Brevet FR2949865A1 — publié le 20110311

AUTODIAGNOSTIC DE CALCULATEURS MECATRONIQUES La présente invention concerne de manière générale une méthode de diagnostic des défaillances de calculateurs mécatroniques pour véhicule automobile. Il est connu dans l'art antérieur, en particulier du document FR 2 916 858, un système d'aide au diagnostic pour véhicule automobile. Ce système comporte un réseau de calculateurs embarqués, adapté pour être connecté à un outil de diagnostic permettant de déclencher une opération de diagnostic. Chaque calculateur comprend un module d'autodiagnostic. Le système d'aide au diagnostic comprend des moyens de détection du lancement d'une opération de diagnostic par l'outil de diagnostic, des moyens d'émission à destination d'autres calculateurs d'une information de détection correspondante pour permettre aux calculateurs, en cas de détection d'un dysfonctionnement par leur module d'autodiagnostic, d'associer à un code défaut correspondant, des informations d'identification du ou des calculateurs en phase de communication avec l'outil de diagnostic, afin de faciliter l'analyse ultérieure du dysfonctionnement détecté. Ce document mentionne l'utilisation d'un module d'autodiagnostic sur chaque calculateur sans en préciser le fonctionnement. Le principe traditionnel de diagnostic utilisé par de tels modules d'autodiagnostic pour remonter des défaillances de calculateurs embarqués au calculateur central, est rappelé ci-dessous. La figure 1 représente un réseau simplifié comprenant un calculateur mécatronique 1, par exemple de type � Haut de Colonne �, comprenant une mémoire et un microcontrôleur 4 associé à un calculateur central 2, par exemple de type BSI (Boîtier Servitude Intelligent) comprenant un microcontrôleur 6 et un journal des défauts interne 7 (JDD). Ce journal des défauts internes 7 permet d'enregistrer l'historique d'apparitions et de disparitions des défauts de chaque calculateur mécatronique 1 transmis par l'intermédiaire du réseau 5. On considèrera par exemple la défaillance de la fonction de service antibrouillard du calculateur 1. Le calculateur 1 envoie au travers du réseau 5 un code défaut au calculateur central 2 qui l'enregistre dans le journal des défauts internes 7. De son côté, le calculateur 1 mémorise en parallèle la présence du défaut dans sa mémoire 3. L'architecture véhicule permet de connaître le calculateur défaillant, dans cet exemple le calculateur n°1, mais ne permet pas de discriminer précisément la fonction de service impactée. Le code défaut transmis couvre plusieurs fonctions du calculateur 1, telles que l'éclairage avant principal, l'antibrouillard, le clignotant, l'appel de phare / inversion code phare, dans l'exemple du calculateur � haut de colonne �. Il n'est donc pas possible de savoir précisément l'origine du défaut ainsi que la nature de ce défaut, notamment de savoir s'il s'agit d'une défaillance électrique à l'une des bornes électriques ou mécanique due à un jeu, une casse ou une usure d'un élément mécanique. Ainsi, il apparaît qu'avec les outils de diagnostics actuellement à disposition, il n'est pas possible de remonter à l'origine et à la nature des défauts. L'unique information relative aux défauts dans le calculateur embarqué 1 est la présence ou l'absence du défaut au moment d'une requête diagnostique. De même dans le calculateur central 2 aucune information n'est fournie sur la nature et l'origine du défaut. En outre, l'information concernant l'occurrence d'un défaut est uniquement présente dans le journal des défauts internes du calculateur central, mais non dans le calculateur impacté. De plus de manière générale, en retour garantie, seul le calculateur défaillant est retourné pour analyses. Les informations relatives au contexte véhicule, (Kms, datation, T°C, vitesse) sont sauvegardées uniquement dans le journal des défauts internes du calculateur central lors de l'apparition et la disparation de défauts. De ce fait, il n'est pas disponible au niveau du calculateur impacté, ce qui est néanmoins important pour faciliter l'analyse des défauts. De même, aucune mémorisation de données historiques de la fonction défaillante n'est prise en charge ni par le calculateur embarqué, ni par le calculateur central. De ce fait, aucune mémorisation du contexte produit n'est présente dans l'architecture actuelle pour faciliter l'analyse des défauts. De tout cela, il en résulte une expertise des produits liés aux calculateurs rendue difficile notamment pendant les phases de développement, telles que la conception, la validation et le process, ainsi que pendant la durée de vie du produit, notamment en service après-vente ou lors de retour garantie. Un but de la présente invention est de répondre aux différents inconvénients de l'art antérieur mentionné ci-dessus et en particulier, tout d'abord, de fournir une méthode d'aide au diagnostic permettant de déterminer sûrement l'origine et la nature d'une défaillance intervenue sur un calculateur mécatronique pour véhicule en vue d'un meilleur traitement lors de la conception du produit et lors de son entretien après-vente. Pour cela un premier aspect de l'invention concerne une méthode d'aide au diagnostic d'une défaillance d'une fonction liée à un calculateur mécatronique pour véhicule, caractérisée en ce qu'elle comprend les étapes consistant à transmettre à un calculateur central un code défaut pour identification du calculateur mécatronique lié à la fonction défaillante ; et à enregistrer au niveau du calculateur mécatronique, lors de la défaillance d'au moins une de ces fonctions, un contexte produit comprenant des données d'utilisation de la fonction défaillante, appelées profil de mission, et un état des entrées/sorties du calculateur au moment de la défaillance pour permettre l'établissement ultérieur d'un diagnostic en local. De cette manière, lorsque le calculateur défaillant a été identifié par l'intermédiaire du code défaut mémorisé au niveau du calculateur central, la connaissance en local, c'est-à-dire au niveau du calculateur mécatronique défaillant, permet lors d'une requête diagnostique spécifique appliquée ultérieurement de connaître grâce au contexte produit mémorisé non seulement l'origine précise du défaut via le profil de mission mais également sa nature via l'état des entrées/sorties. Ainsi, il n'est pas nécessaire de démonter le produit comprenant le calculateur défaillant pour connaître la cause et la nature du défaut. Une telle méthode d'aide au diagnostic présente en outre un certain nombre d'avantages supplémentaires. Ainsi, la mémorisation en local au niveau du calculateur de chaque produit permet d'éviter la surcharge du journal des défauts internes du calculateur central et ne nécessite aucune adaptation des messages transmis sur le réseau entre les différents calculateurs. Cela permet également de faciliter l'expertise des calculateurs embarqués, encore appelés calculateurs � en bout de ligne � pour les différentes phases de vie du produit, lors du développement d'une part et après-vente d'autre part, dans la mesure où l'on peut s'affranchir du calculateur central pour le diagnostic. La mise en place de cette méthode est peut coûteuse dans la mesure où l'impact sur une architecture existante est uniquement logiciel et donc applicable à tous les calculateurs mécatroniques existants. Avantageusement, le profil de mission d'une fonction comprend des données d'utilisation relatives au nombre d'activations de la fonction et à la durée cumulée de son activation et l'état des entrées/sorties du calculateur comprend les entrées/sorties logiques et analogiques liées à la fonction défaillante et/ou la tension d'alimentation du calculateur mécatronique. Selon une variante avantageuse, la méthode d'aide au diagnostic comprend également l'étape consistant à enregistrer en fonctionnement nominal, au niveau du calculateur mécatronique, le profil de mission des fonctions liées au calculateur. La mémorisation en continue ou de manière périodique de l'historique du produit permet d'en avoir une connaissance précise utile pour le diagnostic. Selon une variante avantageuse, la méthode comprend également l'étape consistant à enregistrer au niveau du calculateur mécatronique, lors d'une défaillance d'au moins une de ces fonctions, un contexte véhicule comprenant des données relatives au véhicule au moment de la défaillance. De préférence, le contexte véhicule comprend des données du véhicule parmi la température, la datation, le kilométrage, les coordonnées GPS ou la vitesse. La mémorisation en local, c'est-à-dire au niveau du calculateur défaillant du contexte véhicule permet une meilleure analyse et compréhension de l'occurrence du défaut à l'aide d'une requête diagnostique spécifique appliquée uniquement au calculateur défaillant. Selon une variante avantageuse, des modes dégradés sont déclenchés lors de la détection d'une défaillance. Le déclenchement des modes dégradés permet de restituer au moins partiellement la fonction défaillante ou de substituer une fonction de remplacement. Selon une variante avantageuse, en cas de défaillance toutes les données enregistrées au niveau du calculateur mécatronique défaillant sont mémorisées à l'apparition et à la disparition du défaut. De tels enregistrements permettent de connaître la durée du défaut, ainsi que l'état valide en sortie de défaut. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description détaillée qui suit de modes de réalisation de l'invention donnés à titre d'exemples nullement limitatifs et illustrés par le dessin annexé, dans lequel : - la figure 1, déjà décrite, représente un réseau simplifié d'un calculateur mécatronique associé à un calculateur central selon l'art antérieur ; - la figure 2 représente schématiquement un réseau plus complexe comprenant cinq calculateurs embarqués communiquant avec un calculateur central ; - la figure 3 représente un réseau simplifié d'un calculateur mécatronique associé à un calculateur central selon un mode de réalisation 30 de l'invention. L'invention sera décrite ci-après uniquement à titre d'exemple non limitatif en relation avec les figures 2 et 3, la figure 1 ayant déjà été décrite en liaison avec l'art antérieur. La figure 2 représente schématiquement un réseau plus complexe comprenant cinq calculateurs embarqués communiquant avec un calculateur central. En règle générale, chacun des calculateurs n °1 à n°5 dispose de plusieurs fonctions de service numérotées de 1 à N possédant différentes natures de défaut (nature A, nature B, ..., nature X). Ce schéma permet de saisir rapidement la complexité de cette architecture et le risque de saturation du journal des défauts internes du calculateur central, s'il doit contenir toutes les informations concernant chaque calculateur, chaque fonction de ceux-ci et tous les défauts potentiels associés à celles-ci. Prenant en considération cette architecture, la présente invention prévoit une méthode d'aide au diagnostic basée sur une répartition judicieuse des informations à mémoriser entre les calculateurs mécatroniques embarqués liés à un produit et le calculateur central lié au véhicule. A cet effet, il est prévu de modifier les calculateurs mécatroniques pour pouvoir enregistrer les données des composants liés au calculateur défaillant ainsi que de préférence les données véhicules lorsqu'un défaut est détecté pour pouvoir ensuite réutiliser en local ces données lors d'une opération de diagnostic. Une telle méthode ne nécessite pas de modifier l'architecture véhicule actuelle, l'impact étant logiciel dans les calculateurs mécatroniques. La figure 3 représente un réseau simplifié d'un calculateur mécatronique 1 associé à un calculateur central 2 selon un mode de réalisation de l'invention. On comprendra bien entendu que le principe de fonctionnement avec plusieurs calculateurs mécatroniques embarqués restent le même qu'avec un seul. Le calculateur embarqué 1 comprend une mémoire 3 non volatile, par exemple du type EEPROM, partagée en trois zones que nous détaillerons ci-après et un microcontrôleur 4 assurant les communications avec le calculateur central 2 via le réseau 5. Le calculateur central 2 comprend également une mémoire non volatile 7 dans laquelle est stockée le journal des défauts internes ainsi qu'un microcontrôleur 6 assurant la communication avec le ou les calculateurs embarqués via le réseau 5. Revenant à la mémoire non volatile 3 du calculateur 1, on distinguera deux premières zones mémoires destinées à recevoir des informations relatives au contexte produit, c'est-à-dire lié à l'environnement du produit associé au calculateur 1, et une troisième zone mémoire est destinée à recevoir des informations relatives au contexte véhicule. Le contexte produit comprend de préférence le profil de mission et l'interface des entrées/sorties. Le profil de mission regroupe des données liées à chaque fonction de service du produit correspondant au calculateur. Ces données sont par exemple le nombre d'activations de chaque fonction de service du produit ainsi que la durée d'activation cumulée pour chacune de ces fonctions. Dans l'exemple d'un calculateur de type � Haut de colonne �, on aura par exemple le nombre et la durée cumulée d'activation des feux de croisement, des feux de position, de l'essuyage avant, etc. L'interface entrées/sorties regroupe des indications d'état des différentes entrées et sorties logiques ou analogiques liées aux différentes fonctions ainsi que par exemple la tension d'alimentation du calculateur mécatronique. Le contexte véhicule regroupe des informations liées de manière plus générale au véhicule comme par exemple la température du véhicule, la date, le kilométrage, ou encore les coordonnées GPS, utiles notamment pour détecter des zones à forte perturbation magnétique, etc. On distinguera deux modes de fonctionnement du réseau. Un premier mode de fonctionnement nominal, c'est-à-dire pendant lequel aucun défaut n'est relevé par le calculateur mécatronique et un deuxième mode de fonctionnement en cas de défaillance d'au moins une des fonctions du produit lié au calculateur. Avantageusement, en fonctionnement nominal, le profil de mission lié à chaque fonction de service du produit est enregistré en continu pendant toute la durée de vie du véhicule, soit pendant environ 15 ans, dans la zone de mémoire du � contexte produit � réservée à cet effet. Ces informations sont accessibles via des requêtes diagnostiques spécifiques. En cas de défaillance d'une des fonctions, le contexte produit d'une part, à savoir le profil de mission et les interfaces entrées et sorties, et avantageusement le contexte véhicule d'autre part sont enregistrés dans la mémoire 3 dans une table de défauts en interne du calculateur défaillant. En parallèle, un code défaut spécifique au calculateur 1 défaillant est retourné via le réseau 5 au calculateur central 2 pour une traçabilité dans le journal des défauts internes 7. Des modes dégradés éventuels sont déclenchés, à partir des trames fonctionnelles. Les modes dégradés sont proposés par le calculateur central et sont déclenchés uniquement par rapport aux données fonctionnelles du réseau, et non sur les codes défauts. Ces enregistrements en local permettent de faciliter le diagnostic et le traitement des défauts apparus. En effet, lors de l'expertise du véhicule, le calculateur défaillant est identifié via une lecture du journal des défauts internes sur le calculateur central 2. Mais ensuite, l'origine et la nature du défaut déterminés par les informations du contexte produit, pourront être connues suite à la lecture de la table de défauts internes au calculateur 1 embarqué, via une requête diagnostique spécifique. Si l'on reprend l'exemple d'un calculateur � Haut de colonne �, les données sauvegardées liées au contexte produit pourront être pour le profil de mission, le nombre d'activations des fonctions de bague d'éclairage principal (arrêt, auto, ville, route) avec leur durée cumulée associée (en heures) et pour l'interface des entrées/sorties, l'état des entrées/sorties logiques et analogiques vu par le microcontrôleur au moment du défaut (par ex. en codage numérique de la bague d'éclairage, la mémorisation de chaque signal : arrêt, auto, ville, route), et la tension d'alimentation du produit, etc. Avantageusement, la table des défauts est mémorisée à l'apparition et disparition du défaut. Cela permet de connaître la durée du défaut, ainsi que l'état valide en sortie de défaut. On pourra dans certaine architecture de remonter le contexte véhicule depuis le calculateur central à tous les calculateurs embarqués présents sur le réseau à l'aide d'une trame messagerie spécifiques. La méthode d'aide au diagnostic décrite dans le cadre de la présente invention rend le diagnostic ultérieur plus simple en particulier lors de l'intervention en service après-vente, où le code défaut par calculateur est tracé au journal des défauts internes du calculateur central, les autres informations étant mémorisées en local sur la mémoire du calculateur embarqué entraînant une réduction des temps d'intervention en après-vente. En effet, il n'est alors généralement pas nécessaire de démonter le produit pour connaître la cause et la nature du défaut. La récupération des données mémorisées se fait par le réseau CAN sur requête diagnostique spécifique. On comprendra que diverses modifications et/ou améliorations évidentes pour l'homme du métier peuvent être apportées aux différents modes de réalisation de l'invention décrits dans la présente description sans sortir du cadre de l'invention défini par les revendications annexées. REVENDICATIONS1. Méthode d'aide au diagnostic d'une défaillance d'une fonction liée à un calculateur mécatronique pour véhicule, caractérisée en ce qu'elle comprend les étapes consistant à : - transmettre à un calculateur central un code défaut pour identification du calculateur mécatronique lié à la fonction défaillante ; et - enregistrer au niveau du calculateur mécatronique, lors de la défaillance d'au moins une de ces fonctions, un contexte produit comprenant des données d'utilisation de la fonction défaillante, appelées profil de mission, et un état des entrées/sorties du calculateur au moment de la défaillance pour permettre l'établissement ultérieur d'un diagnostic en local. 2. Méthode d'aide au diagnostic selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend également l'étape consistant à : - enregistrer en fonctionnement nominal, au niveau du calculateur mécatronique, le profil de mission des fonctions liées au calculateur. 3. Méthode d'aide au diagnostic selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce qu'elle comprend également l'étape consistant à : - enregistrer au niveau du calculateur mécatronique, lors d'une défaillance d'au moins une de ces fonctions, un contexte véhicule comprenant des données relatives au véhicule au moment de la défaillance. 4. Méthode d'aide au diagnostic selon la revendication 3, caractérisée en ce que le contexte véhicule comprend des données du véhicule parmi la température, la datation, le kilométrage, les coordonnées GPS ou la vitesse. 5. Méthode d'aide au diagnostic selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que le profil de mission d'une fonction comprend 2949865 -11- des données d'utilisation relatives au nombre d'activations de la fonction et à la durée cumulée de son activation. 6. Méthode d'aide au diagnostic selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que l'état des entrées/sorties du calculateur 5 comprend les entrées/sorties logiques et analogiques liées à la fonction défaillante et la tension d'alimentation du calculateur mécatronique. 7. Méthode d'aide au diagnostic selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que des modes dégradés sont déclenchés lors de la détection d'une défaillance. 10 8. Méthode d'aide au diagnostic selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce qu'en cas de défaillance toutes les données enregistrées au niveau du calculateur mécatronique défaillant sont mémorisées à l'apparition et à la disparition du défaut.