Brevet FR2859416A1 — publié le 20050311

"Agencement pour l'alimentation électrique de plusieurs éléments nécessitant différentes tensions d'alimentation." L'invention propose un agencement pour alimenter électriquement plusieurs composants électroniques d'un module d'équipement pour lesquels la tension du courant d'alimentation de chaque élément électrique est différente. L'invention propose plus particulièrement un agencement pour l'alimentation électrique de plusieurs éléments électriques ou électroniques d'un module d'équipement de véhicule automobile, io du type dans lequel le courant d'alimentation d'au moins un élément est différent du courant d'alimentation d'au moins un autre élément, et du type qui comporte une source d'énergie électrique agencée à distance des éléments. Certains éléments d'équipement d'un véhicule automobile is sont regroupés ensemble à l'intérieur d'un élément d'habillage pour former un module d'équipement du véhicule, qui est ensuite monté sur le véhicule. Certains de ces éléments d'équipement sont des éléments électroniques, qui nécessitent d'être alimentés en courant électrique et qui nécessitent de recevoir des ordres de commande pour leur fonctionnement. Ceci implique que chaque élément d'équipement est associé à plusieurs conducteurs électriques, pour la transmission des ordres de commande ou pour l'alimentation en énergie électrique, et donc ceci implique que le module d'équipement comporte un grand nombre de fils électriques de raccordement des différents éléments d'équipement. Cette multiplication des fils de raccordement pose de nombreux problèmes en ce qui concerne notamment la disposition des différents conducteurs électriques, notamment lorsque le module d'équipement est agencé dans le véhicule à une position relativement éloigné de la source de courant et des moyens de commande des composants. Les technologies électroniques permettent d'utiliser un nombre réduit de conducteurs pour transmettre les ordres de commande de plusieurs éléments d'équipement. Cette technologie est appelée "multiplexage". s De plus, certains éléments d'équipement fonctionnent à partir de courants électriques ayant les mêmes caractéristiques, notamment en tension, ce qui permet de raccorder ces éléments d'équipement à la source de courant, par exemple la batterie du véhicule, par l'intermédiaire d'un même conducteur. io II est donc possible de réduire en partie les conducteurs associés à un même module d'équipement. Cependant, l'augmentation de la complexité des différents composants implique que certains composants fonctionnent à partir ce courants de caractéristiques différentes. Ainsi, il n'est pas possible de les raccorder à la source de courant par un même conducteur. Les éléments du module d'équipement sont donc reliés aux éléments de commande associés par l'intermédiaire d'un circuit de multiplexage utilisant un nombre réduit de conducteurs, mais ils sont reliés à la source de courant par plusieurs conducteurs dont le nombre varie en fonction des différentes tensions d'alimentations nécessaires. II reste donc un grand nombre de conducteurs qu'il est nécessaire d'agencer à l'intérieur du véhicule. L'invention a pour but de proposer un agencement pour l'alimentation électrique des divers composants d'un module d'équipement qui permette de réduire le nombre de conducteurs reliant les composants du module à la source de courant. Dans ce but, caractérisé en ce que il comporte des moyens de répartition de courant qui sont agencés à proximité des éléments, qui sont reliés à la source de courant et qui fournissent à chaque élément un courant électrique de caractéristiques associées. Selon d'autres caractéristiques de l'invention: - les moyens de répartition de courant sont agencés à l'intérieur du module d'équipement; - les moyens de répartition de courant sont reliés à la source d'énergie par un seul conducteur de courant; - les moyens de répartition de courant comportent plusieurs lignes de courant chacune associée à un ou plusieurs éléments; - les moyens de répartition de courant comportent des moyens pour relier les lignes de courant au conducteur; io - les moyens de répartition de courant comportent un circuit électronique qui est imprimé sur une platine porte-composants électroniques, et qui permet de modifier les caractéristiques du courant de chaque ligne de courant; - la platine porte-composants électroniques porte au moins un desdits éléments électroniques; - le module d'équipement consiste en un élément d'orientation générale transversale, qui est fixé sur une face externe d'une paroi transversale verticale du véhicule, et qui est agencé au dessus d'une plaque d'immatriculation arrière du véhicule; - les éléments électriques ou électroniques consistent en une caméra de vision arrière et/ou en au moins un feu de signalisation arrière; - les moyens de répartition de courant comportent des 25 moyens de régulation de la tension du courant d'alimentation d'au moins un des éléments. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit pour la compréhension de laquelle on se reportera aux figures annexées parmi lesquelles: - la figure 1 est une représentation schématique en perspective de l'arrière d'un véhicule automobile qui porte un module d'équipement conforme à l'invention; - la figure 2 est un détail à plus grande échelle de l'intérieur du module d'équipement représenté à la figure 1; et - la figure 3 est un schéma représentant le circuit électrique du module conforme à l'invention. Pour la description de l'invention, on adoptera à titre non limitatif les orientations verticale, longitudinale et transversale selon le repère V, L, T indiqué aux figures. Dans la description qui va suivre, des éléments identiques, similaires ou analogues seront désignés par les mêmes chiffres io de référence. On a représenté à la figure 1 un véhicule automobile 10 comportant un ouvrant arrière 11 qui s'étend globalement dans un plan vertical transversal et qui est articulé au niveau de son extrémité supérieure Ils autour d'un axe transversal A. L'ouvrant 11 porte la plaque d'immatriculation arrière 12 du véhicule 10 et un module d'équipement 13 qui est agencé au-dessus de la plaque d'immatriculation arrière 12. Le module d'équipement 13, communément appelé "barrette", a globalement la forme d'une barre transversale qui fait saillie vers l'arrière par rapport au plan transversal vertical de la plaque d'immatriculation 12. Comme on peut le voir plus en détail à la figure 2, le module d'équipement 13 comporte un habillage externe 15 qui délimite un volume intérieur dans lequel sont agencés les différents éléments d'équipement du module d'équipement 13, et qui comporte des moyens (non représentés) pour sa fixation sur la face verticale transversale arrière 11 a de l'ouvrant 11. L'élément d'habillage 15 est un élément concave dont la face verticale arrière est ouverte, permettant l'introduction des éléments électriques dans le volume intérieur de l'élément d'habillage 15, et il s'étend globalement transversalement, parallèlement à la plaque d'immatriculation. L'élément d'habillage 15 est fixé de manière étanche sur le panneau transversal vertical arrière du véhicule, pour que les éléments électriques du module 13 soient protégés des agressions extérieures. L'élément d'habillage 15 comporte des moyens 14, ici au nombre de deux, pour sa fixation avec le panneau transversal vertical arrière du véhicule, qui comportent chacun une vis 16 d'orientation générale globalement longitudinale, dont la tête 16a est fixée au panneau du véhicule, et dont la tige filetée est reçue dans un logement complémentaire de l'élément d'habillage 15. Des premiers éléments électriques consistent en des feux de signalisation 20, par exemple des feux de recul et/ou des feu antibrouillard, dont on a représenté ici un seul feu 20, et qui sont agencés transversalement de part et d'autre d'un plan P longitudinal vertical médian de l'élément d'habillage 15. Chaque feu 20 comporte une source de lumière et des éléments optiques (non représentés) permettant de générer un flux lumineux de dimensions et d'orientation calibrées, qui traverse un orifice complémentaire (non représenté) réalisé dans la paroi arrière 15a de l'élément d'habillage 15. Le feu 20 comporte aussi une plaque 22 de support par laquelle il est positionné et fixé avec l'élément d'habillage 15. Des deuxièmes éléments électriques consistent en des moyens d'éclairage de la plaque d'immatriculation du véhicule, ils comportent deux lampes 24, par exemple des lampes à incandescence, qui sont réparties de part et d'autre du plan P longitudinal vertical médian de l'élément d'habillage. Le flux lumineux produit par chaque lampe 24 éclaire la plaque d'immatriculation en traversant un orifice 26 associé, réalisé dans une paroi horizontale inférieure 15i de l'élément d'habillage 15, au droit de la lampe 24, et qui est obturé par un élément transparent ou translucide 28. Enfin, des troisièmes éléments électriques consistent en un dispositif de détection 30, par exemple une caméra numérique ou un capteur à infrarouges, que l'on appellera par la suite caméra. La caméra 30 est orientée vers l'arrière du véhicule et vers le bas, de manière à pouvoir détecter des objets de faible hauteur, situés audessous du champ de vision du conducteur. L'axe optique "C" de la caméra est donc est incliné vers le bas par rapport à l'axe longitudinal L. Comme on peut voir à la figure 1, la caméra 30 consiste en un élément globalement parallélépipédique dont l'axe principal est sensiblement confondu avec l'axe optique "C" de la caméra 30. La caméra 30 traverse un orifice complémentaire de la io paroi inférieure 15i de l'élément d'habillage 15, de manière à faire saillie verticalement vers le bas rapport à la paroi inférieure 15i et elle est fixée à l'élément d'habillage 15 par l'intermédiaire de l'une de ses faces avant 30a. L'alimentation en énergie électrique du module d'équipement 13, et donc des éléments électriques 20, 24, 30, est réalisée par une source de courant, représentée à la figure 3, qui consiste pour la majorité des véhicules en un accumulateur, ou batterie 62. La batterie 62 et le module 13 sont généralement agencés à distance l'un de l'autre, en effet, la batterie 62 est agencée à l'intérieur du compartiment moteur, à l'avant du véhicule, et le module 13 est porté par le hayon arrière du véhicule. Les caractéristiques du courant d'alimentation de chacun de ces éléments électriques 20, 24, 30 sont différentes des caractéristiques du courant d'alimentation des autres éléments électriques 20, 24, 30. Ainsi, par exemple, la tension du courant d'alimentation de chaque feu de signalisation 20 est de 15 volts, la tension du courant d'alimentation de chaque lampe 24 est de 2,6 volts, et la tension du courant d'alimentation de la caméra 30 est de 6 volts. De plus, la caméra 30 est un élément sensible aux fluctuations de la tension et de l'intensité du courant d'alimentation, elle nécessite donc un circuit électronique particulier pour son alimentation. Conformément à l'invention, pour avoir un seul conducteur d'alimentation 42 reliant le module équipement 13 à la batterie 62, et ainsi réduire le nombre de conducteurs nécessaires à l'alimentation des différents éléments électriques 20, 24, 30, des moyens de répartition de courant sont agencées dans le volume intérieur de l'élément d'habillage 15, à proximité des éléments électriques 20, 24, 30. Comme on l'a représenté à la figure 3, les moyens de répartition de courant consistent en un élément électrique ou io électronique, qui comporte une borne d'entrée 36 qui est reliée directement à la batterie 62, et au niveau de laquelle les caractéristiques du courant sont identiques à celles du courant fourni par la batterie 62, c'est-à-dire ici une tension de 15 volts. Les moyens de répartition comportent aussi plusieurs bornes de sortie 38, qui sont chacune reliées à un ou plusieurs des éléments électriques 20, 24, 30, et au niveau desquelles les caractéristiques du courant sont celles du courant nécessaire au fonctionnement du ou des éléments électriques 20, 24, 30 auquel chaque borne de sortie 38 est reliée. De ce fait, les moyens de répartition de courant permettent de fournir à chaque élément 20, 24, 30 un courant électrique de caractéristiques égales à celles nécessaires au fonctionnement de l'élément 20, 24, 30 associé. Comme on peut voir à la figure 3, les moyens de répartition 25 de courant comportent: - un diviseur 54 permettant d'avoir plusieurs lignes de courant 56 distinctes à partir du conducteur unique, qui sont chacune associées à un ou plusieurs élément électriques 20, 24, 30, et qui sont reliées à la borne d'entrée 36; - des moyens de protection 58 de chaque ligne de courant 56 provenant du diviseur 54, notamment par l'intermédiaire de fusibles (non représentés) ; - un circuit électronique 32 relié aux moyens de protection par l'intermédiaire d'une fiche multibroches 60, qui permet de modifier les caractéristiques du courant au niveau de chaque ligne de courant, notamment la tension du courant, et une borne de sortie 38 associée à chaque ligne de courant 56, à laquelle un ou plusieurs des éléments électriques 5 20, 24, 30 sont connectés. Le circuit électronique 32 comporte, pour chaque ligne de courant 56, des pistes 40 en matériau conducteur et des composants électroniques 44, notamment des résistances, des diodes et des condensateurs. Ces différents composants 44 io permettent de modifier les caractéristiques du courant de chaque ligne de courant 56, notamment la tension du courant, qui est à la tension de 15 volts au niveau de la fiche 37, pour obtenir la tension d'alimentation de l'élément électrique 20, 24, 30 associé à la ligne de courant. Les composants électroniques 44permettent aussi d'assurer une régulation de la tension d'alimentation des différents éléments électriques 20, 24, 30, en vue de réduire la consommation électrique. Ainsi, ces composants électriques peuvent consister en un transistor du type "ballast" ou une alimentation à découpage. Comme on peut voir à la figure 2, le circuit électronique 32 est imprimé sur une platine porte-composants électroniques 34 qui porte aussi les composants électroniques 44 du circuit électronique 32. La platine porte-composants électroniques 34 est reçue dans le volume intérieur de l'élément d'habillage 15, et elle est notamment positionnée par rapport à l'élément d'habillage par l'intermédiaire d'encoches qui coopèrent avec des nervures (non représentées) de l'élément d'habillage 15. De plus, puisque la platine porte-composants électroniques 34 est un élément rigide, elle est apte à porter certains éléments électriques de masse réduite, comme par exemple les lampes 24, qui sont alors connectés directement aux bornes de sortie 38 associées du circuit électronique 32. Les feux 20 et la caméra 30 étant portés par l'élément d'habillage 15, ils sont séparés de la platine porte-composants électroniques 34, et sont connecté aux bornes de sortie 38 associées du circuit électronique 32 par l'intermédiaire de conducteurs électriques (non représentés) associés à des connecteurs 52 portés par la platine porte-composants électroniques 34. Un tel raccordement électrique des différents éléments électriques 20, 24, 30 du module d'équipement 13 à la batterie 62 permet d'utiliser un seul conducteur de courant 42, généralement un câble électrique, entre le module équipement 13 et la batterie 62. Ainsi, il est plus aisé lors de l'assemblage du véhicule, d'agencer ce seul conducteur 42 entre le module d'équipement 13 et la batterie 62, d'autant plus que les espaces utilisables pour le passage des câbles et conducteurs électriques sont relativement limités. De plus, la technologie appelée "multiplexage" permet de faire circuler des ordres de commande de plusieurs éléments électriques ou électroniques par l'intermédiaire d'un même nombre de conducteurs, quelque soir le nombre d'éléments à commander. Ainsi, il est possible de modifier le type ou la quantité des éléments électriques du module d'équipement 13, sans avoir à modifier la disposition ni le nombre de conducteurs d'alimentation et de commande entre le module d'équipement 13 et la batterie 62 ou le module de commande. Lors d'une modification du nombre d'éléments électriques 20, 24, 30 du module d'équipement, il suffit de modifier le diviseur, les moyens de protection et le circuit électronique 32, par l'adjonction ou la suppression de lignes de courant 56 pour que l'ensemble des composants soient raccordés électriquement à la batterie 62 ou au module de commande. io Il sera compris que l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation qui vient d'être décrit, et qu'un tel agencement peut être utilisé pour tout autre module d'équipement du véhicule automobile. L'utilisation d'un seul conducteur 42 pour relier le module d'équipement à la batterie 62 permet de réduire les risques de perturbations électromagnétiques, les risques de mauvais branchements, et enfin, cela permet de réduire certains coûts de fabrication du véhicule. lo Enfin, puisque les éléments électriques 20, 24, 30 sont connectés au circuit électronique 32 avant le montage du module d'équipement 13 sur le véhicule, il est possible pour l'équipementier qui réalise le module 13 de tester le bon fonctionnement des éléments électriques 20, 24, 30 lorsque le module 13 est entièrement réalisé, avant sa livraison chez le constructeur, pour ensuite être monté sur le véhicule. 2859416 Il REVENDICATIONS 1. Agencement pour l'alimentation électrique de plusieurs éléments électriques ou électroniques (20, 24, 30) d'un module d'équipement (13) de véhicule automobile, du type dans lequel le courant d'alimentation d'au moins un élément (20, 24, 30) est différent du courant d'alimentation d'au moins un autre élément (20, 24, 30), et du type qui comporte une source d'énergie électrique agencée à distance des éléments (20, 24, 30), caractérisé en ce que il comporte des moyens de io répartition de courant (32) qui sont agencés à proximité des éléments (20, 24, 30), qui sont reliés à la source de courant et qui fournissent à chaque élément (20, 24, 30) un courant électrique de caractéristiques associées. 2. Agencement selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les moyens de répartition de courant (32) sont agencés à l'intérieur du module d'équipement (13). 3. Agencement selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de répartition de courant (32) sont reliés à la source d'énergie par un seul conducteur de courant (42). 4. Agencement selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de répartition de courant (32) comportent plusieurs lignes de courant (56), chacune associée à un ou plusieurs éléments (20, 24, 30). 5. Agencement selon la revendication précédente, en combinaison avec la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens de répartition de courant comportent des moyens (36, 54) pour relier les lignes de courant (56) au conducteur (42). 6. Agencement selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les moyens de répartition de courant comportent un circuit électronique (32) qui est imprimé sur une platine porte-composants électroniques (34), et qui permet de modifier les caractéristiques du courant de chaque ligne de courant (56). 7. Agencement selon la revendication précédente, en combinaison avec la revendication 2, caractérisé en ce que la platine porte-composants électroniques (34) porte au moins un desdits éléments électroniques (24). s 8. Agencement selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le module d'équipement (13) consiste en un élément d'orientation générale transversale, qui est fixé sur une face externe (11 e) d'une paroi (1 1) transversale verticale du véhicule (10), et qui est agencé au dessus d'une lo plaque d'immatriculation arrière (12) du véhicule (10). 9. Agencement selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les éléments électriques ou électroniques consistent en une caméra (30) de vision arrière etlou en au moins un feu de signalisation arrière (20). 10. Agencement selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de répartition de courant (32) comportent des moyens de régulation de la tension du courant d'alimentation d'au moins un des éléments (20, 24, 30).