Brevet FR2736600A1 — publié le 19970117

L'invention concerne un appareil de commande électronique pour un véhicule automobile équipé de plusieurs réseaux informatiques et d'un dispositif antidémarrage électronique. Les automobiles sont équipées de plus en plus d'un dispositif antidémarrage électronique de nos jours. A côté de systèmes simples qui empêchent par un relais le démarrage du moteur ou coupent le relais de la pompe de carburant et/ou l'allumage, on connaît des systèmes plus sophistiqués qui comportent une communication directe de données entre l'électronique du dispositif antidémarrage et une commande moteur, communication qui s'effectue le plus souvent par un bus de données tel qu'un bus CAN. Le dispositif antidémarrage est initialisé dans la plupart des cas à partir d'une clé électronique, soit par télécommande, soit à travers un transpondeur incorporé dans la clé, en combinaison avec une bobine d'induction. De tels systèmes représentent une haute protection contre le vol, surtout en cas d'utilisation d'un code d'échange de données pourvu d'une protection à base cryptologique, code qui implique une certaine dépense sur le plan de l'électronique. Comme exemple d'un tel dispositif antidémarrage moderne, on peut mentionner le système décrit dans la demande de brevet allemand P 44 11 451.6-51. L'électronique supplémentaire pour le dispositif antidémarrage renferme, bien entendu, des possibilités supplémentaires de pannes, lesquelles peuvent avoir pour conséquence que le véhicule ne peut plus être démarré, même pas par la personne habilitée à le faire. D'un autre côté, les véhicules modernes sont fréquemment munis de réseaux informatiques pour la communication des composants électriques du véhicule entre eux. Ces réseaux peuvent avoir des structures très variées: par exemple, on réalise souvent des structures en étoile, dans lesquelles les différents réseaux se rejoignent dans un appareil de commande, constitué souvent par ce que l'on appelle l'instrument combiné du véhicule, lequel sert prioritairement à la commande d'éléments d'affichage et d'actionnement. Dans les premiers systèmes de ce type, des signaux spéciaux étaient tout au plus transmis de temps en temps d'un réseau à l'autre. On considère comme d'avant-garde les réseaux permettant une transmission complète de signaux entre les différents réseaux raccordés à travers un système dit de communication interréseau, appelé aussi "passerelle" (Gateway). Dans la littérature, on propose par exemple de réaliser un tel système de communication interréseau dans un appareil de commande central ou dans l'instrument combiné dont il a été question précédemment. Dans le cas d'un véhicule automobile décrit par la demande de brevet allemand soumise à l'Inspection Publique DE 41 10 372 Al, on a prévu trois réseaux: un à des fins de diagnostics, un pour l'interconnexion d'appareils de commande et un réseau pour des accessoires du véhicule tels que des interrupteurs et des instruments de mesure. Les trois réseaux sont reliés entre eux à travers un système de communication interréseau qui est conçu comme un module autonome entre les trois réseaux ou peut être logé aussi dans un noeud d'un des réseaux. Le problème technique à la base de l'inven- tion consiste à fournir un appareil de commande électronique, destiné à un véhicule automobile possédant plusieurs réseaux informatiques et un dispositif antidémarrage électronique, par l'utilisation duquel puisse être mise à disposition, moyennant une dépense relativement faible, la fonction antidémarrage ainsi qu'une fonction de passerelle pour les réseaux, et au moyen duquel puissent être créées en outre, moyennant une faible dépense supplémentaire, les conditions d'une réalisation redondante du dispositif antidémarrage. Selon l'invention, on obtient ce résultat par le fait que l'appareil est conçu à la fois comme une partie de commande côté véhicule pour le dispositif antidémarrage électronique et comme un système de communication interréseau entre au moins deux des réseaux informatiques, au moins l'un des composants du système de communication interréseau formant également un composant de la partie de commande côté véhicule pour le dispositif antidémarrage électronique. L'invention est notamment basée sur le concept central selon lequel la passerelle, c'est-à-dire le système de communication interréseau, et la partie de commande côté véhicule du dispositif antidémarrage sont rassemblés dans ce seul appareil de commande électronique. Cette disposition permet d'employer des composants électroniques contenus dans l'appareil de commande pour plusieurs usages, de sorte que la dépense en composants peut être réduite par rapport à une réalisation séparée des deux fonctions précitées. Selon un développement de l'invention une partie de commande supplémentaire, redondante, est prévue côté véhicule pour le dispositif antidémarrage électronique, au moins un des composants du système de communication interréseau formant également un composant de la partie de commande redondante, côté véhicule, pour le dispositif antidémarrage électronique. On obtient ainsi la redondance de la partie de commande côté véhicule du dispositif antidémarrage, avec le résultat que la probabilité que le véhicule ne puisse plus être démarré à cause d'une défaillance de la partie de commande côté véhicule du dispositif antidémarrage, est nettement diminuée en comparaison avec des systèmes antidémarrage qui ne sont pas de conception redondante. Un autre développement de l'invention prévoit que le système de communication interréseau comprenne au moins deux microprocesseurs parallèles et deux unités d'entrée/sortie coordonnées, les microprocesseurs du système de communication interréseau servant d'unités de commande respectivement de la première partie de commande et de la partie de commande supplémentaire redondante, côté véhicule, pour le dispositif antidémarrage électronique et l'une des deux unités d'entrée/sortie formant l'unité d'entrée/sortie commune pour la première partie de commande et la partie de commande supplémentaire redondante, côté véhicule, pour le dispositif antidémarrage électronique, et un coupleur de bus "intelligent", pouvant être piloté par le microprocesseur de la partie de commande redondante, côté véhicule, pour le dispositif antidémarrage électronique, est prévu pour relier la sortie de données de ce microprocesseur à l'unité d'entrée/sortie coordonnée pendant le fonctionnement normal à l'autre microprocesseur. On obtient ainsi une structure d'appareil de commande dans laquelle sont contenues, malgré la présence d'un nombre de composants relativement faible, une passerelle, une partie de commande côté véhicule pour le dispositif antidémarrage, ainsi qu'une partie de commande redondante, parallèle à celle mentionnée, du dispositif antidémarrage. Ce mode de réalisation utilise un nombre aussi élevé que possible de composants en double, d'une part pour la passerelle et d'autre part pour le dispositif antidémarrage. En particulier, les deux microprocesseurs, nécessaires pour la passerelle, sont utilisés aussi pour les deux parties de commande du dispositif antidémarrage, de sorte qu'elles ne demandent pas de microprocesseurs particuliers. Selon une autre caractéristique de l'invention, la réunion de la passerelle et de la partie de commande côté véhicule du dispositif antidémarrage est agencée de préférence dans un interrupteur d'allumage/démarrage électronique. Cet interrupteur remplit donc premièrement sa fonction normale de commande d'allumage et de démarrage, deuxièmement sa fonction de passerelle et troisièmement une fonction de commande pour le dispositif antidémarrage; de plus, il assure, quatrièmement, une redondance de la fonction antidémarrage. L'appareil de commande électronique selon l'invention est donc constitué dans ce cas par cet interrupteur d'allumage/démarrage électronique. D'autres caractéristiques et avantages de l'in- vention ressortiront plus clairement de la description qui va suivre d'un mode de réalisation préféré, mais nullement limitatif, ainsi que de la figure unique du dessin annexé, qui est un schéma-bloc électrique d'un interrupteur d'allumage/démarrage électronique, auquel est coordonnée une clé électronique, pour un véhicule automobile possédant plusieurs réseaux informatiques et un dispositif antidémarrage électronique. Le schéma-bloc de la figure montre une clé électronique 1 insérée en position de fonctionnement dans un interrupteur d'allumage/démarrage électronique 2. Un échange d'informations s'effectue entre les deux unités 1 et 2 par un circuit de transmission de rayons infrarouges. Dans ce but, la clé comporte un émetteur de rayons infrarouges 11 et un récepteur de rayons infrarouges 12, tandis que l'interrupteur d'allumage/démarrage 2 comporte de façon analogue un émetteur de rayons infrarouges 8 et un récepteur de rayons infrarouges 9. Dans l'interrupteur 2, on a prévu un premier microprocesseur (gC) 3 auquel sont connectés l'émetteur 8 et le récepteur 9 et qui, par une interface bidirectionnelle 23, est en liaison avec une première unité d'entrée/sortie (E/S) 5, laquelle est raccordée par une interface bidirectionnelle 28 à un système formant un réseau de bus de données, comme par exemple un système de bus CAN ou analogue, qui interconnecte au moins les composants électroniques du véhicule nécessaires à la commande du moteur. Dans la clé 1, on a également prévu un microprocesseur (gC) 14, auquel sont connectés l'émetteur 11 et le récepteur 12 et qui surveille en outre un circuit comportant, dans une boucle, une touche d'actionnement 15. La clé 1 reçoit l'énergie nécessaire, indépendamment de la batterie, par un couplage inductif 10, 13 à partir du véhicule et à travers l'interrupteur d'allumage/démarrage 2. Facultativement, il est possible de prévoir entre la clé 1 et l'interrupteur 2, en plus de ce qui vient d'être indiqué ou à la place, un circuit de transmission à haute fréquence, comprenant les composants HF 16, 17 coordonnés dans la clé 1 et l'interrupteur 2 respectivement, ainsi que cela est indiqué en pointillé dans la figure. La touche d'actionnement 15 de la clé 1 sert au pilotage d'un système de fermeture des portes du véhicule. Pour le démarrage du véhicule, après insertion de la clé 1, cette clé et le premier microprocesseur 3 de l'interrupteur 2 communiquent à travers le circuit de transmission bidirectionnelle à rayons infrarouges, le microprocesseur 3 apprenant par cette transmission le désir de démarrage et vérifiant en outre l'habilitation de la clé électronique 1 d'après le code d'habilitation transmis de façon cryptée par celle-ci. Le premier microprocesseur 3 est conçu comme une unité de commande d'un dispositif antidémarrage électronique ainsi réalisé et autorise seulement un démarrage du moteur lorsqu'il a constaté, par le décodage et le décryptage du code d'habilitation reçu, que la clé 1 est une clé habilitée. S'il en est ainsi, un algorithme d'autorisation spécifique au véhicule est appliqué entre la commande moteur et le microprocesseur 3, algorithme à la fin duquel le moteur peut être démarré. L'interrupteur d'allumage/démarrage électronique 2 renferme en même temps une passerelle entre le réseau de commande moteur et un autre réseau, par exemple un réseau de commande de confort, à travers lequel sont effectuées des commandes de confort comme par exemple le verrouillage centralisé, la commande des lève-glaces, le positionnement automatique de siège(s) et la commande d'éléments d'affichage. Pour la réalisation de la passerelle, l'interrupteur 2 possède, en parallèle avec le premier microprocesseur 3 et la première unité d'E/S , outre les interfaces 23, 28 coordonnées, un autre dispositif semblable à celui qui vient d'être décrit, comportant un second microprocesseur 4, une seconde unité d'E/S 6, une interface bidirectionnelle 24 entre ces deux unités 4, 6 et une ligne de données bidirectionnelle 29 pour le raccordement au réseau de commande de confort. Une interface bidirectionnelle 7 entre le premier microprocesseur 3, coordonné au réseau de commande moteur, et le second microprocesseur 4, coordonné au réseau de commande de confort, forme la passerelle. Lorsque des données doivent être transmises du réseau de commande moteur au réseau de commande de confort, ces données sont reçues par le premier microprocesseur 3, à travers la première unité d'E/S 5 associée, qui les transfère par l'interface de données 7 au second microprocesseur 4 qui les introduit, comme désiré, à travers la seconde unité d'E/S 6 associée au réseau de commande de confort. Un processus inverse se déroule lorsque des données doivent être transmises du réseau de commande de confort au réseau de commande moteur. Le premier microprocesseur 3 et la première unité d'E/S 5 font donc d'une part partie de la passerelle et participent d'autre part à la fonction normale de l'interrupteur d'allumage/démarrage, de même qu'à la fonction antidémarrage. La disposition en supplément d'un second microprocesseur 4 dans l'interrupteur 2,pour remplir la fonction de passerelle, est exploitée en plus pour établir une redondance de la fonction antidémarrage. Dans ce but, par une disposition qui double l'émetteur de rayons infrarouges 8 et le récepteur de rayons infrarouges 9, de même que, facultativement ou à la place de l'émetteur 8 et du récepteur 9, l'unité de transmission à haute fréquence 17, lesquels sont couplés au premier microprocesseur 3, on prévoit un émetteur de rayons infrarouges 19 supplémentaire, un récepteur de rayons infrarouges 18 supplémentaire de même que, facultativement ou à leur place, une unité supplémentaire de transmission à haute fréquence 21 dans l'interrupteur 2, en vue de la communication avec la clé 1, émetteur 19, récepteur 18 et/ou unité 21 qui sont couplés au second microprocesseur 4. Par un second couplage inductif 13, , relié également au second microprocesseur 4, on a créé en outre la redondance de l'alimentation en énergie pour la clé 1. Afin de compléter une seconde partie de commande, redondante, du dispositif antidémarrage du véhicule automobile, on a prévu un coupleur de bus 22 "intelligent", à travers lequel l'interface de données 24 - prévue entre le second microprocesseur 4 et la seconde unité d'E/S 6 - est reliée à l'interface 23 entre le premier microprocesseur 3 et la première unité d'E/S 5, coupleur de bus qui peut être piloté par le second microprocesseur 4 à travers une ligne de pilotage 26. Le second microprocesseur 4 est en mesure de piloter la seconde unité d'E/S 6 à travers une autre ligne de pilotage 27. Tant que la partie de commande normale du dispo- sitif antidémarrage dans l'interrupteur d'allumage/démarrage 2 fonctionne sans perturbations, c'est-à-dire tant que, en particulier, la fonction antidémarrage dans le premier microprocesseur 3 et la transmission de données à travers le premier émetteur 8 et le premier récepteur 9 de rayons infrarouges sont assurées sans perturbations, le second microprocesseur 4 maintient le coupleur de bus 22 bloqué et autorise la seconde unité d'E/S 6 à entrer et sortir des données. Au cas o cette partie de commande normalement employée pour la fonction antidémarrage dans l'interrupteur 2 n'est plus capable d'agir, par exemple à cause d'un dérangement de la partie chargée de la fonction antidémarrage dans le premier microprocesseur 3, le second microprocesseur 4 active le coupleur de bus 22, lequel autorise alors la transmission de données à partir de la sortie de données du second microprocesseur 4 à la première unité d'E/S 5, et pilote la seconde unité d'E/S 6 de manière appropriée pour que la transmission de signaux antidémarrage depuis le second microprocesseur 4 à la première unité d'E/S 5 ne soit pas perturbée par des transmissions de signaux à partir et vers le réseau de commande de confort à travers la seconde unité d'E/S 6. De cette façon, la fonction antidémarrage peut également être maintenue en cas de dérangement du chemin normal de transmission de signaux antidémarrage par le chemin redondant de transmission de signaux antidémarrage à partir de la clé 1 à travers le second microprocesseur 4, le coupleur de bus 22 "intelligent" et la première unité d'E/S 5 jusqu'au réseau de commande moteur. Le taux global de défaillance est nettement diminué par cette exécution redondante de la partie de commande côté véhicule du dispositif antidémarrage. Par exemple, si la fiabilité individuelle d'un chemin de transmission de signaux antidémarrage est de 100 ppm, le taux de défaillance du circuit antidémarrage redondant selon l'invention n'est plus que de 0,01 ppm, de sorte que le véhicule ne risque pratiquement plus de rester intempestivement en panne en raison d'un dispositif antidémarrage défectueux. Au besoin, la partie côté clé du dispositif antidémarrage pourrait aussi être réalisée de façon redondante, mais cette partie est moins critique parce qu'il existe généralement une clé de réserve faisant office de redondance. Avec une dépense comparativement faible en composants, l'interrupteur d'allumage/démarrage indiqué assure donc à la fois la fonction antidémarrage et la fonction de passerelle. Bien que l'interrupteur d'allumage/démarrage représente l'appareil de commande électronique préféré pour la réunion de la fonction antidémarrage et de la fonction de passerelle, en raison de la possibilité de l'injection directe du signal antidémarrage dans le réseau de commande moteur, il est cependant possible aussi de concevoir un autre appareil de commande en vue de la réunion de ces deux fonctions, par exemple un instrument combiné de construction adéquate. En variante avec la liaison directe indiquée entre les deux microprocesseurs 3, 4 par l'interface 7, il est possible aussi, en supprimant cette interface, de réaliser une transmission correspondante de données par le coupleur de bus 22. De plus, à la différence de l'exemple montré, la transmission de données entre le microprocesseur 3 ou 4 concerné et son unité d'E/S 5 ou 6 associée est également réalisable non pas directement, mais aussi à travers le coupleur de bus 22, auquel cas les bornes d'interface de données des microprocesseurs 3, 4 et des unités d'E/S 5, 6 seraient seulement reliées chacune, symétriquement, à une borne correspondante du coupleur de bus 22. REVENDICATIONS 1. Appareil de commande électronique (2) pour un véhicule automobile possédant plusieurs réseaux informatiques (28, 29) et un dispositif antidémarrage électronique caractérisé en ce que - l'appareil (2) est conçu à la fois comme une partie de commande côté véhicule pour le dispositif antidémarrage électronique et comme un système de communication interréseau (3, 5; 4, 6; 7) entre deux (28, 29) au moins des réseaux informatiques, - au moins l'un (3) des composants du système de communication interréseau forme également un composant de la partie de commande côté véhicule pour le dispositif antidémarrage électronique. 2. Appareil de commande électronique selon la revendication 1, caractérisé en outre en ce que - une partie de commande supplémentaire (4, 18, 19, 21, 22), redondante, est prévue côté véhicule pour le dispositif antidémarrage électronique, - au moins un (4) des composants du système de communication interréseau forme également un composant de la partie de commande redondante, côté véhicule, pour le dispositif antidémarrage électronique. 3. Appareil de commande électronique selon la revendication 2, caractérisé en outre en ce que - le système de communication interréseau comprend au moins deux microprocesseurs (3, 4) parallèles et deux unités d'entrée/sortie (5, 6) coordonnées, - les microprocesseurs du système de communication interréseau servent d'unités de commande respectivement de la première partie de commande et de la partie de commande supplémentaire redondante, côté véhicule, pour le dispositif antidémarrage électronique, et l'une (5) des deux unités d'entrée/sortie forme l'unité d'entrée/sortie commune pour la première partie de commande et la partie de commande supplémentaire redondante, côté véhicule, pour le dispositif antidémarrage électronique, et - un coupleur de bus (22) 'intelligent, pouvant être piloté par le microprocesseur (4) de la partie de commande redondante, côté véhicule, du dispositif antidémarrage électronique, est prévu pour relier la sortie de données de ce microprocesseur à l'unité d'entrée/sortie (5) coordonnée pendant le fonctionnement normal à l'autre microprocesseur (3). 4. Appareil de commande électronique selon une des revendications 1 à 3, caractérisé en outre en ce que l'appareil constitue un interrupteur d'allumage/démarrage électronique (2) pour le véhicule automobile.