Brevet FR2807555A1 — publié le 20011012

SYSTEME DE COMMUNICATION PAR RADIO DANS LE DOMAINE DES VEHICULES La présente invention se rapporte au dialogue entre les organes électriques ou électroniques d'une installation mobile ou fixe et plus particulièrement de véhicules automobiles. Les véhicules sont équipés de faisceaux électriques avec commande par contact et relais. Récemment, les équipementiers ont recherché à simplifier les faisceaux électriques de véhicules au moyen de fibres optiques ou autres systèmes de BUS ou encore, tel que décrit dans la demande de brevet publiée 2 746 946, par un système de communication binaire en faisant varier la tension présente sur un conducteur unique. Le système de dialogue autonome selon l'invention propose de simplifier les systèmes existant tout en commandant les systèmes en mesurant les tensions, les courants, la présence de charges, ainsi que les défauts. Le systeme selon l'invention est caractérisé en ce chaque organe comporte - émetteur récepteur radio - microprocesseur de gestion et de dialogue autonome - alimentation continue et communique avec les autres organes et plus particulièrement avec l'organe de commande ondes radio modulées, par exemple par modulation ASK, FSK ou autres. Cette disposition permet ainsi de communiquer aux différents éléments électriques ou électroniques du véhicule les différents ordres de commutation de même qu'il permet d'effectuer des mesures physiques, de détecter en retour toute anomalie de fonctionnement d'un élément considéré et de les transmettre aux autres organes. Chaque organe du circuit d'émission et/ou de réception radio est modulé en fréquence et comporte un code d'identification propre, la construction du signal ' émettre est réalisée par un microprocesseur contenu dans chaque organe, le signal ensuite amplifié par un circuit électronique avant sa propagation par l'antenne à tous autres organes. Le microprocesseur construit de façon analogique les signaux radio à emettre et analyse les signaux radio reçus et construit une trame numérique qui est ensuite décodée afin d'obtenir les différentes données telles que le code de l'organe émetteur, code de l'organe destinataire, l'ordre à exécuter, les différentes données et paramètres et la clé de cette trame. La trame numérique est reçue par tous les organes et les microprocesseurs desdits organes récepteurs comparent leur code d'identification propre à celui contenu dans la trame, de telle sorte que l'organe concerné est le seul à exécuter l'ordre émis. Si la trame numérique reçue est destinée à cet organe, le microprocesseur interne à celui-ci regarde si celle-ci n'est pas erronée. Pour ce faire, le microprocesseur calcule une clé numérique à l'aide de tous les bits contenus dans la trame reçue et la compare à la clé contenue dans la trame elle-même. Si le résultat donne la valeur zéro c'est que la trame reçue ne contient pas d'erreur de transmission. A cette étape, le microprocesseur exécute l'ordre contenu dans la trame reçue et envoie un accusé de réception à l'organe émetteur. Pour l'émission d'informations, l'organe construit, par le biais son microprocesseur interne, une trame numérique puis la transforme avec onde porteuse en un signal analogique. Le signal analogique ainsi obtenu est amplifié puis propagé par l'antenne à tous les autres organes et notamment à l'organe de commande ou de contrôle. La trame numérique construite par le microprocesseur contient le code l'organe destinataire, le code de l'organe émetteur, l'ordre, les données, les paramètres ainsi que la clé de la trame. Par ce mode de codage, chaque organe peut connaître qui émet et qui est destinataire. Par ce mode de codage le nombre d'organes qu'il est ainsi possible de mettre oeuvre simultanément est quasi sans limites. Selon un aspect de l'invention, la mise sous tension ou hors tension d'un quelconque organe récepteur est effectuée d'une manière progressive permettant ainsi d'éviter les pics de courant lors de la commutation. Par exemple, pour un organe qui commande une ampoule de 45 watts (par exemple celle d'un phare), l'ordre d'allumage est donné de telle sorte que celle-ci s'éclaire progressivement jusqu'à illumination totale. Selon un autre aspect de l'invention, la liaison radio du système de dialogue peut également être établie à travers un (ou plusieurs) conducteur(s) reliant tous les organes entre eux permettant ainsi d'éviter tout brouillage. Selon un autre aspect préférentiel de l'invention, la liaison radio du système de dialogue, dans le cas où tous les organes sont reliés à une alimentation commune, est établie à travers cette alimentation commune. Selon un autre aspect de l'invention, les commandes des eléments fonctionnels du véhicule peuvent être actionnées à distance par radio GSM satellite permettant ainsi, par exemple, d'effectuer la télémaintenance du véhicule ou de pouvoir immobiliser à distance le véhicule en cas de vol en bloquant une commande vitale au fonctionnement du moteur. D'autres buts, avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront à la lecture de la description de plusieurs modes de réalisation, faite, à titre non limitatif, en regard des dessins annexés où - La figure 1 représente deux organes communiquant par radio; - figure 2 représente un organe émetteur et un organe récepteur chacun comportant microprocesseur et un amplificateur électronique ; - La figure 3 un groupe d'organes de commande et d'exécution ; - figure 4 représente deux organes de commande et d'exécution où l'onde est portée par conducteur commun. - La figure 5 représente un groupe d'organes de commande et d'exécution où l'onde est portée par un conducteur commun d'alimentation. - La figure 1 représente deux organes A, B communiquant par ondes radio modulées en fréquence à l'aide des antennes Z1, Z2, chacun des deux organes étant alimenté en tension par une source d'énergie 1 et relié à une même masse 2 - Sur la figure 2, l'organe A est, par exemple, l'organe de commande situé sur le tableau de bord du véhicule alors que l'organe B est, par exemple l'organe d'exécution qui commande un clignoteur 3 dudit véhicule. Les deux organes communiquent entre eux par ondes radio modulées en fréquence à l'aide des antennes Z1 et Z2 et sont alimentés par une source d'énergie 1 et reliés à une masse commune 2. Pour l'émission de commande, l'organe A construit, par le biais d'un microprocesseur interne P1, une trame numérique puis la transforme avec une onde porteuse en un signal analogique. Le signal analogique ainsi obtenu est amplifié par un amplificateur E1 puis propagé par l'antenne Z1 à l'organe B. Chaque organe de commande et/ou d'exécution comporte des circuits d'émission et de réception radio qui sont modulés en fréquence. Sur ordre de commande du clignoteur par le conducteur, par exemple par la mise sous tension du contacteur K, le signal à émettre est construit par un microprocesseur P1, interne à l'organe A, puis amplifié par un circuit électronique E1 avant d'être propagé par l'antenne Z1. Le signal reçu par l'antenne Z2 de l'organe d'exécution B est alors amplifié par le circuit électronique E2 puis mis en forme le microprocesseur P2 qui traite le signal reçu et commande la mise sous tension du clignoteur 3. La figure 3 représente groupe d'organes d'un véhicule, où, par exemple, l'organe A est l'organe de commande situé sur le tableau de bord du véhicule et les organes B, C, D sont des organes d'exécution, par exemple B pour un clignoteur 3, C pour un Klaxon 4, D pour un phare Chaque organe comporte un circuit d'émission et de réception radio qui est modulée fréquence, un circuit électronique E1, E2, E3, E4, et un microprocesseur P1, P2, P3, P4. Sur ordre de commande par exemple du klaxon, lorsque le conducteur du véhicule commute le contacteur microprocesseur P1 de l'organe de commande A, construit une trame numérique puis, ' travers le circuit électronique E1, la transforme avec une onde porteuse en un signal analogique. Le signal analogique ainsi obtenu est amplifié puis propagé par l'antenne Z1 à tous les autres organes B, C, D. Chaque microprocesseur de chaque organe analyse les signaux reçus et en extrait la trame numérique. Cette trame numérique est ensuite décodée, par tous les microprocesseurs, pour obtenir les différentes donnees telles que code de l'organe émetteur, code de l'organe destinataire, l'ordre à exécuter, les divers paramètres et la clé de la trame. Chaque microprocesseur P2, P3, P4, vérifie si la trame reçue ne possède pas d'erreur en calculant clé numérique à l'aide de tous les bits contenus dans celle-ci et la compare à la clé contenue dans la trame elle-même. Si le résultat de cette comparaison donne la valeur zéro, c'est que la trame reçue ne contient pas d'erreur de transmission. Ensuite, si la trame est correctement reçue, chaque microprocesseur P2, P3, P4 compare leur code d'identification avec celui contenu dans la trame. Le microprocesseur P3 qui possède le meme code d'identification que celui contenu dans la trame reçue exécute l'ordre en commutant le klaxon 4 et envoie un accusé de réception à l'organe émetteur A. Pour l'émission d'informations, l'organe C construit, par le biais de son microprocesseur interne P3, une trame numérique, puis la transforme avec une onde porteuse en un signal analogique, signal analogique ainsi obtenu est amplifié par le circuit électronique E3 puis propagé par l'antenne Z3 à tous les autres organes A, B, D. L'organe de commande A reçoit ainsi l'accusé de réception lui indiquant que le klaxon a bien été commuté et a parfaitement fonctionné et peut ainsi en informer le conducteur du véhicule par un signal déterminé. Les trames numériques ainsi construites et reçues par les microprocesseurs contiennent, le code de l'organe destinataire, le code de l'organe émetteur, l'ordre, les différentes données, les paramètres ainsi que la clé de la trame. Par ce mode de codage, tout organe peut savoir qui émet et qui est destinataire et le nombre d'organes pouvant ainsi être ' en oeuvre simultanément ne comporte quasiment pas limites. La figure 4 représente deux organes A, B, alimentés par la même source d'énergie 1 qui communiquent ensemble leurs informations radio sur un conducteur L1 les reliant entre eux. La figure 5 représente un groupe d'organes d'un véhicule où, par exemple, l'organe est l'organe de commande situé sur le tableau de bord du véhicule et les organes B, C, D sont des organes d'exécution, par exemple B pour un clignoteur 3, C pour un klaxon 4, D pour un phare 5. Les organes représentés sont alimentés par une source d'énergie commune 1 distribuée par un conducteur commun Chaque organe comporte un circuit d'émission et de réception radio qui est modulée fréquence, un circuit électronique E1, E2, E3, E4 et un microprocesseur P1, P2, P3, P4. Sur ordre de commande, par exemple du klaxon, lorsque le conducteur du véhicule commute le contacteur le microprocesseur P1 de l'organe de commande construit une trame numérique puis, à travers le circuit électronique E1 la transforme avec une onde porteuse en un signal analogique. Le signal analogique ainsi obtenu est amplifié puis propagé par le conducteur commun L2 à tous les autres organes B, C, D. Chaque microprocesseur de chaque organe analyse les signaux reçus et en extrait la trame numérique. Cette trame numerique est ensuite décodée, par tous les microprocesseurs, pour obtenir les différentes données, telles que le code de l'organe émetteur, code de l'organe destinataire, l'ordre à exécuter, les divers paramètres et la clé de la trame. Chaque microprocesseur P2, P3, P4 compare son code d'identification avec celui contenu dans la trame. Pour ce faire, ces microprocesseurs P2, P3, P4, calculent une clé numérique à l'aide de tous les bits contenus dans la trame reçue et la compare à la clé contenue dans leur trame elle-même. Si le résultat donne la valeur zéro, c'est que la trame reçue ne contient pas d'erreur de transmission. Le microprocesseur P3 exécute l'ordre en commutant le klaxon 4 et envoie un accusé de réception à l'organe émetteur A. Les organes A, B, C et D, alimentés par une même source d'énergie continue 1 et transportée par le fil L2, {l'autre conducteur étant la masse du châssis), peuvent ainsi communiquer ensemble leurs informations radio modulées en fréquence par ce seul fil L2. L'utilisation du ou des fils d'alimentation d'énergie commune aux organes pour transmettre les informations radio modulées en fréquence permet une grande sécurité de communication et évite les brouillages ou parasites hertziens. Cette transmission radio modulée en fréquence sur le ou fils d'alimentation d'énergie des organes ne modifie pas la tension de cette dite alimentation. La tension de cette alimentation sans effets sur la communication radio modulee en fréquence. En cas d'absence coupure de cette tension, la communication radio modulée en fréquence est toujours établie entre tous les organes. Le système de communication selon l'invention peut être utilisé dans le domaine des véhicules tels l'automobile, les deux ou trois roues, les bateaux, les avions, etc., mais aussi dans domaine de l'industrie comme moyen de communication d'informations entre organes équipant les machines industrielles. L'invention permet de commander et de contrôler tous les organes électriques ou électroniques d'un véhicule mais permet également, sans pour autant changer son principe, de commander et de contrôler des éléments électromécaniques de gestion de moteur, de suspension, de radio, ou de tout autre élément qui peut être commandé par une tension électrique. REVENDICATIONS . 1.- Système de communication entre les organes électriques ou électroniques d'une installation mobile ou fixe et plus particulièrement de véhicules automobiles caractérisé en ce chaque organe comporte - Un émetteur récepteur radio - Un microprocesseur de gestion et de dialogue autonome - Une alimentation continue et communique avec les autres organes et plus particulièrement avec l'organe de commande par ondes radio modulées par exemple par modulation ASK, FSK autres. 2.- Système de communication entre les organes électriques ou électroniques d'une installation mobile selon la revendication 1 caractérisé en ce que chaque organe du circuit d'émission et/ou de réception radio est modulé en fréquence et comporte un code d'identification propre alors que la construction du signal à émettre est réalisee par un microprocesseur contenu dans chaque organe et que ledit signal est ensuite amplifié par un circuit électronique avant sa propagation par l'antenne à tous les autres organes. 3.- Système de communication entre les organes électriques ou électroniques d'une installation mobile selon la revendication 1 et 2 caractérisé en ce que le microprocesseur construit de façon analogique les signaux radio à émettre, analyse les signaux radio reçus et construit une trame numérique qui est ensuite décodée afin d'obtenir les différentes données telles que le code de l'organe émetteur, le code de l'organe destinataire, l'ordre à exécuter, les différentes données et paramètres et la clé de cette trame. 4.- Système de communication entre les organes électriques ou électroniques d'une installation mobile selon la revendication 1 à 3 caractérisé en ce que l'organe récepteur exécute l'ordre contenu dans la trame reçue et envoie un accusé de réception a l'organe émetteur par le biais de son microprocesseur interne qui construit une trame numérique qui est ensuite transformée en un signal analogique qui est amplifié puis propagé par l'antenne à tous les autres organes et notamment à l'organe émetteur. 5. - Système de communication entre les organes électriques ou électroniques d'une installation mobile selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que la liaison radio du système de dialogue est établie à travers un conducteur reliant tous les organes entre eux permettant ainsi d'éviter tout brouillage. 6.- Système de communication entre organes électriques ou électroniques d'une installation mobile selon la revendication caractérisé en ce que le conducteur reliant tous les organes entre eux sert également a l'alimentation en tension desdits organes. 7.- Système de communication entre organes électriques ou électroniques d'une installation mobile selon l'une quelconque revendications de 1 à 6 caractérisé en ce que la mise sous tension ou hors tension quelconque organe récepteur est effectuée d'une manière progressive permettant ainsi d'éviter les pics de courant lors de la commutation, 8.- Système de communication entre organes électriques ou électroniques d'une installation mobile selon l'une quelconque revendications 1 à 7 caractérisé en ce que les commandes des éléments fonctionnels du véhicule peuvent être actionnées à distance par radio GSM ou satellite permettant ainsi, par exemple, d'effectuer la télémaintenance du véhicule ou de pouvoir immobiliser à distance le véhicule, en cas de vol, en bloquant une commande vitale au fonctionnement du moteur.