Brevet FR2863121A1 — publié le 20050603

-1- La présente invention concerne un procédé de transfert de données sur une ligne d'alimentation électrique dans un véhicule automobile entre un point d'émission et un point de réception, et un dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé. Il est connu d'utiliser un système d'échange de données entre deux moyens de communication placés sur une ligne d'alimentation électrique, chaque moyen de communication comportant un émetteur et un récepteur. L'émetteur génère un signal de porteuse et module ce dernier pour lui faire porter les données à transmettre. Le récepteur démodule le signal reçu pour en extraire l'information utile. Chaque moyen de communication comporte donc des moyens pour réaliser trois fonctions: générer une porteuse, la moduler, démoduler un signal. Ainsi, on connaît déjà dans l'état de la technique un procédé, que les moyens précités mettent en oeuvre, de transfert de données sur une ligne d'alimentation électrique entre un point d'émission et un point de réception du type consistant à : É émettre un signal de porteuse sur la ligne d'alimentation, É moduler le signal de porteuse au point d'émission de données, É démoduler le signal de porteuse au point de réception, L'invention a pour but de modifier le procédé classique pour simplifier l'un au moins des moyens de communication participant à sa mise en oeuvre. A cet effet, l'invention a pour objet un procédé de transfert de données sur une ligne d'alimentation électrique dans un véhicule automobile entre un point d'émission et un point de réception, du type précité, caractérisé en ce que le signal de porteuse est généré sur la ligne d'alimentation en un point de génération de porteuse différent du point d'émission des données. Dans la suite de la description, le point d'émission sera appelé "esclave" et le point de réception sera appelé "maître". Dans un mode de réalisation particulier, le point de génération du signal de porteuse est le maître. Dans une variante de l'invention, le procédé comporte une étape effectuée avant la modulation par l'esclave de la porteuse sur la ligne d'alimentation, durant laquelle on transmet des données depuis le maître jusqu'à l'esclave en faisant moduler le signal de porteuse par le maître. Ainsi, avec ce mode de réalisation et cette variante de l'invention, lorsque l'esclave transmet des données au maître, il utilise le signal de porteuse généré par le maître. Lorsque le maître transmet des données à l'esclave, il utilise le signal de porteuse qu'il génère lui-même. Dans le dispositif mettant en oeuvre un tel procédé, l'esclave n'a plus besoin de moyens de génération du signal de porteuse. Une économie est réalisée. 2863121 -2- Dans une autre variante de l'invention, le signal de porteuse modulé par le maître transporte un identifiant de l'esclave. Ainsi, le procédé peut être utilisé pour faire communiquer un maître et plusieurs esclaves, seul l'esclave correspondant au dernier identifiant transmis par le maître étant actif. L'invention a également pour objet un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention, comprenant un émetteur et un récepteur, le récepteur comportant des moyens de démodulation d'un signal de ligne d'alimentation, placés sur une ligne d'alimentation dans un véhicule automobile, le dispositif étant caractérisé en ce que: - il comprend de plus un générateur, distinct de l'émetteur, d'un signal de porteuse, l'émetteur comprend de plus des moyens de modulation du signal de porteuse. Dans la suite de la description, les mots "maître" et "esclave" désigneront respectivement aussi bien le point de réception du procédé que le récepteur du dispositif associé, et aussi bien le point d'émission du procédé que l'émetteur du dispositif associé. Un dispositif selon l'invention peut en outre comporter l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes: - le générateur d'un signal de porteuse est le maître; le signal de porteuse est une tension périodique, par exemple sinusoïdale; les moyens de modulation du signal de porteuse généré par le maître sont un variateur de charge de ligne; - le maître comprend d'autres moyens de modulation du signal de porteuse; les autres moyens de modulation du signal de porteuse modulent l'amplitude de ce dernier; les moyens de démodulation effectuent une démodulation synchrone entre le signal de porteuse et le signal modulé. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins dans lesquels: la figure 1 est une vue fonctionnelle d'un dispositif selon l'invention; la figure 2 représente schématiquement l'activation par le maître d'un esclave ainsi que la transmission d'ordres à l'esclave; la figure 3 représente schématiquement la réponse de l'esclave au maître. 2863121 -3- On a représenté sur la figure 1 un module maître M et un module esclave E communiquant par l'intermédiaire d'une ligne d'alimentation 10. Le maître M est par exemple un organe de commande situé derrière un tableau de bord d'un l'habitacle d'un véhicule automobile. L'esclave E pilote par exemple un organe exécutant une fonction généralement non sécuritaire, par exemple l'allumage d'un feu de route du véhicule. Dans le cas du pilotage d'un organe exécutant une fonction sécuritaire, par exemple un volant commandant électriquement des roues du véhicule, le dispositif est utilisé de préférence en redondance avec d'autres voies de communication, connues de l'homme du métier pour être fiables. La ligne d'alimentation 10 de l'organe exécutant, par exemple un feu du véhicule (non représenté), est branchée aux bornes d'une batterie 12, générant une différence de potentiel constante entre deux fils (10A et 10B) de la ligne d'alimentation 10. Les deux extrémités de la ligne d'alimentation 10 comportent des impédances d'adaptation 14 et 15. Le module maître M comprend un microprocesseur 16 alimenté en énergie par la batterie 12 par l'intermédiaire d'un régulateur d'alimentation 18. La batterie 12 et le régulateur d'alimentation 18 sont protégés des variations de tension de la ligne d'alimentation 10 par une inductance d'isolement 20. Le microprocesseur 16 génère un signal de porteuse, éventuellement modulé, qu'il transmet à un étage d'amplification 22 relié à la ligne d'alimentation 10. L'étage d'amplification 22 est protégé de la tension continue de la batterie 12 par une capacité d'isolement 24. Le maître M comprend également des moyens de réception et de démodulation d'un signal de ligne. Les moyens de réception et de démodulation comportent tout d'abord un filtre 26, réglé pour sélectionner une bande de fréquences autour de la fréquence principale du signal de porteuse. Le filtre 26 est relié en sortie à un interrupteur 28, piloté de façon synchrone par le signal de porteuse émis par l'étage d'amplification 22. Un filtre 30 d'atténuation du bruit généré par les commutations de l'interrupteur 28 est placé entre l'interrupteur 28 et le microprocesseur 16. De manière similaire, l'esclave E comprend un microprocesseur 32 alimenté en énergie par la batterie 12 par l'intermédiaire d'un régulateur d'alimentation 34. Le régulateur d'alimentation 34 est protégé des variations de tension de la ligne d'alimentation 10 par une inductance d'isolement 36. L'esclave E comprend un récepteur 38 de signal de la ligne d'alimentation 10. 2863121 -4- Le récepteur 38 est protégé de la tension continue de la ligne d'alimentation 10 par une capacité 40. Le microprocesseur 32 de l'esclave E pilote un interrupteur 42 et une résistance variable 44, placés entre les deux fils (10A et 10B) de la ligne d'alimentation 5 10. Le dispositif décrit met en oeuvre un procédé de transfert de données sur la ligne d'alimentation électrique 10 dans un véhicule automobile, par exemple dans le but de commander l'allumage d'un feu du véhicule. Le maître M envoie des instructions d'allumage et attend en retour une 10 confirmation de la bonne exécution des instructions. Comme illustré par la figure 2, le maître M émet (46) un signal de porteuse 48 sur la ligne d'alimentation 10 sous la forme d'une tension sinusoïdale d'une fréquence de 2MHz. Le maître M transmet des données jusqu'à l'esclave E en modulant (50) le 15 signal de porteuse 48, de manière à obtenir un signal de ligne 52 qui comporte le signal de commande 54. La modulation est par exemple une modulation d'amplitude. Le signal de ligne 52 transporte un identifiant de l'esclave E, formant une partie 56 du signal de commande 54. L'esclave E démodule (58) le signal de ligne 52 afin d'obtenir le signal de 20 commande 54. L'esclave E reconnaît son identifiant et devient actif. II exécute les instructions, codées dans le signal de commande 54, du maître M. Dans cet exemple, l'esclave E pilote l'organe exécutant pour allumer le feu du véhicule. Comme on peut le voir sur la figure 3, le module esclave E valide alors la bonne exécution des instructions en transmettant un signal de retour 60 au maître M. Le maître M émet (46) le signal de porteuse 48 non modulé sur la ligne d'alimentation 10. Afin de transmettre le signal de retour 60, l'esclave E module le signal de porteuse 48 en agissant sur un variateur de charge 62 de la ligne d'alimentation 10. En 30 effet, la variation de charge modifie l'amplitude du signal de porteuse 48, ce qui créé un signal modulé 64. Le maître M démodule (66) ce signal 64 pour retrouver le message 60 de l'esclave. Le signal 64 est en général très bruité tout d'abord à cause du trajet maître-35 esclave-maître effectué par le signal de porteuse 48 (trajet double par rapport à une méthode classique de communication), et ensuite à cause de la faible modulation 2863121 -5- d'amplitude, en général de l'ordre de quelques pourcents, que peut produire la variation de charge de la ligne d'alimentation 10. Une solution à ce problème consiste à effectuer une démodulation (66) synchrone entre le signal de porteuse 48 et le signal de la ligne d'alimentation 64. L'invention ne se limite pas au mode de réalisation décrit. En particulier, plusieurs esclaves peuvent être présents sur la ligne, par exemple pour communiquer avec divers éléments du véhicule, tels que les différents feux du véhicule, les rétroviseurs, etc. Dans un autre mode de réalisation, le transfert de données se fait en mode "full-duplex", c'est-à-dire que des données sont transférées dans les deux sens en même temps. Ceci peut être obtenu par exemple en effectuant une modulation de phase pour transmettre les données du maître vers l'esclave et en gardant la modulation d'amplitude par variation de la charge de ligne pour le transfert de l'esclave vers le maître. -6-REVENDICATIONS 1. Procédé de transfert de données sur une ligne d'alimentation électrique (10) dans un véhicule automobile entre un point d'émission et un point de réception 5 consistant à : - émettre (46) un signal de porteuse (48) sur la ligne d'alimentation (10) , - moduler le signal de porteuse (48) au point d'émission de données, démoduler (66) le signal de porteuse (48) au point de réception, caractérisé en ce que le signal de porteuse (48) est généré sur la ligne d'alimentation (10) en un point de génération de porteuse différent du point d'émission des données. 2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel le point de génération de porteuse est le point de réception des données. 3. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, dans lequel, avant la modulation au point d'émission de la porteuse sur la ligne d'alimentation, on transmet des données depuis le point de réception jusqu'au point d'émission en modulant le signal de porteuse (48) au point de réception. 4. Procédé selon la revendication 3, dans lequel le signal de porteuse modulé (52) au point de réception transporte un identifiant d'un point d'émission. 5. Application du procédé selon la revendication 4 à un transfert de données entre un point de réception et plusieurs points d'émission, où seul lé point d'émission correspondant au dernier identifiant transmis par le point de réception est actif. 6. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, comprenant un émetteur et un récepteur, le récepteur comportant des moyens de démodulation d'un signal de ligne d'alimentation, placés sur une ligne d'alimentation (10) dans un véhicule automobile, caractérisé en ce que: - le dispositif comprend de plus un générateur (16), distinct de l'émetteur, d'un signal de porteuse, - l'émetteur comprend des moyens de modulation du signal de porteuse. 9. Dispositif selon la revendication 6, dans lequel le générateur (16) d'un 30 signal de porteuse (48) est le récepteur. 10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 6 ou 7, dans lequel le générateur (16) de signal de porteuse (48) est un générateur de tension périodique, par exemple sinusoïdale. 11. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 6 à 8, dans lequel les 35 moyens de modulation du signal de porteuse (48) sont un variateur de charge de ligne (62). 2863121 -7- 1O.Dispositif selon l'une quelconque des revendications 6 à 9, dans lequel le point de réception comprend d'autres moyens de modulation du signal de porteuse. 11.Dispositif selon la revendication 10, dans lequel les autres moyens de modulation du signal de porteuse modulent l'amplitude de ce dernier. 12.Dispositif selon l'une quelconque des revendication 6 à 11, dans lequel les moyens de démodulation effectuent une démodulation synchrone entre le signal de porteuse (48) et le signal de la ligne d'alimentation (64).