Brevet FR2634334A1 — publié le 19900119

"DISPOSITIF DE COMMANDE LOGIQUE DE COMMUTATION DE L'ALIMENTA TION D'UN AUTORADIO". La présente invention a pour objet un dispositif de commande de commutation de l'alimentation d'un autoradio comportant, pour assurer la gestion de ses différentes fonctions, un microprocesseur. Traditionnellement les dispositifs de commande de commutation d'alimentation d'autoradio sont constitués d'un interrupteur ou d'un bouton-poussoir permettant selon sa position d'alimenter ou de couper l'alimentation de l'autoradio. En outre, la gestion des fonctions d'un autoradio est de plus en plus communément assurée au moyen d'un microprocesseur. Un autoradio à commande d'alimentation traditionnelle et muni d'un microprocesseur est par exemple décrit dans le brevet français n2 554 665. De manière générale l'alimentation de ce type d'autoradio passe par le contacteur de démarrage dans lequel est inséré la clé de contact et qui possède plusieurs positions électriques telles que par exemple la position "démar- rage" ou la position "accessoires" pour lesquelles l'alimentation par la batterie est autorisée et la position "garage" ou la position "antivol" pour lesquelles l'alimentation de la batterie est coupée.Ainsi si un automobiliste désire écouter la radio alors que le véhicule est à l'arrêt, il suffit qu'il tourne la clé de contact dans la position "accessoires" pour que l'autoradio soit alimenté. Comme pour récupérer la clé de contact il est nécessaire de replacer celle-ci dans la position "garage" ou "antivol", ce qui a pour effet de couper l'alimentation, l'autoradio est ainsi automatiquement déconnecté. Cependant de par la conception de l'alimentation du véhicule certains constructeurs ont choisi d'équiper leurs véhicules de contacteurs de démarrage à deux positions, une position "démarrage" et une position "antivol". Dans un tel cas l'autoradio est directement alimenté par la batterie ce qui présente l'inconvénient suivant. Lorsqu'un conducteur désire écouter la radio dans son véhicule à l'arrêt, il prend le risque, s'il oublie de couper la radio, de décharger la batterie, la probabilité qu'un tel événement se produise n'étant pas négligeable. La présente invention propose un dispositif de commande logique de commutation de l'alimenjtation d'un autoradio qui ne présente pas l'inconvénient précité, l'autoradio étant, en outre, utilisable dans tout type de véhicule. Pour cela le dispositif de commande de commutation mentionné dans le préambule est remarquable en ce qu'il est constitué d'un moyen de commande, d'un moyen de commutation, de moyens de détection de tension et de contrôle du moyen de commande coopérant avec le microprocesseur pour délivrer un signal logique commandant le moyen de commutation pour la commutation de l'alimentation en tenant compte de la position de la clé de contact du véhicule de telle manière que l'alimentation de l'autoradio soit coupée lorsque la clé de contact est placée de la position contact établi à la position contact coupé ou se trouve dans l'état correspondant à l'état antérieur à la modification de la position de la clé de contact lorsque ladite clé de contact est placée de la position contact coupé à la position contact établi. Selon une caractéristique préférée du dispositif selon l'invention, lorsque le véhicule est à l'arrêt, la commutation de l'alimentation peut être obtenue directement à partir du moyen de commande indépendamment de la position de la clé de contact, l'alimentation restant établie pendant un temps prédéterminé. Grâce au dispositif de commande logique outre l'avantage d'être utilisable dans tout type de véhicule en supprimant le risque de décharge de la batterie il est apporté d'autres avantages autorisant à un plus grand confort d'utilisation. Ainsi il est possible d'allumer, une fois pour toutes, la radio qui sera coupée automatiquement par la clé de contact en quittant le véhicule et qui sera réalimentée au moyen de la clé de contact en réintégrant le véhicule. De même, une fois le volume sonore réglé, celui-ci peut être conservé puisque l'alimentation et la coupure du poste sont obtenues indépendamment du bouton de variation de l'intensité sonore. Enfin comme cela sera vu avec la description subséquente du dispositif, celui-ci consomme une très faible quantité d'énergie. La description suivante en regard des dessins annexés, le tout donné à titre d'exemple, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. La figure 1 présente un schéma synoptique du dispositif de commande de commutation de l'alimentation d'un autoradio conforme à l'invention. La figure 2 représente l'allure de différents signaux logiques présentés par le dispositif selon l'invention. La figure 3 propose un exemple de réalisation du dispositif de commande de commutation de l'alimentation d'un autoradio. Sur la figure 1 est proposé le schéma synoptique du dispositif de commande de commutation de l'alimentation d'un autoradio comportant, pour assurer la gestion de ses différentes fonctions un microprocesseur MP. Conformément à l'idée de l'invention, le dispositif de commande de commutation est constitué d'un moyen de commande CM symbolisé sur la figure 1 par un contact à impulsions, d'un moyen de commutation SM sym bolisé par un interrupteur, de moyens CVDM de détection de tension et de contrôle du moyen de commande CM coopérant avec le microprocesseur Me pour délivrer un signal logique CS commandant le moyen de commutation SM pour la commutation de l'alimentation en tenant compte de la position de la clé de contact IK du véhicule symbolisée par un interrupteur de telle manière que l'alimentation de l'autoradio soit coupée (moyen de commutation SM ouvert) lorsque la clé de contact est placée de la position contact établi (interrupteur 1K fermé) à la position contact coupé (interrupteur IK ouvert) ou se trouve dans l'état correspondant à l'état antérieur à la modification de la position de la clé de contact lorsque ladite clé de contact est placée de la position contact coupé (interrupteur IK ouvert) à la position contact établi (interrupteur IK fer mé). La borne positive de la batterie au potentiel +v est reliée d'une part à la borne d'entrée de l'interrupteur 1K commandé par la clé de contact et d'autre part à une entrée du moyen de commutation SM commandé par le signal logique CS présent à la borne de sortie PSP du microprocesseur MP. Le signal CS commande l'ouverture ou la fermeture du moyen de commutation SM pour respectivement interdire ou autoriser l'alimentation de l'autoradio, la sortie AR du moyen de commutation présentant respectivement le potentiel de masse ou le potentiel +V.La borne positive de la batterie est de plus reliée au circuit d'amplification basse fréquence LFA connu en soi et aux moyens de régulation RH également connus essentiellement constitués de régulateurs de tension permettant de stabiliser différentes tensions d'alimentation (Va,Vb,..., par rapport à la masse G) utiles à certaines fonctions de l'autoradio que le microprocesseur de celui-ci soit en mode "veille" ou en mode "opérationnel" ou simplement nécessaires au rafraîchissement des différentes mémoires. La tension à la sortie AR du moyen de commutation est d'une part, conformément à l'invention, utilisée à l'alimentation générale de l'autoradio GAPS et d'autre part appliquée à une entrée des moyens de régulation RM. Une sortie des moyens de régulation RM est connectée à la borne d'entrée DSP du microprocesseur informant ce dernier avec un certain délai prédéterminé que la tension d'alimentation est bien établie. La borne de sortie de l'interrupteur IK est reliée à une entrée des moyens CVDM connectée à un circuit anti-rebond IKD permettant de réduire très sensiblement les effets des phénomènes dus à la commutation tels que parasites, surtensions etc... La sortie du circuit IKD est reliée à la borne d'entrée IKP du microprocesseur qui applique un second traitement anti-rebond logiciel afin d'éliminer tout phénomène parasite pouvant être interprété comme une commutation de tension due à la modification de la position de la clé de contact. Ainsi sur une période prédéterminée le niveau de tension est examiné et pris en considération lorsqu'il a atteint un état stable, et une modification de la position de la clé de contact est de la sorte détectée. Le moyen de commande CM est également connecté aux moyens CVDM à un circuit anti-rebond CMD permettant d'intégrer les impulsions dues à une manipulation saccadée du moyen CM. La manipulation du moyen de commande produit une impulsion à la sortie du circuit CMD qui est reliée à la borne d'entrée CMP du microprocesseur, la détection de cette impulsion renseigne celui-ci qu'une modification est intervenue à la suite d'une manipulation du moyen de commande CM. Considérant une suite dtimpulsions produites en manoeuvrant le moyen CM, à l'impulsion n correspondant, par exemple, à une commande d'arrêt de l'autoradio, l'impulsion n+1 suivante correspond à une commande de mise en marche de l'autoradio et vice-versa. La sortie du circuit IKD est également connectée à un circuit monostable OS qui permet de créer une impulsion de durée prédéterminée lorsque la sortie du circuit IKD présente une transition à la suite d'une fermeture de l'interrupteur IK par la clé de contact. La sortie du circuit monostable OS est reliée à une première entrée d'un circuit porte logique LG à deux entrées dont la sortie est connectée à une borne d'entrée HP du microprocesseur. La sortie du circuit CMD est également reliée à la seconde entrée du circuit porte LG. Le circuit porte LG permet de transmettre à l'entrée HP les différentes impulsions relatives soit à la manoeuvre du moyen de commande CM soit à la modification de la position de la clé de contact. Le microprocesseur interprète les différents états de la borne HP en coopération avec les états des bornes IKP et CMP pour la gestion d'un mode dit de "maintien" permettant de maintenir l'autoradio soit dans le mode "veille" soit dans le mode "opérationnel". Six cas sont à envisager conformément à l'idée de l'invention, ils sont référencés dans l'ordre croissant (1 à 6) à la ligne a de la figure 2. Dans le premier cas le microprocesseur est en mode ~opérationnel, l'autoradio fonctionnant et l'interrupteur 1K étant fermé par la clé de contact. Lorsque l'interrupteur IK est ouvert par la clé de contact, automatiquement l'alimentation de l'autoradio est coupée et le microprocesseur placé dans le mode "veille". Dans les second et troisième cas, à l'état initial l'interrupteur 1K est ouvert par la clé de contact, l'autoradio n'est pas alimenté et le microprocesseur est donc placé en mode "veille". Lorsque l'interrupteur IK est fermé par la clé de contact, le microprocesseur examine dans sa mémoire quel est le dernier évènement qui a provoqué sa mise en mode "veille". Si la mise en mode "veille" a été provoquée par l'ouverture de l'interrupteur IK tandis que l'autoradio fonctionnait et donc qu'une impulsion avait été produite et mise en mémoire à la suite d'une manipulation du moyen de commande CM pour la mise en fonctionnement de l'autoradio, alors le microprocesseur est placé en mode "opérationnel" et autorise l'alimentation de l'autoradio en commandant la fermeture de l'interrupteur SM, ce qui correspond à l'état final du second cas. Si par contre la mise en mode "veille" a été provoquée par l'ouverture de l'interrupteur IK tandis que l'autoradio ne fonctionnait pas et donc qu'une impulsion avait été produite et mise en mémoire à la suite d'une manoeuvre du moyen de commande CM pour l'extinction de l'autoradio, alors le microprocesseur est maintenu dans le mode "veille" et l'alimentation de l'autoradio est interdite, ce qui correspond à l'état final du troisième cas. Dans le quatrième cas le véhicule est à l'adret et l'interrupteur IR est laissé ouvert. Selon une caractéristique du dispositif selon l'invention la commutation de l'alimentation peut être obtenue directement en actionnant le moyen de commande CM pour la mise en fonctionnement de l'autoradio indépendamment de la position de la clé de contact. Le microprocesseur est alors placé en mode "opérationnel" et autorise l'alimentation de l'autoradio pendant un temps prédéterminé, par exemple une heure, au terme duquel l'alimentation est coupée, une nouvelle manoeuvre du moyen de commande étant nécessaire pour rétablir l'alimentation pour le temps prédéterminé et ainsi de suite. Les cinquième et sixième cas correspondent aux deux possibilités qui s'offrent de manière subséquente au conducteur se trouvant dans la situation décrite au quatrième cas. Selon le cinquième cas le conducteur actionne le moyen de commande CM pour l'extinction de l'autoradio dont l'alimentation est simultanément coupée, le microprocesseur étant placé en mode 'veille" dès la fin de l'impulsion produite par la manipulation du moyen de commande CM. Selon le sixième cas subséquent au quatrième cas l'interrupteur IK est fermé par la clé de contact, l'autoradio continue de fonctionner et le microprocesseur reste en mode opérationnel". La figure 2 représentant l'allure de différents signaux logiques présentés par le dispositif selon l'invention est à examiner en combinaison avec la figure 3 proposant un exemple de réalisation du dispositif de commande de commutation de l'alimentation d'un autoradio. Le choix d'un dispositif à transistors dans cet exemple de réalisation correspond à une volonté d'implanter le dispositif dans un autoradio déjà existant, il est bien évident que la substitution des circuits à transistors par des circuits intégrés est triviale. Sur la figure 3 les éléments communs à la figure 1 sont identiquement référencés et les moyens de l'invention sont explicités. Les moyens de régulation RM fournissent aux différents moyens de l'invention la référence de masse G et la tension +Va (par exemple +5V). Selon une application préférée du dispositif selon l'invention le moyen de commande est un contact à impulsions, le moyen de commutation est constitué par un montage Darlington capable de fournir un courant suffisamment important, pour un niveau logique donné du signal de commande en sortie du microprocesseur, à un transistor de puissance autorisant ainsi l'alimentation de l'autoradio, alors que les moyens de détection de tension et de contrôle du moyen de commande sont constitués de deux circuits anti-rebond assurant une transmission correcte, le premier de l'information en provenance du contacteur de démarrage, le second de l'information en provenance du moyen de commande, d'un circuit monostable engendrant une impulsion lorsque la clé de contact est placée de la position contact coupé à la position contact établi et d'un circuit logique transmettant les informations relatives au contacteur de démarrage et au moyen de commande, informations interprétées par le microprocesseur se plaçant de la sorte soit en mode "opérationnel" soit en mode "veille". Ainsi l'interrupteur IK commandé par la clé de contact est connecté par sa sortie à l'entrée des moyens CVDM et plus particulièrement à l'entrée du circuit anti-rebond IKD. L'entrée du circuit IKD est constitué par une diode zéner Z servant à fixer un seuil de référence. La cathode de la zéner Z est reliée à la sortie de l'interrupteur IK alors que son anode est connectée d'une part à une extrémité d'une résistance R1 dont l'autre extrémité est reliée à la masse et d'autre part à une extrémité d'une résistance R2 dont l'autre extrémité est reliée à la base d'un transistor NPN T1 travaillant en régime de commutation. L'émetteur du transistor T1 est au potentiel de masse alors que son collecteur est relié à une extrémité d'une résistance R3 dont l'autre extrémité est connectée à la borne IKP du microprocesseur MP. Le signal à la sortie de l'interrupteur IK et donc à l'entrée du circuit IKD est représenté sur la figure 2 à la ligne a, le signal de sortie du circuit IKD et présenté sur la borne IKP est reproduit à la ligne b. Le signal de sortie (ligne b) est inversé relativement au signal d'entrée (ligne a) par le transistor T1. Le collecteur de T1 est en outre relié à l'extrémité d'une résistance R4 dont l'autre extrémité est connectée, pour assurer la liaison, à l'entrée du circuit monostable OS constituée par l'extrémité commune d'un condensateur C1 dont l'autre extrémité est reliée à la masse et d'une résistance R5 connectée à son autre extrémité à la base d'un transistor T2 PNP.L'émetteur de T2 est porté au potentiel +Va, tandis que le collecteur est connecté à l'extrémité d'une résistance R6 dont la seconde extrémité est mise à la masse. Le collecteur de T2 est également relié d'une part à l'émetteur d'un transistor PNP T3 et d'autre part à une extrémité d'une résistance R7. La seconde extrémité de R7 est connectée à l'extrémité commune d'un condensateur C2 dont l'autre extrémité est reliée à la masse et d'une résistance R8 connectée à sa deuxième extrémité à la base du transistor T3. Le collecteur de T3 est relié à l'extrémité d'une résistance R9 dont l'autre extrémité est mise à la masse. Ainsi le circuit monostable OS permet de créer une impulsion de durée prédéterminée t proportionnellement au produit R5Cî (par exemple quelques dizaines de ms) chaque fois que l'interrupteur IK est fermé. De même le moyen de commande CM symbolisé par un contact à impulsions est connecté au circuit anti-rebond CMD. Une borne du contact CM est reliée au potentiel +Va ainsi qu'aux premières extrémités communes d'un condensateur C3 et d'une résistance R10. La seconde borne du contact CM est reliée à l'extrémité d'une résistance R11 dont la seconde extrémité est connectée d'une part à la seconde extrémité du condensateur C3, d'autre part à une extrémité d'une résistance R12 dont la seconde extrémité est mise à la masse et enfin à une extrémité d'une résistance R13 dont la seconde extrémité est connectée à la base d'un transistor NPN T4. L'émetteur de T4 est mis à la masse et son collecteur est relié à la seconde extrémité de la résistance R10. Le collecteur de T4, c'est â dire la sortie du circuit CMD, est connecté à la borne CMP du microprocesseur.Le signal représentatif de la manoeuvre effectuée sur le moyen de commande CM est représenté sur la figure 2 à la ligne c, le signal de sortie du circuit CMD présenté sur la borne CMP est reproduit à la ligne d. Le signal de sortie (ligne d) est inversé relativement au signal d'entrée (ligne cj par le transistor T4 qui est bloqué quand le moyen CM n'est pas actionné et saturé par le courant du condensateur C3 qui s'écoule lorsque le moyen CM est actionné. La sortie du circuit CMD est reliée à une entrée du circuit porte logique LG de type OU à 2 entrées, connectée à une extrémité d'une résistance R14 dont la seconde extrémité est reliée à la base d'un transistor PNP T5. L'émetteur de T5 est porté au potentiel.+Va, et son collecteur est connecté d'une part à la borne HP du microprocesseur et d'autre part à une extrémité de la résistance R9 dont la seconde extrémité est mise à la masse. La seconde entrée du circuit LG se trouve en fait au point commun des éléments R7, R8 et C2 du circuit OS les résistances R8, R9 et le transistor T3 étant communs au circuit OS et au circuit LG pour une minimisation du nombre de composants et un gain de place alors que de plus il est ainsi avantageusement évité d'inverser le signal de sortie du circuit monostable OS. L'impulsion engendrée par le circuit OS est donc également transmise par l'intermédiaire du circuit LG à la borne HP du microprocesseur. Le signal présent sur la borne HP est reproduit à la ligne e de la figure 2 alors que la ligne f est représentative du mode de "maintien" HM, mode "opérationnel" (référencé OM sur la figure) ou mode ~veilleZ (référencé W sur la figure) tel qu'interprété par le microprocesseur relativement aux signaux présents sur ses bornes HP, IKP et CMP.Le signal présent sur la borne HP interdit le mode veilleZ lorsqu'il correspond à un niveau "1 , seul un niveau "0" permet de retourner au mode ~veille Le signal CS présenté à la sortie PSP du microprocesseur est représenté à la ligne g de la figure 2. Ce signal permet de commander le moyen de commutation SM pour autoriser (E) ou interdire (D) l'alimentation de l'autoradio. Pour cela la borne PSP est reliée à l'entrée de commande du circuit SM à l'anode d'une diode de protection D dont la cathode est reliée à une extrémité d'une résistance RIS. La seconde extrémité de R15 est reliée d'une part à une borne d'un condensateur C4 dont l'autre borne est connectée à la masse et d'autre part à la base d'un transistor NPN T6. Le transistor T6 est en fait un montage Darlington permettant de fournir suffisamment de courant lors de la charge des capacités chimiques de l'alimentation de l'autoradio (non représentées) quand celle-ci est autorisée. De plus le transistor T6 doit être également totalement saturé lorsque la température ambiante chute à des valeurs très basses, de l'ordre de -250C, et que dans de telles conditions le gain des transistors décroît très sensiblement.L'émetteur de T6 est mis à la masse alors que son collecteur est relié aux premières extrémités de plusieurs résistances montées en parallèle, par exemple 3 : R16, R171 R18. Il est en effet nécessaire de connecter plusieurs résistances en parallèle afin de permettre une bonne dissipation lors d'appels de courant. Les secondes extrémités de R16, R17, R18 sont connectées d'une part à la base d'un transistor PNP de puissance T7 d'autre part à une extrémité d'une résistance R19 dont la seconde extrémité est reliée à l'émetteur de T7. L'émetteur de T7 est relié à la borne positive (V+) de la batterie par l'intermédiaire de l'alternateur et de différents circuits selfiques et capacitifs, l'ensemble étant référencé ACL. Enfin le collecteur de T7 est relié à la borne AR. Ainsi le microprocesseur au moyen du signal CS commande le Darlington T6 qui fournit suffisamment de courant pour commander à son tour le transistor de puissance T7 qui autorise (ou interdit selon son état) l'alimentation de l'autoradio et de l'entrée appropriée des moyens de régulation RM. De manière générale les résistances (å l'exception des résistances RlO, R16, R17, R18) sont choisies de fortes valeurs (plusieurs dizaines de kQ) afin de limiter la consommation, de plus lorsque l'alimentation de l'autoradio est coupée la consommation est quasiment nulle (inférieure à 20pu) car tous les transistors sont à l'état bloqué. REVENDICATIONS : 1. Dispositif de commande de commutation de l'alimentation d'un autoradio comportant, pour assurer la gestion de ses différentes fonctions, un microprocesseur caractérisé en ce que ledit dispositif est constitué d'un moyen de commande, d'un moyen de commutation, de moyens de détection de tension et de contrôle du moyen de commande coopérant avec le microprocesseur pour délivrer un signal logique commandant le moyen de commutation pour la commutation de l'alimentation en tenant compte de la position de la clé de contact du véhicule de telle manière que l'alimentation de l'autoradio soit coupée lorsque la clé de contact est placée de la position contact établi à la position contact coupé ou se trouve dans l'état correspondant à l'état antérieur à la modification de la position de la clé de contact lorsque ladite clé de contact est placée de la position contact coupé à la position contact établi. 2. Dispositif de commande de commutation de l'alimentation d'un autoradio selon la revendication 1 caractérisé en ce que, pour un véhicule à l'arrêt, la commutation de l'alimentation peut être obtenue directement à partir du moyen de commande indépendamment de la position de la clé de contact, l'alimentation restant établie pendant un temps prédéterminé. 3. Dispositif de commande de commutation de l'alimentation d'un autoradio selon la revendication 1 ou 2 caractérisé en ce que le moyen de commande est un contact à impulsions, le moyen de commutation est constitué par un montage Darlington capable de fournir un courant suffisamment important, pour un niveau logique donné du signal de commande en sortie du microprocesseur, à un transistor de puissance autorisant ainsi l'alimentation de l'autoradio, alors que les moyens de détection de tension et de contrôle du moyen de commande sont constitués de deux circuits anti-rebond assurant une transmission correcte, le premier de l'information en provenance du contacteur de démarrage, le second de l'information en provenance du moyen de commande, d'un circuit monostable engendrant une impulsion lorsque la clé de contact est placée de la position contact coupé à la position contact établi et d'un circuit logique transmettant les informations relatives au contacteur de démarrage et au moyen de commande, informations interprétées par le microprocesseur se plaçant ainsi soit en mode "opérationnel" soit en mode "veille".