Brevet FR2596216A1 — publié le 19870925

La présente invention se rapporte généralement à un dispositif d'alimentation électrique d'une unité centrale par au moins un signal de commande, laquelle unité est reliée à au moins une station locale réceptrice, notamment pour des systèmes embarqués à bord de véhicules. La présente invention trouve notamment application dans l'industrie automobile. On connait déjà des dispositifs d'alimentation 10 électrique pour des systèmes embarqués à bord de véhicules qui, lorsque le véhicule est à l'état de repos, sont conçus pour limiter au maximum la consommation de courant. En effet, en l'absence de tels dispositifs, et lors d'un arrêt prolongé du véhicule, la batterie se 15 décharge. Selon un dispositif connu, à l'état de repos du véhicule, les fréquences de transmission des informations entre l'unité centrale de gestion et les stations locales réceptrices indépendantes sont ralenties. Avec un tel 20 système, l'unité centrale et les différentes stations locales restent sous tension, même en cas d'arrêt du véhicule. Ainsi, on réduit effectivement la consommation de courant mais le problème des courants de fuite, notamment dans les transistors de puissance existants au 2: sein de chaque station locale, n'est pas résolu. La présente invention a pour objet de remédierà ces inconvénients en proposant un dispositif d'alimentation électrique limitant considérablement le courant de veille au strict minimum afin de réduire la 30 consommation et, par voie de conséquence la décharge de la batterie lors d'un arrêt prolongé du véhicule, ce dispositif étant réalisé sans câblage supplémentaire. Pour ce faire, la présente invention prévoit un dispositif d'alimentation électrique d'une unité centrale 35 par au moins un signal de commande, laquelle est reliée à au moins une station locale réceptrice, caractérisé en ce qu'il comprend en association avec au moins une des stations locales, un circuit diviseur de tension à résistances relié en série à la source d'alimentation par 5 l'intermédiaire d'un élément de commutation associé à la station locale, et un moyen de détection de niveau de potentiel au point diviseur du circuit diviseur, produisant le signal de commande lorsque L'élément de commutation est fermé. Le dispositif selon la présente invention permet à la source d'alimentation d'être, à l'état de repos du véhicule en très grande partie isolée, de tout élément susceptible de consommer du courant et donc de décharger la batterie. Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, chaque station locale comprend une unité de traitement reliée entre le point diviseur et la source d'alimentation et pouvant être alimentée dès l'émission du signal de commande précité. Ainsi, le système selon la présente invention peut être rendu actif dès que l'utilisateur sollicite une fonction associée à une des stations locales et ceci de facon quasi immédiate. Cette fonction peut être du type déverrouillage des portes "lève-vitres", alarme... úF L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, caractéristiques et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple 30 illustrant plusieurs modes de réalisation de l'invention et dans lesquels: - la figure 1 est une représentation générale schématique du système selon la présente invention; - la figure 2 représente un schéma simplifié du dispositif d'alimentation selon un premier mode de réalisation. - la figure 3 est un schéma détaillé du dispositif selon la présente invention pour une seule station locale, selon le premier mode de réalisation. - la figure 4 est un schéma détaillé du dispositif selon un deuxième mode de réalisation. En se réfèrant à la figure 1, le chiffre de référence 3 désigne diverses stations locales auxquelles sont associés respectivement un organe électrique 30 qui peut être, par exemple l'organe électrique de commande du lève-vitre. Chaque station locale 3 est reliée, au moyen d'un bus de puissance 4 à une source d'alimentation telle qu'une batterie, désignée en 5, par l'intermédiaire d'un organe de sectionnement et de protection 2 qui sera décrit ultérieurement plus en détail. Une unité centrale 1 est reliée également à 20 l'organe de sectionnement et de protection par une connexion 1A. Conformément à la figure 2, chaque station locale 3 reçoit quatre connexions: - deux fils de puissance 4A, 4B constituant le 2. bus de puissance 4, un des deux fils 4A étant relié au p8le positif de la batterie 5 par l'intermédiaire d'un contact de relais 6, et l'autre fil 4B étant connecté au p8le négatif de la batterie 5; - deux fils de données 7A, 7B établissant la ' 30 liaison entre l'unité centrale 1 et chaque station locale 3. En parallèle de chaque contact de relais 6 est montée une première résistance RC, ou un groupe de résistances en série, cet agencement constituant en partie l'organe de sectionnement et de protection 2 ci-dessus mentionné. Dans le premier mode de réalisation représenté à la figure 2, les sorties de l'organe de sectionnement et de protection 2 sont reliées à un moyen de détection du niveau de potentiel 9. La sortie du moyen de détection 10 9 est connectée à une entrée del'organe de sectionnement et de protection 2 et également à un relais, non représenté sur la figure, associé au contact 10. Ce contact est monté entre la source d'alimentation 5 et l'unité centrale 1. De plus, l'unité centrale 1 est 15 reliée audit premier contact de relais 10. Chaque station locale 3 est munie d'un élément de commutation 8. En se réfèrant plus précisément à la figure 3, chaque station locale comprend un étage de puissance 3A relié entre le p8le négatif de la source 20 d'alimentation 5 et une sortie de l'organe de sectionnement et de protection 2, et une unité de traitement 3B branchée en parallèle aux bornes de l'étage de puissance 3A. Une seconde résistance RL est montée entre la première résistance RC et l'élément de ú5 commutation 8. L'association de la première résistance RC et de cette seconde résistance RL constitue un circuit diviseur de tension de point diviseur M. Au point diviseur M est connecté le moyen de détection du niveau de potentiel 9 qui peut être un comparateur, par exemple un amplificateur opérationnel 9A ou tout autre système équivalent. La liaison entre l'unité centrale 1 et chaque station locale 3 ou plus précisément chaque unité de traitement 3B de chaque station locale est réalisée au 35 moyen d'un bus de données multiplexées 7A, 7B. L'unité centrale 1 est également connectée à une entrée de l'organe de sectionnement et de protection 2 par une liaison 1A. La figure 4 est sensiblement équivalente à la figure 3. Seules diffèrent les liaisons en l'organe de sectionnement et de protection 2 avec l'unité centrale 1 et avec le moyen de détection de potentiel 9. En effet, conformément à la figure 4, il existe une double connexion 1A, lB entre des sorties de l'unité centrale et 10 des entrées de l'organe de sectionnement et de protection 2. Par contre, la connexion reliant la sortie du moyen de détection 9 et une entrée de l'organe 2 précité n'existe plus. Selon une variante du dispositif, le premier 15 contact relais 10 relié entre la batterie 5 et l'unité centrale 1 peut également se trouver dans l'organe de sectionnement et de protection 2. De plus, le moyen de détection du niveau de potentiel 9, peut se trouver indifféremment au sein de l'unité centrale 1 ou de l'organe de sectionnement et de protection 2. Le fonctionnement du système sera décrit en se réfèrant tout d'abord à la figure 3: à l'état de repos du véhicule automobile, les contacts de relais 6, 10 2 reliant respectivement la source d'alimentation 5 à au moins une station locale et la source d'alimentation 5 à l'unité centrale, ainsi que l'élément de commutation 8 de chaque station locale sont ouverts. Ainsi, l'unité centrale i et toutes les stations locales 3 sont 30 déconnectées de la source d'alimentation et par conséquent ne sont pas alimentées. Seul le moyen de détection du niveau de potentiel reste alimenté mais ne consommant que très peu de puissance n'influe pas de façon importante sur la décharge de la batterie. Au repos, puisque le contact du relais 6 est ouvert, le point diviseur M est quasiment au potentiel de la batterie 5, les résistances RC limitant et contrôlant le courant de fuite. Lorsque l'utilisateur de l'automobile sollicite une fonction, telle que par exemple le déverrouillage des portes ou l'alarme anti-vol etc..., l'élément de commutation 8 se ferme, établissant ainsi la liaison de la station locale associée avec la source d'alimentation 10 5. Ainsi, le niveau du potentiel au point M baisse. Le détecteur du niveau de potentiel relié au point diviseur compare le niveau du potentiel du point M avec un niveau de potentiel de référence, prédéterminé généralement en fonction des valeurs des première et seconde résistances 15 RC et RL. Une fois la baisse de niveau de potentiel au point M décelée, le comparateur émet alors un signal logique de commande pour commander la fermeture des contacts de relais 6 et la fermeture du contact de relais associé à l'unité centrale. Dès lors, les contacts viennent court-circuiter les premières résistances RC et établissent la distribution de puissance dans chacune des stations locales et l'unité centrale, mettant le dispositif par conséquent en état de fonctionnement: le système 2- électronique embarqué de l'automobile a été réveillé. Dans un tel dispositif, l'unité centrale a pour fonction de gérer l'ensemble des stations locales et communique avec chacune des stations au moyen d'un bus de données multiplexées. Chaque station locale est alors 30 suceptible de reconna!tre les informations dont elle a besoin grâce à un adressage qui lui est propre. Le mode de réalisation de la figure 4 représente un dispositif qui fonctionne sensiblement de la même façon que le dispositif représenté à la figure 3 35: la différence réside dans le fait que la commande de la fermeture des second contacts relais 6 se fait par l'unité centrale 1 au lieu de se faire directement par le moyen détecteur de potentiel. En définitive, le dispositif selon la figure 4 fonctionne de la façon suivante: lors de la sollicitation d'une fonction par l'utilisateur, le commutateur 8 se ferme, le moyen détecteur 9 du niveau de potentiel détecte la baisse de potentiel au point M et émet en conséquence, un signal de commande de fermeture du premier contact du relais 10 10 d'alimentation de l'unité centrale 1. Ensuite, l'unité centrale émet un signal de commande de la fermeture des deuxièmes contacts de relais 6. Dans les deux cas des figures ci-dessus décrites, la désalimentation des circuits se fait de la façon suivante: lorsque le véhicule retourne à l'état de repos, l'unité centrale 1, après une temporisation prédéterminée, émet un signal de commande de l'ouverture des deuxièmes contacts de relais. Une fois ces contacts ouverts, l'unité centrale 1 envoit un signal de commande 20 de l'ouverture du premier contact de relais 10, de façon à couper sa propre alimentation. Tout le dispositif, excepté le moyen détecteur du niveau de potentiel 5, est alors hors tension ou en état de repos. Dans les modes de réalisation ci-dessus décrits, le circuit diviseur de tension comporte une première et seconde résistances respectivement RC et RL dont le rapport de la valeur de la première résistance à la seconde résistance est élevé et de préférence d'environ 100. Dans ce cas précis, on peut prendre la 30 résistance RL à une valeur de 100 ohms tandis que la résistance RC a une valeur'de 10 kilo-ohms. La tension Vcc du comparateur peut être fournie au moyen d'une diode Zener. Cette tension pourrait également être la tension batterie (moyennant une protection contre les surtensions), le dispositif électronique de détection ne nécessitant pas une tension fixe et régulée. Un dispositif d'alimentation électrique selon 5 la présente invention permet la remise en route de tout le système électronique du véhicule uniquement par la surveillance du niveau de potentiel au point diviseur M de chaque bus de puissance. Il permet de plus, la connexion et la déconnexion sélective des différents 10 organes du système. Il est à noter que ce dispositif d'alimentation électrique adapté à tout système de multiplexage dans un véhicule peut également s'appliquer à une installation électrique non multiplexée. En conclusion, le dispositif selon la présente invention résoud le problème de la limitation de consommation de l'électronique embarquée dans un véhicule lorsque celui-ci est à l'état de repos tout en autorisant le fonctionnement immédiat de chacune des fonctions dès 20 la sollicitation de l'une d'entre elles. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'alimentation électrique d'une unité centrale par au moins un signal de commande, laquelle unité est reliée à au moins une station locale réceptrice, caractérisé en ce qu'il comprend; en association avec au moins une des stations locales (3): un circuit diviseur de tension à résistances (RC, RL) relié en série à la source d'alimentation (5) 10 par l'intermédiaire d'un élément de commutation (8) associé à la station locale (3); un moyen de détection du niveau de potentiel (9) au point diviseur (M) du circuit diviseur, produisant le signal de commande lorsque l'élément de commutation 15 (8) est fermé. 2. Dispositif d'alimentation selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque station locale (3) comprend une unité de traitement (3B) reliée entre le point diviseur (M) et la source d'alimentation 20 (5) et pouvant 8tre alimentée dès l'émission du signal de commande précité. 3. Dispositif d'alimentation électrique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le signal de commande produit par '5 le moyen de détection (9) agit sur le contact d'un premier relais (10) situé entre la source d'alimentation (5) et l'unité centrale (1). 4. Dispositif d'alimentation électrique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le signal de commande produit par le moyen de détection (9) agit également sur le contact d'un deuxième relais (6) associé à au moins une station locale (3) et disposé en parallèle à une première résistance (RC) du circuit diviseur précité, reliant le pôle positif de la source d'alimentation (5) au point diviseur (M). 5. Dispositif d'alimentation électrique selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que, après réception du signal de commande produit par le moyen de détection (9), l'unité centrale (1) produit un signal de commande de la fermeture d'au moins un deuxième contact de relais (6) associé à au moins une station locale (3) et disposé en parallèle à la résistance (RC) du circuit diviseur précité, reliant le pôle positif de la source d'alimentation (5) au point diviseur (M). 6. Dispositif d'alimentation électrique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la seconde résistance (RL) du circuit diviseur de tension est reliée au pôle négatif de la source d'alimentation (5) par l'intermédiaire d'un élément de commutation (8). 7. Dispositif d'alimentation électrique selon 20 la revendication 6, caractérisé en ce que la seconde résistance (RL) précitée est située dans la station locale (3). 8. Dispositif d'alimentation électrique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'unité centrale (1) est reliée à au moins une station locale (3) au moyen d'un bus de données multiplexées (7A, 7B). 9. Dispositif d'alimentation électrique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le moyen de détection de potentiel (9) est un comparateur comparant le potentiel au point diviseur (M) précité à un potentiel de référence. 10. Dispositif d'alimentation électrique selon l'une des revendications 1 à 4 ou 6 à 9, caractérisé en ce que les premier et second relais précités (10; 6) sont commandés par le signal de commande produit par le moyen de détection (9). 11. Dispositif d'alimentation électrique selon l'une des revendications 1 à 3 et 5 à 9, caractérisé en ce que le premier relais (10) est commandé par le signal de commande produit par le moyen de détection (9) et les 10 second relais (6) sont commandés par le signal de commande produit par l'unité centrale (1). 12. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la position ouverte de l'élément de commutation (8) précité 15 correspond à l'état de repos du dispositif à l'exception du moyen de détection (9) qui est alimenté en permanence. 13. Dispositif d'alimentation électrique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le rapport de la première résistance (RC) à la seconde résistance (RL) est élevé, et de préférence d'environ 100. 14. Dispositif d'alimentation électrique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que, pour mettre le 'dispositif à l'état de repos, l'unité centrale (1) émet un signal de commande de l'ouverture du premier contact relais (10) et des second contacts relais (6).