Brevet FR2682784A1 — publié le 19930423

La présente invention concerne le domaine des unités de contrôle électronique équipant les véhicules automobiles en vue de diagnostic ou de test. Plus précisément, la présente invention concerne un dispositif d'interface entre une unité de contrôle électronique régie par un premier standard généralement à bord de véhicules et un outil de diagnostic ou de test régi de communication par un second standard. On a déjà proposé depuis plusieurs années d'équiper les véhicules automobiles d'unités de contrôle électronique disposant d'une liaison asynchrone pour permettre la communication avec un outil de diagnostic ou de test externe. Le type de liaison adopté généralement sur de telles unités de contrôle électronique est défini par le standard ISO 9141, en configuration 8. Cette liaison comporte deux lignes : une ligne K bidirectionnelle et une ligne L unidirectionnelle dans le sens outil de diagnostic vers l'unité de contrôle électronique embarquée. La ligne L sert uniquement à initialiser la communication. Selon le standard ISO 9141, une communication commence obligatoirement par un mot d'initialisation émis par l'outil de diagnostic simultanément sur les lignes K et L à une vitesse de 5 bauds. Après l'initialisation, la communication se déroule à la vitesse de communication choisie dans une gamme de vitesses prévues par 1'ISO 9141, et uniquement sur la ligne K. La ligne L doit rester au niveau "1" pendant cette communication. Les niveaux de tension sur les lignes K et L sont typiquement 0 volt pour l'état logique "0" (actif) et +12 volts pour l'état logique "1" (passif), avec des possibilités de variation de ces tensions précisées par le standard ISO 9141. La présente invention a pour but de proposer un nouveau dispositif d'interface qui permette d'assurer une communication entre une telle unité de contrôle électronique embarquée sur véhicules automobiles et un outil de diagnostic ou de test par exemple du type microordinateur PC répondant au standard RS 232. En d'autres termes, la présente invention a pour but de proposer un dispositif permettant d'interfacer la ligne RS 232 de l'outil de diagnostic ou de test avec la ligne K/L de l'unité de contrôle électronique embarquée. Ce but est atteint selon la présente invention grâce à un dispositif d'interface comprenant - des portes reliées aux lignes K et L de l'unité de contrôle électronique, - un module apte à analyser le signal généré sur la ligne d'émission de l'outil de diagnostic ou de test pour détecter l'émission d'un mot d'initialisation sur celle-ci et valider l'une au moins des portes lors d'une telle détection, et - une cellule à retard intercalée entre la ligne d'émission de l'outil de diagnostic ou de test et les portes reliées aux lignes K et L de l'unité de contrôle électronique. Selon une autre caractéristique avantageuse de la présente invention, le module d'analyse est conçu pour détecter un niveau logique donné sur la ligne d'émission de l'outil de diagnostic ou de test pendant un temps supérieur à la durée d'un mot de communication. D'autres caractéristiques, buts et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre et en regard des dessins annexés donnés à titre d'exemple non limitatif et sur lesquels - la figure 1 représente une vue schématique, sous forme de blocs fonctionnels, d'un dispositif d'interface conforme à la présente invention, - la figure 2 représente un mode de réalisation du même dispositif d'interface, et - la figure 3 représente schématiquement les mots sur une ligne répondant au standard RS 232 et sur une ligne répondant au standard ISO 9141. Le dispositif d'interface conforme à la présente invention représenté sur la figure 1 annexée comprend essentiellement un module analyseur de signal 10, une cellule à retard 20, deux portes 30, 35, une horloge 40, un module adaptateur de niveau 50, et un module d'alimentation 60. Les portes 30, 35, sont reliées respectivement aux lignes K et L de l'unité de contrôle électronique embarquée sur véhicules automobiles. Cette unité de contrôle connue en soi de l'homme de l'art n'est pas représentée sur les figures annexées et ne sera pas décrite par la suite. La porte 30 est de préférence formée d'un inverseur dont la sortie 32 est reliée à la ligne bidirectionnelle K. La porte 35 est de préférence formée d'une porte NON ET à deux entrées dont la sortie 36 est reliée à la ligne unidirectionnelle L. Le module analyseur de signal est relié à la ligne d'émission Tx de l'outil de diagnostic ou de test par l'intermédiaire d'un amplificateur adaptateur de niveau 52 intégré au module 50. Comme indiqué précédemment, l'outil de diagnostic ou de test répond à la norme RS 232. I1 est formé de préférence d'une machine type microordinateur PC. Pour cette raison, cet outil n'est pas représenté sur les figures annexées et ne sera pas décrit par la suite. Plus précisément encore, comme indiqué précédemment, la norme ISO 9141 qui régit l'unité de contrôle électronique requiert un mot d'initialisation émis par l'outil de diagnostic simultanément sur les lignes K et L à une vitesse faible de 5 bauds et autorise ensuite une communication, à vitesse supérieure choisie dans une gamme de vitesses prédéterminées, uniquement sur la ligne K. Le module analyseur de signal 10 exploite cette différence de vitesse entre le mot d'initialisation et la communication ultérieure, pour identifier le premier. Plus précisément, le mot d'initialisation comprend un bit de départ à "0" beaucoup plus long que chaque mot de communication ultérieure du fait que le mot d'initialisation est généré à 5 bauds. Selon l'invention, le module analyseur de signal 10 est donc de préférence conçu pour détecter sur la ligne d'émission Tx de l'outil de diagnostic un niveau "1" (actif), qui correspond à l'état "0" actif sur les lignes K et L pendant un temps supérieur à la durée de chaque mot de communication ultérieure. Selon un mode de réalisation spécifique représenté sur la figure 2, le module analyseur de signal 10 est formé d'un compteur 11 associé à un monostable 15. Le compteur 11 reçoit sur son entrée de comptage 12 un signal d'horloge en provenance de l'horloge précitée 40. Le même compteur 11 reçoit sur son entrée de remise à zéro 13, le signal issu de la ligne d'émission Tx, par l'intermédiaire de l'amplificateur adaptateur 52. La sortie de dépassement de contenu 14, du même compteur 11 est reliée à l'entrée de déclenchement 16 du monostable 15. La sortie 17 de celui-ci est reliée à une première entrée 37 de la porte NON ET 35. La fréquence du signal d'horloge issue de l'horloge 40 appliquée sur l'entrée 12 du compteur 11 est telle qu'un signal de débordement soit obtenu sur la sortie 14 du compteur si le signal appliqué sur l'entrée de remise à zéro 13 reste au niveau "1" pendant un temps supérieur à la durée d'un mot de communication. Les mots de communication ont typiquement un format de 10 bits. Le compteur 11 et la fréquence d'horloge appliquée sur son entrée 12 sont donc adaptés pour générer un signal sur la sortie de dépassement 14 si le signal appliqué sur l'entrée de remise à zéro 13 reste au niveau "1" pendant un temps supérieur aux 10 bits d'un tel mot de communication. En effet, la validation de la sortie de dépassement 14 du compteur 11 signifie que le signal sur la ligne d'émission Tx est resté au niveau "1" pendant un temps supérieur à la durée d'un mot de communication, et il s'agit par conséquent, du bit de départ d'un mot d'initialisation. Le monostable 15 est déclenché lors de la validation de l'entrée de dépassement 14 du compteur. Le monostable 15 valide alors la porte 35 en rendant celle-ci passante, pendant un temps suffisant pour le transfert du mot d'initialisation. Le module de retard 20 est intercalé entre la ligne de transmission Tx de l'outil de diagnostic et des lignes K et L de l'unité de contrôle électronique embarquée. Plus précisément, le module de retard 20 est intercalé entre la sortie de l'amplificateur adaptateur 52 et d'une part, l'entrée 34 de l'inverseur 30, d'autre part, la seconde entrée 38 de la porte NON ET 35. Le module de retard 20 est formé typiquement de différents registres à décalage connectés en série et cadencés par le signal d'horloge issu de l'horloge 40. Le module de retard 20 permet de garantir une application synchronisée du mot d'initialisation sur les deux lignes K et L, malgré le retard à la détection introduit par le module d'analyse 10. Le module de retard 20 doit générer un retard au moins égal à la durée d'un mot de communication, puisque le retard à la détection introduit par le module d'analyse est égal à cette durée. Pour autoriser une communication bidirectionnelle, la ligne K est elle-même reliée à la ligne de réception Rx de l'outil de diagnostic et de test par l'intermédiaire d'un amplificateur adaptateur et inverseur 54. De façon connue en soi, l'horloge 40 est formée de préférence d'un oscillateur à quartz 42 associé à un diviseur de fréquence 44. De préférence, le diviseur de fréquence 44 est contrôlé par un moyen permettant de choisir le facteur de division, pour autoriser une modification de la fréquence d'émission. Le module d'alimentation a été schématisé sur la figure 1. Il reçoit en entrée la ligne de masse 61 et la ligne de tension positive +Vbat 62 issue de la batterie. A partir de ces lignes 61, 62, le module 60 génère les tensions +5volts, +Vcc et -Vcc, par rapport à la masse, sur les lignes 63, 64, 65 et 66, requises pour le fonctionnement du dispositif d'interface, selon les normes ISO 9141 et RS 232 en jeu. Le fonctionnement du dispositif d'interface qui vient d'être décrit, est essentiellement le suivant. Le module analyseur 10 surveille l'apparition d'un bit de départ d'un mot d'initialisation sur la ligne d'émission de l'outil de diagnostic et valide lors de cette détection et pendant un temps limité la porte 35 associée à la ligne L de l'unité de contrôle électronique. Par la suite, le mot d'initialisation peut ainsi transiter, après retard défini par la cellule 20 et par l'intermédiaire des portes 30, 35, sur les lignes K et L. A la fin de la temporisation définie par le monostable 15, par exemple deux secondes, la porte 35 est bloquée à nouveau. Sa sortie est au niveau "1". Il en est donc de même de la ligne L. Le dialogue bidirectionnel entre l'unité de contrôle électronique et l'outil de diagnostic est alors limité à la ligne K, par l'intermédiaire de l'amplificateur 52, de la cellule à retard 20 et de l'inverseur 30 dans un sens et par l'intermédiaire de l'amplificateur inverseur 54 dans le sens opposé. Pour résumer, les fonctions du dispositif d'interface conforme à l'invention sont essentiellement les suivantes - adapter les niveaux de tension RS 232 aux niveaux de tension ISO 9141 et réciproquement, - adapter les impédances pour les lignes RS 232 et ISO 9141, - faire correspondre l'état actif "1" sur la ligne RS 232 à l'état actif "0" sur la ligne K/L et réciproquement, - permettre la communication bidirectionnelle uniquement sur la ligne K, - permettre l'émission du mot d'initialisation sur les lignes K et L simultanément et - maintenir la ligne L à l'état "1" logique tant qu'il n'y a pas d'initialisation. Bien entendu la présente invention n'est pas limitée au mode de réalisation particulier qui vient d'être décrit mais s'étend à toutes variantes conformes à son esprit. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'interface entre un standard de communication type RS 232 et un standard de communication type ISO 9141, caractérisé par le fait qu'il comprend: - des portes (30, 35) reliées aux lignes K et L de l'unité de contrôle électronique, - un module (10) apte à analyser le signal généré sur la ligne d'émission (Tx) de l'outil de diagnostic ou de test pour détecter l'émission d'un mot d'initialisation sur celle-ci et valider l'une au moins des portes (30, 35) lors d'une telle détection, et - une cellule à retard (20) intercalée entre la ligne d'émission (Tx) de l'outil de diagnostic ou de test et les portes (30, 35) reliées aux lignes K et L de l'unité de contrôle électronique. 2. Dispositif d'interface, selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le module d'analyse (10) est conçu pour détecter un niveau logique donné sur la ligne d'émission (Tx) de l'outil de diagnostic ou de test pendant un temps supérieur à la durée d'un mot de communication. 3. Dispositif d'interface, selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait que le module d'analyse (10) comprend d'une part un compteur qui reçoit un signal d'horloge à fréquence fixe sur son entrée de comptage (12), qui reçoit le signal de la ligne d'émission (Tx) de l'outil de diagnostic sur son entrée de remise à zéro (13) et d'autre part un monostable (15) dont l'entrée de validation (16) est reliée à la sortie (14) de débordement du compteur et dont la sortie (17) sert à valider la porte (35) reliée à la ligne L de l'unité de contrôle électronique embarquée. 4. Dispositif d'interface selon la revendication 3, caractérisé par le fait que la porte (35) reliée à la ligne L de l'unité de contrôle électronique embarquée est une porte de type NON ET qui reçoit sur l'une de ses entrées la sortie du monostable. 5. Dispositif d'interface selon l'une des revendications 3 ou 4, caractérisé par le fait que le monostable (15) génère une temporisation au moins égale à la durée d'un mot d'initialisation. 6. Dispositif d'interface selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que la porte (30) associée à la ligne K de l'unité de contrôle électronique embarquée est formée d'un inverseur. 7. Dispositif d'interface selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que la cellule à retard (20) est formée d'une série de régistres à décalage connectés en série. 8. Dispositif d'interface selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que la cellule à retard (20) génère un retard au moins égal à la durée d'un mot de communication.