Brevet FR2869689A1 — publié le 20051104

La présente invention concerne un procédé et un dispositif pour tester au moins une branche de diodes électroluminescentes ou DEL (de l'anglais light emitting diode ou LED). Sur les véhicules à moteur, les ampoules sont remplacées de plus en plus par des champs de diodes émettant de la lumière. Ces champs se composent habituellement de plusieurs branches parallèles comprenant chacune plusieurs diodes branchées électriquement en série. Pour des raisons de sécurité de trafic, il est nécessaire de vérifier les sources lumineuses de véhicules, en particulier les feux arrière et les indicateurs de changement de direction, afin de détecter immédiatement un dysfonctionnement. Par le document DE 199 05 709 Al, on connaît un procédé pour la détection d'une défaillance de lampe, dans lequel le courant et la tension d'un circuit de lampe sont mesurés et les valeurs mesurées sont comparées avec des valeurs de référence mémorisées. Lorsque les valeurs mesurées se différencient de plus d'une valeur seuil des valeurs de référence mémorisées, on génère un signal de défaut. Par le document DE 200 11 115 U1, on connaît un dispositif de contrôle, en particulier pour des lampes de signalisation de véhicules, sur lequel il est prévu un interrupteur électronique, avec lequel un chemin cle secours pour la lampe de signalisation peut être déconnecté de sa commande en cas d'incident. Dans le document DE 198 10 512 Al, on décrit un procédé et un dispositif pour la génération d'un signal de défaut, les défauts dans un circuit de feu stop étant détectés. En l'occurrence, le feu stop est activé, lorsqu'aucune pédale de frein n'est actionnée, pendant une durée prédéfinie avec une intensité de courant qui n'entraîne pas un allumage du feu stop. Pendant cette durée, la baisse de courant et/ou de tension est enregistrée et est détectée comme défaut en cas d'écart supérieur au seuil par rapport aux valeurs de consigne. La figure 4 montre un champ de diodes qui forme par exemple un feu stop d'un véhicule, avec un dispositif de test connu en soi. Selon la figure 4, une batterie 10 est reliée à un module de DEL 16 au moyen d'un dispositif de commutation 12 électronique et une arrivée 14. Le module de DEL 16 contient une diode 18 pour la protection contre l'inversion de polarité et une pluralité de branches de DEL 201-20, branchées en parallèle, qui contiennent chacune un élément de résistance 201-20,, avec lequel des différences d'intensité lumineuse dues aux tolérances des différentes DEL sont compensées. Parallèlement aux branches de DEL 20 est disposée une résistance d'essai 24. Le dispositif de commutation 12 électronique a au moins une entrée 26, qui modifie son état de signal par exemple en cas d'actionnement d'un interrupteur de frein, après quoi le dispositif de commutation 12 électrique relie la batterie 10 avec une faible résistance au module de DEL 16, de sorte que les différentes DEL s'allument. Commandé par un programme interne ou une autre entrée, le dispositif de commutation 12 électronique établit une liaison à haute résistance entre la batterie 10 et le module à DEL lorsque la pédale de frein n'est pas actionnée, la tension s'appliquant sur les différentes branches de DEL n'étant pas suffisante pour la mise en circuit des DEL (test à froid), de sorte que les DEL ne s'allument pas. Cependant, un courant prédéfini, dont l'intensité est enregistrée dans le dispositif de commutation 12 électronique, circule à travers le dispositif de commutation 12 en raison de la résistance de test 24, un signal de défaut étant généré lorsque ce courant diffère d'un courant théorique de plus d'une valeur prédéfinie. Un écart vers le bas signifie une défaillance de l'arrivée 14, par exemple une rupture de ligne. Il est facilement possible de mesurer le courant circulant lorsque le frein est actionné, c'est-à-dire avec un dispositif de commutation connecté et donc des diodes électroluminescentes normalement allumées (test à chaud) et d'en tirer des conclusions sur d'éventuels défauts dans les diodes électroluminescentes. Si par exemple cinq branches de DEL sont présentes et si une branche de DEL est défaillante, le courant circulant alors est d'environ 20 % inférieur au courant prévu qui circule lorsque le module de DEL fonctionne correctement. Cet écart de 20 % ne permet cependant pas de donner une formation obligatoire à propos de la défaillance d'une branche de DEL en raison de la forte dépendance vis-àvis de la température de la résistance des diodes électroluminescentes et éventuellement d'autres grandeurs pouvant avoir une influence. Une possibilité de capter la défaillance d'une branche de DEL serait d'enregistrer les courants ou les chutes de tension sur les éléments de résistance 22 ou les branches de DEL montées en aval et de les analyser au niveau des différences. A cet effet, il faudrait cependant au moins une autre ligne qui relie le module de DEL au circuit électronique de commutation et d'analyse. Par le document DE 101 31 824 Al, on connaît un dispositif de commutation pour la détection de disfonctionnement de diodes électroluminescentes sur les véhicules, sur lequel à chaque fois une résistance d'essai est branchée en série avec une branche de diodes électroluminescentes, et le courant, qui circule à travers une branche de diodes électroluminescentes, est comparé avec la valeur de référence. Il n'est pas prévu d'effectuer un essai à chaud et un essai à froid. L'invention a pour objectif de diagnostiquer un défaut dans le module de DEL sans qu'il soit nécessaire d'avoir une autre arrivée ou une ligne de liaison entre le module de DEL et le dispositif électronique de commutation et d'analyse. On atteint ce but de l'invention au moyen d'un procédé pour tester au moins une branche de DEL, dans lequel on effectue un test à chaud, lors duquel une tension de test à chaud située au-dessus de la tension de mise en circuit de la branche de DEL est appliquée sur la au moins une branche de DEL et une résistance de test branchée parallèlement à cette branche, on vérifie pendant le test à chaud si un courant circulant à travers la au moins une branche de DEL s'écarte d'une valeur prédéfinie de plus d'une valeur seuil, un élément de commutation branché en série avec la résistance de test est ouvert en cas d'écart de plus d'une valeur seuil, on effectue un test à froid, l'élément de commutation ouvert, lors duquel une tension de test à froid située au-dessous de la tension de mise en circuit de la branche de DEL est appliquée à la au moins une branche de DEL et à la résistance de test branchée en parallèle avec cette branche, et un défaut est diagnostiqué lorsque le courant de test à froid circulant alors s'écarte de plus d'une valeur prédéfinie d'une valeur de consigne. Selon le procédé conforme à l'invention, on sirnule l'absence de la résistance de test lors d'un défaut survenant dans un module de DEL du dispositif électronique de commutation et d'analyse, de sorte que lors du test à froid, au cours duquel le module de DEL est alimenté seulement avec une tension qui n'entraîne pas un allumage des DEL, un défaut est signalé. Avantageusement, le procédé selon l'invention présente une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises en combinaison: - un test à froid intervient avant le test à chaud; et - plusieurs branches de DEL avec une tension de mise en circuit sensiblement identique sont disposées parallèlement à la résistance de test et dans lequel on vérifie, pendant le test à chaud, si des courants traversant les branches de DEL s'écartent de valeurs prédéfinies de plus d'une valeur seuil. L'invention concerne également un dispositif pour tester au moins une branche de DEL, comprenant une résistance de test branchée parallèlement à la au moins une branche de DEL, une source de tension de test, au moyen de laquelle au choix au moins une tension de test à froid située au- dessous d'une tension de mise en circuit de la branche de DEL ou une tension de test à chaud située au-dessus de la tension de mise en circuit peut être appliquée sur le circuit parallèle constitué de la résistance de test et de la branche de DEL, et un dispositif d'analyse qui capte le courant de test à froid circulant lorsqu'on applique la tension de test à froid et diagnostique un défaut lorsque le courant de test à froid s'écarte d'une valeur de consigne de plus d'une valeur seuil, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif de test avec un élément de commutation monté en série par rapport à la résistance de test et un circuit de défaut relié à la au moins une branche de DEL, qui capte pendant le test à chaud un écart de plus d'une valeur seuil d'un courant circulant à travers la au moins une branche de DEL par rapport à une valeur prédéfinie et ouvre l'élément de commutation en cas d'écart de plus d'une valeur seuil, de sorte que le dispositif d'analyse diagnostique un défaut lorsqu'on a une tension de test à froid appliquée à la suite de la tension de test à chaud sur le circuit parallèle constitué de la résistance d'essai d'au moins une branche de DEL. Avantageusement, le dispositif selon l'invention présente une ou plusieurs des caractéristiques suivantes prises en combinaison: - lorsque une tension de test à chaud est appliquée sur le circuit parallèle constitué de la résistance de test et de la branche de DEL, on charge une source d'énergie auxiliaire avec l'énergie de laquelle on ouvre l'élément de commutation en cas de défaut et on le maintient ouvert aussi longtemps que l'énergie dans la source d'énergie auxiliaire est supérieure à une valeur prédéfinie; - la source de tension de test et de dispositif d'analyse fait partie d'un dispositif de commutation et d'analyse commandé par programme; - la source d'énergie auxiliaire est formée par un condensateur sur lequel la tension de test à chaud est appliquée; - l'élément de commutation est fermé lorsque la tension du condensateur est inférieure à une valeur prédéfinie; - plusieurs branches de DEL sont branchées parallèlement entre elles et le circuit de défaut capte, comme défaut, un écart, de plus d'une valeur seuil, de chutes de tension sur les branches de DEL par rapport à des valeurs de consigne prédéfinies; - les branches de DEL sont identiques entre elles et le circuit de défaut capte comme défaut un écart de plus d'une valeur seuil entre les chutes de tension sur les 30 branches de DEL; - un montage en série constitué d'une résistance de mesure et du circuit en parallèle comprenant plusieurs branches de DEL est branché parallèlement à la résistance de test et le circuit de défaut capte la baisse de tension sur la résistance de mesure et la baisse de tension sur au moins l'une des branches de DEL; et - plusieurs modules sont prévus avec respectivement plusieurs branches de DEL et un dispositif de test, la source de tension d'essai étant reliée à un circuit parallèle constitué de la résistance d'essai et d'interrupteurs d'essai montés en série par rapport à cette résistance, des dispositifs d'essai et des branches de DEL montées en série de chaque module. L'invention est expliquée ci-dessous à l'aide de dessins schématiques par exemple et avec d'autres détails, dessins sur lesquels: - la figure 1 représente un schéma de câblage d'un premier mode de réalisation du dispositif conforme à l'invention; - la figure 2 représente un schéma de câblage d'un second mode de réalisation du dispositif conforme à l'invention; - la figure 3 représente un schéma de câblage d'un troisième mode de réalisation du dispositif conforme à l'invention; et - la figure 4 représente un circuit connu en soi pour l'alimentation électrique et le test d'un module de diodes. Sur les figures, on utilise les mêmes références pour les composants qui se correspondent, de sorte que les détails déjà expliqués à l'aide de la figure 4 ne seront pas décrits une nouvelle fois. Selon la figure 1, le dispositif conforme à l'invention se distingue de celui de la figure 4 par le fait qu'il est prévu un dispositif de test 28 qui contient un élément de commutation 30 commuté en série avec la résistance de test 24. Le dispositif de test 28 est relié par des lignes respectivement à un point dans les branches de DEL de telle sorte que la chute de tension sur leurs éléments de résistance 201-20, peut être mesurée. Le dispositif d'essai 28 contient également un circuit de comparaison non représenté et connu en soi dans sa structure, qui génère un signal de défaut en cas d'écart de plus d'une valeur seuil des baisses de tension sur les éléments de résistance 20,-20n entre elles. En supplément, le dispositif de test 28 contient une source d'énergie auxiliaire 32, dans l'exemple présenté un condensateur, qui est relié par exemple à l'entrée du dispositif d'essai 28 aboutissant à la résistance de test 24. La fonction du dispositif de test 28 en coopération avec le dispositif électronique de commutation et d'analyse 12 est la suivante. L'élément de commutation 30 est normalement fermé. Lorsque le dispositif électronique de commutation et d'analyse 12 relie le module de DEL 16 avec une faible résistance à la batterie 10 lorsque le frein est actionné, les DEL s'allument lorsque l'état du module de DEL est parfait, et les chutes de tension sur les éléments de résistance 201-20n se différencient de moins d'une valeur seuil. Lorsque l'une des branches de DEL est défaillante, il n'apparaît pas de chute de tension sur l'élément de résistance correspondant. En cas de court-circuit d'une DEL, il apparaît une chute de tension trop grande. En cas de défaut, les chutes de tension sur les éléments de résistance 20120n se différencient ainsi de plus de la valeur seuil. Ceci est analysé par le dispositif d'essai 28 comme un défaut, après quoi l'élément de commutation 30 est ouvert par la source d'énergie auxiliaire 32, qui est chargée dès que le module de DEL est alimenté en tension. Après la fin de l'actionnement (fin de la liaison à faible résistance du module de DEL avec la batterie 10 ou du test à chaud), un test à froid a lieu, lors duquel l'unité de commutation et d'analyse établit une liaison à haute résistance entre la batterie 10 et le module de DEL 16 de telle sorte que les DEL ne sont pas mise en circuit. Pendant le test à froid, l'élément de commutation 30 ouvert avec l'énergie provenant de la source d'énergie auxiliaire 32 reste d''abord toujours ouvert, de sorte qu'il ne circule pas de courant à travers le module de DEL 16 ou le dispositif électronique de commutation et d'analyse 12, ce qui est analysé par celuici comme un défaut. Lorsque l'énergie de la source d'énergie auxiliaire 32 ne suffit plus pour maintenir ouvert l'élément de commutation 30, l'élément de commutation 30 se ferme. Comme il ressort de ce qui précède, il est possible avec le dispositif selon la figure 1 de détecter une défaillance de l'une des branches de DEL sans qu'une ligne en plus de la ligne 14 soit nécessaire entre le module de DEL 16 et le dispositif électronique de commutation et d'analyse 12. La figure 2 montre une modification par rapport à la figure 1. La modification réside surtout dans le fait que les branches de DEL 201-20n sont raccordées au moyen d'une résistance de mesure 34, à travers laquelle circule l'ensemble du courant circulant à travers les branches de DEL. Le dispositif d'essai 28 capte la baisse de tension sur la résistance de mesure 34 et la chute de tension sur l'un des éléments de résistance 22. Lorsque le rapport entre le courant cumulé circulant à travers la résistance de mesure 34 et le courant de branche circulant à travers l'une des branches de DED diffère de plus d'un valeur seuil par rapport à une valeur déterminée au-dessus du seuil, ceci est considéré comme un défaut dans au moins l'une des branches de DEL. De plus, sur la figure 2, un exemple de réalisation du dispositif de test est représenté sous forme d'un schéma bloc. Un circuit miroir de courant 50 situé parallèlement à la résistance de mesure 34 convertit le courant qui traverse la résistance de mesure 34 en une baisse de tension sur un convertisseur courant/tension 52. Cette tension et la tension chutant au niveau de l'élément de résistance 221 sont amenées à un niveau différentiel 54. Dans le cas d'une différence entre ces deux tensions de plus d'une valeur seuil, un circuit comparateur de fenêtre 56 actionne un dispositif à déclenchement 58 alimenté par la source d'énergie auxiliaire 32, de sorte que celui-ci ouvre l'élément de commutation 30. Un élément redresseur 66 empêche que la source d'énergie auxiliaire 32 soit déchargée de façon prématurée par la résistance de test 24 lorsque l'élément de commutation 30 est ouvert. L'élément de commutation 30 est réalisé dans cet exemple de façon avantageuse sous la forme d'un MOSFET (de l'anglais Metal Oxide Semiconductor Field-Effect Transistor , Transistor à Effet de Champ à Oxydes Métalliques) du type à déplétion et à canal P. On pourrait également disposer l'élément de commutation 30 du côté de l'alimentation au-dessus de la résistance de test 24 et le réaliser alors sous la forme d'un MOSFET du type à déplétion et à canal N. La source d'énergie auxiliaire 32 devrait alors également être raccordée du côté de l'alimentation. On pourrait également disposer la résistance de mesure 34 du côté de la masse, au-dessous des éléments de résistance 22, et utiliser un amplificateur d'inversion au lieu d'un miroir de courant. L'avantage du dispositif selon la figure 2 par rapport à celui de la figure 3 réside dans le fait que chacune des branches de DEL ne doit pas être reliée au dispositif de test 28 au moyen d'une ligne séparée, ce qui est compliqué, en particulier dans le cas de nombreuses branches de DEL et entraîne une dépense supplémentaire dans la commutation du dispositif de test 28. La figure 3 montre un mode de réalisation, dans lequel plusieurs dispositifs conformes à la figure 2 sont prévus. Un premier module de DEL 161 avec un dispositif de test 281 est raccordé à la diode 18 comme sur le dispositif selon la figure 2. Parallèlement à cela, un autre module de DEL 162 avec la résistance de mesure 342 et le dispositif de test 282 est raccordé à la diode 18. Les éléments de commutation 301 et 302 des dispositifs de test 281 et 282 sont branchés en série avec la résistance de test 24. Comme on le voit facilement avec le dispositif selon la figure 3, d'autres modules de DEL et dispositifs de test peuvent être commutés, et on peut contrôler un grand nombre de branches de DEL, la défaillance de l'une des branches de DEL ne pouvant être détectée cependant que globalement dans le dispositif électronique de commutation et d'analyse 12, ne permettant pas de tirer de conclusions sur la branche concernée. L'invention peut être réalisée et modifiée de diverses manières. Par exemple, on peut interconnecter sur la figure 3 également des dispositifs selon la figure 1. La structure du dispositif électronique de commutation et d'analyse peut se faire de manière très différente, par exemple par un élément à semi-conducteurs, dont la résistance de passage peut être commandée au moyen d'une activation appropriée. De même l'élément de commutation 30 du dispositif d'essai 28 peut être réalisé de façon très diverse, par exemple par un commutateur à semi-conducteur, qui est ouvert avec la tension appliquée sur le condensateur 32 lorsqu'un défaut dans les branches de DEL correspondantes est détecté. Le condensateur ou la source d'énergie auxiliaire n'est pas indispensable, étant donné que l'alimentation en tension pour l'élément de commutation 30 peut être prélevée également sur la tension d'alimentation appliquée pendant la phase d'exploitation ou la phase de test à chaud et que l'élément de commutation 30 peut être conçu de telle sorte qu'il reste ouvert pendant une durée prédéfinie, (par exemple élément bimétallique) ou de façon permanente (par exemple élément bistable). Lorsque la tension d'alimentation pour la source d'énergie auxiliaire 32 dépend de l'état de défaut dans les branches de DEL, on peut de plus tirer des conclusions sur la nature du défaut à partir de la durée de fermeture de l'élément de commutation 30, qui peut être captée dans le dispositif électronique de commutation et d'analyse 12. Dans les exemples de réalisation décrits, on a mesuré la chute de tension dans une branche de DEL sur l'élément de résistance 22 concerné. Il est évident que la chute de tension peut être mesurée également sur le branchement en série des DEL d'une branche. Les branches de DEL ne sont pas forcément identiques. La différence peut être pris en compte par exemple par des valeurs de consigne appropriées et mémorisées dans une mémoire de l'unité électronique de commutation et d'analyse. De façon avantageuse, les branches de DEL, leurs résistances de série ou résistances additionnelles (qui ne sont pas obligatoires), la résistance de test 24, le dispositif de test 28, le condensateur 32 et éventuellement la résistance de mesure 34, sont regroupés sur un corps de base commun pour former un module. Le nombre des branches de DEL peut varier, mais on peut contrôler également seulement une branche de DEL. REVENDICATIONS 1. Procédé pour tester au moins une branche de DEL, dans lequel on effectue un test à chaud, lors duquel une tension de test à chaud située au-dessus de la tension de mise en circuit de la branche de DEL est appliquée sur la au moins une branche de DEL (20) et une résistance de test (24) branchée parallèlement à cette branche, on vérifie pendant le test à chaud si un courant circulant à travers la au moins une branche de DEL s'écarte d'une valeur prédéfinie de plus d'une valeur seuil, un élément de commutation (30) branché en série avec la résistance de test est ouvert en cas d'écart de plus d'une valeur seuil, on effectue un test à froid, l'élément de commutation ouvert, lors duquel une tension de test à froid située au-dessous de la tension de mise en circuit de la branche de DEL est appliquée à la au moins une branche de DEL (20) et à la résistance de test (24) branchée en parallèle avec cette branche, et un défaut est diagnostiqué lorsque le courant de test à froid circulant alors s'écarte de plus d'une valeur prédéfinie d'une valeur de consigne. 2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel un test à froid intervient avant le test à chaud. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, dans lequel plusieurs branches de DEL (201-20n) avec une tension de mise en circuit sensiblement identique sont disposées parallèlement à la résistance de test (24) et dans lequel on vérifie, pendant le test à chaud, si des courants traversant les branches de DEL s'écartent de valeurs prédéfinies de plus d'une valeur seuil. 4. Dispositif pour tester au moins une branche de DEL, comprenant une résistance de test (24) branchée parallèlement à la au moins une branche de DEL (20), une source de tension de test (10, 12), au moyen de laquelle au choix au moins une tension de test à froid située au-dessous d'une tension de mise en circuit de la branche de DEL ou une tension de test à chaud située au-dessus de la tension de mise en circuit peut être appliquée sur le circuit parallèle constitué de la résistance de test et de la branche de DEL, et un dispositif d'analyse (12) qui capte le courant de test à froid circulant lorsqu'on applique la tension de test à froid et diagnostique un défaut lorsque le courant de test à froid s'écarte d'une valeur de consigne de plus d'une valeur seuil, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif de test (28) avec un élément de commutation (30) monté en série par rapport à la résistance de test (24) et un circuit de défaut relié à la au moins une branche de DEL, qui capte pendant le test à chaud un écart de plus d'une valeur seuil d'un courant circulant à travers la au moins une branche de DEL (20) par rapport à une valeur prédéfinie et ouvre l'élément de commutation (30) en cas d'écart de plus d'une valeur seuil, de sorte que le dispositif d'analyse (12) diagnostique un défaut lorsqu'on a une tension de test à froid appliquée à la suite de la tension de test à chaud sur le circuit parallèle constitué de la résistance d'essai d'au moins une branche de DEL. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que, lorsque une tension de test à chaud est appliquée sur le circuit parallèle constitué de la résistance de test (24) et de la branche de DEL (20), on charge une source d'énergie auxiliaire (32) avec l'énergie de laquelle on ouvre l'élément de commutation (30) en cas de défaut et on le maintient ouvert aussi longtemps que l'énergie dans la source d'énergie auxiliaire est supérieure à une valeur prédéfinie. 6. Dispositif selon la revendication 4 ou 5, la source de tension de test et de dispositif d'analyse faisant partie d'un dispositif de commutation et d'analyse (12) commandé par programme. 7. Dispositif selon l'une quelconques des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que la source d'énergie auxiliaire (32) est formée par un condensateur sur lequel la tension de test à chaud est appliquée. 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'élément de commutation (30) est fermé lorsque la tension du condensateur est inférieure à une valeur prédéfinie. 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 4 à 8, caractérisé en ce que plusieurs branches de DEL (201, ..., 2On) sont branchées parallèlement entre elles et en ce que le circuit de défaut (28) capte, comme défaut, un écart, de plus d'une valeur seuil, de chutes de tension sur les branches de DEL par rapport à des valeurs de consigne prédéfinies. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que les branches de DEL (201, ..., 20n) sont identiques entre elles et le circuit de défaut (28) capte comme défaut un écart de plus d'une valeur seuil entre les chutes de tension sur les branches de DEL. 11. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'un montage en série constitué d'une résistance de mesure (34) et du circuit en parallèle comprenant plusieurs branches de DEL (201, ..., 20n) est branché parallèlement à la résistance de test (24) et le circuit de défaut (28) capte la baisse de tension sur la résistance de mesure et la baisse de tension sur au moins l'une des branches de DEL. 12. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 4 à 11, caractérisé en ce que plusieurs modules (161, 162) sont prévus avec respectivement plusieurs branches de DEL (20, 22) et un dispositif de test (281, 282), la source de tension d'essai étant reliée à un circuit parallèle constitué de la résistance d'essai (24) et d'interrupteurs d'essai (301, 302) montés en série par rapport à cette résistance, des dispositifs d'essai et des branches de DEL montées en série de chaque module.