Brevet FR2675293A1 — publié le 19921016

La présente invention concerne un dispositif de transmission de signaux de commande entre des organes de commande et des organes à commander d'un réseau de commande de fonctions d'un véhicule automobile. I1 existe déjà dans l'état de la technique des dispositifs de transmission de ce type d'informations. En effet, on connaît déjà des dispositifs de transmission qui comportent des faisceaux de fils qui permettent de relier des organes de commande disposés dans un emplacement donné du véhicule à des organes à commander disposés dans d'autres emplacements du véhicule. A titre d'exemple, on citera un organe de commande des indicateurs de changement de direction du véhicule, disposé à proximité du volant de direction de celui-ci, et les indicateurs de changement de direction correspondants disposés au moins aux quatre coins de ce véhicule. Cependant, ces dispositifs présentent un certain nombre d'inconvénients car ils nécessitent l'utilisation d'une quantité très importante de fils, ce qui entraîne des problèmes d'encombrement, de poids et de montage et une fiabilité médiocre en raison des nombreux raccordements nécessaires. Pour résoudre ces différents problèmes, on a développé des dispositifs de multiplexage temporel, dans lesquels les organes de commande et à commander du véhicule, sont reliés par un bus, par exemple à deux fils, sur lesquels transitent différents messages. Chaque action- sur un organe de commande entraîne l'émission par celui-ci, sur le bus, d'un message ou signal de commande. Chaque organe à commander comporte des moyens de reconnaissance d'un message qui lui est destiné, afin de répondre à l'actionnement de l'or gane de commande en activant l'organe à commander correspondant. Ces dispositifs de multiplexage connus sont basés sur une répartition temporelle des messages sur le bus, ce qui présente un certain nombre d'inconvénients. En effet, tous les messages émis par les organes de commande occupent la totalité de la bande de fréquence de transmission et ces organes doivent donc se partager le temps d'accès au bus, chacun d'eux se voyant attribuer une partie de celui-ci. Ainsi, seul un organe de commande a accès au bus à un instant donné. Ceci présente un certain nombre d'inconvénients car ce partage de temps entre organes de commande exige une gestion centralisée relativement complexe. Par ailleurs, on est également obligé d'utiliser un réseau distinct d'alimentation des organes. De plus, les messages transmis sont très sensibles aux perturbations électromagnétiques externes ou internes au véhicule. Le but de l'invention est donc de résoudre ces problèmes. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif de transmission de signaux de commande entre des organes de commande et des organes à commander d'un réseau de commande de fonctions d'un véhicule automobile, caractérisé en ce que chaque organe de commande est relié à l'entrée de moyens de génération d'un code de commande, dont la sortie est reliée à des moyens de modulation permettant par étalement de spectre, de disperser en fréquence l'énergie des signaux de commande et dont la sortie est reliée à l'entrée de moyens de combinaison des signaux de sortie émanant de plusieurs moyens de génération de code et moyens de modulation, pour former un signal multiplex, la sortie de ces moyens de combinaison étant reliée à des moyens de transmission du signal multiplex en direction de moyens de distribution de ce signal vers plusieurs moyens de décodage, associés chacun à un organe à commander et comportant chacun des moyens de reconnaissance dans le signal multiplex du code de commande affecté à l'organe à commander correspondant, pour activer celui-ci. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels - les Fig.1 et 2 représentent deux schémas synoptiques illustrant le fonctionnement de dispositifs de transmission de signaux de commande, de l'état de la technique; - la Fig.3 représente un schéma synoptique illustrant le fonctionnement d'un dispositif de commande selon l'invention; - la Fig.4 représente un schéma synoptique illustrant le fonctionnement de la partie émission de signaux de commande d'un dispositif selon l'invention; - la Fig.5 représente un schéma électrique de moyens de génération d'un code de commande entrant dans la constitution de la partie d'émission de signaux d'un dispositif selon l'invention;; - la Fig.6 représente un schéma électrique de la partie d'émission de signaux de commande d'un dispositif selon l'invention; - la Fig.7 représente un schéma synoptique illustrant le fonctionnement de la partie de réception de signaux de commande d'un dispositif selon l'invention; - la Fig.8 représente un schéma électrique d'un circuit logique entrant dans la constitution de la partie de réception de signaux d'un dispositif selon l'invention; - la Fig.9 représente un schéma électrique de moyens de génération d'un code de commande entrant dans la constitution de la partie de réception de signaux d'un dispositif selon l'invention; - la Fig.lO représente un schéma électrique d'une mémoire entrant dans la constitution du circuit logique représenté sur la Fig.8;; - La Fig.ll représente un schéma électrique d'un compteur entrant dans la constitution du circuit logique représenté sur la Fig.8; - la Fig.12 représente un schéma synoptique illustrant le fonctionnement d'un circuit de synchronisation par glissement entrant dans la constitution de la partie de réception de signaux d'un dispositif selon l'invention; - la Fig.13 représente un schéma synoptique illustrant le fonctionnement d'une boucle à verrouillage de retard entrant dans la constitution de la partie de réception de signaux d'un dispositif selon l'invention; et - la Fig.14 représente un schéma électrique de la partie de réception de signaux d'un dispositif selon l'invention. Ainsi qu'on peut le voir sur la Fig.l, il existe déjà dans l'état de la technique des dispositifs de transmission de signaux de commande entre organes de commande et organes à commander d'un réseau de commande de fonctions d'un véhicule automobile, qui comportent des faisceaux de câbles par exemple 1 et 2. Ces faisceaux permettent de relier les différents postes ou stations du véhicule, dans lesquels sont disposés les organes de commande et à commander, et désignés par les références 3, 4 et 5 par exemple, sur cette figure. On conçoit que cette architecture présente un certain nombre d'inconvénients au niveau de la quantité de fils et de raccordements à utiliser. Pour résoudre ces différents problèmes, on a également proposé d'utiliser des dispositifs de transmission à multiplexage temporel. Dans ces dispositifs, représentés schématiquement sur la Fig.2, les différentes stations ou postes du véhicule, désignés par les références 6,7 et 8 par exemple, sont reliés par un bus 9 de transmission d 'in- formations, par exemple à deux fils. Les stations qui sont munies d'organes de commande, émettent sur ce bus un message de commande à destination des autres stations et en particulier de celles qui sont munies d'organes à commander. Chacune de ces dernières comprend des moyens de reconnaissance d'un message qui lui est destiné pour commander une fonction correspondante qui lui est affectée. Dans l'état de la technique, l'accès au bus se fait de manière séquentielle, ce qui présente les inconvénients mentionnés précédemment. Si l'on se reporte maintenant à la Fig.3, qui représente un schéma synoptique illustrant le fonctionnement d'un dispositif selon l'invention, on peut constater que celui-ci comporte trois parties, à savoir une partie 10 d'émission de signaux, une partie 11 de transmission des signaux et une partie 12 de réception des signaux. La partie 10 d'émission des signaux comporte les organes de commande désignés par la référence générale 13 sur cette figure. Ces organes de commande sont par exemple les organes de commande des phares, des essuie-glaces, des ouvertures de vitres, etc.. du véhicule et sont constitués par exemple par des interrupteurs, des boutons-poussoirs, etc.. La sortie de chacun -de ces organes de commande est reliée à l'entrée de moyens 14 de génération d'un code de commmande pseudoaléatoire, affecté à une fonction à commander correspondante. La sortie de ces moyens 14 est reliée à l'entrée de moyens de modulation 14a d'une fréquence porteuse pure permettant par application d'une technique d'étalement de spectre, de disperser en fréquence l'énergie des signaux de commande à transmettre. La sortie de ces moyens de modulation 14a est reliée à l'entrée de moyens 15 de combinaison des différents signaux de commande émanant de différents moyens de génération de codes et de différents moyens de modulation associés aux autres organes de commande de cette partie d'émission de signaux, pour former un signal multiplex. La sortie de ces moyens de couplage 15 est reliée à la partie 11 de transmission de signaux qui comprend des moyens de transmission de ce signal multiplex en direction de la partie de réception de signaux 12 du dispositif selon l'invention. Cette transmission est réalisée en surperposant sur la tension de batterie du véhicule, le signal multiplex à transmettre, en utilisant une technique dite de courant porteur. Ainsi, chaque organe raccordé à cette batterie reçoit également le signal multiplex. Ces moyens de transmission peuvent en effet être constitués par deux fils 16 de couplage de la partie d'émission du dispositif à la partie de réception formant par exemple un bus de transmission de signaux et raccordés à la borne positive et à la borne négative de la batterie 16a du véhicule, pour alimenter ces organes, le signal multiplex étant transmis en utilisant une technique dite de courant porteur. A cet effet, des moyens d'interface 17 et 18 de type connu sont utilisés respectivement dans la -partie d'émission et dans la partie de réception d'informations. La partie 12 de réception de signaux du dispositif selon l'invention comporte des moyens 19 qui assurent la distribution de ce signal multiplex vers plusieurs moyens de décodage, désignés par la référence générale 20 sur cette figure. Chacun de ces moyens de décodage est associé à un organe 21 à commander et comporte des moyens de reconnaissance dans le signal multiplex du code de commande affecté à l'organe à commander correspondant, pour activer celui-ci. Si l'on se reporte à la Fig.4, on peut constater que les moyens de génération des codes de commande et les moyens de modulation, respectivement 14 et 14a, comportent en fait un générateur de codes 22 relié aux organes de commande 13 et recevant en entrée, un signal d'horloge Hu de sortie d'un oscillateur local 23a. Les sorties de ce générateur, respectivement C1,C2,C3,C4, Csyn sont reliées à un étage de mise en forme 24. Les sorties de cet étage de mise en forme sont reliées à un étage de modulation 25 connecté à un oscillateur 23b délivrant une fréquence porteuse. Cet étage de modulation 25, formant avec l'étage de mise en forme 24 les moyens de modulation 14a mentionnés précédemment, permet de commander l'émission ou non d'un ou de plusieurs codes de commande associés à une ou plusieurs fonctions déterminées et de moduler les différentes fréquences porteuses associées. Les sorties de l'étage de modulation 25 sont reliées aux moyens de combinaison 15 mentionnés précédemment et qui sont en fait constitués par un combinateur recevant en entrée par exemple différents signaux modulés en provenance de l'étage de commande, et dont la sortie est donc fonction de l'actionnement ou non des organes de commande 13. - La sortie de ce combinateur est ensuite dirigée vers les moyens de transmission de signaux et vers la partie de réception du dispositif. Sur la Fiv.5, on a représenté un schéma électrique du générateur de codes 22. On peut constater sur cette figure que ce générateur est en fait constitué par des registres à décalage, par-exemple au nombre de cinq dans le mode de réalisation décrit, désignés par les références 26, 27, 28, 29 et-30 et rebouclés sur eux-mêmes-par des portes OU-EXCLUSIF et OU, de manière connue en soi. Une logique combinatoire associée à ce générateur de codes, assure un synchronisme entre les différents codes engendrés. Ce générateur est piloté par l'horloge Hu délivrée par l'oscillateur 23a. Le fonctionnement de ce type de générateur étant bien connu dans l'état de la technique, on ne le décrira pas plus en détail. Les sorties de code 31 de ce générateur sont reliées à l'étage d'adaptation 24 décrit en regard de la Fig.4. Comme on peut le voir sur la Fig.6, ce générateur 22 est en fait constitué par un circuit de type LCA recevant en entrée, les sorties des moyens de commande 13 et le signal d'horloge Hou à partir de l'oscil- lateur 23a. Ce circuit est relié à une mémoire par exemple du type PROM 32, de manière connue en soi. Les sorties Cl,C2,C3,C4,Csyn de ce générateur 22 passent dans l'étage de mise en forme 24 et sont utilisées pour moduler la fréquence porteuse mentionnée précédemment, à deux états de phase (M.D.P.2). Cette modulation est réalisée par des modulateurs en anneau 25a, 25b, 25c, 25d, 25e intégrés dans l'étage de modulation 25. Cet étage 25 est lui-même attaqué par un diviseur de puissance 33 recevant en entrée la fréquence porteuse en gendrée par l'oscillateur 23b.Cet oscillateur est réalisé par exemple à partir d'un circuit de type MC 12061 fabriqué par la société MOTOROLA, la sortie de ce circuit traversant un étage de mise en forme et un étage d'amplification de structures connues en soi. Les sorties de l'étage de modulation 25 sont reliées aux moyens de combinaison 15 pour l'émission du signal multiplex en direction de la partie de réception du dispositif, ces moyens comprenant par exemple un composant de puissance du type PSC-5-1, dont la sortie délivre le signal multiplex à transmettre. La partie de réception du dispositif comporte comme on l'a indiqué précédemment les moyens de distribution 19 du signal multiplex en direction des différents moyens de décodage, chacun affecté à un organe à commander déterminé. Sur la Fig.7, on a représenté un schéma synoptique de tels moyens de décodage. Ces moyens comprennent un circuit logique 40 recevant sur une entrée un premier signal d'horloge émanant d'un oscillateur 41a et sur une autre entrée un second signal d'horloge Hu émanant d'un oscillateur 41b. Quatre sorties de ce circuit logique 40, respectivement Cs-, Cs+, Cs et Cx sont raccordées à une entrée de quatre corrélateurs analogiques, respectivement 42, 43, 44, 45, recevant sur une autre entrée le signal multiplex reçu R(t) et sur encore une autre entrée, -un signal Fi de fréquence intermédiaire, à partir d'un oscillateur 41c pour le traitement de ce signal multiplex. Les sorties des corrélateurs 42 et 43 sont reliées aux entrées d'un amplificateur différentiel 46 dont la sortie est reliée à l'entrée d'un oscillateur commandé en tension 47. La sortie de cet oscillateur pilote le circuit logique 40. Les sorties des corrélateurs 44 et 45 délivrent respectivement des signaux Vs d'acquisition de synchronisation et Vm de détection de commande. L'acquisition de la synchronisation est réalisée par le corrélateur 44 recevant en entrée le code de synchronisation Cs engendré localement et le signal multiplex reçu R(t). Cette acquisition de synchronisation entre le code Cs et le code Csyn contenu dans le signal reçu R(t) se traduit par la commutation de Vs en sortie du corrélateur 44. Les sorties Cs+ et Cs- du circuit logique 40 sont en fait des répliques du code de synchronisation Cs engendré localement par les moyens de décodage considérés, respectivement en avance et en retard par rapport à celui-ci et les corrélateurs 42 et 43 avec l'amplicateur 46 et l'oscillateur 47, pilotant ce circuit logique 40, constituent une boucle de verrouillage de retard permettant de maintenir la synchronisation acquise par le corrélateur 44 entre les codes Csyn de la partie d'émission de signaux et Cs de la partie de réception. Le signal Vm est activé à la sprtie du corrélateur 45, lorsqu'un signal de commande correspondant est détecté dans le signal multiplex reçu R(t). Comme on peut le voir sur la Fig.8, le circuit logique désigné par la référence 40 sur la figure 7, comporte un compteur 48, un générateur de codes pseudoaléatoires 49, des cellules de mémorisation 50, un circuit logique de commutation recherche-maintien de synchronisation 51a, des moyens de génération des codes Cs+ et Cs- å partir du code Cs, désignés par la réferen- ce 51b et un multiplexeur 52. Sur la Fig.9, on a représenté un schéma électrique du générateur de codes pseudo-aléatoires 49 et on peut constater que ce générateur présente une structure -iden-tique au générateur de la partie d'émission, c'est à dire qu'il est basé sur des registres à décalage désignés par les références 53,54, 55, 56 et 57 respectivement et rebouclés sur eux-mêmes par des portes OU-EX CLUSIF et OU de manière connue en soi. Les cellules de mémorisation 50 du circuit logique 40 sont représentées en détail sur la Fig.10 et on peut constater que celles-ci comportent un décodeur d'adresses 58 adressant par exemple quatre mémoires 59a, 59b, 59c et 59d respectivement. Les entrées du décodeur d'adresses 58 sont constituées par les sorties ad O et ad 1 du compteur 48 représenté sur la Fig.8 et dont un mode de réalisation est représenté en détail sur la Fig. 11. Sur cette figure, on peut constater que ce compteur comporte en fait deux bascules 60a et 60b. Le fonctionnement des moyens de synchronisation mentionnés en regard de la Fig.7 est illustré sur les Fig. 12 et 13 et ne sera pas décrit plus en détail dans la mesure où il est bien connu dans l'état de la technique. Un schéma électrique de la partie de réception de signaux est donné sur la Fig.14. Le circuit logique 40 engendre donc par l'intermédiaire des moyens de génération de codes pseudoaléatoires 49, des répliques décalées dans un sens et dans l'autre du code Cs affecté à la fonction associée et appelées Cs+ et Cs- d'une part, et une réplique exacte de ces code Cs d'autre part. Les répliques décalées sont utilisées pour réaliser le maintien de la synchronisation (Fig.13) une fois que celle-ci est acquise par le traitement du code exact (Fig.12). Les sorties des corrélateurs analogiques 42 et -43 sont alors appliquées à l'amplificateur différentiel 46 dont la sortie commande en tension l'oscillateur 47. La sortie de celui-ci constitue l'entrée VCO de la partie logique de commutation recherche-maintien désignée par la référence 51a sur la Fig.8. La sortie Hm de cette logique constitue l'horloge du générateur de codes pseudo-aléatoires 49 (Fig.8). Les différentes informations reçues par la partie de réception du dispositif selon l'invention, au nombre de quatre dans l'exemple illustré, sont traitées successivement par comparaison systématique avec les différents codes engendrés localement. Les résultats du traitement sont stockés dans les mémoires 59a, 59b, 59c et 59d adressées par le décodeur d'adresses 58 dont les entrées sont les sorties du compteur 48. Ainsi, les moyens de décodage de la partie de réception de signaux du dispositif selon l'invention, engendrent localement les mêmes codes que ceux émis par les moyens correspondants de la partie d'émission. Ces codes, par exemple au nombre de quatre, sont appelés par la suite, C1', C2', C3' et C4', le code de synchronisation est appelé Cs et une réplique de ce dernier décalée d'un cycle d'horloge est désignée par Csp. Cette dernière réplique permet d'obtenir deux répliques décalées nommées Cs+ et Cs- (Fig.8), l'une en avance et l'autre en retard d'un demi cycle d'horloge par rapport au signal Cs. La séquence du code Cs sert à l'acquisition de la synchronisation, tandis que celles de Cs+ et Cs- permettent son maintien. Toutes les séquences de codes C1', C2', C3', C4', Cs et Csp, sont engendrées simultanément. Les séquences C1', C2', C3', C4' constituent les entrées du multiplexeur 52 (Fig.8) adressé par le compteur 48, réalisé conformément à la Fig.ll. Le code en sortie du multiplexeur est désigné par Cx et constitue l'information en cours de traitement. Ainsi en sortie du circuit logique 40 de chaque moyen de décodage, on dispose des trois séquences de codes Cs, Cs+ et Cs- pour l'acquisition (Fig.12) et le maintien (Fig.13) de la synchronisation. Par ailleurs, au rythme de l'horloge du compteur 48, on dispose en sortie de ce même circuit 40, d'un code Cx pour le décodage successif des différents signaux de commande contenus dans le signal multiplex reçu R(t). Les sorties de ces générateurs de codes constituent les entrées des différents corrélateurs 42, 43, 44 et 45 (Fig.7) de détection de l'information de commande par corrélation entre les différents codes émis et ceux engendrés localement par la partie de réception du dispositif selon l'invention. Ces différents circuits de type analogique, fournissent en retour au circuit logique 40, une valeur "Vs" (Fig.14) traduisant l'acquisition ou pas de la synchronisation et une valeur " Vm" (Fig.lO) correspondant à l'information décodee. Cette valeur Vm est mémorisée dans la mémoire sélectionnée par le décodeur d'adresse 58 (Fig.10). Pour pouvoir comprimer efficacement le spectre de fréquence, chaque moyen de décodage doit répondre à une condition impérative, c'est à dire qu'il doit assurer une parfaite synchronisation entre la réplique du code engendré localement et le code contenu dans le signal multiplex reçu. Autrement dit, ces deux codes doivent avoir précisément le même rythme et rester en phase tout au long de la transmission. Il existe donc deux phases bien distinctes dans la fonction de synchronisation - une phase d'acquisition (Fig.12); et - une phase de poursuite (Fig.13) La phase d'acquisition de la synchronisation consiste à faire une distinction, sans ambiguïté, entre un bruit et un signal reçu. La détection d'un bruit (Vs=O) permet la poursuite du processus de recherche, tandis que la détection d'un signal de synchronisation (VS=1), suspend ce processus initial pour enclencher celui de la poursuite et du maintien de la synchronisation. Ce processus est réalisé à l'aide d'un dispositif de synchronisation par glissement de phase, tel que celui représenté schématiquement sur la Fig.12 et bien connu dans l'état de la technique. Une fois la synchronisation acquise, une phase de poursuite est déclenchée pour le maintien d'un synchronisme précis tout au long de la transmission. Ceci peut être réalisé grâce à un asservissement de la phase du code Cs engendré localement par rapport à la phase du code de synchronisation Csyn du signal multiplex reçu R(t) (Fig.13). Le procédé utilisé dans ce but, est un procédé du type à boucle de verrouillage de retard (BVR - PLL), dans lequel le signal reçu R(t) est corrélé avec deux versions, l'une avancée et l'autre retardée, d'un demibit par rapport au code Cs engendré localement, comme décrit précédemment. Le passage de la phase d'acquisition à la phase de poursuite de synchronisation conditionne pour une grande part le bon fonctionnement de la partie de réception du dispositif selon l'invention. Tant que la synchronisation n'est pas détectée, le signal Vs reste à zéro et la phase de recherche continue (Fig.12). Dans ce cas, l'horloge Hm du code engendré localement est obtenue par une horloge universelle Hu qui a subi au préalable une suspension (MAS, 51a) par exemple par des moyens de blocage 61 (Fig.14) consistant à masquer un front montant de cette horloge à différentes périodes de temps. La détection de la synchronisation (Vs=1) permet d'interrompre le processus de recherche et de valider le processus de poursuite en activant l'horloge de l'oscillateur commandé en tension 47. Dans ce cas, l'horloge Hm est délivrée par la boucle à verrouillage de retard (BVR). Les sorties Com 1 à Com 4 (Fig.14) du circuit logique 40 permettent de commander les organes de commande correspondants dont le code de commande a été reconnu dans le signal multiplex. - REVENDICATIONS 1. Dispositif de transmission de signaux de commande entre des organes de commande et des organes à commander d'un réseau de commande de fonctions d'un véhicule automobile, caractérisé en ce que chaque organe de commande (13) est relié à ltentrée de moyens (14) de génération d'un code de commande, dont la sortie est reliée à des moyens de modulation (14a) permettant par étalement de spectre, de disperser en fréquence l'énergie des signaux de commande et dont la sortie est reliée à l'entrée de moyens de combinaison (15) des signaux de sortie émanant de plusieurs moyens de génération de code et moyens de modulation pour former un signal multiplex, la sortie de ces moyens de combinaison étant reliée à des moyens de transmission (16) du signal multiplex en direction de moyens de distribution (19) de ce signal vers plusieurs moyens de décodage (20) associés chacun à un organe à commander (21) et comportant chacun des moyens de reconnaissance dans le signal multiplex du code de commande affecté à l'organe à commander correspondant, pour activer celui-ci. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de décodage comprennent chacun des moyens (40) de génération du code de commande affecté à l'organe à commander correspondant et des moyens de comparaison dudit code et du signal multiplex, pour activer l'organe à commander correspondant en cas de correspondance entre le code et au moins une partie du signal multiplex. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'un au moins des moyens de décodage comporte des moyens (42,43,44,46,47) de synchronisation par glissement du code engendré localement dans ceux-ci, par rapport au signal multiplex. - 4 Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les organes sont alimentes par la batterie du véhicule (16a), caractérisé en ce que la sortie des moyens de combinaison (15) est superposée sur la tension de la batterie de manière que tous les organes reliés à celle-ci reçoivent le signal multiplex.