Brevet FR3024794A1 — publié le 20160212

L'invention concerne un procédé d'acquisition de signaux, tels que les signaux représentatifs de l'état de contacts d'un véhicule automobile, sur des ports de communication d'une unité électronique ou calculateur, du véhicule automobile. Les véhicules automobiles actuels sont conçus pour permettre de vérifier, quel 5 que soit le mode de fonctionnement du véhicule, mode de stationnement moteur arrêté, ou mode de déplacement moteur tournant, l'état, ouvert ou fermé, d'une pluralité de contacts tels que contact de fermeture de porte, contact de fermeture de coffre, contact de manette d'activation des phares, contact de manette d'activation des essuie-glaces... A cet effet, les véhicules automobiles sont équipés d'une unité électronique ou 10 calculateur comportant : - un microcontrôleur doté d'une pluralité de ports de communication et programmé pour commander des acquisitions périodiques des signaux représentatifs de l'état de contacts, par alternance d'intervalles de temps d'acquisition des dits signaux et d'intervalles de temps de veille, 15 - un circuit électrique d'alimentation de chacun des contacts et de liaison de chacun de dits contacts à un port de communication. L'inconvénient d'un tel procédé d'acquisition réside dans les conséquences dommageables potentielles que peut entraîner l'apparition d'un défaut électrique du type court-circuit. 20 Un défaut électrique au niveau d'un des contacts conduit, en effet, à injecter un courant électrique vers chacun des ports de communication du microcontrôleur. Lors des intervalles de temps d'acquisition, ce courant généré par le défaut électrique s'avère normalement inférieur au courant consommé par le microcontrôleur de sorte que ce dernier n'est pas affecté par les défauts électriques. 25 Par contre, notamment pour les véhicules de dernière génération dont la consommation électrique du calculateur, en mode de stationnement, est très faible notamment en vue d'éviter une décharge de la batterie, le courant généré par un défaut électrique peut excéder la valeur du courant consommé par le calculateur, avec pour conséquence un endommagement des composants électroniques de ce dernier. 30 A l'heure actuelle, la seule solution proposée pour pallier cet inconvénient consiste à doter le calculateur de composants aptes à bloquer le courant généré par les éventuels défauts électriques. Toutefois, cette solution conduit à complexifier la conception du calculateur et entraîne des surcouts de fabrication. La présente invention vise à pallier cet inconvénient et a pour principal objectif 35 de fournir un procédé d'acquisition de signaux représentatifs de l'état de contacts 3024794 2 permettant de garantir, sans requérir un quelconque ajout de composant, contre tout dommage susceptible d'affecter un calculateur relié à ces contacts, lors de l'apparition d'un défaut électrique. Un autre objectif de l'invention est de fournir un procédé d'acquisition 5 permettant de diagnostiquer l'apparition d'un défaut électrique. A cet effet, l'invention vise un procédé d'acquisition de signaux, tels que signaux représentatifs de l'état de contacts d'un véhicule automobile, sur des ports de communication aptes à être configurés soit en mode entrée soit en mode sortie, d'une unité électronique, dite calculateur, du véhicule automobile, selon lequel on acquiert 10 périodiquement les signaux par alternance d'intervalles de temps d'acquisition des dits signaux et d'intervalles de temps de veille. Selon l'invention, ce procédé se caractérise en ce que l'on configure chaque port de communication en mode entrée lors des intervalles de temps d'acquisition, et en mode sortie de niveau zéro lors des intervalles de temps de veille. 15 Ainsi, selon ce procédé, lors de chaque intervalle de temps de veille, les ports de communication sont commutés en mode sortie de niveau zéro de sorte que tout courant injecté sur ces ports de commutation, tel que notamment un courant généré par un défaut électrique, s'écoule vers la masse électrique du véhicule automobile. Par conséquent, selon l'invention, tout risque d'endommagement des 20 composants électroniques du calculateur se trouve écarté moyennant simplement d'accompagner les commutations entre les alternances d'acquisition et les alternances de veille, de commandes de commutation de chaque port de communication entre son mode entrée et son mode sortie de niveau zéro. Une telle solution s'applique donc à tout calculateur comportant, de façon 25 usuelle, des ports de communication configurables en mode entrée et en mode sortie, tels que par exemple, de façon avantageuse, des ports de communication comportant des modules de sortie du type «push-pull», et cette solution ne requiert aucune modification structurelle de ces calculateurs. Selon un mode de mise en oeuvre avantageux de l'invention, on alimente les 30 contacts au moyen d'un circuit électrique : - comportant un interrupteur général commutable entre un état fermé correspondant aux intervalles de temps d'acquisition et un état ouvert correspondant aux intervalles de temps de veille, - adapté pour que, lors des intervalles de temps de veille, le signal délivré par 35 chaque contact vers le port de communication associé présente des valeurs différentes selon que l'on se trouve en l'absence de défaut de fonctionnement du type court-circuit, ou en présence d'un tel défaut de fonctionnement. 3024794 3 Dans ce cas, en outre, et selon l'invention, lors de chaque intervalle de temps de veille, on commute, durant une fraction du dit intervalle de temps de veille, au moins un port de communication de son mode sortie dans son mode entrée, et on acquiert, durant cette fraction d'intervalle de temps de veille, la valeur du signal délivré sur le dit port de communication. Ainsi, la lecture de la valeur du signal reçu durant la fraction du temps de veille où le port de communication se trouve en mode entrée permet de discriminer l'absence ou l'éventuelle présence d'un défaut électrique. A des fins de confirmation de la présence d'un défaut électrique, la matérialité 10 de ce dernier peut, en outre, être affirmée uniquement après relevé d'une succession de valeurs identiques des signaux mesurés lors des intervalles de temps de veille suivants. De façon avantageuse, un exemple de montage électrique permettant la mise en oeuvre de ce diagnostic consiste à connecter, d'une part, chaque contact à la masse du véhicule automobile, et, d'autre part, l'interrupteur général du circuit électrique à une 15 source de tension telle que batterie du dit véhicule automobile. D'autres caractéristiques buts et avantages de l'invention ressortiront de la description détaillée qui suit en référence aux dessins annexés qui en représentent à titre d'exemples non limitatif deux modes de mise en oeuvre avantageux. Sur ces dessins : - la figure 1 est une représentation schématique d'un premier exemple de 20 dispositif selon l'invention d'acquisition de signaux représentatifs de l'état de contacts, - la figure 2 est une représentation schématique d'un des ports de communication du microcontrôleur de ce dispositif d'acquisition, - la figure 3 est une représentation graphique des états successifs de 25 l'interrupteur général du circuit électrique d'alimentation des contacts, - la figure 4 est une représentation graphique des modes successifs, entrée et sortie, des ports de communication du microcontrôleur du calculateur, - la figure 5a est une représentation graphique du signal délivré sur un port de communication en l'absence de défaut de fonctionnement du type court- 30 circuit, - la figure 5b est une représentation graphique du signal délivré sur un port de communication en présence d'un défaut de fonctionnement du type court-circuit, - et la figure 6 est une représentation schématique d'un deuxième exemple 35 de dispositif selon l'invention d'acquisition de signaux représentatifs de l'état de contacts. 3024794 4 Les dispositifs représentés schématiquement respectivement aux figures 1 et 6 consistent en des dispositifs d'acquisition de signaux représentatifs de l'état d'une pluralité de contacts Cl -Cn. Ces dispositifs consistent en un calculateur 1 comportant, en premier lieu, un 5 microcontrôleur 2 doté d'une pluralité de ports de communication P1 -Pn, et connecté à une source de tension Vn par un circuit d'alimentation 3 doté d'une capacité tampon d'alimentation 4. Ce calculateur 1 comporte également un circuit électrique 5 d'alimentation de chaque contact Cl -Cn et de liaison de chacun des dits contacts avec un des ports de communications P1 -Pn, et une branche 6 de connexion du dit circuit électrique à une source de tension Vbat, sur laquelle est interposé un interrupteur général 7 dont les commutations entre son état fermé (F) et son état ouvert (0) sont commandées par le microcontrôleur 2. Le circuit électrique 5 comporte, en premier lieu, une pluralité de branches A115 An d'alimentation respective de chacun des contacts Cl -Cn qui sont, selon ce mode de réalisation, reliés à la masse, sur chacune desquelles est interposée une résistance électrique telle que RA. Ce circuit électrique 5 comporte également une pluralité de branches L1-Ln de liaison de chaque port de communication P1 -Pn avec une branche d'alimentation Al -An, 20 en un point de connexion de la dite branche d'alimentation situé en aval de la résistance RA. De plus, une résistance électrique RL est également interposée sur chacune des branches de liaison L1-LN. En outre, les résistances RL présentent une valeur supérieure à celle des résistances RA, de façon à limiter l'intensité du courant reçu par 25 chaque port de communication P1 -Pn. Par ailleurs, tel que représenté à la figure 2, chaque port Pi de communication P1 -Pn comporte une broche 8 de connexion avec une branche de liaison L1-Ln du circuit électrique 5, des registres 9, et implantés entre les dits broche et registres, un module d'entrée 10 et un module de sortie 11. 30 Ces deux modules 10, 11 sont reliées à la broche 8 par une branche de liaison unique 12, sur laquelle est connectée une branche 13 comportant, de part et d'autre de la dite branche de liaison, une première diode 14 reliée à une source de tension Vn, et une seconde diode 15 reliée à la masse. Le module d'entrée 10 intègre, en outre, une bascule de Schmitt 16. 35 Le module de sortie 11 consiste, quant à lui, en un module de type «push-pull» et intègre deux transistors 17, 18 complémentaires, d'une part, reliés respectivement à une source de tension Vn et à la masse, et d'autre part, reliés aux 3024794 5 registres 9 par des lignes de commande comportant respectivement une porte NAND 19 et une porte NOR 20. Un tel module de sortie 11 est classiquement adapté pour que les deux transistors 17, 18 soient systématiquement inversés, et permettent de porter la broche 8 5 soit à un potentiel de zéro volt (mode de sortie de niveau zéro), soit à un potentiel de Vn Volts (mode de sortie de niveau 1). Tel que représenté à la figure 3, et en premier lieu, en vue de l'acquisition des signaux représentatifs de l'état des contacts Cl -Cn, le microcontrôleur 2 est programmé pour commander des commutations de l'interrupteur général 7 entre son état fermé 10 (position F) correspondant à des intervalles de temps d'acquisition des signaux, et son état ouvert (position O) correspondant aux intervalles de temps de veille. Dans le même temps, tel que représenté à la figure 4, les modules d'entrée 10 et de sortie 11 de chaque port de communication P1-Pn sont pilotés de façon que chacun des dits ports soit configuré : - en mode entrée (position E) lors des intervalles de temps d'acquisition, c'est- à-dire dans l'état fermé de l'interrupteur général 7, - en mode sortie de niveau zéro (position S) lors des intervalles de temps de veille, c'est-à-dire dans l'état ouvert de l'interrupteur général 7, sauf durant une fraction de cet intervalle de temps (référencé 100 à la figure 4) pendant laquelle le dit port de communication est configuré en mode entrée. La figure 5a représente l'évolution du signal délivré sur un port de communication Pi en l'absence de défaut de fonctionnement du type court-circuit, durant une période lors de laquelle le contact associé Ci n'a subi aucune fermeture lors des intervalles de temps d'acquisition. Cette évolution fait apparaitre que : - durant les intervalles de temps d'acquisition, le signal reçu est à son niveau 1 représentatif d'un état ouvert du contact Ci, - lors de la configuration momentanée du port de communication Pi en mode entrée pendant l'intervalle de temps de veille (interrupteur général 7 ouvert), le signal reçu reste au niveau zéro représentatif d'une absence de défaut de fonctionnement du type court-circuit. La figure 5b représente, quant à elle, l'évolution du signal délivré sur un port de communication Pi en présence d'un défaut de fonctionnement, durant une période lors de laquelle le contact associé Ci n'a subi aucune fermeture lors des intervalles de temps d'acquisition. Cette évolution fait apparaitre que : - durant les intervalles de temps d'acquisition, le signal reçu est à son niveau 1 représentatif d'un état ouvert du contact Ci, 3024794 6 - lors de la configuration momentanée du port de communication Pi en mode entrée pendant l'intervalle de temps de veille (interrupteur général 7 ouvert), le signal reçu est à son niveau 1 représentatif de l'existence d'un défaut de fonctionnement du type court-circuit. 5 Il est à noter que le diagnostic concernant l'existence d'un défaut électrique peut être faussé dans l'hypothèse où le contact Ci se trouve malencontreusement fermé durant la configuration momentanée 100 du port de communication Pi en mode entrée pendant l'intervalle de temps de veille. Toutefois cette fermeture ne pouvant être que momentanée (sauf à résulter d'un dysfonctionnement décelé par d'autres moyens), le 10 diagnostic est forcément corrigé lors des alternances suivantes. Il convient également de noter que, dans l'hypothèse d'une fermeture du contact Ci lors d'un des intervalles de temps d'acquisition, cette fermeture est signalée et détectée par une chute au niveau zéro du signal reçu par le port de communication Pi. La figure 6 représente une variante de réalisation de dispositif d'acquisition 15 comportant un calculateur 1 strictement identique à celui-ci-dessus décrit, mais se différenciant de ce dernier par le fait que : - les contacts C1-Cn sont connectés à la source de tension Vbat, - la branche d'alimentation 6 est reliée à la masse. Le processus d'acquisition mis en oeuvre pour ce mode de réalisation est 20 identique à celui-ci-dessus décrit et conduit également à déterminer l'état des contacts Cl -CN et à fournir un diagnostic quant à l'existence éventuelle d'un défaut électrique. Le procédé selon l'invention mis en oeuvre notamment au moyen d'un calculateur 1 tel que ci-dessus décrit conduit donc à déterminer l'état de contacts et à fournir un diagnostic sur l'existence éventuelle d'un défaut électrique, tout en garantissant 25 contre tout dommage susceptible d'affecter un calculateur relié à ces contacts, lors de l'apparition d'un défaut électrique. REVENDICATIONS1/ Procédé d'acquisition de signaux, tels que signaux représentatifs de l'état de contacts (C1-Cn) d'un véhicule automobile, sur des ports de communication (P1 -Pn) aptes à être configurés soit en mode entrée soit en mode sortie, d'une unité électronique (1), dite calculateur, du véhicule automobile, selon lequel on acquiert périodiquement les signaux par alternance d'intervalles de temps d'acquisition des dits signaux et d'intervalles de temps de veille, le dit procédé étant caractérisé en ce que l'on configure chaque port de communication (P1 -Pn) en mode entrée lors des intervalles de temps d'acquisition, et en mode sortie de niveau zéro lors des intervalles de temps de veille. 2/ Procédé d'acquisition selon la revendication 1 selon lequel on alimente les contacts 10 (C1-Cn) au moyen d'un circuit électrique (5) : - comportant un interrupteur général (7) commutable entre un état fermé correspondant aux intervalles de temps d'acquisition et un état ouvert correspondant aux intervalles de temps de veille, - adapté pour que, lors des intervalles de temps de veille, le signal délivré par 15 chaque contact (C1-Cn) vers le port de communication (P1 -Pn) associé présente des valeurs différentes selon que l'on se trouve en l'absence de défaut de fonctionnement du type court-circuit, ou en présence d'un tel défaut de fonctionnement, le dit procédé d'acquisition étant caractérisé en ce que, lors de chaque intervalle de temps 20 de veille, on commute, durant une fraction (100) du dit intervalle de temps de veille, au moins un port de communication (P1 -Pn) de son mode sortie dans son mode entrée, et en ce que l'on acquiert, durant cette fraction d'intervalle de temps de veille, la valeur du signal délivré sur le dit port de communication. 3/ Procédé d'acquisition selon la revendication 2 selon lequel on connecte, d'une part, 25 chaque contact (C1-Cn) à la masse du véhicule automobile, et, d'autre part, l'interrupteur général (7) du circuit électrique (5) à une source de tension Vbat telle que batterie du dit véhicule automobile. 4/ Procédé d'acquisition selon l'une quelconque des revendications précédentes selon lequel on utilise des ports de communication (P1 -Pn) comportant des modules de sortie 30 (11) du type «push-pull ».