Brevet FR2933342A1 — publié le 20100108

Ensemble de commutation pour haut de colonne de direction de véhicule automobile, ensemble de commande et procédé de commande correspondants La présente invention concerne un ensemble de commutation pour haut de colonne de direction de véhicule automobile, un ensemble de commande et un procédé de commande correspondants. On connaît largement dans la technique des ensembles de commande pour un haut de colonne de direction de véhicule automobile. De tels ensembles regroupent dans un même système plusieurs modules de commutation pour par exemple, commander des phares, des essuie-glaces, des fonctions audio, des fonctions de téléphonie ou encore des régulateurs de vitesse, reliés à un ensemble de commutation sous-volant. Un ensemble de commutation comporte habituellement un support de base possédant une pluralité d'emplacements pouvant être reliés à des connecteurs de module de commutation, chaque module de commutation ayant au moins un commutateur pouvant prendre un état de commutation en fonction de la position de commande appliquée par un utilisateur. Pour la gestion des commandes, les ensembles de commutation comportent un microcontrôleur analogique configuré pour activer périodiquement au niveau de chaque emplacement la lecture des états de commutation des modules. La présente invention vise à proposer un système de commutation simplifié et plus performant de celui de l'état de la technique à un coût réduit. A cet effet, l'invention a pour objet un ensemble de commutation pour haut de colonne de direction de véhicule automobile comportant : un support de base possédant une pluralité d'emplacements pouvant être reliés à des connecteurs de module de commutation, chaque module de commutation ayant au moins un commutateur pouvant prendre un état de commutation en fonction de la position de commande appliquée par un utilisateur, - un microcontrôleur de gestion de l'ensemble de commutation, BRT0238FR(SFR7209) caractérisé en ce que chaque emplacement comprend au moins deux entrées numériques reliées à des mêmes sorties numériques dudit microcontrôleur et au moins deux sorties numériques reliées à des mêmes entrées numériques dudit microcontrôleur, et en ce que ledit microcontrôleur est configuré de manière à pouvoir déduire à partir d'une séquences de signaux numériques envoyés par ledit microcontrôleur en direction de chaque emplacement et des signaux numériques ayant transités par un module de commutation reçus par ledit microcontrôleur depuis chaque emplacement, au moins un état de commutation d'un commutateur relié à un emplacement. De préférence, chaque emplacement possède le même nombre prédéfini de plages 10 de connexions. Avantageusement, le microcontrôleur est configuré pour recevoir une information numérique comportant en outre un identifiant associé à l'emplacement dudit module. L'invention a aussi pour objet un ensemble de commande pour haut de colonne de direction de véhicule automobile caractérisé en ce qu'il comporte un ensemble de 15 commutation tel que décrit précédemment, et au moins un module de commutation branché à un emplacement de l'ensemble de commutation, ledit module ayant au moins un commutateur pouvant prendre un état de commutation en fonction d'une position de commande appliquée par un utilisateur. Selon différentes caractéristiques de l'ensemble de commande, 20 un nombre prédéfini de commutateurs d'un module sont reliés d'une part respectivement à un nombre identique de sorties dudit microcontrôleur et d'autre part, à une unique entrée dudit microcontrôleur, le commutateur du module de commutation comporte des éléments de contactage et un organe de commutation correspondant, la position de l'organe 25 de commutation définissant une combinaison de contacts fournissant une information numérique en entrée dudit microcontrôleur relative à un état du commutateur, les éléments de contactage sont inscrits dans une bande d'arc de cercle d'un élément rotatif dudit module, 30 les éléments de contactage sont doublés pour chaque position de l'organe de commutation à l'exception d'une position centrale, BRT0238FR(SFR7209) - les éléments de contactage sont disposés de manière que les états de commutation soient fermés dans une position centrale de l'organe de commutation, pour réaliser un test de fonctionnement dudit module. L'invention a encore pour objet un procédé de commande pour haut de colonne de direction de véhicule automobile caractérisé en ce qu'il comporte un ensemble de commande tel que décrit précédemment pour la mise en oeuvre des étapes suivantes : une première étape dans laquelle on envoie à tour de rôle et périodiquement pour chaque emplacement une séquence de signaux numériques par ledit microcontrôleur, une deuxième étape dans laquelle on reçoit depuis chaque emplacement, par ledit microcontrôleur, des signaux numériques correspondants ayant transités par un module de commutation et on déduit à partir desdites séquences de signaux numériques envoyés et desdits signaux numériques correspondants reçus, au moins un état de commutation d'un commutateur relié à un emplacement, une troisième étape dans laquelle on associe les états de commutation à une série de signaux de commande correspondants et on délivre les signaux de commande correspondants aux éléments devant être commandés et, on réitère lesdites étapes. Avantageusement, au cours de la deuxième étape, on déduit également à partir desdites séquences de signaux numériques envoyés et desdits signaux numériques correspondants reçus, au moins un identifiant associé à l'emplacement dudit module. De préférence, au cours de la deuxième étape, on mémorise l'état de commutation d'une deuxième étape précédente, on compare l'état de commutation avec l'état de commutation mémorisé, et en cas de changement de l'état de commutation, on réitère la deuxième étape, jusqu'à ce que l'état de commutation soit identique au moins à celui mémorise. D'autres avantages et caractéristiques apparaîtront à la lecture de la description de l'invention, ainsi que des dessins annexés sur lesquels : la figure 1 est une vue schématique d'un ensemble de commande selon l'invention, BRT0238FR(SFR7209) la figure 2 est un schéma synoptique de connexion d'un ensemble de commutation de l'ensemble de commande de la figure 1, la figure 3 est un schéma synoptique de connexion d'une partie des circuits électriques d'un autre exemple d'ensemble de commande, la figure 4a est une vue schématique d'éléments de l'ensemble de commande de la figure 1 selon un mode de réalisation particulier, la figure 4b est un tableau représentatif des informations numériques codées par la figure 4a et, la figure 5 représente un organigramme d'un procédé de commande selon 10 l'invention mettant en oeuvre un ensemble de commande. Sur ces figures, les éléments identiques portent les mêmes numéros de référence. Par souci de clarté, les étapes du procédé de commande sont numérotées à partir de 100. L'invention concerne un ensemble de commande pour haut de colonne de 15 direction de véhicule automobile comportant un ensemble de commutation. L'ensemble de commande est destiné à être monté sur une colonne de direction d'un véhicule automobile, au-dessous d'un volant (non représenté). Au moins un module de commutation peut être branché à un emplacement de l'ensemble de commutation, chaque module ayant au moins un commutateur pouvant 20 prendre un état de commutation en fonction d'une position de commande appliquée par un utilisateur. Pour cela, l'ensemble de commutation comporte un support de base possédant une pluralité d'emplacements pouvant être reliés à des connecteurs de module de commutation et un microcontrôleur de gestion de l'ensemble de commutation. Avantageusement, chaque 25 emplacement possède en outre le même nombre prédéfini de plages de connexions pour relier un nombre prédéfini d'entrées e et de sorties s du microcontrôleur à un module de commutation. En outre, les modules de commutation possèdent d'une part une mécatronique intrinsèque et propre qui traduit un mouvement d'un utilisateur en un changement d'état de 30 commutation et d'autre part une connectique mécanique et électrique au support qui est avantageusement standardisé pour être identique pour tous les modules pouvant être BRT0238FR(SFR7209) raccordés sur le support de base de sorte que chaque module de commutation puisse être mécaniquement raccordé dans chaque emplacement du support. Les modules de commutation sont ainsi mécaniquement raccordés dans un emplacement du support de base et en même temps, connectés électriquement. La figure 1 illustre un exemple d'ensemble de commande 1 comportant un ensemble de commutation 3 dont le support de base 5 présente quatre emplacements El, E2, E3, E4, disposés par paire sur des côtés opposés du support de base 5, pour accueillir des modules de commutation 7, tels qu'un module d'éclairage ou un module de commutation des essuie-glaces, un module de commutation de fonctions audio ou un module de commutation de régulation de vitesse, un module de commutation de téléphone ou d'un système de navigation. Dans cet exemple, chaque emplacement possède le même nombre prédéfini de plages de connexions et les modules de commutation sont standardisés. Ainsi, trois types de modules de commutation différents 8, 9, 10 sont représentés en lignes fantômes superposées de manière à illustrer leur interchangeabilité aux différents emplacements E1, E2, E3, E4 du support de base 5. Bien entendu, selon le besoin, on peut envisager un nombre plus élevé de modules de commutation 7 aussi bien en ce qui concerne leur nombre pour un seul support 5 que pour leurs fonctionnalités. Selon l'invention, chaque emplacement El, E2, E3, E4 comprend au moins deux entrées numériques reliées à des mêmes sorties numériques s1, s2 du microcontrôleur 17 et au moins deux sorties numériques reliées à des mêmes entrées numériques el, e2, e3, e4 du microcontrôleur 17. En outre, le microcontrôleur 17 est configuré de manière à pouvoir déduire à partir d'une séquences de signaux numériques envoyés par le microcontrôleur 17 en direction de chaque emplacement et des signaux numériques ayant transités par un module de commutation reçus par le microcontrôleur 17 depuis chaque emplacement El, E2, E3, E4, au moins un état de commutation d'un commutateur relié à un emplacement El, E2, E3, E4. On distingue ainsi sur l'exemple illustré en figure 3 quatre entrées el, e2, e3, e4 et deux sorties s1, s2 d'un microcontrôleur 17 reliées à des commutateurs 15 d'un module 7. BRT0238FR(SFR7209) Avantageusement, le microcontrôleur 17 est en outre configuré pour recevoir une information numérique comportant un identifiant associé à l'emplacement E1, E2, E3, E4 du module 7. Plus précisément et comme visible sur la figure 2, chaque emplacement El, E2, E3, E4 comporte par exemple sept plages de connexion L1, L2, L3, L4, L5, L6, ID qui peuvent être reliées d'une part à des pistes de connexion associées du module 7 et d'autre part, aux entrées e1, e2, e3, e4, e5, e6, e7 du microcontrôleur 17. Ainsi dans cet exemple, parmi les sept plages, six plages L1, L2, L3, L4, L5, L6 servent à transmettre des états de commutation du module 7 et une plage ID sert pour l'adressage. Chacun des quatre emplacements E1, E2, E3 et E4 comporte ainsi une plage de connexion ID dédiée à l'adressage et reliée à une entrée dédiée e7, e8, e9 et el0 du microcontrôleur 17. Bien entendu, on peut envisager selon le besoin un nombre supérieur ou inférieur de plages de connexions à la fois pour la transmission de l'état de commutation ou pour la transmission de l'identifiant au microcontrôleur 17 si on respecte la règle que le nombre N de plages de connexion est identique pour tous les emplacements El à E4 et pour tous les modules 7. Par ailleurs, on peut également envisager que l'information numérique déduite par le microcontrôleur 17 contienne également un identifiant de l'emplacement El à E4 et du 20 type du module 7 raccordé à l'ensemble de commutation 3. De manière avantageuse, les plages de connexion L1, L2, L3, L4, L5, L6 de chaque emplacement El à E4 sont avantageusement connectées et raccordées ensemble sur la même entrée e1, e2, e3, e4, e5, e6 du microcontrôleur 17 de manière à simplifier le câblage électrique. On réduit ainsi le nombre d'entrées du microcontrôleur 17 nécessaires pour 25 traiter les informations issues de chaque emplacement E1, E2 E3, E4 de l'ensemble de commutation. De préférence et comme représenté sur l'exemple de la figure 3, un nombre prédéfini de commutateurs 15a, 15b d'un module 7 sont reliés d'une part respectivement à un nombre identique de sorties s1, s2, dudit microcontrôleur 17 et d'autre part, à une 30 unique entrée el, e2, e3, e4 dudit microcontrôleur 17. BRT0238FR(SFR7209) Dans cet exemple, le module de commutation 7 possède deux sous-modules 12, 13 possédant chacun quatre commutateurs 15a, 15b. Dans le premier module 12, deux premiers commutateurs 15a, 15b sont reliés d'une part à une sortie s1 et d'autre part à l'entrée e4 et deux seconds commutateurs 15a, 15b sont reliés d'une part à une sortie s2 et d'autre part à l'entrée e3. De même dans le second module 13, deux premiers commutateurs 15a, 15b sont reliés d'une part à une sortie s1 et d'autre part à l'entrée e2 et deux seconds commutateurs 15a, 15b sont reliés d'une part à une sortie s2 et d'autre part à l'entrée el. Chaque sortie s1, s2 est reliée à un moyen de mise sous tension comprenant par exemple un transistor T1, T2, branché, de préférence via la résistance d'adaptation Rp, à une tension d'alimentation Vcc, via un régulateur 18 relié à une batterie 19, de manière qu'un signal numérique de sortie du microcontrôleur 17 permet d'amener une tension au module de commutation 7 pour permettre la lecture des états de commutation des commutateurs 15a, 15b d'un module déterminé. On prévoit également un filtre passe bas 20 devant chaque entrée el, e2, e3, e4 du microcontrôleur 17 pour protéger les entrées el, e2, e3, e4 du microcontrôleur 17. Plus en détail, si le microcontrôleur 17 applique un signal logique " 1 " à la base d'un des transistors T1 ou T2, celui-ci est rendu passant et le potentiel Vcc est appliqué au module de commutation 7, permettant ainsi la lecture des états de commutation. Ainsi, en recevant un signal depuis une sortie numérique s1, s2 du microcontrôleur 17, le module de commutation 7 déterminé est mis sous tension de façon à permettre la lecture des états de commutation des commutateurs 15a, 15b et en absence de ce signal, les pistes de connexions associées du module 7 possèdent un potentiel flottant. Avantageusement, le microcontrôleur 17 est configuré de manière à délivrer ses signaux de sortie sur un réseau de communication, en particulier un bus de réseau 21 du type LIN ou CAN, via une interface 22 reliée à l'alimentation Vcc. Selon un mode de réalisation avantageux illustré sur les figures 4a et 4b, le module de commutation 7 comporte des éléments de contactage et un organe de commutation correspondant. BRT0238FR(SFR7209) Les éléments de contactage comportent des plages de contactage 24 et des masses 25, avantageusement inscrites dans une bande d'arc de cercle d'un élément rotatif 27 du module. De préférence, les éléments de contactage 24 et 25 sont doublés pour chaque 5 position sécurisée P1, P2, P4, P5 de l'organe de commutation à l'exception d'une position centrale P3. La position P1, P2, P3, P4, P5 de l'organe de commutation définit une combinaison de contacts, fournissant une information numérique en entrée e1, e2, e3, e4 d'un microcontrôleur 17 relative à un état du commutateur 15. 10 Ainsi, dans chaque zone Z1, Z2, Z3 de l'exemple des figures 4a et 4b, la position Pl, P2, P3, P4, P5 de l'organe de commutation définit soit un contact fermé par connexion sur une plage de contactage 24, soit un contact ouvert par connexion à la masse 25. Plusieurs positions P1, P2, P3, P4, P5 de l'organe de commutation peuvent définir un contact fermé ou ouvert. Ainsi dans la zone Z1 de la figure 4A, les éléments de 15 contactage 24 et 25 sont disposés de manière que les positions P1, P2, P3, P4, P5 de l'organe de commutation définissent successivement un premier, un deuxième, un troisième contact fermé et un quatrième et un cinquième contact ouvert. Egalement dans la zone Z2, les éléments de contactage 24 et 25 sont disposés de manière que les positions PI, P2, P3, P4, P5 de l'organe de commutation définissent 20 successivement un premier, un deuxième, un troisième contact fermé et, un quatrième et un cinquième contact ouvert. Et, dans la zone Z3, les éléments de contactage 24 et 25 sont disposés de manière que les positions P1, P2, P3, P4, P5 de l'organe de commutation définissent successivement un premier contact ouvert, puis un deuxième, un troisième, un quatrième contact fermé et 25 un cinquième contact fermé. Sur le tableau correspondant de la figure 4b, on comprend que chaque position P1, P2, P3, P4, P5 de l'organe de commutation définit simultanément une combinaison de plusieurs contacts relatifs à chacune des trois zones Z1, Z2, Z3, permettant de définir par une information numérique correspondante à un état de commutation. 30 Ainsi, l'information � -1 �, codée par l'information numérique � 011 � correspond à une position P4 de l'organe de commande définissant simultanément un contact ouvert BRT0238FR(SFR7209) dans une première zone Z1, un contact fermé dans une deuxième zone Z2 et un contact fermé dans une troisième zone Z3. Cette position est représentée sur la figure 4a par des indicateurs 29 sur les plages de contactage 24 des zones Z2 et Z3 et des indicateurs 29 sur les masses 25 de la zone Z1. Sur le même principe, le tableau de la figure 4b illustre ainsi cinq combinaisons d'états de commutation correspondants aux cinq positions P1, P2, P3, P4, P5 de l'organe de commutation. On peut par exemple envisager un module de commutation 7 comportant plusieurs séries d'éléments de contactage et des organes de commutation correspondants, montés sur plusieurs éléments rotatifs associés et coder ainsi simultanément par une seule information numérique l'état de commutation de plusieurs commutateurs d'un module de commutation. En outre, les plages de contactage 24 sont avantageusement disposées de manière que les états de commutation soient fermés dans une position centrale P3 de l'organe de commutation, correspondant à l'information numérique � 0 � dans l'exemple de la figure 4a, ou � 111 � sur la ligne correspondante du tableau de la figure 4b, pour réaliser un test de fonctionnement du module de commutation. Lors du fonctionnement global de l'invention, le procédé de commande 100 peut être mise en oeuvre comme représenté par la figure 5. Dans une première étape 101 du procédé 100, on envoie à tour de rôle et périodiquement pour chaque emplacement El, E2, E3, E4 une séquence de signaux numériques en sorties s1, s2 du microcontrôleur 17. Puis, au cours d'une deuxième étape 102, on reçoit depuis chaque emplacement E1, E2, E3, E4, en entrée el, e2 dudit microcontrôleur 17, des signaux numériques correspondants ayant transités par un module de commutation. On déduit à partir des séquences de signaux numériques envoyés et des signaux numériques correspondants reçus, au moins un état de commutation d'un commutateur 15 relié à un emplacement El, E2, E3, E4. Avantageusement, au cours de la deuxième étape 102, on déduit également à partir des séquences de signaux numériques envoyés et des signaux numériques correspondants reçus, au moins un identifiant associé à l'emplacement El, E2, E3, E4 du module 7. BRT0238FR(SFR7209) De préférence, au cours de la deuxième étape 102, on mémorise l'état de commutation d'une deuxième étape 102 précédente, on compare l'état de commutation avec l'état de commutation mémorisé, et en cas de changement de l'état de commutation, on réitère la deuxième étape 102, jusqu'à ce que l'état de commutation soit identique au moins à celui mémorisé. On préférera ainsi réitérer l'étape de détermination de l'état de commutation trois fois de suite lorsqu'un changement d'état de commutation est déterminé afin de s'assurer que l'utilisateur a bien souhaité un changement d'état avant de rendre celui-ci effectif. Ensuite, dans une troisième étape 103, on associe les états de commutation à une série de signaux de commande correspondants et on délivre les signaux de commande correspondants aux éléments devant être commandés pour par exemple commander l'essuyage par intermittence des essuie-glaces et enfin on réitère les étapes 101, 102, 103. On obtient ainsi un ensemble de commande simplifié et plus performant, pouvant être facilement standardisé et dans lequel on peut facilement raccorder plusieurs modules optionnels à l'ensemble de commutation. BRT0238FR(SFR7209) REVENDICATIONS1. Ensemble de commutation pour haut de colonne de direction de véhicule automobile comportant : un support de base (5) possédant une pluralité d'emplacements (El, E2, E3, E4) pouvant être reliés à des connecteurs de module de commutation (7), chaque module de commutation (7) ayant au moins un commutateur (15) pouvant prendre un état de commutation en fonction de la position de commande appliquée par un utilisateur, - un microcontrôleur (17) de gestion de l'ensemble de commutation, caractérisé en ce que chaque emplacement (El, E2, E3, E4) comprend au moins deux entrées numériques reliées à des mêmes sorties numériques (si, s2) dudit microcontrôleur (17) et au moins deux sorties numériques reliées à des mêmes entrées numériques (el, e2, e3, e4) dudit microcontrôleur (17), et en ce que ledit microcontrôleur (17) est configuré de manière à pouvoir déduire à partir d'une séquences de signaux numériques envoyés par ledit microcontrôleur (17) en direction de chaque emplacement et des signaux numériques ayant transités par un module de commutation reçus par ledit microcontrôleur (17) depuis chaque emplacement (El, E2, E3, E4), au moins un état de commutation d'un commutateur relié à un emplacement (El, E2, E3, E4). 2. Ensemble de commutation selon la revendication 1, caractérisé en ce que 20 chaque emplacement (El, E2, E3, E4) posséde le même nombre prédéfmi de plages de connexions. 3. Ensemble de commutation selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le microcontrôleur (17) est configuré pour recevoir une information numérique comportant en outre un identifiant (ID) associé à l'emplacement (E1, E2, E3, 25 E4) dudit module (7). 4. Ensemble de commande pour haut de colonne de direction de véhicule automobile caractérisé en ce qu'il comporte un ensemble de commutation selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 et au moins un module de commutation (7) branché à un emplacement (E1, E2, E3, E4) de l'ensemble de commutation, ledit module (7) ayant au 30 moins un commutateur (15) pouvant prendre un état de commutation en fonction d'une position de commande appliquée par un utilisateur. BRT0238FR(SFR7209) 5. Ensemble de commande selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'un nombre prédéfini de commutateurs (15a, 15b) d'un module de commutation (7) sont reliés d'une part respectivement à un nombre identique de sorties (si, s2) dudit microcontrôleur (7) et d'autre part, à une unique entrée (e1) dudit microcontrôleur (17). 6. Ensemble de commande selon l'une quelconque des revendications 4 ou 5, caractérisé en ce que le commutateur (15) du module de commutation (7) comporte des éléments de contactage (24, 25) et un organe de commutation correspondant, la position (P1, P2, P3, P4, P5) de l'organe de commutation définissant une combinaison de contacts permettant de définir une information numérique correspondante à un état de commutation du commutateur (15) en entrée dudit microcontrôleur (17). 7. Ensemble de commande selon la revendication 6, caractérisé en ce que les éléments de contactage (24, 25) sont inscrits dans une bande d'arc de cercle d'un élément rotatif (27) dudit module (7). 8. Ensemble de commande selon l'une quelconque des revendications 6 ou 7, caractérisé en ce que les éléments de contactage (24, 25) sont doublés pour chaque position (P1, P2, P4, P5) de l'organe de commutation à l'exception d'une position centrale (P3). 9. Ensemble de commande selon la revendication 8, caractérisé en ce que les éléments de contactage (24, 25) sont disposés de manière que les états de commutation soient fermés dans une position centrale (P3) de l'organe de commutation, pour réaliser un test de fonctionnement dudit module (7). 10. Procédé de commande pour haut de colonne de direction de véhicule automobile caractérisé en ce qu'il comporte un ensemble de commande selon l'une quelconque des revendications 4 à 9 pour la mise en oeuvre des étapes suivantes : une première étape (101) dans laquelle on envoie à tour de rôle et périodiquement pour chaque emplacement une séquence de signaux numériques par ledit microcontrôleur, une deuxième étape (102) dans laquelle on reçoit depuis chaque emplacement, par ledit microcontrôleur, des signaux numériques correspondants ayant transités par un module de commutation et on déduit à partir desdites séquences de signaux numériques envoyés et desdits signaux numériques correspondants reçus, au moins un état de commutation d'un commutateur relié à un emplacement, BRT0238FR(SFR7209)- une troisième étape (103) dans laquelle on associe les états de commutation à une série de signaux de commande correspondants et on délivre les signaux de commande correspondants aux éléments devant être commandés et, - on réitère lesdites étapes (101, 102, 103). 11. Procédé de commande selon la revendication 10, caractérisé en ce qu'au cours de la deuxième étape (102), on déduit également à partir desdites séquences de signaux numériques envoyés et desdits signaux numériques correspondants reçus, au moins un identifiant associé à l'emplacement dudit module. 12. Procédé de commande selon l'une quelconque des revendications 10 ou 11, caractérisé en ce qu'au cours de la deuxième étape (102), on mémorise l'état de commutation d'une deuxième étape (102) précédente, on compare l'état de commutation avec l'état de commutation mémorisé, et en ce qu'en cas de changement de l'état de commutation, on réitère la deuxième étape (102), jusqu'à ce que l'état de commutation soit identique au moins à celui mémorisé. 20 25 BRT0238FR(SFR7209)