Brevet FR2980652A1 — publié le 20130329

Domaine de l'invention La présente invention se rapporte à un procédé d'alimentation en énergie d'un système de véhicule après une coupure d'alimentation en énergie dans le véhicule ainsi qu'un dispositif pour appliquer le procédé et un produit programme d'ordinateur mettant en oeuvre le procédé. Etat de la technique Un système usuel équipant un véhicule comme par exemple l'appareil de commande des coussins gonflables d'un véhicule ne peut plus fonctionner en cas de coupure brusque de l'alimentation en énergie du réseau embarqué du véhicule. Le document US 2008204397A décrit un appareil de rétro-éclairage et un afficheur LCD avec un tel rétro-éclairage. But de l'invention Dans ce contexte, la présente invention a pour but de dé- velopper un procédé d'alimentation en énergie d'un système de véhicule en cas de coupure de l'alimentation en énergie du véhicule ainsi qu'un dispositif assurant cette alimentation en cas de coupure d'énergie et un produit programme d'ordinateur appliquant un tel procédé. Exposé et avantages de l'invention A cet effet, l'invention a pour objet un procédé pour ali- menter en énergie un système d'un véhicule après une coupure d'alimentation d'énergie dans le véhicule, ce procédé consistant à : accumuler l'énergie d'un réseau d'énergie du véhicule dans un tampon d'énergie d'un système d'éclairage, notamment d'un élé- ment de rétro-éclairage d'une unité d'affichage du véhicule lorsque l'énergie est fournie par le véhicule, surveiller le réseau d'énergie pour détecter une défaillance de l'alimentation en énergie, et fournir l'énergie accumulée à partir du tampon d'énergie au sys- tème lorsqu'une défaillance d'alimentation en énergie est détectée, pour assurer l'alimentation en énergie du système du véhicule après la coupure de l'alimentation en énergie. Ainsi, l'invention repose sur la considération que dans un véhicule ayant un afficheur rétro-éclairé, on dispose ainsi d'une instal- lation permettant de relever la tension ou du moins un condensateur réglé pour compenser les variations de tension. Les composants existants de l'afficheur peuvent dans le cas d'une coupure de courant, commuter un système de sécurité du véhicule tel que par exemple des systèmes d'assistance de conduite ou des systèmes de protection de personnes ou de retenue de personnes et de les alimenter après une perte d'énergie. De manière avantageuse, l'utilisation de l'installation pour relever la tension et le condensateur assurent une alimentation de secours d'un système du véhicule. L'alimentation de secours, ne néces- site aucun condensateur important, propre, car la tension plus élevée permet d'accumuler plus d'énergie dans le condensateur existant. L'invention a également pour objet un dispositif d'alimentation en énergie d'un système de véhicule après une coupure d'alimentation en énergie du véhicule, caractérisé par une installation pour accumuler l'énergie d'un réseau d'énergie du véhicule dans un tampon d'énergie d'un élément d'éclairage, notamment d'un élément de rétro-éclairage d'une unité d'affichage du véhicule lorsque l'énergie est fournie par le véhicule, une installation pour surveiller le réseau d'énergie pour détecter une coupure d'alimentation en énergie, et une installation pour fournir l'énergie accumulée à partir du tampon d'énergie au système du véhicule lorsqu'est détectée la coupure de l'alimentation en énergie, pour alimenter en énergie le système du véhicule après la perte d'énergie. Le système du véhicule est par exemple un système concernant la sécurité comme un système d'assistance de conduite, un moyen de protection de personnes comme l'appareil de commande d'un ou de coussins gonflables ou encore un système analogue indépendant de l'unité d'éclairage ou d'un élément d'éclairage. Le réseau d'énergie d'un véhicule selon l'invention est le réseau embarqué fonctionnant avec une tension de batterie donnée. Le tampon d'énergie peut être un condensateur, par exemple un condensateur à électrolyte. L'élément à rétro-éclairage peut être un dispositif comportant des diodes photoé- missives (LED). Pour la surveillance, on peut par exemple surveiller l'intensité dans le réseau d'énergie ou une tension appliquée. La fourniture peut par exemple consister à actionner un commutateur. Un dispositif selon la présente invention est un appareil électrique qui traite des signaux de capteur et fournit des signaux de commande et/ou des signaux de données en fonction des signaux de capteur. Le dispositif peut comporter une interface sous forme de circuit et/ou de programme. Dans le cas d'une réalisation programmée, les interfaces peuvent être par exemple une partie d'un système Asic qui comporte les fonctions les plus diverses. Mais il est également possible que les interfaces possèdent leur propre circuit intégré ou soient du moins constituées en partie de composants distincts. Dans le cas d'une réalisation sous forme de programme, les interfaces peuvent être des modules de programme qui se trouvent par exemple sur un microcontrôleur à côté d'autres modules de programme. L'étape d'enregistrement en mémoire permet de relever la tension de l'accumulateur d'énergie et la tension du tampon d'énergie pour accumuler de l'énergie dans le tampon d'énergie. En relevant le niveau de la tension, on pourra accumuler ou stocker plus d'énergie pour une même surface tampon. La même quantité d'énergie pourra être ainsi stockée sur une surface tampon plus petite. Les petits tam- pons d'énergie sont plus économiques et moins encombrants que les grands tampons d'énergie. L'étape de fourniture permet d'appliquer la tension au tampon d'énergie du système de véhicule pour alimenter ce système. En abaissant le niveau de la tension pendant la fourniture, on protège le système du véhicule contre les surtensions et lui permettant de remplir sa fonction. Pour un niveau de tension correspondant, le système du véhicule pourra également être alimenté directement. L'étape de surveillance consiste à surveiller le niveau de tension du réseau d'énergie pour surveiller l'état de fonctionnement du réseau d'énergie. Grâce à la surveillance du niveau de tension dans le réseau d'énergie, on pourra surveiller le réseau d'énergie avec des pertes d'énergie plus faibles. L'étape de fourniture permet de relier électriquement le tampon d'énergie dans le système du véhicule pour disposer de l'énergie accumulée pour le système du véhicule. Une liaison électro-conductrice pourra par exemple être faite par l'intermédiaire d'un relai ou d'un transistor. Si le réseau d'énergie du véhicule fournit de l'énergie, le tampon d'énergie pourra être coupé électriquement par rapport au système du véhicule. L'étape de fourniture permet de séparer électriquement le tampon d'énergie et l'élément d'éclairage pour disposer de plus d'énergie pour le système du véhicule. Dans le cas de la coupure ou défaillance d'énergie, l'afficheur sera par exemple à un niveau plus élevé que le sys- tème du véhicule. Par exemple, au moment d'un accident, l'appareil de commande des coussins gonflables est plus important que l'affichage d'un appareil de navigation. Le procédé peut comporter une étape de mise en oeuvre d'une séquence de coupure pour le système du véhicule si on détecte une défaillance de l'alimentation en énergie. La séquence de coupure peut par exemple consister à réduire les fonctions concernant la sécurité du véhicule. De même, la séquence de coupure peut, en cas d'accident, par exemple couper l'alimentation en carburant du moteur par l'appareil de gestion du moteur. La séquence de coupure permet de désactiver en sécurité le système du véhicule sans provoquer d'action non voulue telle que par exemple le déclenchement par erreur des coussins gonflables. Au cours de la séquence de coupure, au moins un para- mètre du système du véhicule sera mémorisé. On peut par exemple en- registrer en mémoire les données du véhicule avant la coupure de l'alimentation en énergie pour pouvoir, ultérieurement, tirer les conclusions concernant le défaut. On peut également raccourcir le redémarrage du système du véhicule par l'enregistrement en cas d'interruption de courte durée de l'alimentation électrique. De façon avantageuse, l'invention a également pour objet un produit programme d'ordinateur avec un code programme enregistré sur un support lisible par une machine telle qu'une mémoire à semiconducteurs, un disque dur ou une mémoire optique permettant la mise en oeuvre du procédé défini ci-dessus lorsque le programme est appliqué par un ordinateur ou un dispositif de ce type. Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide d'exemples de procédé d'alimentation en énergie d'un système de véhicule en cas de coupure de l'alimentation en énergie du véhicule, représentés dans les dessins annexés dans lesquels on uti- lisera les mêmes références pour désigner les mêmes éléments dans les différentes figures. Ainsi : la figure 1 montre un schéma par blocs d'un véhicule équipé d'un dispositif d'alimentation en énergie d'un système du véhicule après la perte d'énergie dans le véhicule correspondant à un exemple de réalisation de l'invention, la figure 2 montre très schématiquement un ordinogramme du procédé d'alimentation en énergie d'un système de véhicule après la perte ou coupure d'énergie dans le véhicule selon un exemple de réalisation de l'invention, et la figure 3 est un schéma par blocs d'un dispositif d'alimentation en énergie d'un système de véhicule après une coupure d'énergie dans le véhicule correspondant à un exemple de réalisation de l'invention. Description de modes de réalisation de l'invention La figure 1 est un schéma par blocs d'un véhicule 100 équipé d'un dispositif 102 pour alimenter en énergie un système 104 du véhicule 100 après la défaillance du dispositif 102, c'est-à-dire après la défaillance ou coupure de l'alimentation en énergie (encore appelée « perte d'énergie ») dans le véhicule 100. Le dispositif 102 selon l'exemple de l'invention et le système 104 du véhicule sont reliés au réseau d'énergie 106 du véhicule 100. Le dispositif 102 est relié au système du véhicule. Le dispositif est en outre relié à un tampon d'énergie 108 d'une unité d'éclairage, notamment une unité de rétro-éclairage de l'affichage du véhicule 100. Le système 104 du véhicule est par exemple l'appareil de commande des coussins gonflables ou un système d'appel de secours qui est normalement alimenté en énergie à partir du réseau 106 du véhicule 100. Pendant que le système 104 du véhicule est alimenté en énergie à partir du réseau 106, le dispositif 102 accumule de l'énergie dans le tampon d'énergie 108 à partir du réseau 106. Le dispo- sitif 102 surveille le réseau 106 pour détecter toute chute de tension. Le dispositif 102 reçoit l'énergie stockée dans le tampon d'énergie 108 et la fournit au système 104 du véhicule si le dispositif 102 constate une perte d'énergie dans le réseau 106. La figure 2 montre très schématiquement un ordino- gramme du procédé 200 d'alimentation en énergie du système du véhicule après une coupure d'alimentation en énergie dans le véhicule selon un exemple de réalisation de l'invention. Le procédé 200 comporte une étape d'accumulation ou de stockage 202, une étape de surveillance 204 ainsi qu'une étape de fourniture 206. Le procédé 200 peut être exé- cuté par le dispositif présenté aux figures 1 et 3. Dans l'étape d'accumulation 202, on accumule de l'énergie du réseau du véhicule dans un tampon d'énergie d'un élément d'éclairage, notamment d'un élément de rétro-éclairage d'une unité d'affichage du véhicule lorsque cette énergie est fournie par le véhicule. Dans l'étape de surveillance 204, on surveille le réseau d'énergie pour détecter une coupure d'alimentation en énergie. Dans l'étape de fourniture 206, on fournit l'énergie accumulée dans le tampon d'énergie pour alimenter le système du véhicule si une coupure d'alimentation en énergie est détectée, de façon à assurer l'alimentation en énergie du système du véhicule après la coupure de l'alimentation. Pour maintenir les fonctions importantes du véhicule après une coupure de courant dans le véhicule, on peut utiliser par exemple des condensateurs de forte capacité comme accumulateurs d'énergie de courte durée. Des condensateurs de qualité avec une capa- cité suffisante sont néanmoins coûteux et la seule basse tension disponible dans le véhicule ne permet pas d'accumuler des quantités importantes d'énergie. Mais avec une installation relevant la tension, on peut relever la basse tension et accumuler plus d'énergie dans le même condensateur. La proposition présentée décrit l'utilisation supplémentaire d'une alimentation en tension du rétro-éclairage comme système d'accumulation selon un exemple de réalisation de l'invention. Cette alimentation en tension est utilisée dans un appareil assurant le rétro- éclairage LED d'un afficheur et qui est déjà disponible et n'a pas à être installé en plus. Cette tension se situe de manière caractéristique à un niveau compris entre 24V et 35V. Cela permet de diviser par quatre la capacité du condensateur utilisé par rapport à un stockage identique avec la tension normale de batterie. Le système tampon permet à tout instant une séquence de coupure définie du système. Le système tam- pon peut également s'utiliser pour protéger dans un instrument d'affichage les données importantes dans une mémoire permanente contre une coupure accidentelle de la tension d'alimentation, pour garantir une séquence de coupure définie de l'afficheur TFT ou encore de permettre une communication externe, par exemple par un bus CAN, pendant un certain temps. La figure 3 montre un schéma par blocs d'un dispositif 102 pour alimenter un système 104 d'un véhicule avec de l'énergie après une perte d'énergie ou coupure d'énergie dans le véhicule. Le dis- positif 102 est par exemple le dispositif 102 de la figure 1. Le dispositif 102 permet d'appliquer le procédé de la figure 2. Le dispositif 102 comporte une installation pour accumuler 302, 108, une installation pour surveiller 304 et une installation pour fournir 306. Ainsi l'installation d'accumulation 302, 108 comporte une unité de relevage de tension 302 qui relève le niveau de la tension et il en résulte l'accumulation propre- ment dite d'énergie dans le tampon d'énergie 108. L'unité de relevage de tension 302 est reliée par une première ligne à un réseau d'énergie 106 du véhicule. La diode entre l'unité de relevage de tension 302 et l'installation de fourniture 306 évite également que l'énergie accumulée dans le tampon d'énergie 108 traverse l'élément de rétro-éclairage 308. En outre, l'unité de relevage de tension 302 est reliée par une seconde ligne à l'élément de rétro-éclairage 308, au tampon d'énergie 108 de cet élément de rétro-éclairage 308 et à l'installation de fourniture 306. L'installation de surveillance 304 est reliée par une troisième ligne au réseau d'énergie 106. L'installation de surveillance 304 est reliée par une ligne de commande à l'installation de fourniture 306. L'installation de fourniture 306 est reliée par la seconde ligne au tampon d'énergie 108, à l'élément de rétro-éclairage 308 et à l'unité de relevage de tension 302. En outre, l'installation de fourniture 306 est reliée par une quatrième ligne au système 104 du véhicule. Le système 104 du véhicule est relié au réseau d'énergie 106. Le réseau d'énergie 106 comporte par exemple une diode 310 comme protection de détrompage de polarité. La diode 310 est installée entre la dérivation de la troisième ligne et la dérivation de la première ligne dans le réseau d'énergie 106. La diode 310 sert ain- si non seulement au détrompage de polarité mais évite également une perte d'énergie dans le réseau d'énergie de façon que l'énergie accumulée revienne dans le réseau d'énergie 106 et alimente ainsi uniquement le système 104 du véhicule. L'élément de rétro-éclairage 308 présenté est formé de diodes photoémettrices. Le tampon d'énergie 108 de cet exemple de réalisation est un condensateur constituant un accumulateur d'énergie. L'unité de relevage de tension 302 génère à partir de la tension de batterie du réseau d'énergie 106 une tension pour l'élément de rétro-éclairage 308. La tension alimentant l'élément de rétro- éclairage 308 est supérieure à la tension de la batterie. L'installation de surveillance 304 du réseau d'énergie 106 surveille le réseau d'énergie 106 pour détecter une perte d'énergie. L'installation de surveillance 304 détecte une sous-tension dans le réseau d'énergie 106. L'installation de fourniture 306 fournit l'énergie accumulée dans le tampon d'énergie 108 au système 104 du véhicule lorsqu'une perte d'énergie est détectée. Un signal de perte d'énergie est transmis à l'installation de fourniture 306 par la ligne de commande pour alimenter en énergie le système 104 du véhicule après la perte d'énergie. Dans cet exemple de réalisation, l'installation de fourniture 306 est un relai qui, en fonction du signal, relie électriquement la seconde ligne à la quatrième ligne pour per- mettre à l'énergie accumulée de passer de l'accumulateur d'énergie 108 dans le système 104 du véhicule. En d'autres termes, les figures 1 à 3 montrent des exemples de réalisation de systèmes tampon pour la tension du rétro- éclairage d'un afficheur. La tension de rétro-éclairage est utilisée par le tampon du système pour compenser une perte inattendue de la tension d'alimentation du système. Pour l'essentiel, on utilise ainsi le niveau de tension relativement élevé, caractéristique du rétro-éclairage de l'afficheur central ou du combiné d'instruments d'affichage d'un véhi- cule automobile. Les appareils de commande des véhicules automobiles qui doivent pouvoir fonctionner pendant une durée déterminée après la coupure de la tension d'alimentation comme par exemple l'appareil de commande des coussins gonflables, nécessitent un tampon de système sous la forme d'un accumulateur d'énergie. Par exemple, on peut utili- ser à cet effet des accumulateurs de charge tels que des condensateurs électriques. L'énergie stockée dans un condensateur est donnée par la formule suivante : E = 1 - .0 .U2 2 Dans cette formule, E représente l'énergie, C la capacité du condensa- teur et U la tension aux bornes du condensateur. Comme la tension intervient au carré dans le calcul de l'énergie, on peut relever la tension par un régulateur de relevage. Cela permet d'utiliser des capacités moindres pour stocker la même quantité d'énergie.20 NOMENCLATURE 100 Véhicule 102 Dispositif d'alimentation du système du véhicule 104 Système du véhicule 106 Réseau d'énergie 108 Tampon d'énergie 200 202, 204, 206 Etapes du procédé 202 302 Installation d'accumulation, 304 Installation de surveillance 306 Installation de fourniture 308 Elément de rétro-éclairage 310 Diode Procédé d'alimentation d'un système de véhicule unité de relevage de tension REVENDICATIONS1°) Procédé (200) pour alimenter en énergie un système (104) d'un véhicule (100) après une coupure d'alimentation d'énergie dans le véhicule (100), procédé (200) comprenant les étapes suivantes consistant à : - accumuler (202) l'énergie d'un réseau d'énergie (106) du véhicule (100) dans un tampon d'énergie (108) d'un système d'éclairage (308), notamment d'un élément de rétro-éclairage d'une unité d'affichage du véhicule (100) lorsque l'énergie est fournie par le vé- hicule (100), - surveiller (204) le réseau d'énergie (106) pour détecter une défail- lance de l'alimentation en énergie, et - fournir (206) l'énergie accumulée à partir du tampon d'énergie (108) au système (104) lorsqu'une défaillance d'alimentation en énergie est détectée, pour assurer l'alimentation en énergie du sys- tème (104) du véhicule après la coupure de l'alimentation en énergie. 2°) Procédé (200) selon la revendication 1, caractérisé en ce que dans l'étape d'accumulation (202), on relève la tension du réseau d'énergie (106) au niveau de la tension du tampon d'énergie (108) pour accumuler l'énergie dans le tampon d'énergie (108). 3°) Procédé (200) selon la revendication 1, selon lequel dans l'étape de fourniture (206), on fournit une tension au tampon d'énergie (108) du système (104) du véhicule pour alimenter ce système (104). 4°) Procédé (200) selon la revendication 1, caractérisé en ce que dans l'étape de surveillance (204), on surveille le niveau de tension du réseau d'énergie (106) pour surveiller le réseau (106).355°) Procédé (200) selon la revendication 1, caractérisé en ce que dans l'étape de fourniture (206), on relie électriquement le tampon d'énergie (108) au système (104) du véhicule pour fournir l'énergie ac- cumulée au système (104) du véhicule. 6°) Procédé (200) selon la revendication 1, caractérisé en ce que dans l'étape de fourniture (206), on coupe électriquement le tampon d'énergie (108) de l'élément d'éclairage (308). 7°) Procédé (200) selon la revendication 1, caractérisé par l'étape d'activation d'une séquence de coupure du système (104) du vé- hicule lorsqu'une coupure d'énergie est détectée. 8°) Procédé (200) selon la revendication 7, caractérisé en ce que pendant la séquence de coupure, on enregistre en mémoire au moins un paramètre du système (104) du véhicule. 9°) Dispositif (102) d'alimentation en énergie d'un système (104) de véhicule (100) après une coupure d'alimentation en énergie du véhicule (100), dispositif (102) caractérisé par - une installation pour accumuler (302, 108) l'énergie d'un réseau d'énergie (106) du véhicule (100) dans un tampon d'énergie (108) d'un élément d'éclairage (308), notamment d'un élément de rétro-éclairage d'une unité d'affichage du véhicule (100) lorsque l'énergie est fournie par le véhicule (100), - une installation pour surveiller (304) le réseau d'énergie (106) pour détecter une coupure d'alimentation en énergie, et - une installation pour fournir (306) l'énergie accumulée à partir du tampon d'énergie (108) au système (104) du véhicule lorsqu'est dé-tectée la coupure de l'alimentation en énergie, pour alimenter en énergie le système (104) du véhicule après la perte d'énergie. 10°) Produit programme d'ordinateur comportant un code programme pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendi- cations 1 à 8 lorsqu'il est exécuté sur un ordinateur.10