Brevet FR2912851A1 — publié le 20080822

Dispositif d'identification pour un véhicule automobile La présente invention est relative à un dispositif d'identification pour un véhicule automobile, en particulier elle concerne le circuit de gestion d'alimentation d'un tel dispositif. De ces jours, les fonctionnalités des produits électroniques du type nomade , c'est-à-dire des produits qu'un utilisateur porte sur soi comme par exemple des téléphones mobiles, des lecteurs MP3, des télécommandes pour verrouiller et déverrouiller par exemple un véhicule automobile, sont de plus en plus étendues. Ainsi, il y a un certain nombre d'années, le dispositif d'identification pour un véhicule également appelé identifiant ne comportait qu'une clé conforme mécanique et une télécommande radiofréquence associées au véhicule pour verrouiller et déverrouiller le véhicule, ainsi qu'un immobiliseur sous forme d'un transpondeur passif qui communiquait avec l'ordinateur de bord du véhicule pour autoriser ou non le démarrage du véhicule. Dans cet identifiant, seule la télécommande était consommatrice d'énergie et une pile non rechargeable pouvait fonctionner un an sans défaillance. Or aujourd'hui, l'identifiant incorpore des fonctions supplémentaires pour l'utilisateur. Une telle fonction supplémentaire consiste par exemple en un circuit permettant de localiser le véhicule, un afficheur pour montrer un certain nombre d'informations sur l'état du véhicule, comme par exemple l'état de verrouillage, la température interne du véhicule, le niveau du réservoir de carburant, les titres des morceaux de musique chargés dans le système audio du véhicule ou encore d'autres informations, et le cas échéant des moyens de commande pour faire fonctionner à distance des circuits choisis avant de prendre le véhicule (par exemple un circuit de :25 préchauffage du véhicule, le dégivrage du pare-brise). De tels identifiants avec des fonctionnalités élargies contribuent au bien être du conducteur et de ses passagers par une augmentation considérable du confort. Or, ces nouvelles fonctionnalités sont généralement réalisés par l'intermédiaire de circuits électroniques, en particulier des circuits radiofréquence bidirectionnels de 30 puissance communiquant sur une distance de plusieurs centaines de mètres (jusqu'à plus BRT TC 0054 ù AFR0513 de 300m) avec le véhicule et un écran d'affichage LCD ayant une consommation importante d'énergie électrique. C'est pourquoi de tels identifiants sont munis d'accumulateurs rechargeables et lorsque le conducteur entre dans son véhicule, il place l'identifiant dans un emplacement prédéfini qui sert en même temps de station de recharge, par exemple via un circuit inductif. Cependant, par exemple après une absence prolongée lorsque l'utilisateur laisse son véhicule dans un garage ou pour des systèmes d'accès à mains libres pour lesquels il n'est plus nécessaire de placer l'identifiant dans un emplacement prédéfini, il se peut que la recharge de l'accumulateur intervient trop tard et que ce dernier ne contient plus assez d'énergie pour faire fonctionner toutes les fonctionnalités de l'identifiant, comme par exemple un afficheur ou les circuits radiofréquence bidirectionnels de puissance. Dans ces conditions, il est nécessaire de pouvoir assurer dans la durée les fonctions vitales de l'identifiant comme par exemple les fonctions de télécommande pour verrouiller et déverrouiller le véhicule. Pour ce faire, il est connu d'équiper l'identifiant de deux sources d'énergie indépendantes, par exemple un accumulateur rechargeable pour les fonctions dites de confort et une pile longue durée pour la fonction télécommande. Toutefois, dans cette configuration, la pile longue durée se décharge au fur et à mesure à chaque utilisation de la télécommande et on ne tire aucun bénéfice de disposer dans un même boîtier d'un accumulateur rechargeable. De plus, il est nécessaire de prévoir une pile ayant une grande capacité de stockage d'énergie électrique ce qui revient assez cher. Dans une version optimisée, on connaît des circuits de gestion d'alimentation ayant un accumulateur rechargeable d'une part et une pile de secours d'autre part qui sont couplés via un circuit additionneur à diodes, comme cela est représenté sur le figure 1. Par S1, on désigne une source principale d'énergie tel qu'un accumulateur rechargeable apte à assurer l'alimentation de l'ensemble des fonctionnalités de l'identifiant. Par S2, on désigne une source secondaire de secours non-rechargeable, par exemple une simple pile électrique, dont les capacités de charge électrique sont seulement dimensionnées pour assurer le maintien des fonctions vitales (par exemple de verrouillage BRT TC 0054 ù AFRO513 et déverrouillage par télécommande) en cas d'indisponibilité de la source principale d'énergie SI. La quantité d'énergie stockée dans cette source S2 est très faible au regard de celle pouvant être stockée dans la source S1. Deux interrupteurs réalisés par exemple par des diodes D1 et D2, connectent et déconnectent les sources d'énergie S1 et S2 à un circuit de charge 1, c'est-à-dire le circuit radiofréquence, l'afficheur etc. Ainsi, le critère de sélection de la source fournissant l'énergie au circuit de charge 1 est simplement le niveau de tension des sources S1 et S2. La source ayant la tension de sortie la plus élevée est connectée à la charge. Bien que la gestion de l'alimentation électrique soit plus avantageuse que les circuits complètement séparés, ce mode de réalisation présente certaines limitations. En effet, il n'y a pas de contrôle sur la sélection de la source d'énergie à débiter, et par conséquent les deux sources se déchargent simultanément. On ne peut pas empêcher la consommation à partir de la source S2 avant que la source SI soit complètement épuisée. La source S2 se trouve donc déchargée en même temps que la source principale, SI et donc celle-ci ne remplit plus son rôle de secours, c'est-à-dire qu'elle est disponible à 100% quand la source SI est proche de l'épuisement. De plus, l'énergie perdue dans le circuit de commutation, lorsqu'il est réalisé avec des diodes simples, représente une fraction importante de l'énergie totale disponible. Cette perte se traduit par une diminution significative de l'autonomie de fonctionnement d'un identifiant ainsi alimenté. La présente invention vise à proposer un circuit de gestion de l'alimentation optimisé pour un module de commande autonome avec des premières fonctionnalités de base et des secondes fonctionnalités de confort. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif d'identification pour véhicule automobile comprenant au moins une première unité électronique pour réaliser au moins une fonction de confort, au moins une seconde unité électronique pour réaliser au moins une fonction de base, une source électrique rechargeable et une source électrique de secours pour alimenter lesdites unités électroniques, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une unité de contrôle de l'état de charge de la source rechargeable et une unité de commutation ayant des première et seconde entrées d'alimentation connectées BRT TC 0054 û AFR0513 respectivement à la source rechargeable et à la source de secours, une entrée de commande connectée à une sortie associée de ladite unité de contrôle et une sortie d'alimentation connectée à ladite seconde unité électronique, l'unité de commutation comprenant un commutateur isolant ladite source de secours lorsque l'état de charge ladite source rechargeable est supérieur ou égal à un seuil prédéfini et branchant cette source de secours à ladite seconde unité électronique lorsque l'état de charge de ladite source rechargeable est inférieur à un seuil prédéfini pour assurer l'alimentation électrique de la seconde unité permettant de réaliser les fonctions de base. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la 1.0 description suivante, donnée à titre d'exemple, sans caractère limitatif, en regard des dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 montre un schéma synoptique d'un circuit de gestion d'alimentation connu de l'état de a technique, la figure 2 montre un schéma d'un dispositif d'identification selon l'invention, 15 la figure 3 montre un schéma bloc de divers composants du dispositif d'identification selon l'invention, et la figure 4 montre un schéma synoptique d'un circuit de gestion d'alimentation selon l'invention. La figure 2 montre un schéma d'un dispositif 3 d'identification selon 20 l'invention. Ce dispositif 3 se présente sous la forme d'un badge et comporte en outre un afficheur d'informations 5 (par exemple un écran LCD), des boutons de commande, par exemple un bouton 7 de verrouillage du véhicule, un bouton 9 de déverrouillage du véhicule, un bouton d'ouverture du coffre 11 et une interface 25 tactile 13, permettant par exemple de naviguer dans un menu affiché sur l'afficheur 5. La figure 3 montre un schéma bloc de divers composants du dispositif d'identification selon l'invention. En particulier, le dispositif d'identification selon l'invention comprend au 30 moins une première unité électronique 15 pour réaliser au moins une fonction de BRT TC 0054 ù AFRO513 confort et au moins une seconde unité électronique 17 pour réaliser au moins une fonction de base. Les termes de fonction de confort et fonction de base se définissent l'un par rapport à l'autre, c'estûà-dire on introduit une certaine hiérarchisation dans les fonctions. En pratique, une fonction de base est une fonction que l'on estime prioritaire et qui doit pouvoir être assurée le plus longtemps possible. A l'inverse, on accepte sous certaines conditions qu'une fonction de confort n'est plus assurée. Concrètement, pour un dispositif d'identification selon l'invention, la fonction de télécommande avec son circuit d'émission radiofréquence 19 avec une portée d'environ 5m, c'est-à-dire le circuit de télécommande pour verrouiller et déverrouiller un véhicule automobile, est une fonction de base. En revanche, l'étage de radiocommunication bidirectionnelle longue portée (jusqu'à 300m environ), l'afficheur d'informations 5, l'interface de saisie d'informations 13 tel qu'un clavier ou une interface tactile, et/ou une prise pour un bus de série universel (généralement connu sous le nom prise USB pour Universal Series Bus ) sont considérés comme des fonctions de confort, c'est-à-dire que l'on accepte, par exemple si les sources d'alimentation électriques sont trop faibles, que leur fonctionnement n'est plus assuré. Pour alimenter lesdites unités électroniques 15 et 17, on a également représenté sur cette figure 3 une source électrique rechargeable S1 par exemple une pile LI-ION rechargeable présentant une tension de sortie comprise entre 3V et 4,2 V et une source électrique de secours, par exemple une pile Lithium ayant une tension de sortie comprise entre 2,7V et 3,3V. :25 Le branchement des sources d'alimentation électrique est détaillé à la figure 4. Outre les sources S1, S2 ainsi que les unités électroniques 15 et 17, le dispositif d'identification selon l'invention comprend une unité 25 de contrôle de l'état de charge de la source rechargeable et une unité de commutation 27. 30 L'unité 25 de contrôle de l'état de charge comprend par exemple un microcontrôleur alimentée par l'intermédiaire de la source rechargeable S1. BRT TC 0054 ù AFR0513 Bien entendu, il est avantageux d'utiliser ce microprocesseur 25 non seulement pour surveiller l'état de charge de la source rechargeable SI, mais aussi pour gérer, traiter et faire fonctionner toutes les unités électroniques 5, 13, 21, 23 permettant de réaliser des fonctions de confort. De préférence, le microcontrôleur comprend une sortie 29 qui est connectée à une entrée de commande correspondante de l'unité de commutation 27 et qui est configurée de manière à changer d'état logique lorsque la tension d'alimentation est inférieure au seuil de fonctionnement du microcontrôleur. En d'autres termes, si le microcontrôleur n'est plus suffisamment alimenté, il se réinitialise et la sortie 29 change d'état logique (par exemple en haute impédance). L'unité de commutation 27 présente une première et seconde 33 entrées d'alimentation connectées respectivement à la source rechargeable S1 et à la source de secours S2. Comme déjà évoqué précédemment, une entrée de commande 35 est connectée à la sortie 29 associée de ladite unité de contrôle 25. ] 5 Une sortie d'alimentation 37 est connectée à ladite seconde unité électronique 17. Pour réunir les deux entrées 31 et 33 vers la sortie 37, l'unité 27 comprend une partie de circuit 38 formant additionneur avec deux diodes D1 et D2 dont la sortie est connectée à ladite seconde unité électronique 17. De préférence, les 20 diodes Dl et D2 sont des diodes du type Schottky de manière à consommer pratiquement pas d'énergie. L'unité de commutation 27 comprend un commutateur 39 dont la position dépend du signal à l'entrée 35 de l'unité de commutation. En position ouverte, c'est-à-dire lorsque l'état de charge de ladite source 25 rechargeable S1 est supérieur ou égal à un seuil prédéfini, le commutateur 39 est en position ouverte de manière à isoler complètement la source de secours S2. En position fermée, c'est-à-dire lorsque l'état de charge de ladite source rechargeable est inférieur à un seuil prédéfini, le commutateur 39 branche cette source de secours S2 à la seconde unité électronique 17, de préférence via le :30 circuit additionneur 38 pour assurer l'alimentation électrique de la seconde unité permettant de réaliser les fonctions de base. BRT TC 0054 û AFRO513 Le fonctionnement du dispositif d'identification selon l'invention est le suivant : Supposons que SI est complètement chargée et présente donc une tension en sortie d'environ 4,2V. Dans ce cas, le microcontrôleur fonctionne normalement et toutes les fonctions du dispositif d'identification sont assurées par une alimentation électrique depuis la source SI, c'est-à-dire aussi bien les fonctions de confort que les fonctions de base. Pendant ce temps, la sortie 29 du microcontrôleur est à basse impédance et le commutateur 39 en position ouverte. Ainsi, on assure que la source de secours est complètement isolée et préservée des circuits électriques. Sans rechargement de la source SI, la tension de sortie de SI diminue jusqu'à atteindre par exemple environ 3,3V. A ce moment, la tension est trop faible pour faire fonctionner le microcontrôleur et celui-ci va se réinitialiser, provoquant ainsi la commutation dudit commutateur 39 pour le branchement de ladite pile de secours S2 à ladite seconde unité électronique 17. A ce stade, comme la tension en sortie de SI (environ 3,3V) est toujours supérieure à celle de S2 (environ 3V) et comme la tension minimum nécessaire pour faire fonctionner la télécommande de l'unité 17 est d'environ 2,7V, l'alimentation est dans un premier stade toujours assurée par la source SI bien que S2 soit également branchée via le circuit additionneur. C'est seulement quand la tension de sortie de SI est inférieure à celle de S2, que la source de secours va effectivement alimenter le circuit de la télécommande. On comprend donc que la source de secours est préservée au maximum, garantissant ainsi une durée de vie importante d'environ 2 ans et plus à la pile de secours. BRT TC 0054 ù AFR0513 REVENDICATIONS 1. Dispositif d'identification(3) pour véhicule automobile comprenant - au moins une première unité électronique (15) pour réaliser au moins une fonction de confort, - au moins une seconde unité électronique (17) pour réaliser au moins une fonction de base, - une source électrique rechargeable (SI) et une source électrique de secours (S2) pour alimenter lesdites unités électroniques (15,17), caractérisé en ce qu'il comprend en outre une unité (25) de contrôle de l'état de charge de la source rechargeable et une unité (27) de commutation ayant des première (31) et seconde (33) entrées d'alimentation connectées respectivement à la source rechargeable (SI) et à la source de secours (S2), une entrée de commande (35) connectée à une sortie associée (29) de ladite unité de contrôle (25) et une sortie d'alimentation (37) connectée à ladite seconde unité électronique (17), l'unité de commutation (27) comprenant un commutateur (39) isolant ladite source de secours (S2) lorsque l'état de charge ladite source rechargeable est supérieur ou égal à un seuil prédéfini et branchant cette source de secours (S2) à ladite seconde unité électronique lorsque l'état de charge de ladite source rechargeable est inférieur à un seuil prédéfini pour assurer l'alimentation électrique de la seconde unité (17) permettant de réaliser les fonctions de base. Dispositif d'identification selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'unité de contrôle (25) comprend un microcontrôleur alimentée par l'intermédiaire de la source rechargeable (SI). Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que la sortie (29) du microcontrôleur connectée à ladite entrée (35) de commande de l'unité de commutation (27) est configurée de manière à changer d'état logique lorsque la tension d'alimentation est inférieure au seuil de fonctionnement du microcontrôleur, provoquant ainsi la commutation dudit commutateur (39) BRT TC 0054 ù AFR0513 20 2. 25 3. 30pour le branchement de ladite source de secours (S2) à ladite seconde unité électronique (17). 4. Dispositif d'identification selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la première unité électronique (15) comprend un étage (21) de radiocommunication bidirectionnelle longue portée et/ou un afficheur (5) d'informations et/ou une interface (13) de saisie d'informations tel qu'un clavier ou une interface tactile, et/ou une prise (23) pour un bus de série universel. 5. Dispositif d'identification selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite seconde unité électronique (17) comprend un circuit (19) d'émission radiofréquence courte portée, en particulier un circuit de télécommande pour verrouiller et déverrouiller un véhicule automobile. 6. Dispositif d'identification selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'unité de commutation (27) comprend en outre une partie de circuit formant additionneur (38) avec deux diodes (Dl, D2) dont la sortie est connectée à ladite seconde unité électronique (17). 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que les diodes (Dl, D2) sont des diodes du type Schottky. 25 BRT TC 0054 ù AFRO513