Brevet FR2666432A1 — publié le 19920306

L'invention concerne un dispositif pour la commande d'un trajet de signal, destiné à être appliqué à un véhicule automobile, dans lequel un trajet de signal peut être connecté à l'un de N trajets de signal et dans lequel un trajet de signal déterminé d'une pluralité de N trajets de signal peut être connecté à un trajet de signal, comprenant un nombre entier arrondi vers le haut de p{(n/q)} composants de commutation multiple à q pôles, ainsi que q composants de commuta- tion simple, dans lequel les entrées des distances de coupure desdits composants de commutation multiple peuvent être raccordées aux N trajets de signal et leurs sorties des distances de coupure sont connectées en parallèle, en étant ordonnées dans le même sens, à q noeuds, et dans lequel les entrées des distances de coupure desdits composants de commutation simple sont reliées chacune à l'un desdits q noeuds et leurs sorties des distances de coupure sont reliées à une ligne commune d'arrivée et de départ de signal. no Par le document DE-A -37 31 836, on connaît un système de diagnostic d'erreurs pour unités électro- niques d'un véhicule automobile, système qui est conçu pour recevoir des signaux d'erreurs d'unités électro- niques et pour les afficher Le véhicule contient au25 moins une et de préférence plusieurs unités électro- niques ayant des fonctions d'autodiagnostic Des sorties de diagnostic des différentes unités électroniques sont reliées à une connexion à enfichage, à laquelle peut être raccordé un testeur de diagnostic La transmission des données depuis la connexion à enfichage jusqu'au testeur de diagnostic se fait par des lignes parallèles; chaque unité électronique capable d'opérer un autodiag- nostic, est donc reliée par une ligne et à travers ladite connexion à enfichage au testeur de diagnostic.35 La transmission des données dans ce système est essentiellement unidirectionnelle. Lorsqu'il s'agit de surveiller de nombreuses unités électroniques dans un tel système et qu'un appareil de diagnostic ne peut pas être placé près de ladite connexion à enfichage, par exemple parce que l'appareil doit être commandé et lu à l'extérieur du véhicule, une liaison à multiples canaux à partir d'une interface du véhicule jusqu'au testeur de diagnostic se révèle un inconvénient et ce pour plusieurs raisons En cas de sollicitation mécanique, un câble devant par1 Oconséquent comporter un grand nombre de conducteurs a tendance à subir des ruptures de conducteurs Des perturbations par diaphonie entre différents canaux peuvent se produire également La disponibilité d'un tel dispositif peut ainsi être limitée fortement. Par le document DE-A 33 33 333, on connaît un procédé et un dispositif pour la transmission de signaux dans le cas d'appareils de diagnostic de véhicules automobiles Des câbles de mesure son amenés selon ce document à un appareil périphérique spécialement protégé20 contre les rayonnements perturbateurs Après amplifica- tion des signaux concernés, ceux-ci sont de préférence transmis aux appareils de diagnostic par un chemin optique unique Le document ne prévoit pas la possi- bilité d'influencer la coordination des signaux au moyen25 d'au moins un appareil de diagnostic par une commande à libre sélection. Par le document DE B-11 48 763, on connaît un enregistreur potentiométrique pour l'enregistrement d'une pluralité de grandeurs mesurées, avec lequel un30 signal de mesure parmi une pluralité de signaux de mesure peut être envoyé à l'amplificateur d'enregistre- ment de l'enregistreur potentiométrique à travers un ensemble biétagé d'interrupteurs de groupes A cet effet, les interrupteurs nécessaires sont actionnés35 mécaniquement, à l'entrée, suivant la valeur mesurée à enregistrer à un moment donné. Par le document DE-B 25 04 102, on connaît un dispositif pour la transmission en parallèle, avec multiplexage dans le temps, de valeurs analogiques mesurées et de messages numériques, dispositif qui s convient pour une composition cyclique d'une trame de données sérielle, correspondant à un grand nombre de signaux appliqués chaque fois en parallèle Dans ce dispositif, des groupes individuels de lignes d'entrée sont reliés l'un après l'autre à un convertisseur parallèle-série sous l'action d'une commande séquen- tielle. Le but de l'invention est de réaliser un dispo- sitif universel pour la commande d'un trajet de signal, pour application à un véhicule automobile, qui puisse être exploité universellement et en bidirectionnel pour ce qui concerne le trajet de signal et qui permette, au cours de l'acheminement du signal, le libre changement sélectif de la coordination d'un trajet d'entrée à un trajet de sortie. Selon l'invention, on obtient ce résultat, avec un dispositif comme défini au début, qui est caractérisé en ce que, pour la manoeuvre de commutation, les composants de commutation multiple peuvent être attaqués élec- triquement, individuellement, à travers p entrées, et les composants de commutation simple peuvent être attaqués électriquement, individuellement, à travers q autres entrées, et qu'un circuit d'attaque est coordonné au dispositif, circuit qui comprend: un registre à décalage susceptible d'être chargé à travers une entrée de chargement et possédant une entrée de commande de prise en charge et une sortie parallèle d'une largeur d'au moins p + q bits; un banc de (p + q) loquets ou registres-tampons, qui présente une entrée commune de prise en charge et dans lequel, en cas d'attaque de l'entrée de prise en charge par ladite sortie parallèle du registre à décalage, peut être chargé le contenu de (p + q) cellules-mémoires de ce registre; une unité logique prévue en amont, qui est reliée côté entrée à une ligne de commande de sélection et à une ligne de commande de prise en charge et dont la sortie est reliée à l'entrée de commande de prise en charge du registre à décalage, à l'entrée de charge- ment de ce registre et à l'entrée de prise en charge du banc de loquets, les sorties desdits loquets étant reliées fonction- nellement à des bornes de commande correspondantes des composants de commutation multiple et des compo- sants de commutation simple. Le dispositif selon l'invention pour la commande d'un trajet de signal, agit comme un dispositif de couplage pour coupler ou connecter un grand nombre de lignes, sur lesquelles des signaux sont mis à disposi- tion en série, à une ligne unique, un câble de données par exemple, ou inversement. Il est avantageux que le choix du trajet de signal soit opéré par un signal de trajet sériel qui est transformé en une configuration binaire d'attaque parallèle correspondant au trajet de signal désiré Une pluralité de cellules-mémoires, accordée à la longueur en bits du signal sériel, permet le maintien station- naire du trajet de signal, jusqu'à ce que ce trajet, par la réception d'un nouveau signal de trajet sériel, soit changé en conformité avec ce nouveau signal On peut se contenter ainsi, entre un point de saisie de données ou une interface de distribution de données et un système recevant ou émettant des données, d'un câble comportant le nombre minimal de conducteurs; on obtient en même temps une forte suppression des signaux parasites entre différents canaux de données. Le dispositif est donc applicable aussi bien à l'intérieur qu'à l'extérieur d'un véhicule et il con- vient aussi, en particulier, comme une partie d'un système de diagnostic se trouvant (en majeure partie) en D dehors du véhicule. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement de la descrip- tion qui va suivre d'un exemple de réalisation non limitatif, ainsi que des dessins annexés, sur lesquels: la figure 1 est le schéma fonctionnel du dispositif de commande d'un trajet de signal, avec attaque parallèle; et la figure 2 est le schéma fonctionnel d'une partie d'extension de ce dispositif pour attaque sé- rielle. Selon la figure 1, le dispositif comporte des composants de commutation simple 11 1 à 11 q et des composants de commutation multiple 10 1 à 10 p qui peuvent être attaqués ou commandés et qui comportent des distances de coupure utilisables en bidirectionnel, à chacune desquelles est coordonnée une entrée de sélec- tion 15 1 à 15 q ou 14 1 à 14 p et dont l'attaque ou la commande se fait par voie électrique Il peut s'agir de relais avec des contacts simples ou multiples ou de dispositifs de commutation analogiques correspondants du genre des circuits intégrés à semi-conducteurs. Dans l'exemple de réalisation représenté, les composants de commutation multiple 10 1 à 10 p pré- sentent chacun quatre distances de coupure séparées30 galvaniquement les unes des autres Des composants de commutation présentant n'importe quel autre nombre de pôles sont concevables aussi bien; on peut utiliser aussi, par exemple, des dispositifs de commutation analogiques octopolaires de type CMOS Les lignes d'entrée 10 1 1 à 10 p 3 par exemple pour le cas décrit ici, venant de sources de signaux, peuvent être reliées, & par exemple, à une totalité de 35 entrées de distances de coupure de neuf composants de commutation multiple 10.1 à 10 9 à quatre pâles chacun Les sorties corres- pondantes des distances de coupure sont connectées en parallèle, en étant ordonnées dans le même sens, c'est- à-dire réunies en un faisceau ou noeud de lignes inter- médiaires 12 dont la largeur q correspond au nombre de pôles des composants de commutation multiple 10 1 à 10 p utilisés du côté de l'entrée Les composants de commu- tation multiple 10 1 à 10 p peuvent de ce fait être attaqués individuellement, c'est-à-dire séparément, à travers un premier faisceau de lignes de sélection 14 d'une largeur de p lignes Les différentes lignes intermédiaires 12 1 à 12 q sont reliées aux entrées des distances de coupure desdits composants de commutation simple 11 1 à 11 q, lesquels peuvent être attaqués individuellement, c'est-à-dire séparément, à travers un second faisceau de lignes de sélection 15 d'une largeur de q lignes. Le dispositif fonctionne comme suit. Par attaque de 1-de-p composants de commuta- tion multiple 10 1 à 1 Q p, un nombre d'entrées de signal correspondant chaque fois au nombre q de pôles des composants de commutation multiple 10 1 à 10 p, est25 connecté au faisceau ou noeud 12 ou aux faisceaux ou noeuds 12 de lignes intermédiaires. Par attaque de 1-de-q composants de commuta- tion simple 11 1 à 11 q, l'une des q lignes intermé- diaires 12 1 à 12 q est chaque fois connectée de façon30 correspondante à la sortie 13 réunissant les sorties des distances de coupure des commutateurs 11 1 à 11 q. Avec N entrées de signal et avec une quantité uniforme q de pôles des composants de commutation multiple, il suffit par conséquent du nombre entier35 arrondi vers le haut de (n/q)+ q lignes de sortie 14 et ; comme N = 35 et q = 4 dans cet exemple, il suffit donc de 13 lignes de sélection. Suivant la nature des composants de commuta- tion, ceux-ci peuvent éventuellement être attaqués directement par un microcalculateur selon le mode " 1 de (p, q)"r Ensemble avec une ligne de masse non repré- sentée ici et qui est commune à l'entrée et la sortie, ainsi qu'avec la ligne de signal 13, un tel dispositif demande donc 15 conducteurs de câble pour la sélection et la prise en charge d'un signal de 35 trajets de signal disponibles ou pour le transfert d'un signal à l'un de 35 trajets de signal disponibles. La partie d'extension selon la figure 2 permet de réduire le nombre des conducteurs (y compris la ligne de masse) à quatre seulement sous les mêmes conditions. La partie d'extension comprend à cet effet un registre à décalage 16 à chargement sériel, une unité logique 18, un banc 19 de loquets ou registres-tampons 19.1 à 19 (p + q) et facultativement un autre banc 2 X 21 d'étages d'attaque de ligne 21 1 à 21 (p + q) Une ligne de sélection de commande sérielle 17 et une ligne de commande de prise en charge 20 sont reliées à l'unité logique 18 Cette dernière produit le signal de sortie 18.2 pour l'entrée de chargement 16 2, le signal de sortie 18 1 pour l'entrée de commande de prise en charge 16 1 du registre à décalage 16 et le signal de sortie 18.3 pour l'entrée de prise en charge 19 0 des loquets 19 Le registre à décalage 16 présente une sortie parallèle 16 3 Chacune des sorties 16 3 1 à 16 3 (p + q) est suivie d'un loquet 19 1 à 19 (p + q) et chacun des loquets peut être suivi facultativement d'un étage d'attaque 21 1 à 21 (p + q) Les premières p sorties des loquets, ou des étages d'attaque de ligne, alimentent les lignes de sélection 14; les q sorties restantes des loquets, ou des étages de sortie de ligne, alimentent les lignes de sortie 15 Les loquets 19 1 à 19.4 p + qg sont activables à travers une ligne de commande de prise en charge 20 commune. La ligne de commande de sélection 17 et la ligne de commande de prise en charge 20, la ligne de sortie de signal 13 selon la figure i et un conducteur de masse non représenté font partie, par exemple, d'un câble de télécommande qui comporte seulement quatre conducteurs On peut renoncer aux étages d'attaque 21 1 à 21 (p + q) au cas o les loquets 19 1 à 19 (p + q) -o peuvent être chargés suffisamment, en sortie, pour qu'ils puissent attaquer directement les composants de commutation 10 1 à 11 q selon la figure 1, comme cela peut être le cas par exemple lorsque les composants de commutation sont réalisés sous la forme de dispositifs de commutation à semi-conducteurs. Le dispositif fonctionne comme suit. L'exemple de réalisation montré de l'unité logique 18 comporte une bascule monostable 18 6 On peut concevoir aussi, comme autre exemple de réalisation de l'unité logique 18, une attaque synchrone sérielle d'un composant formant un compteur A travers la ligne de commande de sélection 17, une configuration binaire de type "retour à zéro" est appliquée à l'entrée 18 4 de l'unité logique et à la bascule monostable 18 6 ainsi que, à travers la sortie 18 2, à l'entrée de chargement 16.2 du registre à décalage 16 Sous l'effet du flanc de retour de la bascule monostable sur l'entrée de commande de prise en charge 16 1, le niveau instantané du signal binaire appliqué à l'entrée de chargement 16 2, est repris dans le registre à décalage et le contenu de ce dernier est décalé d'un bit. Pendant ce processus, la configuration binaire d'attaque coordonnée aux sorties d'attaque 14 et 15 - de la sélection appliquée juste avant, reste mémorisée35 dans les loquets 19 1 à 19 (p + q). Lorsque le contenu du registre a été déplacé de (p + q) positions, le nouveau mot de données pouvant être lu sur l'ensemble des sorties 16 3, correspond au nouveau "mot de sélection" à prélever sur les lignes de sélection 14 et 15 Par la réception sur la ligne de commande de prise en charge 20 d'un signal d'activation de loquets, lequel est acheminé à travers l'unité logique 18 ( 18 5, 18 3), ce mot de données est inscrit ensuite dans le banc de loquets 19 et est de ce fait disponible sur les sorties 14 et 15 pour l'attaque de la partie du dispositif selon la figure 1, jusqu'à ce qu'il soit remplacé par un autre mot de données inscrit par-dessus à partir de la sortie 16 3 et au moyen d'une nouvelle activation des loquets Le signal de prise en charge correspondant est généralement émis par un appareil délivreur ou interrogateur de signaux. Le dispositif selon l'invention pour commander un trajet de signal, convient aussi bien pour une installation à demeure dans un véhicule automobile,20 notamment en combinaison avec une interface pour la transmission en parallèle d'une pluralité de signaux individuels, entre un véhicule automobile et un appareil extérieur par exemple, que pour équiper un appareil extérieur, par exemple un appareil de diagnostic, qui est seulement à raccorder temporairement à un véhicule automobile Le dispositif peut également être logé à l'intérieur d'un module comportant une connexion à enfichage par laquelle le module peut être enfiché sur ou dans un véhciule automobile Le dispositif selon l'invention permet d'utiliser des câbles de signalisa- tion relativement minces, comportant seulement un faible nombre de conducteurs, trois par exemple, pour la sélection et la transmission des signaux, auxquels s'ajoute la masse du véhicule en tant que ligne de retour collective, éventuellement avec prévision d'une ligne supplémentaire pour l'alimentation des éléments de commutation avec la tension de service, pour laquelle la masse du véhicule peut servir de ligne de retour Grâce à ce faible nombre de conducteurs, les câbles peuvent être de réalisation robuste et être posés facilement avec au besoin la protection voulue, même lorsque les conditions d'environnement sont plus difficiles. I 1 REVENDICATIONS 1 Dispositif pour la commande d'un trajet de signal, destiné à être appliqué à un véhicule automo- bile, dans lequel un trajet de signal ( 13) peut être connecté à l'un de N trajets de signal ( 10 1 1 à 10 p q) et dans lequel un trajet de signal déterminé d'une pluralité de N trajets de signal ( 10 1 1 à 10 p q) peut être connecté à un trajet de signal ( 13), comprenant un nombre entier arrondi vers le haut de p{(n/q)} compo- sants de commutation multiple ( 10 1 à 10 p) à q pâles, ainsi que q composants de commutation simple ( 11 1 à 11.q), dans lequel les entrées ( 10 1 1 à 10 p q) des distances de coupure desdits composants de commutation multiple ( 10 1 à 10 p) peuvent être raccordées aux n trajets de signal et leurs sorties des distances de coupure sont connectées en parallèle, en étant ordonnées dans le même sens, à q noeuds ( 12 1 à 12 q), et dans lequel les entrées des distances de coupure desdits composants de commutation simple ( 11 1 à 11 q) sont reliées chacune à l'un desdits q noeuds ( 12 1 à 12 q) et leurs sorties des distances de coupure sont reliées à une ligne commune ( 13) d'arrivée et de départ de signal, caractérisé en ce que pour la manoeuvre de commutation, les composants de commutation multiple ( 10 1 à 10 p) peuvent être attaqués électriquement, individuellement, à travers p entrées (code 1-de-p) et les composants de commu- tation simple ( 11 1 à 11 q) peuvent être attaqués électriquement, individuellement, à travers q autres entrées (code 1-de-q), et qu'un circuit d'attaque est coordonné au dispositif, circuit qui comprend: un registre à décalage ( 16) susceptible d'être chargé à travers une entrée de chargement t( 16 2) et possé- dant une entrée de commande de prise en charge ( 16 1) et une sortie parallèle ( 16 3) d'une largeur d'au moins p + q bits; un banc ( 19) de (p + q) loquets ou registres-tampons ( 19 1 à 19 (p + q"), qui présente une entrée commune de prise en charge ( 19 0) et dans lequel, en cas d'attaque de l'entrée de prise en charge ( 19 1) par ladite sortie parallèle ( 16 3) du registre à décalage ( 16), peut être chargé le contenu de (p + q) cellules- mémoires de ce registre; une unité logique ( 18) prévue en amont, qui est re- liée côté entrée ( 18 4, 18 5) à une ligne de commande de sélection ( 17) et à une ligne de commande de prise en charge ( 20) et dont la sortie est reliée à l'en- trée de commande de prise en charge ( 16 1) du re- gistre à décalage, à l'entrée de chargement ( 16 2) de ce registre et à l'entrée de prise en charge ( 19 0) du banc de loquets ( 19 1 à 19 (p + q)), les sorties ( 14 1 à 14 p et 15 1 à 15 q) desdits loquets étant reliées fonctionnellement à des bornes de commande correspondantes des composants de commu- tation multiple ( 10 1 à 10 p) et des composants de commutation simple ( 11 1 à 11 q). 2 Dispositif selon la revendication 1, caracté- risé en ce que le banc ( 19) de loquets ( 19 1 à 19 (p + q)) est suivi d'un banc ( 21) d'étages d'attaque ( 21 1 à 21 (p + q)) qui attaquent directement les composants de commutation. 3 Dispositif selon au moins une des revendica- tions précédentes, caractérisé en ce qu'il est installé à demeure dans un véhicule. 4 Dispositif selon au moins une des revendica- tions précédentes, caractérisé en ce qu'il est prévu dans un véhicule en combinaison avec une interface pour la transmission en parallèle d'une pluralité de signaux individuels. Dispositif selon au moins une des revendica- tions précédentes, caractérisé en ce qu'il est prévu en combinaison avec une interface pour la transmission en parallèle d'une pluralité de signaux entre un véhicule automobile et un appareil extérieur. 6 Dispositif selon au moins une des revendica- tions précédentes, caractérisé en ce qu'il est prévu en combinaison avec une interface pour la transmission en parallèle d'une pluralité de signaux entre un véhicule automobile et un appareil de diagnostic. 7 Dispositif selon la revendication 6, caracté- risé en ce qu'il est logé dans un module comportant une connexion à enfichage et susceptible d'être enfiché sur ou dans le véhicule automobile. 8 Dispositif selon la revendication 1, caracté- risé en ce que les éléments de commutation ( 10 1 à 10 p, 11.1 à 1 l q) sont réalisés sous la forme de relais. 9 Dispositif selon la revendication 1, caracté- risé en ce que les composants de commutation ( 10 1 à 10 p, 11 1 à 1 l q) sont réalisés sous la forme de dispositifs de commutation analogiques à semi-conduc- teurs intégrés. Dispositif selon la revendication 1, caracté- risé en ce que la sélection et la transmission des signaux s'effectuent seulement par trois lignes ( 13, 17, ) plus la masse du véhicule, servant de ligne de retour commune. 11 Dispositif selon les revendications 9 et 10, caractérisé en ce que l'alimentation des composants de commutation en tension de service, s'effectue à travers une ligne supplémentaire, la masse du véhicule servant de ligne de retour.