Brevet FR2727580A1 — publié le 19960531

La présente invention concerne un dispositif d'alimentation et de commande d'appareils électriques à conducteur unique. Ce dispositif s'applique plus particulièrement aux faisceaux électriques d'automobiles mais peut également être utilisé dans tous les réseaux de distribution et de commande électrique, par exemple dans l'habitation. L'état de la technique peut être défini par quelques documents. Le document EP-A-0.430.792 propose un dispositif de commande d'un ensemble d'organes électriques dans un véhicule automobile, du type comprenant pour un groupe de tels organes un module de décodage recevant un signal électrique contenant des consignes d'excitation et de désexcitation des organes électriques du groupe et créant des signaux de commande à partir desdites consignes, et un ensemble d'interrupteurs commandés par lesdits signaux de commande et montés chacun entre une ligne d'alimentation électrique commune et un organe électrique respectif du groupe. Selon l'invention, les interrupteurs commandés sont montés dans le véhicule a proximité de chacun des organes électriques respectifs du groupe, le module de décodage est logé dans un boîtier séparé des interrupteurs commandés. Le document EP-A-O.444.997 a trait a un dispositif qui comprend une pluralité de modules électroniques interconnectés avec une unité centrale de traitement de signaux par un bus de données et une ligne commune d'alimentation électrique des modules. L'unité centrale est sensible a un état prédéterminé du dispositif pour commander sa mise en état de veille en coupant l'alimentation des modules par la ligne commune et en assurant alors l'alimentation électrique de circuit de génération de signaux de réveil par l'intermédiaire d'au moins une ligne du bus de données.Des moyens sont sensibles aux signaux de réveil émis par un des circuits de génération de tels signaux, pour couper l'alimentation du dispositif par le bus de données et pour rétablir l'alimentation des modules par la ligne commune d'alimentation électrique. Un circuit de couplage assure la modulation du courant dans le bus de données sous la commande de ces signaux de réveil pour déclencher le réveil du dispositif par l'intermédiaire de l'unité centrale. L'état de la technique utilise, à partir d'une source d'énergie, une multitude de dérivations qui alimente des interrupteurs. Chacun de ces interrupteurs est à la portée des utilisateurs, du fait de l'utilisation d'un fil électrique. L'ensemble des fils électriques est regroupé en faisceau, dont le fonctionnement est fractionné selon les connecteurs utilisés ou non. Cette technologie est très onéreuse du fait des coûts des composants, de leur mise en oeuvre et des défauts de fonctionnement dus à la qualité de la connectique. A cet effet, la présente invention a pour objet un faisceau électrique d'alimentation et de commande de plusieurs appareils électriques, qui utilise une source d'énergie, telle qu'un accumulateur, relié aux différents appareils qui doivent être alimentés en énergie électrique par un conducteur unique qui comporte un ensemble de dérivations, chaque dérivation correspond à un appareil électrique pouvant être soit un module émetteur, tel qu'un interrupteur de commande, soit un module récepteur, tel qu'une lampe, un moteur, soit un module émetteur/récepteur, caractérisé par le fait que le conducteur unique forme une boucle où est implantée une centrale de synchronisation, qui a pour fonction d'interroger successivement et continuellement par balayage des modules, qui sont chacun pourvus d'une intelligence artificielle tel qu'un circuit intégré, et que chaque module émetteur, sollicité par la centrale de synchronisation, envoie une information de commande qui correspond à au moins un module récepteur. Chaque module, sollicité par la centrale de synchronisation, envoie une information de non fonctionnement vers ladite centrale, lorsque le module est défectueux. La centrale de synchronisation comporte une mémoire pour l'enregistrement des informations de non fonctionnement émanant des modules défectueux. Le conducteur unique est formé de deux fonctions, l'une d'alimentation électrique et l'autre de transmission des informations de commande et de confirmation de commande provenant des modules. Le moyen d'alimentation électrique et/ou le moyen de transmission des informations de commande et de confirmation de commande sont constitués de fibres optiques. Le moyen d'alimentation électrique et/ou le moyen de transmission des informations de commande et de confirmation de commande sont constitués de fils électriques coaxiaux. Chaque information est formée d'un train de bits provenant du circuit imprimé du module. Chaque information délivrée par le circuit imprimé d'un module émetteur comporte un code reconnu par le ou les circuits imprimés des modules récepteurs qui doivent être excités. En fait et dans le détail, chaque information est formée - d'un bit de départ signifiant le début de l'information à transmettre, émanant d'un des modules émetteurs, - d'une adresse d'autorisation spécifiant le ou les modules récepteurs affectés par l'information, - d'un espace sans bit, - d'une série de bits de contrôle, et - d'un bit d'arrivée signifiant la fin de l'information à transmettre. Dans un mode de réalisation préférentiel, le faisceau à conducteur unique forme le faisceau électrique d'une automobile. Les dessins ci-joints sont donnés à titre d'exemples indicatifs et non limitatifs. Ils représentent un mode de réalisation préféré selon l'invention. Ils permettront de comprendre aisément l'invention. La figure 1 représente un schéma de principe de l'état actuel de la technique. La figure 2 représente le principe de l'invention. La figure 3 représente une vue schématique d'un faisceau électrique selon l'invention. Enfin, la figure 4 représente un cycle de transmission entre un module émetteur et un module récepteur via la centrale de synchronisation. La présente invention a pour objet essentiel de proposer un dispositif d'alimentation et de commande pour tout type d'appareil électrique qui utilise un conducteur unique 7. Comme on le voit bien sur la figure 1, l'état actuel de la technique utilise, à partir d'une source d'énergie, telle qu'un accumulateur 6, un nombre important de dérivations électriques qui alimentent des interrupteurs 20 via un fusible 19. Chaque interrupteur 20 est ensuite relié par l'intermédiaire d'un fil électrique à une lampe 2, un moteur 3, un relais 4 ou une résistance 5. Bien entendu, le nombre des appareils n'est pas limitatif. Généralement, ces fils sont regroupés en faisceau ce qui entraîne malgré tout l'usage de plusieurs milliers de mètres de fil pour plusieurs dizaines de connecteurs. Dans le cas de l'industrie automobile, les nombreux kilomètres de câblage nécessitent une nombreuse main d'oeuvre pour la mise en place et un coût élevé pour la fourniture des matériaux. Pour résoudre ces problèmes, la présente invention propose un faisceau électrique 1 d'alimentation et de commande de plusieurs appareils électriques 2, 3, 4 et/ou 5 qui utilisent une source d'énergie telle qu'un accumulateur 6. Les différents appareils 2, 3, 4 et/ou 5 sont reliés grâce au faisceau électrique 1 et sont alimentés en énergie électrique par un conducteur unique 7 qui comporte un ensemble de dérivations 8. Le conducteur unique 7 a la particularité de former une boucle. Le principe de fonctionnement est bien représenté sur la figure 2, mais un mode de réalisation est également représenté sur la figure 3, Chaque dérivation 8 correspond en fait à un appareil électrique 2, 3, 4 ou 5 qui peut être soit un module émetteur 9, comme par exemple un interrupteur de commande, soit un module récepteur 10 tel qu'un moteur, soit un module émetteur-récepteur 21, tel qu'une lampe. Les modules 9, 10 et 21 coopèrent avec une centrale de synchronisation 11 qui a pour unique rôle de gérer le trafic entre les modules 9, 10 et 21. En fait, chaque module 9, 10 ou 21 est pourvu d'une intelligence artificielle, tel qu'un circuit intégré. Ce circuit permet, lorsqu'il est sollicité par la centrale de synchronisation 11, soit d'informer que le module 9, 10 ou 21, où il est implanté, est défectueux, soit d'envoyer un message codé, en provenance d'un module émetteur 9 ou 21, en direction d'un module récepteur 10 ou 21. Le circuit intégré permettant soit d'envoyer soit de reconnaître un signal. Le conducteur unique 7 est formé en fait de deux parties ayant des fonctions de transmission 12 et 13 différentes qui sont bien représentés sur la figure 2. La première partie 12 sert à l'alimentation électrique des modules 9, 10 et 21, la seconde partie 13 sert à la transmission d'informations de commande et de confirmation de commande provenant des modules 9, 10 et 21, l'ensemble étant géré par la centrale de synchronisation 11. Afin d'avoir un conducteur unique 7, les deux moyens de transmission 12 et 13 peuvent être coaxiaux. Dans certains cas et pour améliorer encore la transmission, l'un des deux moyens 12 ou 13, ou la combinaison des deux moyens 12 et 13, sont constitués de fibres optiques. En fait, à partir d'un accumulateur 6, une interconnexion unifilaire ou optoélectronique est réalisée entre les modules émetteurs 9 récepteurs 10 et émetteurs-récepteurs 21. Chaque module de commande émetteur 9 ou 21 peut avoir une fonction de consommation utilisable directement par l'utilisateur par exemple feu, relais, moteur ou une fonction de contrôle, jauge à essence, etc. I1 possède son propre élément électronique relié à un même conducteur sur lequel transitent les informations. Néanmoins, selon le principe, un seul conducteur ou deux, selon le système choisi, est nécessaire pour l'alimentation et la commande de tous les éléments du circuit électrique. Chaque module émetteur 9, récepteur 10 et émetteur-récepteur 21 est en permanence à l'écoute de la centrale de synchronisation 11. Si un ordre est émis, par un des modules émetteurs 9 ou 21, celui-ci ne sera transmis que sur autorisation de la centrale de synchronisation 11. Le message comportera toujours un certain nombre d'informations. Comme on le voit bien sur les figures 2 et 3, la centrale de synchronisation 11 est située sur le conducteur unique 7 formant boucle. Cette centrale de synchronisation 11 balaie en fréquence les circuits imprimés des modules récepteurs 9 et/ou émetteurs 10 ou 21 et qui transmettent chacun leur tour les informations. Ces informations peuvent informer de l'état défectueux ou non des modules 9, 10 et 21. En fait, chaque information est formée d'un train de bits 14, 15, 17 et 18. Elle est codee. Si cette information provenant d'un module émetteur 9 ou 21 est conforme, le module récepteur 10 ou 21 va valider l'information, et l'opération pourra être effectuée si l'ordre n'est pas conforme, un nouvel essai sera effectué par ladite centrale de synchronisation 11. En fait, et comme on le voit bien sur la figure 4, chaque information est formée d'un premier bit de départ 14 signifiant le début de l'information à transmettre qui émane d'un des modules émetteurs 9 ou 21. Ensuite, un certain nombre de bits sert d'adresse d'autorisation 15 qui spécifie le module récepteur 10 qui doit être affecté par l'information. Ceci étant réalisé, il existe ensuite un espace sans bit 16 qui sépare l'adresse d'autorisation 15 et une série de bits de contrôle 17. C'est après ce contrôle 17 qu'arrive le bit d'arrivée 18 signifiant la fin de l'information à transmettre. Si après plusieurs tentatives, l'ordre ne peut être exécuté, le défaut sera signalé à un écran de contrôle, par exemple sur le tableau de bord d'une automobile. Les vérifications du bon fonctionnement pourront être ainsi exécutées en temps réel et pourront affecter des lampes défectueuses, des protections de lignes (fusibles) pourront etre réalisées électroniquement et le défaut pourra également être signalé. REFERENCES 1. Faisceau électrique 2. Lampe 3. Moteur 4. Relais 5. Résistance 6. Accumulateur 7. Conducteur unique 8. Dérivations du conducteur 6 9. Modules émetteurs 10. Modules récepteurs 11. Centrale de synchronisation 12. Partie du conducteur 7 ayant une fonction d'alimentation électrique 13. Partie du conducteur 7 ayant une fonction de transmission d'informations 14. Bit de départ 15. Adresse d'autorisation 16. Espace sans bit 17. Bits de contrôle 18. Bit d'arrivée 19. Fusibles 20. Interrupteurs de commande 21. Modules émetteurs-récepteurs REVENDICATIONS 1. Faisceau électrique (1) d'alimentation et de commande de plusieurs appareils électriques (2, 3, 4 et/ou 5), qui utilise une source d'énergie, telle qu'un accumulateur (6), relié aux différents appareils (2, 3, 4 et/ou 5) qui doivent être alimentés en énergie électrique par un conducteur unique (7) qui comporte un ensemble de dérivations (8), chaque dérivation (8) correspond à un appareil électrique (2, 3, 4 et/ou 5) pouvant être soit un module émetteur (9), tel qu'un interrupteur de commande, soit un module récepteur (10), tel qu'une lampe, un moteur, soit un module émetteur/récepteur (21), caractérisé par le fait que le conducteur unique (7) forme une boucle où est implantée une centrale de synchronisation (11), qui a pour fonction d'interroger successivement et continuellement par balayage des modules (9, 10 et 21), qui sont chacun pourvus d'une intelligence artificielle tel qu'un circuit intégré, et que chaque module émetteur (9 et/ou 21), sollicité par la centrale de synchronisation (11), envoie une information de commande qui correspond à au moins un module récepteur (10 et/ou 21). 2. Faisceau selon la revendication 1, caractérisé par le fait que chaque module (9, 10 ou 21), sollicité par la centrale de synchronisation (11), envoie une information de non fonctionnement vers ladite centrale (11), lorsque le module (9, 10 ou 21) est défectueux. 3. Faisceau selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait que la centrale de synchronisation (11) comporte une mémoire pour l'enregistrement des informations de non fonctionnement émanant des modules (9, 10 ou 21) défectueux. 4. Faisceau selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le conducteur unique (7) est formé de deux fonctions (12 et 13), l'une (12) d'alimentation électrique et l'autre (13) de transmission des informations de commande et de confirmation de commande provenant des modules (9, 10 et/ou 21). 5. Faisceau selon la revendication 4 , caractérisé par le fait que le moyen d'alimentation électrique (12) et/ou le moyen de transmission des informations de commande et de confirmation de commande (13) sont constitués de fibres optiques. 6. Faisceau selon la revendication 4, caractérisé par le fait que le moyen d'alimentation électrique (12) et/ou le moyen de transmission des informations de commande et de confirmation de commande (13) sont constitués de fils électriques coaxiaux. 7. Faisceau selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que chaque information est formée d'un train de bits (14, 15, 17 et 18) provenant du circuit imprimé du module (9, 10 ou 21). 8. Faisceau selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que chaque information délivrée par le circuit imprimé d'un module émetteur (9 ou 21) comporte un code reconnu par le ou les circuits imprimés des modules récepteurs (10 ou 21) qui doivent être excités. 9. Faisceau selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé par le fait que chaque information est formée - d'un bit de départ (14) signifiant le début de l'information à transmettre, émanant d'un des modules émetteurs (9 ou 21), - d'une adresse d'autorisation (15) spécifiant le ou les modules récepteurs (10 ou 21) affectés par l'information, - d'un espace sans bit (16), - d'une série de bits de contrôle (17), et - d'un bit d'arrivée (18) signifiant la fin de l'information à transmettre. 10. Application du faisceau électrique selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisée par le fait que le faisceau (1) à conducteur unique (7) en boucle forme le faisceau électrique d'une automobile.