Brevet FR2984615A1 — publié le 20130621

DISPOSITIF DE DÉTECTION POUR INTERDIRE LE DÉMARRAGE D'UN VÉHICULE EN CAS DE CONNEXION D'UN CÂBLE D'ALIMENTATION À UNE PRISE DE CE VÉHICULE, ET CALCULATEUR ASSOCIÉ L'invention concerne les véhicules disposant d'une prise permettant de les alimenter en courant électrique, et plus précisément le contrôle du démarrage de tels véhicules. Comme le sait l'homme de l'art, certains véhicules, éventuellement de type automobile, comportent une prise qui permet de les alimenter en courant électrique afin qu'ils puissent remplir, avant le démarrage, au moins une fonction, comme par exemple le rechargement de(s) batterie(s) (notamment dans le cas d'un véhicule à batteries rechargeables par le secteur (et donc de type tout électrique ou hybride)), ou bien le conditionnement thermique de l'habitacle et/ou de la boîte de vitesse et/ou de la batterie et/ou du moteur. Lorsqu'un véhicule du type précité est connecté à un câble d'alimentation, par exemple pendant la nuit, il peut arriver que son conducteur ait oublié de le déconnecter de ce câble d'alimentation lorsqu'il décide de le démarrer. Cela peut s'avérer dangereux, voire très dangereux. En effet, si le câble d'alimentation est également connecté à une prise du réseau d'alimentation électrique (ou secteur), cela peut provoquer l'endommagement, voire l'arrachement, de cette dernière prise et/ou de la prise du véhicule, et/ou l'endommagement du câble d'alimentation, et, si le câble d'alimentation n'est connecté qu'à la prise du véhicule, cela peut provoquer des court-circuits ou des contacts avec des liquides présents sur la voie de circulation empruntée, qui peuvent endommager certains équipements électriques du véhicule, voire provoquer un incendie. Plusieurs dispositifs de détection ont été proposés pour détecter la présence d'un câble d'alimentation connecté à la prise d'un véhicule. C'est notamment le cas de ceux qui sont décrits dans les documents brevet JP 2010/165596, WO 2010/060370, EP 2108538, DE 19926066, WO 2010/009979 et FR 2618025. Ces dispositifs de détection s'avèrent complexes et/ou onéreux, notamment lorsqu'ils reposent sur l'émission/détection de lumière ou qu'ils nécessitent l'utilisation de composants « intelligents » ou encore lorsque la détection qu'ils effectuent nécessite plusieurs échanges d'informations par multiplexage, ou bien incapables de détecter les situations dans lesquelles le câble d'alimentation n'est connecté qu'à la prise du véhicule. L'invention a pour but de remédier à tout ou partie des inconvénients présentés ci-avant. Elle propose notamment à cet effet un dispositif de détection, destiné à équiper un véhicule, éventuellement de type automobile et disposant d'une première prise propre à être raccordée à une seconde prise d'un câble d'alimentation afin de fournir un courant électrique, et comprenant un circuit de détection comportant : - des moyens de commutation propres à être placés soit dans un premier état, interdisant la circulation d'un signal de détection, lorsque la première prise n'est pas raccordée à la seconde prise, soit dans un second état, autorisant la circulation d'un signal de détection, lorsque la première prise est raccordée à la seconde prise, et - des moyens d'analyse agencés pour délivrer un signal d'alarme, destiné à interdire le démarrage du véhicule, lorsque le signal de détection circule dans le circuit de détection. Ainsi, on peut très simplement et facilement alerter un calculateur en charge du démarrage du véhicule chaque fois que ce dernier se retrouve connecté à un câble d'alimentation, connecté ou non à un réseau d'alimentation électrique. Le dispositif de détection selon l'invention peut comporter d'autres caractéristiques qui peuvent être prises séparément ou en combinaison, et notamment : - son circuit de détection peut comprendre des moyens de génération qui sont agencés pour générer le signal de détection ; - dans un premier mode de réalisation, son circuit de détection peut comprendre un fil dit aller qui est connecté à une première borne des moyens de commutation afin d'acheminer le signal de détection jusqu'à ces derniers, et un fil dit retour qui est connecté à une seconde borne des moyens de commutation et aux moyens d'analyse ; - dans un premier mode de réalisation, son circuit de détection peut comprendre un fil dit aller qui est connecté à une première borne des moyens de commutation afin d'acheminer le signal de détection jusqu'à ces derniers, et un fil dit retour qui est couplé à une seconde borne des moyens de commutation, via la première prise, et aux moyens d'analyse. Dans ce cas, les moyens d'analyse peuvent comprendre un filtre qui est destiné à filtrer le signal de détection qui est éventuellement mélangé à un signal d'alimentation électrique provenant du câble d'alimentation ; - le fil retour peut être choisi parmi un fil de phase et un fil de neutre qui sont raccordés à la première prise ; - le signal de détection peut être de type créneau et peut présenter une fréquence très différente de celle du signal d'alimentation électrique (par exemple basse fréquence ou haute fréquence) ; - en présence d'une première prise de type femelle et d'une seconde prise de type mâle (comportant au moins deux broches), les moyens de commutation peuvent être agencés pour être placés dans le second état par interaction avec l'une des broches de la seconde prise ; les moyens de commutation peuvent comprendre une lame qui est propre à être placée dans le premier état ou le second état ; - la lame peut être montée à rotation. L'invention propose également un calculateur, destiné à équiper un véhicule, éventuellement de type automobile et disposant d'une première prise propre à être raccordée à une seconde prise d'un câble d'alimentation afin de fournir un courant électrique, et comprenant les moyens d'analyse et les moyens de génération d'un dispositif de détection du type de celui présenté ci-avant. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à l'examen de la description détaillée ci-après, et des dessins annexés, sur lesquels : - la figure 1 illustre schématiquement et fonctionnellement une partie d'un véhicule comportant un calculateur de supervision, une première prise couplée au calculateur de supervision, et un exemple de réalisation de dispositif de détection selon l'invention placé dans un premier état, et la figure 2 illustre schématiquement et fonctionnellement la partie du véhicule de la figure 1 avec son dispositif de détection placé dans un second état consécutivement au raccordement de la première prise à une seconde prise d'un câble d'alimentation. Les dessins annexés pourront non seulement servir à compléter l'invention, mais aussi contribuer à sa définition, le cas échéant. L'invention a pour but de proposer un dispositif de détection D, destiné à équiper un véhicule V disposant d'une première prise P1 propre à être raccordée à une seconde prise P2 d'un câble d'alimentation CA afin de fournir un courant électrique. Dans ce qui suit, on considère, à titre d'exemple non limitatif, que le véhicule est de type automobile. Il s'agit par exemple d'une voiture. Mais l'invention n'est pas limitée à ce type de véhicule. Elle concerne en effet tout type de véhicule du type précité, et notamment les véhicules utilitaires, les autocars, les camions, les engins de chantiers et les motocyclettes. Par ailleurs, on considère dans ce qui suit, à titre d'exemple non limitatif, que le véhicule automobile est de type hybride ou tout électrique. Mais l'invention n'est pas limitée à ce type de véhicule. Elle concerne également les véhicules à moteur thermique qui disposent d'une prise permettant de les alimenter en courant électrique afin de remplir, avant le démarrage, au moins une fonction, comme par exemple le conditionnement thermique de l'habitacle et/ou de la boîte de vitesse et/ou de la batterie et/ou du moteur. On a schématiquement représenté sur la figure 1 une partie très réduite d'un véhicule V comportant, d'une première part, un calculateur de supervision CS, par exemple chargé de contrôler l'alimentation du véhicule V en courant (électrique), d'une deuxième part, une première prise P1 propre à être raccordée à une seconde prise P2 d'un câble d'alimentation CA (voir figure 2) afin de fournir au véhicule V un courant électrique sur au moins un fil de phase FN et un fil de neutre FN, et, d'une troisième part, un exemple de réalisation de dispositif de détection D selon l'invention. Le câble d'alimentation CA comprend une autre prise (non représentée) qui est destinée à être raccordée à une prise connectée à un réseau d'alimentation électrique (par exemple le secteur) qui fournit un signal d'alimentation électrique (ayant par exemple une tension de 230 volts et une fréquence de 50 Hz). On notera que dans l'exemple de réalisation non limitatif illustré sur les figures 1 et 2, le calculateur de supervision CS est couplé, d'une part, aux fils de phase FP et de neutre FN afin de surveiller le courant électrique qui provient du secteur via la première prise P1, et, d'autre part, au réseau de communication RC du véhicule V, via une première connexion C1, afin d'échanger des informations avec d'autres équipements ou éléments du véhicule V (et notamment piloter certaines fonctions, comme par exemple le rechargement de(s) batterie(s) ou le conditionnement thermique de l'habitacle et/ou de la boîte de vitesse et/ou de la batterie et/ou du moteur. Mais, ce calculateur de supervision CS pourrait éventuellement agir en tant que centre de distribution du courant pour une partie au moins des équipements et éléments électriques du véhicule V. On notera également que dans l'exemple de réalisation non limitatif illustré sur les figures 1 et 2, une partie (MA, MG) du dispositif de détection D est implantée dans le calculateur de supervision CS. Mais cela n'est pas obligatoire. En effet, le dispositif de détection D pourrait être totalement indépendant physiquement du calculateur de supervision CS, tout en étant éventuellement couplé à ce dernier (CS), par exemple pour lui fournir des messages (ou signaux) d'alarme sur lesquels on reviendra plus loin. On notera également que dans l'exemple de réalisation non limitatif illustré sur les figures 1 et 2, la première prise P1 est de type femelle et la seconde prise P2 est de type mâle. Par conséquent, la première prise P1 comporte au moins deux broches femelles BF1 et BF2, et la seconde prise P2 comporte au moins deux broches mâles BM1 et BM2 agencées de manière à pouvoir être introduites respectivement dans les broches femelles BF1 et BF2. Mais dans une variante de réalisation la première prise P1 pourrait être de type mâle et la seconde prise P2 pourrait être de type femelle. Ici, les première BF1 et seconde BF2 broches femelles sont respectivement couplées aux fils de phase FP et fil de neutre FN, mais l'inverse est également possible. Comme illustré sur les figures 1 et 2, un dispositif de détection D, selon l'invention, comprend essentiellement un circuit de détection CD comportant au moins des moyens de commutation MC et des moyens d'analyse MA. Les moyens de commutation MC sont propres à être placés soit dans un premier état qui interdit la circulation d'un signal de détection, lorsque la première prise P1 n'est pas raccordée à la seconde prise P2, comme illustré sur la figure 1, soit dans un second état qui autorise la circulation d'un signal de détection, lorsque la première prise P1 est raccordée à la seconde prise P2, comme illustré sur la figure 2. Les moyens d'analyse MA sont agencés (ou conçus) pour délivrer un signal d'alarme qui est destiné à interdire le démarrage du véhicule V lorsque le signal de détection circule dans le circuit de détection CD (et donc que les moyens de commutation MC sont placés dans leur second état (figure 2)). Par exemple, le signal d'alarme (qui peut être de type numérique ou analogique) peut être transmis à un calculateur du véhicule V qui est chargé de contrôler, notamment, ses démarrages. Ainsi, chaque fois que ce calculateur reçoit un signal d'alarme issu du dispositif de détection D, il interdit immédiatement toute tentative de démarrage du véhicule V. Cette interdiction peut être avantageusement complétée par un message textuel affiché sur un écran du véhicule V (par exemple celui du combiné) et/ou un message audio diffusé par les haut-parleurs du véhicule V. On notera que dans l'exemple non limitatif illustré sur les figures 1 et 2, c'est le calculateur de supervision CS qui est chargé de transmettre à l'équipement concerné le message d'alarme qui a été généré par le dispositif de détection D. Cette transmission peut par exemple se faire via le réseau de communication RC auquel le calculateur de supervision CS est couplé via la première connexion C1, ou bien via une liaison filaire dédiée. Dans l'exemple de réalisation non limitatif illustré sur les figures 1 et 2, les moyens de commutation MC comprennent une lame conductrice électriquement et propre à être placée dans le premier état ou le second état. Plus précisément, dans cet exemple la lame MC est montée à rotation, éventuellement sous une force de rappel élastique. Mais dans une variante de réalisation elle pourrait être montée en translation sous une force de rappel élastique. Par ailleurs, dans l'exemple de réalisation non limitatif illustré sur les figures 1 et 2, la lame MC est agencée pour être placée dans le second état par interaction avec l'une (BM1) des broches (ici mâles) de la seconde prise P2. On comprendra en effet que lorsque l'on introduit les broches mâles BM1 et BM2 de la seconde prise P2 dans les broches femelles BF1 et BF2 de la première prise P1, la première broche mâle BM1 provoque la rotation de la lame MC (ici dans le sens anti-horaire), ce qui la fait passer de son premier état (qui laisse le circuit de détection CD ouvert) à son second état (qui ferme le circuit de détection CD). On notera que ce mode de réalisation impose qu'une partie de la lame MC puisse être logée dans la première broche femelle BF1 afin de pouvoir interagir avec la première broche mâle BM1, ce qui impose que la première broche femelle BF1 comporte une ouverture comme illustré. On notera également que dans une variante de réalisation non représentée, la lame MC pourrait être déplacée de son premier état vers son second état par un doigt ou plot défini sur la face avant de la seconde prise P2 et destiné à pénétrer dans la première prise P1 via une ouverture dédiée jusqu'à la lame MC. Cette variante convient non seulement au cas où les première P1 et seconde P2 prises sont respectivement de types femelle et mâle, mais également au cas où les première P1 et seconde P2 prises sont respectivement de types mâle et femelle. Le signal de détection est généré par des moyens de génération MG qui font éventuellement partie du circuit de détection CD du dispositif (de détection) D. Mais cela n'est pas obligatoire. Il pourrait en effet s'agir d'un signal qui est déjà généré pour une autre fonction embarquée (par exemple par le calculateur de supervision CS) et qui sert également au circuit de détection CD. Ces moyens de génération MG peuvent, par exemple, comprendre un générateur de signaux carrés ou sinusoïdaux. Le type des signaux de détection (forme et fréquence) dépend principalement du mode de réalisation du circuit de détection CD. Dans l'exemple de réalisation non limitatif illustré sur les figures 1 et 2, le circuit de détection CD comprend un fil dit aller FA, qui est connecté à une première borne des moyens de commutation MC, afin d'acheminer jusqu'à ces derniers (MC) le signal de détection qui est généré par les moyens de génération MG, et un fil dit retour FR, qui est connecté à une seconde borne BC des moyens de commutation MC et aux moyens d'analyse MA. On comprendra que dans ce mode de réalisation le signal de détection est généré par les moyens de génération MG et ne peut parvenir au niveau des moyens d'analyse MA, via les fils aller FA et retour FR, qu'à condition que les moyens de commutation MC soient placés dans leur second état (figure 2). Ici, le fil retour FR est totalement indépendant du fil neutre FN ou du fil de phase FP, afin que le signal de détection ne soit pas combiné au signal d'alimentation électrique provenant du câble d'alimentation CA. Cela permet en effet de ne pas avoir à prévoir de moyens de filtrage dans les moyens d'analyse MA pour récupérer le signal de détection. Mais cela impose que les moyens de commutation MC soient isolés électriquement des première P1 et seconde P2 prises. Pour ce faire, et comme illustré, la partie PI des moyens de commutation MC, qui est destinée à interagir avec la seconde prise P2 (ici avec la première broche mâle BM1), est réalisée dans un (ou revêtue d'un) matériau isolant et les première et seconde BC bornes des moyens de commutation MC sont fixées à des parties de la première prise P1 qui sont isolées électriquement. Ce matériau isolant peut, par exemple, être du polyéthylène (XLPE) ou du PVC ou de la céramique ou encore du téflon. Dans une variante de réalisation non représentée, le circuit de détection CD pourrait comprendre un fil dit aller FA, qui est connecté à une première borne des moyens de commutation MC, afin d'acheminer jusqu'à 2 9 846 15 9 ces derniers (MC) le signal de détection qui est généré par les moyens de génération MG, et un fil dit retour FR, qui est couplé à une seconde borne BC des moyens de commutation MC, via la première prise P1, et aux moyens d'analyse MA. 5 Dans cette variante, le fil retour FR n'est pas indépendant du fil neutre FN ou du fil de phase FP auquel est couplée la seconde borne BC, si bien que le signal de détection est combiné au signal d'alimentation électrique qui provient du câble d'alimentation CA. Cela impose donc que les moyens d'analyse MA comprennent un filtre destiné à filtrer le signal de détection qui 10 est éventuellement mélangé au signal d'alimentation électrique, afin de pouvoir le comparer au signal de détection généré par les moyens de génération MG. On notera que dans cette variante le circuit de détection CD peut se présenter de deux façons. En effet, le fil retour FR peut être différent du fil 15 neutre FN ou du fil de phase FP auquel il est couplé via la seconde borne BC, ou bien il peut être constitué par ce fil neutre FN ou ce fil de phase FP. Dans l'un ou l'autre cas, il est particulièrement avantageux que le signal de détection soit de type créneau et présente une fréquence très différente de celle du signal d'alimentation électrique (par exemple du 230 V alternatif sous 20 50 Hz). A cet effet, on peut choisir soit une basse fréquence (très inférieure à 50 Hz, et par exemple égale à 1 Hz ou quelques Hz), soit une haute fréquence (typiquement très supérieure à 50 Hz, et par exemple égale à 1 kHz). L'invention offre plusieurs avantages, parmi lesquels : 25 - une simplicité de réalisation, - un coût de mise en oeuvre réduit, - elle permet d'interdire le démarrage chaque fois que le véhicule se retrouve connecté à un câble d'alimentation, que ce dernier soit connecté ou non à un réseau d'alimentation électrique, 30 - elle permet d'éviter les court-circuits à la masse ou à la tension de la batterie (typiquement 12 V ou 24 V), - elle évite les décharges passives de la batterie lorsque cette dernière n'est pas utilisée. L'invention ne se limite pas aux modes de réalisation de dispositif de détection et de calculateur 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. Dispositif de détection (D) pour un véhicule (V) disposant d'une première prise (P1) propre à être raccordée à une seconde prise (P2) d'un câble d'alimentation (CA) afin de fournir un courant électrique, caractérisé en ce qu'il comprend un circuit de détection (CD) comportant i) des moyens de commutation (MC) propres à être placés soit dans un premier état, interdisant la circulation d'un signal de détection, lorsque ladite première prise (P1) n'est pas raccordée à ladite seconde prise (P2), soit dans un second état, autorisant la circulation d'un signal de détection, lorsque ladite première prise (P1) est raccordée à ladite seconde prise (P2), et ii) des moyens d'analyse (MA) agencés pour délivrer un signal d'alarme, destiné à interdire le démarrage dudit véhicule (V), lorsque ledit signal de détection circule dans ledit circuit de détection (CD). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit circuit de détection (CD) comprend des moyens de génération (MG) agencés pour générer ledit signal de détection. 3. Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que ledit circuit de détection (CD) comprend un fil dit aller (FA) connecté à une première borne desdits moyens de commutation (MC) afin d'acheminer ledit signal de détection jusqu'à ces derniers (MC), et un fil dit retour (FR) connecté à une seconde borne desdits moyens de commutation (MC) et auxdits moyens d'analyse (MA). 4. Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que ledit circuit de détection (CD) comprend un fil dit aller (FA) connecté à une première borne desdits moyens de commutation (MC) afin d'acheminer ledit signal de détection jusqu'à ces derniers (MC), et un fil dit retour (FR) couplé à une seconde borne desdits moyens de commutation (MC), via ladite première prise (P1), et auxdits moyens d'analyse (MA), et en ce que lesdits moyens d'analyse (MA) comprennent un filtre destiné à filtrer ledit signal de détection qui est éventuellement mélangé à un signal d'alimentation électrique provenant dudit câble d'alimentation (CA). 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que ledit fil retour (FR) est choisi parmi un fil de phase (FP) et un fil de neutre (FN) qui sont raccordés à ladite première prise (P1). 6. Dispositif selon l'une des revendications 4 et 5, caractérisé en ce que ledit signal de détection est de type créneau et présente une fréquence très différente de celle dudit signal d'alimentation électrique. 7. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que qu'en présence d'une première prise (P1) de type femelle et d'une seconde prise (P2) de type mâle, comportant au moins deux broches (BM1, BM2), lesdits moyens de commutation (MC) sont agencés pour être placés dans ledit second état par interaction avec l'une (BM1) desdites broches de la seconde prise (P2). 8. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que lesdits moyens de commutation (MC) comprennent une lame propre à être placée dans ledit premier état ou ledit second état. 9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que ladite lame (MC) est montée à rotation. 10. Calculateur (CS) pour un véhicule (V) disposant d'une première prise (P1) propre à être raccordée à une seconde prise (P2) d'un câble d'alimentation (CA) afin de fournir un courant électrique, caractérisé en ce qu'il comprend lesdits moyens d'analyse (MA) et lesdits moyens de génération (MG) d'un dispositif de détection (D) selon l'une des revendications précédentes.