Brevet FR2859322A1 — publié le 20050304

L'invention concerne, de façon générale, le domaine de l'électricité sur les véhicules, notamment sur les véhicules automobiles, les véhicules utilitaires et les poids lourds. Plus précisément, l'invention concerne un accessoire pour un véhicule doté d'un circuit électrique incluant une batterie et au moins un composant électronique embarqué qui est alimenté par la batterie et dans lequel sont enregistrées des données volatiles. Le développement considérable de l'électronique, en particulier dans l'industrie automobile, a en effet conduit à une augmentation spectaculaire du nombre de données enregistrées dans les véhicules pour paramétrer les fonctions électriques et / ou électroniques embarquées dont ces véhicules sont dotés. Ces fonctions, qui déterminent notamment le confort ou la sécurité à bord du véhicule, et qui incluent par exemple le réglage automatique des sièges, le réglage automatique des rétroviseurs, ou encore le code antivol de l'autoradio de sécurité, sont le plus souvent préréglées en usine ou par le conducteur du véhicule. Le problème est que les données qui définissent ces réglages sont enregistrées dans des mémoires volatiles, de sorte qu'elles sont réinitialisées lorsque la batterie de démarrage est débranchée du circuit électrique en raison de la perte de la tension de bord, et qu'il est donc nécessaire de refaire tous les réglages une fois la nouvelle batterie installée. Pour éviter la perte de ces données, le changement d'une batterie de démarrage, en fin de vie ou déchargée après immobilisation pendant quelques semaines du véhicule qui en est équipé, requiert aujourd'hui les étapes suivantes: a. Sauvegarde des données de réglage des fonctions électriques ou électroniques dans la mémoire d'un ordinateur portable, préalablement raccordé au boîtier électronique du véhicule; b. Débranchement la batterie défectueuse en commençant par la borne négative reliée à la masse, de manière à éviter tout risque de court-circuit par un mouvement malencontreux de l'outil utilisé entre la borne positive et tout point de la carrosserie relié à la masse; c. Débranchement de la cosse positive, à positionner de telle sorte qu'elle ne soit pas en contact avec une partie métallique du châssis du véhicule; d. Repérage du sens de montage et enlèvement de la batterie défectueuse en la désolidarisant des attaches de fixation; e. Montage de la nouvelle batterie en la fixant correctement sur son support; f. Branchement de la nouvelle batterie en commençant par la borne positive et en terminant par la borne 30 négative reliée à la masse en effectuant un serrage correct; et g. Réintroduction des données sauvegardées après raccordement de l'ordinateur portable au boîtier électronique du véhicule. Or, non seulement cette procédure est très lourde en temps d'intervention, mais surtout elle exige l'emploi d'un matériel informatique spécialisé sans lequel l'opération de débranchement de la batterie provoque inévitablement la remise à zéro de toutes les données volatiles du véhicule, qu'il s'agisse de celles que le conducteur du véhicule a luimême préréglées, ou de celles qui ont été introduites sur le véhicule en usine. Ainsi, le particulier ou le garage non spécialisé ne peuvent plus procéder, simplement et à moindre coût, au changement de la batterie, le particulier étant contraint de se rendre dans un atelier de la marque de son véhicule ou dans un centre automobile spécialisé, équipé de ce matériel informatique lourd, sur lequel les données volatiles seront préalablement enregistrées puis réintroduites après changement de la batterie. Dans ce contexte, l'invention a pour but de proposer un accessoire simple permettant, sans l'emploi de matériel coûteux ou réservé aux spécialistes, d'éviter la perte des données volatiles et donc la nécessité de procéder à de nouveaux réglages après le remplacement de la batterie. A cette fin, l'accessoire de l'invention, par ailleurs conforme à la définition générique qu'en donne le préambule ci-dessus, est essentiellement caractérisé en ce qu'il comprend une source de tension continue, des moyens de branchement reliés à la source de tension pour brancher sélectivement cette source de tension en parallèle avec la batterie dans le circuit électrique, et des moyens de blocage sélectif pour interdire une circulation de courant en sens inverse de la polarité de la source de tension, cet accessoire permettant de protéger de l'effacement les données volatiles lors d'un remplacement de la batterie. De préférence, cet accessoire comprend en outre des moyens d'indication d'une durée allouée au remplacement de la batterie. Bien que ces moyens d'indication puissent être simplement constitués par une minuterie, ils comprennent plus avantageusement des moyens de mesure d'une puissance électrique consommée par des organes consommateurs de courant branchés dans le circuit électrique, des moyens d'évaluation de la durée allouée, calculée comme une durée de vie résiduelle d'une réserve énergétique estimée de la source de tension, et des moyens d'affichage pour afficher à chaque instant une durée résiduelle allouée au remplacement de la batterie. Par exemple, les moyens de mesure comprennent un ampèremètre et un voltmètre, les moyens d'évaluation pouvant comprendre un microprocesseur relié à l'ampèremètre et au voltmètre. Dans ce cas, le microprocesseur peut être doté d'une mémoire contenant une liste hiérarchisée des organes consommateurs branchés dans le circuit électrique et émettre vers les moyens d'affichage des instructions de déconnexion sélective de ces organes dans le cas où la valeur maximale de la durée résiduelle allouée au remplacement de la batterie est inférieure à une limite prédéterminée. Les moyens de blocage sélectif comprennent par exemple une diode, un fusible de protection pouvant en outre être 10 intégré aux moyens de branchement. Dans un mode de réalisation particulier de l'invention, les moyens de branchement comprennent avantageusement une fiche de type allume-cigares, la source de tension pouvant par ailleurs comprendre au moins six piles de type LR14. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront clairement de la description qui en est faite ci-après, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux dessins annexés, dans lesquels: la figure 1 est un schéma général simplifié du circuit électrique d'un véhicule auquel est connecté un accessoire conforme à un mode de réalisation élémentaire de l'invention; - la figure 2 est un schéma d'un accessoire conforme à un mode de réalisation élaboré de l'invention; et la figure 3 est une courbe illustrant la décharge type d'une batterie de secours utilisée dans l'invention et présentant une tension Uo à l'état initial et une tension U1 après une décharge de 45 min. Comme annoncé précédemment, l'invention concerne (figure 1) un accessoire pour un véhicule doté d'un circuit électrique 1 incluant une batterie 10 et au moins un composant électronique embarqué 11 qui est alimenté par la batterie 10 et dans lequel sont enregistrées des données volatiles. En réalité, plusieurs organes consommateurs de courant, tels que 11, 12 et 13, sont typiquement branchés dans le circuit électrique 1, le composant électronique 11 n'étant en général que l'un de ces organes consommateurs de courant. Dans sa version la plus simple (figure 1), l'accessoire de l'invention, qui permet de protéger de l'effacement les données volatiles lors d'un remplacement de la batterie 10, comprend une source de tension continue 2, des moyens de branchement 3, et des moyens de blocage sélectif 4. La source de tension 2, de préférence autonome, est par exemple constituée d'une batterie miniature ou de piles, par exemple de piles de type LR14 au nombre de six ou à peine plus, représentant un encombrement très modeste. Son rôle est de maintenir la tension de bord, pendant tout le temps nécessaire au changement de la batterie de démarrage, à une valeur Umin suffisante pour éviter l'effacement des données volatiles du véhicule considéré (figure 3). Les moyens de branchement 3, qui comprennent essentiellement un câble par exemple terminé par une fiche 31 de type allume-cigares (figure 2), sont reliés à la source de tension 2 pour permettre de brancher facilement et à volonté cette source de tension 2 en parallèle avec la batterie 10 dans le circuit électrique 1. Un fusible de protection 30 est avantageusement intégré aux moyens de branchement 3, et par exemple prévu dans la fiche 31 (figure 2). Les moyens de blocage sélectif 4, par exemple simplement constitués par une diode, permettent d'interdire une circulation de courant en sens inverse de la polarité de la source de tension 2. Dans son mode de réalisation le plus élaboré (figure 2), l'accessoire de l'invention comprend en outre des moyens 5 propres à indiquer à l'utilisateur la durée allouée au remplacement de la batterie 10, c'est-àdire le laps de temps t, par exemple exprimé en minutes, dont l'utilisateur dispose à tout moment pour procéder au branchement de la nouvelle batterie de démarrage. Bien que ces moyens d'indication puissent être simplement constitués par une minuterie, ils comprennent plus avantageusement des moyens 51 de mesure de puissance électrique, des moyens 52 d'évaluation de la durée allouée au remplacement de la batterie 10, et des moyens d'affichage 53. Les moyens 52 d'évaluation de la durée allouée au remplacement de la batterie 10 comprennent par exemple un microprocesseur 521 doté d'une mémoire 522, tandis que les moyens 51 de mesure de puissance électrique peuvent être constitués par un ampèremètre 511 et un voltmètre 512 reliés au microprocesseur 521. L'ampèremètre 511 délivre au microprocesseur 521 un signal représentatif du courant I, par exemple exprimé en ampères A, circulant dans le câble des moyens de branchement 3 tandis que le voltmètre 512 délivre au microprocesseur 521 un signal représentatif de la tension U, par exemple exprimée en volts V, aux bornes de la source de tension 2. Sur la base de ces signaux, le microprocesseur 521 calcule le laps de temps t disponible pour le remplacement de la batterie 10 en utilisant un modèle du type. t = exp [{U - (a.I+b)} / {c.I+d}], où a, b, c et d sont des coefficients que l'homme de l'art calculera facilement en fonction des caractéristiques du montage électrique réalisé. En d'autres termes, ce laps de temps est calculé comme la durée de vie résiduelle de la réserve énergétique estimée de la source de tension 2 compte tenu de la consommation du circuit électrique 1, et sa valeur instantanée, périodiquement mise à jour par le microprocesseur 521, est fournie par ce dernier à l'afficheur 53 qui l'affiche en clair. L'afficheur 53, qui peut être du type numérique ou du type vumètre à barres, peut être commandé par le microprocesseur 521 pour afficher non seulement le laps de temps encore disponible pour le remplacement de la batterie, mais aussi la tension et/ou le niveau d'énergie disponible de la source de tension 2. En particulier, l'affichage du niveau d'énergie disponible présente un intérêt particulier, puisqu'il permet à l'utilisateur de s'assurer de l'état de charge de la source de tension de secours 2 avant de procéder au débranchement de la batterie de démarrage de son véhicule. En outre, il est possible de prévoir que le microprocesseur 521 commande l'émission d'un signal sonore ou visuel, alertant l'utilisateur que le temps disponible pour le remplacement de la batterie 10 se restreint. Dans le cas où des organes consommateurs de courant insérés dans le circuit électrique 1 mais non liés à la sauvegarde de données, tels que l'horloge ou plusieurs sources de lumière, sont dans un état actif et augmentent inconsidérément la consommation électrique du circuit 1, il peut être utile de prévoir que le microprocesseur préconise à l'utilisateur la déconnexion de ces organes consommateurs d'électricité, éventuellement par le retrait de fusibles correspondants de la boîte à fusibles du véhicule. Pour ce faire, la mémoire 522 dont est doté le microprocesseur 521 peut contenir une liste hiérarchisée des organes consommateurs, tels que 11 à 13, qui sont branchés dans le circuit électrique 1. Ainsi, dans le cas où la valeur maximale de la durée résiduelle t allouée au remplacement de la batterie 10 s'avère être inférieure à une limite prédéterminée pour laquelle ce remplacement sans perte de données n'est pas faisable, le microprocesseur 521 peut, sur la base de ces informations, afficher par l'intermédiaire de l'afficheur 53 des recommandations de déconnexion des différents organes 11 à 13 choisis, quand à leur nombre et à leur ordre de déconnexion, de manière telle que la perte de données ait des conséquences aussi bénignes que possible. Comme indiqué précédemment, le changement d'une batterie 20 se fait par étapes et prend en moyenne de 30 à 45 min. Sauf à procéder à des déconnexions comme expliqué ci-dessus, l'accessoire de l'invention doit permettre, par l'indication du laps de temps disponible, de préserver de l'effacement les données volatiles malgré les équipements électriques restant actifs et qui consomment du courant, comme par exemple l'horloge, l'affichage de la température, l'éclairage de l'ensemble du tableau de bord (indication du kilométrage et voyants du frein à main, de la batterie, du niveau d'huile, de l'airbag, de la pollution...), les courants impliqués dans l'alimentation de ces équipements pouvant atteindre plusieurs centaines de milliampères. L'accessoire de l'invention est typiquement mis en oeuvre par les opérations suivantes. a. Connexion de l'accessoire au circuit électrique 1 du véhicule; b. Dans le cas où le branchement du dispositif sur le circuit électrique se fait par l'intermédiaire d'une fiche de type allume-cigare, et uniquement pour les véhicules les plus récents, il conviendra de tourner la clé de contact dans sa position intermédiaire afin que la fiche soit fonctionnelle; c. Eteindre tous les consommateurs inutiles (autoradio, chauffage, etc.), et vérifier que les veilleuses du plafonnier dans l'habitacle sont éteintes; d. Débranchement de la batterie défectueuse en commençant par la borne négative reliée à la masse; e. Débranchement de la cosse positive. Positionner la cosse de sorte qu'elle ne soit en contact avec aucune 25 partie métallique du châssis du véhicule; f. Enlèvement de la batterie défectueuse en la désolidarisant des attaches de fixation, en repérant sa position de montage; g. Montage de la nouvelle batterie en la fixant correctement sur son support; h. Branchement de la batterie en commençant par la borne positive et en terminant par la borne négative en effectuant un serrage correct; et i. Déconnexion de l'accessoire. L'accessoire de l'invention, de faible dimension, est donc très simple d'utilisation. Il peut être fabriqué en grande série et à moindre coût. L'invention proposée intéressera donc le particulier, mais également tous les professionnels, tels que les garagistes ou les centres automobiles qui ne disposent pas de l'ensemble des équipements informatiques, complexes et coûteux, nécessaires au dépannage des véhicules. En outre cet accessoire permettra le remplacement de la batterie sur n'importe quelle marque de véhicules, non seulement sur site mais également lors des interventions d'assistance extérieures. REVENDICATIONS 1. Accessoire pour un véhicule doté d'un circuit électrique (1) incluant une batterie (10) et au moins un composant électronique embarqué (11) qui est alimenté par la batterie et dans lequel sont enregistrées des données volatiles, caractérisé en ce qu'il comprend une source de tension continue (2), des moyens de branchement (3) reliés à la source de tension (2) pour brancher sélectivement cette source de tension (2) en parallèle avec la batterie (10) dans le circuit électrique, et des moyens de blocage sélectif (4) pour interdire une circulation de courant en sens inverse de la polarité de la source de tension (2), cet accessoire permettant de protéger de l'effacement les données volatiles lors d'un remplacement de la batterie (10). 2. Accessoire suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens (5) d'indication d'une durée allouée au remplacement de la batterie (10). 3. Accessoire suivant la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens d'indication (5) comprennent des moyens (51) de mesure d'une puissance électrique consommée par des organes consommateurs de courant (11 à 13) branchés dans le circuit électrique (1), des moyens (52) d'évaluation de la durée allouée, calculée comme une durée de vie résiduelle d'une réserve énergétique estimée de la source de tension (2), et des moyens d'affichage (53) pour afficher à chaque instant une durée résiduelle allouée au remplacement de la batterie (10). 4. Accessoire suivant la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens de mesure (51) comprennent un ampèremètre (511) et un voltmètre (512). 5. Accessoire suivant la revendication 4, caractérisé en ce que les moyens d'évaluation (52) comprennent un microprocesseur {521) relié à l'ampèremètre {511) et au voltmètre (512). 6. Accessoire suivant la revendication 5, caractérisé en ce que le microprocesseur (521) est doté d'une mémoire (522) contenant une liste hiérarchisée des organes consommateurs (11 à 13) branchés dans le circuit électrique (1) et émet vers les moyens d'affichage (53) des instructions de déconnexion sélective de ces organes (11 à 13) dans le cas où la valeur maximale de la durée résiduelle allouée au remplacement de la batterie {10) est inférieure à une limite prédéterminée. 7. Accessoire suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de blocage sélectif (4) comprennent une diode. 8. Accessoire suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend un fusible de protection (30) intégré aux moyens de branchement (3). 9. Accessoire suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de branchement (3) comprennent une fiche (31) de type allume-cigares. 10. Accessoire suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la source de tension (2) comprend au moins six piles de type LR14.