Brevet FR2948766A1 — publié le 20110204

PROCÉDÉ D'ANALYSE DE LA ROBUSTESSE D'ÉQUIPEMENT(S) EN FONCTION DES CONDITIONS POUVANT RÉGNER DANS LEUR FUTUR ENVIRONNEMENT L'invention concerne certains équipements qui sont destinés à être implantés dans un système où les conditions sont susceptibles de varier dans le temps, et plus précisément l'analyse de la robustesse de ces équipements en fonction desdites conditions. Zo On notera que l'invention concerne tout type d'équipement destiné à être implanté dans un endroit prédéfini d'un système au sein duquel les conditions (notamment climatiques et/ou aéroliques) peuvent varier, comme par exemple et non limitativement un véhicule, éventuellement de type automobile. 15 Comme le sait l'homme de l'art, certains équipements, comme par exemple et non limitativement des autoradios ou des lecteurs de disques compacts de véhicule, sont fabriqués en fonction d'un cahier des charges théorique. Par conséquent, leurs éléments électriques et/ou électroniques sont théoriquement capables de supporter certaines conditions prédéfinies. 20 Afin de s'en assurer, on peut utiliser des logiciels applicatifs qui simulent le comportement de certains éléments en fonction de la température et compte tenu de leurs caractéristiques physiques propres. Il est également possible d'effectuer des tests réels de tenue en température, comme par exemple ceux qui sont spécifiés par les normes et cahiers des charges qui s'adressent 25 aux équipements audio. Or, il arrive fréquemment que les conditions théoriques envisagées et/ou les conditions de test de tenue en température ne correspondent pas aux conditions qui règnent effectivement dans l'environnement d'un équipement une fois qu'il a été installé dans un système. Cela peut par 30 exemple être le cas d'un autoradio implanté dans une planche de bord de véhicule où il peut parfois régner des températures très élevées en raison d'une exposition en plein soleil et/ou de flux d'air de très faibles débits et donc ne favorisant pas les échanges thermiques. Il en résulte que certains équipements font l'objet de défauts de fonctionnement une fois qu'ils ont été installés dans un système (parfois même en l'absence de conditions (très) difficiles). L'invention a donc pour but de proposer un procédé permettant d'analyser la robustesse d'un équipement en fonction de conditions qui sont susceptibles de régner dans son futur environnement connu. Elle propose plus précisément à cet effet un procédé comprenant les étapes suivantes : i) placer des capteurs, propres à mesurer au moins un paramètre représentatif de la température, en des endroits choisis d'environnements respectifs d'éléments de l'équipement, qui sont propres à produire de la chaleur en fonctionnement et qui présentent des caractéristiques physiques connues, ii) équiper cet équipement de sorte qu'il se retrouve dans des conditions de connexion représentatives d'une connexion standard, iii) placer cet équipement équipé dans une enceinte d'analyse, représentative de son futur environnement, iv) établir une température stabilisée choisie dans l'enceinte d'analyse, v) faire fonctionner cet équipement équipé selon au moins un ensemble de réglages choisi, et collecter les valeurs du paramètre mesurées par chacun des capteurs, et vi) comparer les valeurs mesurées et collectées dans les environnements respectifs des éléments à des valeurs de même type déduites des caractéristiques physiques connues de ces éléments compte tenu de la température stabilisée choisie et de l'ensemble de réglages choisi, de manière à déterminer un éventuel défaut de fonctionnement de l'un au moins des éléments. Le procédé selon l'invention peut comporter d'autres caractéristiques qui peuvent être prises séparément ou en combinaison, et notamment : - à l'étape vi) on peut enregistrer chaque éventuel défaut de fonctionnement d'au moins un élément de l'équipement, qui ne fait pas l'objet d'une mesure de paramètre par un capteur, en fonction de la température stabilisée choisie et de l'ensemble de réglages choisi ; - on peut réitérer au moins une fois les étapes iv) à vi) avec au moins une autre température stabilisée choisie ; - on peut réitérer au moins une fois les étapes v) et vi) avec au moins un autre ensemble de réglages choisi ; - à l'étape v) le paramètre mesuré peut être la puissance thermique dissipée ; - à l'étape vi) on peut déduire des comparaisons des marges de fabrication pour certains au moins des éléments ; - on peut effectuer la collecte des valeurs mesurées un nombre choisi de fois et on peut procéder aux comparaisons lors de chaque collecte ; - on peut effectuer les collectes pendant une durée choisie après l'obtention de chaque température stabilisée choisie. L'invention est bien adaptée, bien que non limitativement, à l'analyse de la robustesse d'un équipement de véhicule, éventuellement de type automobile, comme par exemple un autoradio ou un lecteur de disques compacts. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à l'examen de la description détaillée ci-après, et du dessin annexé, sur lequel l'unique figure illustre schématiquement et fonctionnellement un exemple d'équipement installé à l'intérieur d'une enceinte d'analyse et couplé, tout comme ladite enceinte d'analyse à un dispositif de contrôle et d'analyse. Le dessin annexé pourra non seulement servir à compléter l'invention, mais aussi contribuer à sa définition, le cas échéant. L'invention a pour but d'offrir un procédé destiné à analyser la robustesse d'un équipement (EQ), devant être implanté dans un système, en fonction de conditions qui sont susceptibles de régner dans son futur environnement au sein dudit système. Dans ce qui suit, on considère, à titre d'exemple non limitatif, que le système est un véhicule automobile, comme par exemple une voiture. Mais, l'invention n'est pas limitée à ce type de système. Elle concerne en effet tout type de système pouvant être équipé d'au moins un équipement (EQ) dont certains au moins des éléments constituants sont sensibles aux conditions environnantes. Par ailleurs, on considère dans ce qui suit, à titre d'exemple non limitatif, que l'équipement (EQ) est un équipement audio, comme par exemple un autoradio ou un lecteur de disques compacts (ou CDs) destiné à être implanté dans une planche de bord de véhicule. Mais, l'invention n'est pas limitée à ce type d'équipement. Elle concerne en effet tout type d'équipement comprenant des éléments qui pour certains au moins sont sensibles aux conditions environnantes (notamment climatiques et/ou aéroliques). On a schématiquement et fonctionnellement représenté sur l'unique figure un exemple d'équipement EQ (par exemple un autoradio) comprenant, d'une part, des éléments El i, ci-après appelés premiers éléments, produisant de la chaleur en fonctionnement et présentant des caractéristiques physiques connues, et d'autre part, des éléments E2j ci-après appelés seconds éléments, éventuellement de type mécanique, et ne produisant pas, a priori, de chaleur en fonctionnement (ou du moins ne produisant pas une quantité de chaleur suffisamment importante pour perturber des éléments voisins). Dans l'exemple non limitatif illustré, l'équipement EQ comprend cinq premiers éléments E11 à E15 (i = 1 à 5) et sept seconds éléments E21 à E27 (j = 1 à 7). Mais, un équipement EQ peut comprendre plus ou moins de cinq premiers éléments E1 i et/ou plus ou moins de sept seconds éléments E2j. D'une manière générale, un équipement EQ doit comprendre au moins un premier élément E1 i, ainsi qu'éventuellement au moins un second élément E2j. Afin de permettre l'analyse d'un équipement EQ, l'invention propose de mettre en oeuvre un procédé comprenant six étapes principales. Ce procédé selon l'invention peut par exemple être mis en oeuvre au moyen d'un système d'analyse du type de celui qui est illustré sur l'unique figure et qui comprend des capteurs Ci, une enceinte d'analyse EN et un dispositif de contrôle et d'analyse D. Il est important de noter que l'enceinte d'analyse EN est représentative du futur environnement de l'équipement EQ analysé. Plus précisément, cette enceinte d'analyse EN est destinée à reproduire au mieux l'environnement dans lequel se retrouvera l'équipement EQ une fois qu'il aura été installé dans un système. Dans l'exemple non limitatif ici considéré, l'enceinte d'analyse EN reproduit l'environnement de l'équipement audio EQ dans le logement qui l'accueillera dans une planche de bord de véhicule. Pour ce faire l'enceinte d'analyse EN comprend par exemple un logement similaire au futur logement d'accueil et dans lequel débouche éventuellement au moins un conduit dans lequel peut circuler un flux d'air représentatif d'un échange d'air (ou aérolique) avec des zones voisines du futur logement d'accueil. II est important de noter que chaque capteur Ci est agencé de manière à mesurer au moins un paramètre physique qui est représentatif de la température locale, comme par exemple et non limitativement la puissance thermique dissipée (ou dégagée ou encore rayonnée). A cet effet, on peut par exemple utiliser des thermocouples. Une première étape principale (i), du procédé selon l'invention, consiste à placer des capteurs Ci (du type précité) en des endroits choisis d'environnements respectifs de premiers éléments El i préalablement choisis au sein de l'équipement EQ. Ces premiers éléments El i sont sélectionnés préalablement lors de tests (cartographie thermique). Il s'agit généralement de ceux qui dissipent le plus de calories au sein d'un équipement EQ. Dans l'exemple non limitatif illustré, cinq capteurs Ci ont été respectivement placés dans les environnements respectifs des cinq premiers éléments El i. On notera que les capteurs Ci ne sont pas nécessairement placés sur les premiers éléments El i. Ils peuvent en effet être placés à des distances choisies qui peuvent être identiques ou qui peuvent varier d'un premier élément E1 i à l'autre E1 i'. Chaque lieu d'implantation est préalablement déterminé en fonction du type du premier élément El i auquel il doit être associé. Par exemple, dans le cas d'un autoradio de voiture, on peut placer un premier capteur sur la façade avant de commande, un deuxième capteur à quelques millimètres de la paroi arrière (par exemple à proximité d'un radiateur de refroidissement), un troisième capteur à quelques millimètres de la zone centrale de la paroi supérieure (ou capot supérieur), un quatrième capteur à quelques millimètres de la zone centrale de la paroi inférieure (ou capot inférieur), un cinquième capteur à quelques millimètres de la zone centrale de l'une des parois latérales, au voisinage d'un élément à transistor(s) de type MOSFET, et un capteur à quelques millimètres de la zone centrale de l'une des parois latérales, au voisinage d'un élément d'amplification. Une deuxième étape principale (ii), du procédé selon l'invention, consiste à équiper l'équipement EQ de sorte qu'il se retrouve dans des conditions de connexion qui sont représentatives de sa connexion standard au sein du système dans lequel il est destiné à être implanté. Par exemple, dans le cas d'un autoradio de voiture, la connexion standard consiste à placer sur les sorties de connexion aux quatre haut-parleurs des composants offrant une charge résistive d'environ 4 à 5 ohms et à raccorder ces quatre sorties de haut-parleurs à des longueurs maximales de câbles (correspondant au pire cas en terme de distance, typiquement 5 à 7 mètres dans une voiture). Par exemple, dans le cas d'un lecteur de CDS, la connexion standard consiste à placer sur la sortie de connexion à l'amplificateur un composant offrant une impédance d'environ quelques ohms (par exemple de l'ordre de 4 à 8 ohms pour l'interfaçage de charges simulant la présence de haut parleurs) et à raccorder cette sortie de connexion à une longueur maximale de câble (correspondant au pire cas en terme de distance, typiquement 6 à 8 mètres (lorsque le lecteur est situé dans le coffre arrière d'une voiture)). Une troisième étape principale (iii), du procédé selon l'invention, consiste à placer l'équipement EQ, une fois équipé, dans l'enceinte d'analyse EN. Par exemple, dans le cas d'un autoradio de voiture, on place ce dernier dans le logement de l'enceinte d'analyse EN qui simule son futur logement d'accueil. On comprendra que ce placement peut également comporter une phase de couplage de chaque capteur Ci au dispositif de contrôle et d'analyse D. Ce couplage peut se faire directement au moyen de câbles électriques que l'on connecte à des connecteurs dédiés du dispositif de contrôle et d'analyse D, ou bien indirectement via des premiers câbles électriques que l'on connecte à des connecteurs dédiés de l'enceinte d'analyse EN qui sont eux-mêmes connectés via des seconds câbles électriques à des connecteurs dédiés du dispositif de contrôle et d'analyse D. Mais, on peut également utiliser des capteurs Ci capables de communiquer directement par voie d'ondes (radio) avec le dispositif de contrôle et d'analyse D. Une quatrième étape principale (iv), du procédé selon l'invention, consiste à établir une température stabilisée choisie à l'intérieur de l'enceinte 1 o d'analyse EN. Pour ce faire, on peut par exemple utiliser des résistances chauffantes implantées dans l'enceinte d'analyse EN et/ou à l'extérieur de cette dernière (EN), et dont les paramètres de fonctionnement peuvent par exemple être contrôlés par le dispositif de contrôle et d'analyse D. On 15 comprendra que les paramètres de fonctionnement des résistances chauffantes sont choisis de manière à imposer la température stabilisée choisie compte tenu de leurs caractéristiques. Par exemple, on peut choisir une température stabilisée sensiblement égale à 25°C, ou bien à 50°C ou encore à 75°C. 20 On notera que dans cette quatrième étape principale (iv) on peut également et éventuellement injecter au moins un flux d'air selon un débit choisi via au moins un conduit de l'enceinte d'analyse EN, de manière à reproduire les conditions aéroliques existant dans le futur environnement de l'équipement EQ. 25 Une cinquième étape principale (v), du procédé selon l'invention, consiste à faire fonctionner l'équipement EQ (une fois équipé) selon au moins un ensemble de réglages choisi, et à collecter les valeurs du paramètre qui ont été (ou sont) mesurées par chacun des capteurs Ci. Cette collecte de valeurs mesurées peut par exemple être effectuée 30 par le dispositif de contrôle et d'analyse D. On notera que la collecte peut se faire à l'initiative du dispositif de contrôle et d'analyse D, c'est-à-dire sur requête, ou bien par réception de valeurs mesurées transmises (ou fournies) automatiquement (éventuellement périodiquement selon une période prédéfinie). A cet effet, le dispositif de contrôle et d'analyse D comprend de préférence une mémoire (éventuellement de type tampon) dans laquelle il stocke chaque valeur mesurée et collectée en correspondance du capteur Ci dont elle est issue. Dans le cas d'un autoradio de voiture fonctionnant en récepteur radio FM, l'ensemble de réglages choisi peut par exemple comporter une tension d'alimentation de l'équipement EQ (par exemple égale à environ 13,5 V pour simuler la tension fournie par la batterie lorsque le véhicule est à l'arrêt, ou bien à environ 16 V pour simuler la tension fournie par la batterie lorsque le véhicule est en marche), un niveau de volume (par exemple correspondant à une puissance de 4 x 1 Watt ou bien de 4 x 2 Watts), une réception d'un signal radio FM de type sinusoïdal à une fréquence d'environ 1 kHz, une position neutre des aigus, une position neutre des graves, une position neutre de l'équilibrage droite/gauche, une position neutre de l'affaiblisseur (ou � fader �), et une position neutre de l'ambiance sonore. Une partie au moins des réglages de l'ensemble choisi peut être effectuée manuellement par un technicien au moyen des commandes qui sont situées sur la façade avant de l'équipement EQ. Les autres réglages de cet ensemble choisi peuvent être contrôlés au moyen du dispositif de contrôle et d'analyse D, lui-même contrôlé par un technicien. C'est par exemple le cas de la tension d'alimentation qui est fournie par une source de tension connectée à l'équipement EQ et située dans l'enceinte d'analyse EN ou à l'extérieur de cette dernière (EN). Une sixième étape principale (vi), du procédé selon l'invention, consiste à comparer les valeurs du paramètre, qui ont été mesurées et collectées dans les environnements respectifs des premiers éléments E1 i, à des valeurs de même type déduites des caractéristiques physiques connues de ces premiers éléments El i, compte tenu de la température stabilisée choisie dans l'enceinte d'analyse EN (et de chaque éventuel flux d'air injecté) et de l'ensemble de réglages choisi auxquels est soumis l'équipement EQ, de manière à déterminer un éventuel défaut de fonctionnement de l'un au moins des premiers éléments E1 i, ainsi qu'éventuellement de l'un au moins des seconds éléments E2j. On comprendra que lorsque l'on connaît l'évolution des caractéristiques physiques d'un premier élément E1 i en fonction de la température (comme par exemple la température maximale de fonctionnement d'une jonction p-n qu'il comprend) et les courant et tension qui l'alimentent (fonction de l'ensemble de réglages choisi), on peut en déduire la puissance thermique théorique qu'il doit dissiper (ou rayonner) à la température stabilisée choisie et pour l'ensemble de réglages choisi. On (le dispositif D) est donc en mesure de comparer la puissance thermique théorique de ce premier élément El i à la puissance thermique mesurée avec le capteur Ci associé à ce premier élément E1 i. Puis, en l'absence de différence de puissance notable (c'est-à-dire non négligeable) on peut déduire de cette comparaison le fait que le premier élément E1 i fonctionne correctement dans la plage de température correspondant à la température stabilisée choisie, tandis qu'en cas de différence de puissance notable (c'est- à-dire non négligeable) on peut déduire de cette comparaison le fait que le premier élément E1 i ne fonctionne pas correctement dans la plage de température correspondant à la température stabilisée choisie. On notera qu'en cas de fonctionnement correct, on peut également et éventuellement déduire d'une comparaison une marge de fabrication pour le premier élément E1 i considéré. Lorsque le fonctionnement d'un second élément E2j dépend du fonctionnement de l'un au moins des premiers éléments E1 i, on comprendra qu'un fonctionnement incorrect d'un tel premier élément El i peut entraîner un fonctionnement incorrect d'au moins un second élément E2j. C'est la raison pour laquelle on peut également et éventuellement déduire des comparaisons le fait qu'au moins un second élément E2j à un fonctionnement incorrect pour l'ensemble de réglages choisi et la température stabilisée choisie. Les comparaisons effectuées permettent de déterminer certaines au moins des limites techniques d'un équipement EQ, ainsi que les comportements transitoires et/ou permanents d'un équipement EQ. Par conséquent, l'invention peut permettre de faire évoluer un équipement EQ, par exemple en remplaçant au moins l'un de ses premiers éléments E1 i et/ou seconds éléments E2j par un autre plus robuste qu'initialement prévu aux futures conditions d'utilisation, ou au contraire moins robuste qu'initialement prévu aux futures conditions d'utilisation (en raison d'une marge intéressante déduite) et donc moins onéreux. Il est important de noter que lors de la sixième étape principale (vi) il est possible d'enregistrer chaque éventuel défaut de fonctionnement d'au moins un second élément E2j d'un équipement EQ analysé, en fonction de la température stabilisée choisie et de l'ensemble de réglages choisi. Cet enregistrement peut par exemple se faire au moyen de capteurs spécifiques qui sont placés en sortie de certains seconds éléments E2j ou bien en sortie de l'équipement EQ. A titre d'exemple, dans le cas d'un autoradio on peut enregistrer que la puissance audio effective est sensiblement inférieure à la puissance audio qui a été choisie par réglage, ou qu'il existe des coupures sonores ou encore des signaux audio restitués avec des parasites en sortie d'un autoradio, ou bien qu'il y a eu une activation des protections thermiques. Dans le cas d'un lecteur de CDs on peut par exemple enregistrer un problème de déplacement du chariot d'entraînement de la diode laser de lecture ou bien un taux anormal d'erreurs de lecture induit, par exemple, par le convertisseur numérique. Il est également important de noter que l'on peut éventuellement réitérer au moins une fois les quatrième (iv), cinquième (v) et sixième (vi) étapes principales du procédé selon l'invention avec au moins une autre température stabilisée choisie. Cela permet en effet de connaître l'évolution complète d'un équipement EQ (et plus précisément de certains au moins de ses éléments El i et E2j) sur une plage de températures moyenne ou grande. A titre d'exemple, cela peut permettre d'effectuer l'étude de l'asservissement du courant de la diode laser d'un lecteur de CDs ou l'étude de l'influence de la température et/ou de l'aérolique sur les éléments mécaniques d'un lecteur de CDs. On notera également que l'on peut éventuellement réitérer au moins une fois les cinquième (v) et sixième (vi) étapes principales du procédé selon l'invention avec au moins un autre ensemble de réglages choisi. Cela permet en effet de connaître l'évolution du fonctionnement d'un équipement EQ (et plus précisément de certains au moins de ses éléments E1 i et E2j) en fonction de différents paramètres de réglages pour une température donnée. On notera également que l'on peut éventuellement effectuer la collecte des valeurs mesurées un nombre choisi de fois et procéder aux comparaisons consécutivement à chacune de ces collectes. Cela permet en effet de déterminer si un équipement EQ (et plus précisément certains au moins de ses éléments El i et E2j) présente(nt) un comportement contant ou variable pour un ensemble de réglages donné et une température donnée. Par exemple, les collectes et comparaisons peuvent se faire périodiquement pendant une durée choisie après l'obtention de chaque température stabilisée choisie. Cette durée choisie peut par exemple être égale à une ou deux heures, voire même trois ou quatre heures. L'invention ne se limite pas aux modes de réalisation de procédé d'analyse et de système d'analyse décrits ci-avant, seulement à titre d'exemple, mais elle englobe toutes les variantes que pourra envisager l'homme de l'art dans le cadre des revendications ci-après. REVENDICATIONS1. Procédé d'analyse de la robustesse d'un équipement (EQ) en fonction de conditions susceptibles de régner dans un futur environnement connu, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : i) placer des capteurs (Ci), propres à mesurer au moins un paramètre représentatif de la température, en des endroits choisis d'environnements respectifs d'éléments (E1 i) dudit équipement (EQ), propres à produire de la chaleur en fonctionnement et présentant des caractéristiques physiques connues, ii) équiper ledit équipement (EQ) de sorte qu'il se retrouve dans des conditions de connexion représentatives d'une connexion standard, iii) placer ledit équipement (EQ) équipé dans une enceinte d'analyse (EN), représentative de son futur environnement, iv) établir une température stabilisée choisie dans ladite enceinte d'analyse (EN), v) faire fonctionner ledit équipement (EQ) équipé selon au moins un ensemble de réglages choisi, et collecter les valeurs dudit paramètre mesurées par chacun desdits capteurs, et vi) comparer lesdites valeurs mesurées et collectées dans les environnements respectifs desdits éléments (El i) à des valeurs de même type déduites des caractéristiques physiques connues de ces éléments (E1 i) compte tenu de ladite température stabilisée choisie et dudit ensemble de réglages choisi, de manière à déterminer un éventuel défaut de fonctionnement de l'un au moins desdits éléments (El i). 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'à l'étape vi) on enregistre chaque éventuel défaut de fonctionnement d'au moins un élément (E2j) dudit équipement (EQ), qui ne fait pas l'objet d'une mesure de paramètre par un capteur, en fonction de ladite température stabilisée choisie et dudit ensemble de réglages choisi. 3. Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'on réitère au moins une fois lesdites étapes iv) à vi) avec au moins une autre température stabilisée choisie. 4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'on réitère au moins une fois lesdites étapes v) et vi) avec au moins un autreensemble de réglages choisi. 5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'à l'étape v) ledit paramètre mesuré est la puissance thermique dissipée. 6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'à l'étape vi) on déduit des comparaisons des marges de fabrication pour certains au moins desdits éléments (El i, E2j). 7. Procédé selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'on effectue la collecte desdites valeurs mesurées un nombre choisi de fois et on procède auxdites comparaisons lors de chaque collecte. 8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'on effectue lesdites collectes pendant une durée choisie après l'obtention de chaque température stabilisée choisie. 9. Utilisation du procédé selon l'une des revendications précédentes pour l'analyse de la robustesse d'un équipement (EQ) de véhicule. 10. Utilisation selon la revendication 9, caractérisé en ce que ledit véhicule est de type automobile. 11. Utilisation selon l'une des revendications 9 et 10, caractérisé en ce que ledit équipement (EQ) est choisi dans un groupe comprenant au moins un autoradio et un lecteur de disques compacts.