévus pour effectuer à des intervalles prédéterminés un programme d'autodiagnostic pour relever des conditions éventuelles de mauvais fonctionnement des composants du système. Quand après l'exécution dudit programme d'autodiagnostic, le micro-ordinateur 1 ou le micro-ordinateur 8 ou le microordinateur 17 relève une condition, ou davantage, de mauvais fonctionnement, il met en action par l'intermédiaire du circuit logique OU 28 la diode lumineuse 29 qui, de préférence, est disposée à l'intérieur de l'habitacle du véhicule et fournit à l'utilisateur du véhicule un signal d'alarme. Dans ce cas l'utilisateur ne doit effectuer aucune interven tion sur le système, mais doit uniquement retirer du véhicule l'appareil d'acquisition des données et le confier à un centre de service spécialisé. Le système selon la présente invention est réa- lisé entièrement avec des composants à l'état solide n'ayant que peu d'exigence de puissance si bien que l'installation d'un tel système sur un véhicule d'un type quelconque ne crée aucun problème de surcharge pour la batterie. Dans une forme de réalisation mise en action par les inventeurs, chaque micro-ordinateur 1, 8 ou 17 comprenait une unité centrale de traitement (CPU), 128 multiplets de mémoire RAM (mémoire à accès direct), 2 kmultiplets de mémoire de programme, 27 entrées-sorties en parallèle, deux lignes série , et un synchronisateur. La mémoire de masse ou globale 16 pour une telle forme de réalisation était constituée par une mémoire EAROM (mémoire morte modifiable électriquement) de 16 kbits, organisée en mots de 24 bits. De cette façon il était possible d'emmagasiner jusqu'à environ 16 millions d'événements pour chaque paramètre contrôlé. Parmi les paramètres contrôlés au moyen des capteurs 4, 13 et 6, on peut citer,à titre d'exemple non limitatif, les suivants - nombre total des actionnements du ventilateur électrique pour le refroidissement du moteur - le temps total d'actionnement dudit ventilateur électrique - le temps de permanence du moteur dans des zones prédéterminées de valeurs du nombre de tours'; - le temps total de fonctionnement du moteur dans une période prédéterminée - le nombre de fois que la température de l'eau de refroidissement rentre dans des zones prédéterminées de température - le nombre des départs effectués lorsque la température de l'eau de refroidissement rentre dans des zones prédéterminées de température - les temps de mise en route - les kilomètres parcourus en fonction de l al- titude par rapport au niveau de la mer ;; - le nombre de fois que le véhicule a voyagé dans des zones prédéterminées d'altitude par rapport au niveau de la mer - les kilomètres parcourus dans diverses marches du moteur ; - le nombre total de kilomètres parcourus ; - le temps total de stationnement - le nombre total des arrêts - le nombre total des actionnements de l'embrayage à friction ; - le temps total d'insertion de l'embrayage à friction - le nombre de fois que chaque vitesse est mise en oeuvre ; - le nombre et le temps total des actionnements des indicateurs lumineux de freinage ; - le nombre total des actionnements du frein dans des zones prédéterminées de vitesse du véhicule ; - le nombre des actionnements du frein à main ; - le nombre total des actionnements des dispositifs essuie-glace ; - le temps total d'actionnement des dispositifs essuie-glace ; ; - les kilomètres parcourus avec les dispositifs essuie-glace en fonctionnement ; - le nombre total des actionnements et le temps total d'actionnement du dispositif d'essuie-glace arrière - les kilomètres parcourus avec le dispositif d'essuie-glace arrière en fonctionnement - le nombre des actionnements et le temps total de l'actionnement de la pompe lave-vitre ; - le nombre total et le temps total d'actionnements de la pompe lave-vitre arrière - le nombre total d'actionnement' et le temps total d'actionnement des projecteurs ; - le nombre d'allumages et le temps total de l'allumage des feux de position - les kilomètres parcourus au total avec les feux de position allumés ; - le nombre total des actionnements et le temps total d'actionnement des phares-codes et des feux de route - les kilomètres parcourus au total avec les phares-codes et avec les feux de route ;; - le nombre des actionnements et le temps total d'actionnement de l'avertisseur acoustique - le temps maximum d'actionnement de l'avertisseur acoustique ; - le nombre des actionnements et le temps total d'actionnement du radiateur thermique de la lunette arrière - le nombre d'actionnements et le temps total d'actionnement des feux de sécurité ; le nombre des actionnements et le temps total d'actionnement des indicateurs de direction ; - le nombre total des actionnements du dispositif électrique de relèvement des vitres - le nombre des actionnements et le temps total d'actionnement du compresseur ; - le temps maximum d'activation du compresseur ; - le nombre des ouvertures des portes d'accès à l'habitacle ; ; - le nombre des ouvertures du compartiment moteur - le nombre des ouvertures du coffre à bagages - les valeurs des sollicitations longitudinales ou transversales du véhicule réparties selon des zones prédéterminées d'accélération. Il est évident que d'autres données concernant beaucoup d'autres paramètres peuvent être acquises au moyen du système électronique d'acquisition des informations selon la présente invention. Il est évident également que la présente invention n'a été décrite et représentée qu'à titre d'exemple de réalisation non limitatif et que certaines parties constituantes peuvent être remplacées par d'autres équivalentes sans pour cela sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Système électronique d'acquisition d'informations fournies par des capteurs installés dans un véhicule automobile et destinés chacun à relever des valeurs asso ciées à un paramètre contrôlé respectif, caractérisé en ce qu'il comprend - un premier micro-ordinateur (1) réuni par une ligne de transmission (2) du type parallèle à une première pluralité de capteurs (4) destinés à fournir en sortie des signaux électriques numériques, - un multiplexeur (5) dont les entrées sont reliées à une seconde pluralité de capteurs (6) destinés à fournir en sortie des signaux électriques analogiques, - un convertisseur analogique-numérique (7) relié audit multiplexeur (5), - un second micro-ordinateur (8) relié audit convertisseur analogique-numérique (7) au moyen d'un bus de données (9) et d'un bus des adresses (10), et à une troisième pluralité de capteurs (13) destinés à fournir des signaux électriques numériques, au moyen d'une ligne de transmission (15) du type parallèle; le second microordinateur (8) étant en outre relié au premier microordinateur (1) au moyen d'une première ligne de transmission (11) du type série, et d'une première ligne d'affirmation (accusé de réception) (12), - un dispositif de mémoire globale (16), - un troisième micro-ordinateur (17) relié audit dispositif de mémoire globale (16) au moyen d'un bus des adresses (19) et d'un bus des données (18), et au second micro-ordinateur (8) au moyen d'une seconde ligne de transmission (21) du type série et au moyen d'une seconde ligne d'affirmation (20), le troisième micro-ordinateur (17) étant prévu pour transcrire dans ladite mémoire globale (16) les données que le second micro-ordinateur (8) en fonctionnement lui transmet au moyen de la seconde ligne de transmission (21) série, et le troisième micro-ordinateur (17) étant en outre muni d'une troisième ligne de transmission (22) du type série destinée à être reliée à une unité exté rieure au système, pour l'élaboration des données emmagasinées dans ladite mémoire (16). 2. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une alimentation de tension (24) reliée à la batterie (25) du véhicule par l'intermédiaire d'interrupteurs (26) contrôlés par le second microordinateur (8), lequel est prévu pour permettre la liaison de l'alimentation (24) à la batterie (25) par l'intermédiaire des interrupteurs contrôlés (26), quand les signaux qui lui sont fournis par la seconde et la troisième pluralité de capteurs (6, 13) indiquent que le moteur du véhicule est en fonctionnement, et pour inhiber cette liaison lorsque de tels signaux indiquent que le moteur de l'automobile n'est pas en fonctionnement. 3. Système selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens d'actionnement (30) contrôlés par une partie desdits troisièmes capteurs (13) pour permettre la liaison de l'alimentation (24) à la batterie (25) par l'intermédiaire desdits moyens interrupteurs contrôlés (26), même dans le cas où le moteur du véhicule n'est pas en fonctionnement. 4. Système selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un générateur (27) d'impulsions de durée et de fréquence prédéterminées, relié aux interrupteurs contrôlés (26); chaque impulsion.émise par le générateur (27) provoquant la liaison de l'alimentation (24) à la batterie (25) pàr l'intermédiaire des interrupteurs contrôlés (26). 5. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes1 caractérisé en ce que le premier, le second et le troisième micro-ordinateurs (1, 8, 17) sont prévus pour exécuter à des intervalles de temps prédéterminés un programme d'autodiagnostic pour relever des conditions éventuelles de mauvais fonctionnement des composants du système, des dispositifs d'alarme (29) étant reliés aux premier; second et troisième micro-ordinateurs (1, 8, 17) et étant destinés à être actionnés pour attirer l'attention de l'utilisateur du véhicule, lorsqu'a la suite de ce programme