Brevet FR2721726A1 — publié le 19951229

La présente invention concerne un procédé de contrôle d'une transmission en série d'informations en forme de données numériques par une liaison multiplex unifilaire entre des appareils de retraitement de signaux communiquant entre eux, contrôle portant sur des situations défectueuses, telles que des courts-circuits, des coupures ou des brouillages haute fréquence. En particulier dans le cas de transmission de données entre les appareils de retraitement de signaux les plus divers dun véhicule à moteur, comme par exemple des appareils d'allumage, d'injection, de freinage ou de commande de boîte de vitesse, mais aussi l'électronique de confort, on peut en arriver à avoir une falsification des données transmises du fait des sources de dérangement propres au véhicule comme aussi étrangères à celui-ci, telles que des installations d'émission et de réception du réseau radiotéléphonique mobile, par superposition des données transmises avec des brouillages HF comme aussi par des courts-circuits ou des coupures se produisant dans le système.Ces défauts de transmission doivent être détectés afin d'éviter une commande erronée, mais aussi une surcharge de composants individuels du système, et des contre-mesures correspondantes doivent être prises. Chaque appareil de retraitement de signaux doit, de ce fait, automatiquement détecter les changements dans les données et, selon le type de brouillage, maintenir une situation de communication claire, par répétition de la transmission ou par branchement de parties de circuit éventuellement défectueuses. L'invention a pour objet de créer un procédé de contrôle d'une transmission en série de données numériques par une ligne logique unique de données, de telle façon qu'il soit possible, en plus de la détection de situations défectueuses, d'opérer aussi une différenciation de leurs causes. A cet effet l'invention concerne un procédé dans lequel, dans un appareil de retraitement de signaux, autorisé en tant qu'émetteur, a lieu un contrôle des informations transmises par une lecture en retour des données d'information et une comparaison du niveau des données d'information lues en retour avec au moins une limite de niveau de référence caractérisant un brouillage HF et une limite de niveau de référence caractérisant un courtcircuit et dans lequel, dans les appareils de retraitement de signaux, fonctionnant en récepteurs, a lieu un contrôle des données d'information transmises par une comparaison du niveau des données d'information transmises avec respectivement une limite de niveau de référence se trouvant au-dessus et une limite de niveau de référence se trouvant en dessous de la zone de niveau utile et dans lequel on forme, en fonction de la comparaison dans les appareils de retraitement de signaux, un signal d'état sur les données d' information transmises. Suivant une autre caractéristique de l'invention, les limites de niveaux de référence sont établies de telle sorte qu'elles présentent un écart par rapport aux niveaux utiles , qui est plus petit que, ou égal à la moitié de, l'écart entre les niveaux utiles. Comme l'appareil de retraitement de signaux, autorisé comme émetteur connaît les données d'information qu'il émet, un contrôle de brouillage HF des données d'information lues en retour a lieu, de manière avantageuse, par une comparaison avec une limite de niveau de référence se trouvant à l'intérieur de la zone de niveau utile et caractérisant un brouillage HF. Chaque appareil de retraitement de signal fonctionnant comme récepteur, qui exécute un contrôle de brouillage HF en effectuant une comparaison entre le niveau des données d'information transmises et respectivement une limite de niveau de référence se trouvant au-dessus et une limite de niveau de référence se trouvant en dessous de la zone de niveau utile, car il ne connaît pas les données d'informatiion transmises, peut être autorisé aussi à fonctionner en émetteur. Pour cette raison il peut être avantageux que même dans le cas où l'appareil de retraitement de signal est autorisé à fonctionner en émetteur, il soit effectué un contrôle de brouillage HF avec une limite de niveau de référence se trouvant au-dessus et une limite de niveau de référence se trouvant en-dessous de la zone de niveau utile.Si dans ce cas l'une des deux limites de niveau de référence est dépassée ou non atteinte, il y a un brouillage HF inacceptable qui est superposé au niveau émis. Comme pendant un niveau de données exigé, qui correspond au niveau utile inférieur, on n'a pas besoin de la limite de niveau de référence qui se trouve en-dehors de la zone de niveau utile et qui présente l'écart le plus grand par rapport au niveau utile inférieur, pour détecter un brouillage HF, on réduit cette limite, selon une forme avantageuse de l'invention, à la valeur de la limite de niveau de référence qui caractérise un court-circuit et on l'utilise pour contrôler s'il y a un court-circuit. Si, au repos, on maintient la ligne au niveau utile élevé 1, un contrôle de court-circuit n'est nécessaire que dans le cas d'un niveau exigé de données, qui corresponde au niveau utile inférieur et, de cette façon, on peut dans le cas de cette réalisation se passer d'une limite de niveau de référence supplémentaire pour la détection d'un courtcircuit. Suivant encore d'autres caractéristiques de l'invention: -les données d'information transmises sont soumises à un filtrage dune manière telle que l'on supprime des brouillages HF superposés et que l'on compare les données d'information filtrées à une limite de niveau de référence qui se trouve à l'intérieur de la zone de niveau utile et qui caractérise un court-circuit -pour distinguer un court-circuit existant d'un brouillage HF on effectue une comparaison des données d'information transmises avec une limite de niveau de référence se trouvant à l'intérieur de la zone de niveau utile, et qui caractérise un court-circuit, au moins pendant un laps de temps au cours duquel un brouillage HF superposé passe endessous de la limite de niveau.de référence.Si cela ne se produit pas pendant ce temps, il y a un court-circuit. Dans le cas d'un changement de niveau, qui passe par exemple de haut à bas, le signal de donnée ne saute pas immédiatement à l'autre niveau, mais il a besoin pour cela d'un certain temps. La détection d'un court-circuit conduirait donc, pendant le temps où le signal de donnée se trouve encore au-dessus de la limite de niveau de référence pour un court-circuit, à des résultats erronés. Pour cette raison on a prévu, selon un autre développement de l'invention, que le contrôle d'un court-circuit ait lieu avec un retard, qui correspond à la durée minimale dont a besoin le signal de donnée, après un changement prédéfini de niveau passant de haut à bas, pour tomber en-dessous de la limite de niveau de référence caractérisant un courtcircuit, quand il n'y a pas de court-circuit. Une autre possibilité pour prendre ce temps en considération, consiste à ajouter ce temps minimal au temps minimal qui est nécessaire à la détection d'un court-circuit. Une coupure de la ligne de données est détectée par les appareils de retraitement de signaux quand il n'y a pas de changement de niveau lors de la transmission d'une donnée d'information. Grâce au procédé selon l'invention chaque appareil de retraitement de données est en mesure de détecter automatiquement des modifications de données et, selon le type de dérangement, de maintenir dans chaque cas une situation univoque de communication, qu'il s'agisse d'une transmission répétée, de la non-évaluation d'une information reçue ou du débranchement de parties de circuit éventuellement défectueuses. On va décrire ci-après plus en détail l'invention à partir de plusieurs exemples de réalisation et des dessins correspondants sur lesquels: La figure 1 montre un circuit qui sert à l'évaluation des défauts au niveau du bruit existant. La figure 2 montre un chronogramme de tension dans le cas où il existe un brouillage HF. La figure 3 montre un circuit qui sert à détecter un courtcircuit. La figure 4 montre un chronogramme de tension de données avec un court-circuit existant et La figure 5 montre un chronogramme de tension avec une limite de niveau de référence GR2 ramenée au niveau de la limite de référence GR4. Sur la figure 1 on a représenté schématiquement un réseau de communication entre différents appareils électroniques de commande T1 à T3 via une ligne unique logique de données. Des appareils typiques de commande, dans le cas desquels l'invention peut s'appliquer, sont par exemple des appareils de commande pour véhicules à moteur, tels que des appareils d'allumage, d'injection, de freinage ou de commande de boîtes de vitesse, mais aussi des appareils de commande de l'électronique de confort. Selon un exemple de réalisation la ligne logique de données, au moyen de laquelle les différents appareil T1 à T3 reçoivent leurs données d'information N en provenance d'autres appareils de commande ou émettent eux-mêmes, est au repos maintenu au niveau utile 1 (HAUT) .Chaque transmission commence par l'émission d'un bit de départ 0 (BAS) et d'un signal de synchronisation sur lequel tous les récepteurs se synchronisent. Si dans le cas de plusieurs appareils de commande T1 à T3 il y a des demandes d'émission, on attribue l'accès à la ligne dans une phase d'arbitrage à l'appareil de commande émetteur 1, dont l'information a la priorité la plus élevée. Lors de la transmission de données dans un réseau il peut se produire des falsifications de données du fait de dérangements dans le réseau lui-même, tels que des courts-circuits ou des coupures de ligne, mais aussi du fait de champs à haute fréquence dans les environs du réseau, falsifications qui peuvent conduire à des dysfonctionnements.Il faut donc prévoir des mécanismes, qui détectent de façon sûre de telles falsifications de signaux et selon le type de dérangement, dû à une répétition de transmission ou au débranchement de parties de circuit éventuellement défectueuses, maintenir en tout cas une situation univoque de communication. En pratique il y a avantage à contrôler chaque information transmise des deux côtés du trajet de transmission donc dans l'émetteur et aussi dans le récepteur. Sur la figure 1 l'appareil de commande Tl doit fonctionner à l'instant considéré comme émetteur des données d'information N et les appareils de commande T2 et T3 comme récepteurs des données d'information N.Quand on a mis les données d'information N sur la ligne logique de données, l'émetteur Tl lit en retour à partir de la ligne de données ses données d'information D et les compare dans le comparateur Kl avec une limite de niveau de référence GR3, qui se trouve à l'intérieur de la zone de niveau utile 0,1 , qui atteint dans l'exemple de réalisation 50% du niveau utile 1. Comme l'émetteur Tl connaît la donnée d'information N déposée, il peut détecter, lors du dépassement ou du sous-dépassement de la limite du niveau de référence GR3 par le niveau de la donnée d'information émise D, un brouillage haute fréquence.La combinaison logique de la donnée d'information N avec la sortie A1 du comparateur Kl, à savoir N Al Etat HF 0 1 log. "1" 1 e log. "O" O o 1 1 brouillage a pour résultat que dans le cas d'un niveau exigé de données 1 (HAUT) et d'un sous-dépassement de la limite du niveau de référence GR3 comme aussi dans le cas d'un niveau exigé de données 0 (BAS) et d'un dépassement de la limite de niveau de référence GR3 on a un brouillage superposé inacceptable. Dans le cas de protocoles de transmission arbitrant par bits il peut se présenter une situation telle qu'à l'intérieur de la zone d'arbitrage des données d'information on puisse faire sortir N = O émis et aussi Al = 0 par le fonctionnement simultané en émetteur des deux appareils de commande T1 - T3. L'émetteur perdant la faculté d'émettre passe dans ce cas dans le fonctionnement en récepteur. Les appareils de commande T2 et T3 qui fonctionnent comme récepteurs ne connaissent pas les données d'information émises N, ils ne savent donc pas s'il a été émis un niveau de données 0 ou 1. Pour cette raison ils comparent le niveau des données d'information reçues D avec respectivement une limite de niveau de référence GR2 se trouvant au-dessus du niveau utile 1 (HAUT) et une limite de niveau de référence GR1 se trouvant en-dessous du niveau utile 0 (BAS).Dans l'exemple de réalisation on a défini la limite du niveau de référence GR2 à 150% et la limite du niveau de référence GR1 à moins 50% du niveau utile 1. Si la limite du niveau de référence GR1 n'est pas atteinte par le niveau des données d'information reçues D ou si la limite du niveau de référence GR2 est dépassée, l'appareil de commande T2, T3 fonctionnant comme récepteur détecte une falsification de donnée provoquée par un brouillage haute fréquence. Une autre possibilité réside dans le fait que l'appareil de commande T2; T3 , fonctionnant en récepteur, exécute en plus une comparaison entre la donnée d'information reçue D et la limite de niveau de référence GR3. Une comparaison des sorties Al et A2 des comparateurs K1; K2 donne alors les combinaisons suivantes: Al A2 Etat HF O O O 1 0 1 x 1 Brouillage A2 = 1, quand D > GR2 ou D La figure 2 montre, pour clarifier, une donnée d'information transmise D avec un brouillage haute fréquence superposé. La détection d'un court-circuit dans le réseau a lieu selon l'exemple de réalisation seulement dans l'appareil de commande Tl émettant la donnée d'information N. La figure 3 montre pour cela une possibilité de circuit de contrôle intégré dans des interfaces de circuits intégrés. Dans le comparateur 3 on compare la donnée d'information inversée D à une limite de niveau de référence pour détecter le niveau de donnée, qui par exemple est égal à la limite de niveau de référence GR3. La sortie A3 du comparateur K3 présente alors un niveau 1, quand le niveau de donnée d'information D est plus grand que la valeur de la limite de niveau de référence et un niveau 0 quand il se trouve en-dessous de la limite de niveau de référence. On a monté en aval du comparateur K3 un autre comparateur K4, qui compare le niveau à la sortie A3 avec la limite du niveau de référence GR4. La détection d'un court-circuuit n'est pratiquée seulement que dans le cas d'un niveau exigé de donnée 0. Pour cette raison on monte en aval de la sortie A4 du comparateur K4 une porte ET 5, qui combine le signal de sortie au niveau exigé de donnée N . S'il y a à la sortie AS de la porte ET 5 un niveau 1, on est alors en présence d'un court-circuit Pour pouvoir distinguer un court-circuit existant d'un brouillage HF superposé, on prévoit dans le circuit de contrôle entre les comparateurs K3 et K4 un circuit combiné résistance-capacité R1, C1 ,qui sert à filtrer le brouillage HF. On a représenté sur la figure 4 l'évolution de la tension en fonction du temps d'une donnée d'information D quand il y a un court-circuit. Pour faire l'économie d'une limite de niveau de référence on a la possibilité de rendre la limite de niveau de référence, qui définit un court-circuit, GR4 égale à la limite de niveau de référence GR3. Dans le cas du contrôle d'un court-circuit il y a lieu de noter que dans le cas d'un changement de niveau de donnée d'information D on a besoin d'un temps déterminé jusqu'à ce que le nouveau niveau utile soit atteint. Ceci peut conduire à une fausse détection de court-circuit lors d'un changement de niveau de 1 à O. Pour cette raison le contrôle d'un court-circuit doit avoir lieu avec un retard ou la prise en charge d'un laps de temps to - tl. Comme on a besoin de la limite de niveau de référence GR2 pour détecter un brouillage haute fréquence, aussi bien quand l'appareil de commande fonctionne en émetteur qu'en récepteur, seulement dans le cas d'un niveau exigé de donnée 1, on peut ramener cette limite de niveau de référence pendant un niveau exigé de donnée 0 à la grandeur de la limite de niveau de référence GR4 et l'utiliser pour détecter un court-circuit. On a représenté sur la figure 5 un chronogramme correspondant à la tension. Pour envoyer en même temps le retraitement et la délivrance des informations, obtenues sur les défauts, sur une ligne unique logique de données, on rassemble les différentes informations d'états en un uniqe état de défauts, l'appareil de commande qui fonctionne en émetteur déterminant un état défectueux F en fonction d'une combinaison logique des données d'information exigées N , de la détection du court-circuit KS et de l'existence d'un brouillage haute fréquence HF.Le tableau suivant montre dans ce cas une possibilité de combinaison logique: N A5 Al ou A2 Etat Court- Brouillage défectueux circuit HF X O O O 0 1 0 0 01 1 0 0 X X 1 1 Comme dans le récepteur n'a lieu qu'un contrôle de brouillage haute fréquence superposé et que l'on ne connaît pas le niveau exigé de donnée 0, 1 , l'état défectueux n'est ici produit qu'en fonction de l'existence d'un brouillage HF. Un émetteur ne peut dans ce cas détecter de façon univoque le type de défaut qui existe que s'il y a seulement un brouillage HF ou seulement un court-circuit. Enfin, une nomenclature de l'ensemble des signes de référence figurant sur les dessins est donnée cidessous. NOMENCLATURE DES REFERENCES GR1 à GR4 limites de niveau de référence 0,1 niveau utile N donnée exigée d'information Dfil donnée filtrée d'information Tl à T3 appareil de retraitement de signal Kl à K4 comparateur Al à A5 sortie 5 porte ET R1 résistance ohmique Cl condensateur C donnée d'information reçue REVENDICATIONS l.Procédé servant à contrôler une transmission en série de données numériques par une liaison multiplex unifilaire entre des appareils de retraitement de signaux communiquant entre eux, contrôle qui porte sur des situations défectueuses, procédé caractérisé en ce que dans un appareil de retraitement de signaux (T1), autorisé en tant qu'émetteur, a lieu un contrôle des informations transmises (N) par une lecture en retour des données d'information (D) et une comparaison du niveau des données d'information lues en retour (D) avec au moins une limite de niveau de référence (GR3 ou GR1 et GR2) caractérisant un brouillage HF et une limite de niveau de référence (GR4) caractérisant un court-circuit, et en ce que dans les appareils de retraitement de signaux, fonctionnant en récepteurs (T2; T3) a lieu un contrôle des données d'information transmises (D) par une comparaison du niveau des données d'information transmises avec respectivement une limite de niveau de référence se trouvant au-dessus et une limite de niveau de référence se trouvant en dessous (GR1, GR2) de la zone de niveau utile (0,1) et en ce qu'on forme en fonction de la comparaison dans les appareils de retraitement de signaux (Tl à T3) un signal d'état sur les données d'information transmises (D). 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les limites de niveaux de référence (GR1 à GR4) présentent un écart par rapport aux niveaux utiles (0, 1), qui est plus petit que, ou égal à la moitié de, l'écart entre les niveaux utiles (0,1). 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que dans l'appareil de retraitement de signaux (Tl), autorisé comme émetteur, a lieu un contrôle des données d'information lues en retour (D) par une comparaison du niveau des données d'information avec au moins une limite de niveau de référence (GR3), se trouvant à l'intérieur de la zone de niveau utile (0,l), caractérisant un brouillage HF et avec une limite de niveau de référence (GR4) caractérisant un court-circuit, dont l'écart par rapport au niveau utile (0) est plus grand ou plus petit que l'écart de la limite du niveau de référence (GR3) qui caractérise un brouillage HF superposé. 4. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que dans l'appareil de retraitement de signaux (Tl), autorisé comme émetteur, a lieu un contrôle d'un brouillage HF superposé aux données d'information (D) par une comparaison du niveau des données avec respectivement une limite de niveau de référence se trouvant au-dessus et une limite du niveau de référence se trouvant en dessous de la zone de niveau utile (GR1, GR2) et un contrôle des données d'information (D) en ce qui concerne un court-circuit par une comparaison avec une limite de niveau de référence (GR4) se trouvant à l'intérieur de la zone de niveau utile. 5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que la limite de niveau de référence (GR2) qui se trouve en dehors de la zone de niveau utile (0,l), qui présente le plus grand écart par rapport au niveau utile (0), est réduite pendant un niveau exigé de données d'information (D) transmises, qui correspond au niveau utile (0), à la limite de niveau de référence (GR4) qui caractérise un court-circuit et est utilisée pour détecter un court-circuit. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendicatiions 1 à 5, caractérisé en ce que les données d'information transmises (D) sont soumises à un filtrage d'une manière telle que lon supprime des brouillages HF superposés et que l'on compare les données d'information filtrées (Dfil) à une limite de niveau de référence (GR4), qui se trouve à l'intérieur de la zone de niveau utile (0,1), qui caractérise un court-circuit. 7.Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que pour détecter l'existence d'un court-circuit on effectue une comparaison des données d'information transmises (D) avec une limite de niveau de référence (GR4), se trouvant à l'intérieur de la zone de niveau utile (0,l), qui caractérise un courtcircuit, au moins pendant un laps de temps au cours duquel un brouillage HF superposé passe en-dessous de la limite de référence de niveau (GR4). 8.Procédé selon lune quelconque des revendications 3 à 7, caractérisé en ce que l'on rend la limite de niveau de référence (GR4), qui définit un courtcircuit, égale à la limite de niveau de référence (GR3). 9. Procédé selon lune quelconque des revendications 3 à 8, caractérisé en ce que le contrôle d'un court-circuit a lieu avec un retard (tl-to), qui correspond à la durée minimale dont a besoin le signal de donnée après un changement prédéfini de niveau passant de (1) à (0), pour tomber en-dessous de la limite de niveau de référence (GR4) quand il n'y a pas de court-circuit. 10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que la durée minimale (tl-to), que nécessite le signal de donnée après un changement de niveau prédéfini passant de (1) à (O),pour tomber en-dessous de la limite de niveau de référence (GR4) quand il n'y a pas de court-circuit, est ajoutée au temps minimal nécessaire pour la détection d'un court-circuit. 11. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que l'on détecte une coupure de la ligne de données (D) venant des appareils de retraitement de signaux (Tl à T3), quand il ne se produit pas de changement de niveau lors d'une transmission de données d'information (D).