EP2550538A1 - Dispositif non intrusif de diagnostic, par comparaison vectorielle, de situation(s) de fonctionnement dans au moins un réseau de communication - Google Patents

Dispositif non intrusif de diagnostic, par comparaison vectorielle, de situation(s) de fonctionnement dans au moins un réseau de communication

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Publication number
EP2550538A1
EP2550538A1 EP11712621A EP11712621A EP2550538A1 EP 2550538 A1 EP2550538 A1 EP 2550538A1 EP 11712621 A EP11712621 A EP 11712621A EP 11712621 A EP11712621 A EP 11712621A EP 2550538 A1 EP2550538 A1 EP 2550538A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
bus
measurement
operating situation
vectors
voltages
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP11712621A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Nicolas Morand
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PSA Automobiles SA
Original Assignee
Peugeot Citroen Automobiles SA
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Filing date
Publication date
Application filed by Peugeot Citroen Automobiles SA filed Critical Peugeot Citroen Automobiles SA
Publication of EP2550538A1 publication Critical patent/EP2550538A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/40—Bus networks
    • H04L12/40006—Architecture of a communication node
    • H04L12/40032—Details regarding a bus interface enhancer
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L43/00—Arrangements for monitoring or testing data switching networks
    • H04L43/50—Testing arrangements
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/40—Bus networks
    • H04L2012/40208—Bus networks characterized by the use of a particular bus standard
    • H04L2012/40215—Controller Area Network CAN
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S40/00—Systems for electrical power generation, transmission, distribution or end-user application management characterised by the use of communication or information technologies, or communication or information technology specific aspects supporting them

Definitions

  • the invention relates to devices that are responsible for performing diagnostics in communication networks that are equipped with a bus having at least one electrical wire on which a voltage can be measured non-intrusively.
  • the buses of certain communication networks of the aforementioned type comprise a limited number of wires (at least one) to which communicating equipment can be connected in parallel so that they can exchange data with each other by means of multiplexed frames.
  • This is for example the case of CAN LS ("Controller Area Network Low Speed"), CAN HS ("Controller Area Network High Speed"), VAN ("Vehicle Area Network”), LIN (“Local Interconnect Network”) networks. "), ARINC (“ Aeronautical Radio Inc. ”) or I2C (or IIC” Inter-lntegrated Circuit "), which are used in areas such as those of vehicles (possibly of automobile type), industrial installations, aeronautics, consumer electronics and the railway sector, in particular.
  • connections that include such networks Due to the large number of connections that include such networks, they can be the subject of many malfunctions (or failures) difficult to detect. Thus, they may for example be short-circuited between an electrical wire carrying data and a ground, a short circuit between an electrical wire carrying data and a voltage of a power network (for example a vehicle), a short circuit between two electrical wires carrying data, or a cut of an electrical wire carrying data.
  • the invention therefore aims to provide a non-intrusive alternative solution, delivering an instant diagnosis, usable in any communication network comprising a bus wire (s), and moreover small and / or particularly simple to use .
  • a device dedicated to the diagnosis of operating situation (s) in at least one communication network having a bus comprising N wire (s) (electrical (s), with N> 1, and comprising:
  • conversion means arranged to convert the P voltages into P first digital signals (S1 (p, t)),
  • processing means arranged to constitute a measurement vector (V (t)) associated with a voltage measurement instant (t) and comprising K elements chosen from at least the first P digital signals (S1 (p, t)) , then to compare at least this measurement vector (V (t)) with at least I pairs, with I> 1, of first (Vn (i, t)) and second (V r2 (i, t)) vectors of reference comprising K elements and representative of K minimum and maximum values that can be taken by the K elements of the measurement vector (V (t)), in order to deliver I second signals (S2 (i)) representative each of the result of a comparison each result being representative of an operating situation on the bus, and
  • - I display means each arranged to signal an operating situation represented by a second signal (S2 (i)) delivered.
  • the term "operating situation” refers to any type of situation that may appear in operation in a network. It may for example be a malfunction or a lack of malfunction.
  • the device can detect a lack of data on the bus or a normal operation (a) of the network or a problem or malfunction of a particular type, or a particular signal configuration, representative of the state of a system (such as high voltages but still comply with standards or specifications).
  • the term "absence of malfunction” here means both the presence of data on the bus and the detection of normal operation of the network or the absence of a problem or malfunction of a particular type.
  • the diagnostic device according to the invention may comprise other characteristics that can be taken separately or in combination, and in particular:
  • its processing means can be arranged to compare Q measurement vectors (V (t)), with Q> 2, associated respectively with Q instants for measuring different voltages, with I pairs of first (Vn (i, t)) and second (V r2 (i, t)) reference vectors, in order to deliver I second signals (S2 (i)) representative each of an operating situation on the bus when the number of measurement vectors (V (t )), having at least one element that is not between the corresponding elements of a pair, is greater than or equal to a chosen threshold, or an opposite operating situation on the bus when the number of measurement vectors (V (t)), having at least one element that is not between the corresponding elements of a pair, is less than this chosen threshold;
  • its processing means can be arranged to compare Q measurement vectors (V (t)), with Q> 2, respectively associated with Q instants for measuring different voltages, with I pairs of Q first reference vectors ( Vn (i, t)), associated respectively with Q instants, and Q second reference vectors (V r2 (i, t)) associated respectively with these Q instants, in order to deliver representative I second signals (S2 (i)) each of an operating situation on the bus when the number of measurement vectors (V (t)), having at least one element which is not between the corresponding elements of Q first reference vectors (Vn (i, t)) and Q second reference vectors (V r2 (i, t)) of the same pair, is greater than or equal to at a chosen threshold, or an opposite operating situation on the bus when the number of measurement vectors (V (t)), having at least one element which is not between the corresponding elements of Q first vectors of reference (V r (i, t)) and Q second reference vectors (V r2 (i))
  • the chosen threshold may not vary from one pair to another, or it may vary according to the pair with which it is associated;
  • its conversion means may have an acquisition period which is less than the acquisition duration of a voltage bit on the bus;
  • At least one of the K elements of a measurement vector (V (t)) can result from a chosen mathematical combination of at least two of the first P digital signals (S1 (p, t));
  • P conversion means arranged to respectively convert the P voltages into P first digital signals (S1 (p, t));
  • its display means may comprise at least one indicator light associated with a second signal (S2 (i)) and arranged to be placed in a lit state or an off state depending on the value of this second signal (S2 (i )) associated;
  • amplification means mounted upstream of its display means, and arranged to generate currents adapted to place each indicator light in its on or off state according to the value taken by the second signal (S2 ( i)) associate;
  • each second signal (S2i) may further comprise delay means, interposed between its processing means and its display means, and arranged to maintain each second signal (S2i) at its initial value for a selected time delay, so that each situation operating time is signaled for at least the delay time;
  • the delay means may comprise at least one circuit monostable recloser, for example capacitor (s);
  • one of its P connection means may be able to be connected in shunt to a voltage supply source for supplying the withdrawn voltage
  • regulating means adapted to be coupled to the connection means which is dedicated to the voltage supply source, so as to regulate the supply voltage taken to deliver a regulated voltage;
  • filtering means adapted to be connected downstream of the connection means which is dedicated to the voltage supply source, and arranged at least for filtering voltage variations of the latter;
  • amplification means mounted upstream of its conversion means, and arranged to amplify at least the voltages taken from the bus wires;
  • blocking means mounted upstream of its conversion means, and arranged to stabilize the voltages taken from the bus wires so that they do not change value during their conversion;
  • protection means mounted in shunt on its connection means, which are connected in shunt of the bus wires, upstream of its amplification means, and suitable for providing protection, in particular against electrostatic discharges; occurring on the bus wires.
  • the invention is well adapted, although not exclusively, to communication networks that are located in vehicles, possibly of the automotive type.
  • the aim of the invention is to provide a diagnostic device D intended to be connected to at least one communication network RC equipped with a bus BU comprising N electrical wire (s) CH, CL, with N> 1 , which can be connected in parallel communicating equipment, and on which voltages V1, V2 can be measured non-intrusively.
  • the RC communication network is a network type CAN HS ("Controller Area Network High Speed" - ISO 1 1898).
  • the invention is not limited to this type of communication network. It relates in fact to any type of communication network equipped with a bus allowing non-intrusive measurements of voltages on its (its) wire (s), and in particular CAN LS type networks ("Controller Area Network Low Speed" - standard ISO 1 1898), VAN (Vehicle Area Network), LIN (Local Interconnect Network), ARINC (Aeronautical Radio Inc.) and I2C (or IIC Inter-lntegrated Circuit). Therefore, the invention relates in particular to areas such as that of vehicles (land, sea (or fluvial) and air), that of industrial facilities, and that of consumer electronics.
  • the RC network is part of a vehicle, possibly of automotive type (such as a car). But, as indicated above, the invention is not limited to this application.
  • the diagnostic device D is intended to perform diagnostics for only one type of network (here CAN HS type). But, this is not mandatory. It could indeed be arranged to perform diagnostics for at least two different types of network.
  • a CAN HS-type RC network comprises a bus BU provided with first CL and second CH electric wires which are dedicated to the transport of data frames and respectively called "CAN_L” and "CAN_H".
  • At least some of the P MCp connection means are arranged to allow the branch connection of their (diagnostic) device D to the bus BU, in order to access (or remove) the voltages V1, V2 which are present on the wires of this BU bus.
  • the two connection means MC1 and MC2 are arranged to take the voltages V1 and V2 respectively on the electric wires CL and CH.
  • connection means MC1 and MC2 comprise, for example, two electrical connection cables, each provided at one of their two opposite ends with a connector, for example of the "crocodile clip” or “touch point” type. (insertable into a BUS bus connector socket).
  • protection means MP1 and MP2 connected in shunt on its connection means MC1 and MC2, which are respectively connected by shunting on the wires CL and CH of BU bus, upstream of at least some of its conversion means (here MV1 and MV2).
  • These protection means MPp are arranged in such a way as to protect the conversion means MV1 and MV2, in particular against the electrostatic discharges that may occur on the CL and CH wires of the bus BU.
  • the device D comprises dividing bridges PD1 and PD2 each mounted in shunt on one of the connection means MC1, MC2 of the wires CL, CH.
  • These PDp divider bridges (or any equivalent means for dividing the voltage) are designed to convert, analogically, the voltages they receive into voltages adapted to the range of input voltage that can withstand any locking means MBp (which will be discussed later) and the MVp conversion means, while having a high input impedance and avoiding a direct electrical link between the electronic circuits of the device D and the outside, so as to protect them.
  • the low voltage of these dividing bridges PD1 and PD2 is that of the ground.
  • the device D may also and possibly comprise another connection means MC3 intended to be connected in shunt to a voltage supply source BA to supply the elements that constitute the device D.
  • the voltage supply source BA is for example the battery 12 volts on board.
  • connection MC3 comprises, for example, two electrical connection cables, each provided at one of their two opposite ends with a connector, for example of the crocodile clip type or the touch point, which is just connect to the plus (+) terminal of the BA battery or to a vehicle ground screw.
  • the device D could include an internal power source, for example a rechargeable battery, provided that it keeps a wire connected to a ground screw of the vehicle in order to use the latter as reference of the voltages V1 and V2 present on the wires CL and CH.
  • an internal power source for example a rechargeable battery
  • the device D does not include an internal power source, it is advantageous, as shown without limitation, that it comprises regulating means MR coupled to the ends of the electrical connection cables (connection means MC3 ), which are opposite to those provided with connectors. These regulation means MR are arranged so as to regulate the supply voltage which is taken by the connection means MC3 on the external power supply BA, in order to supply regulated voltage to at least some of the elements which constitute the device. D.
  • the device D may comprise filtering means MG intended to be connected downstream of the connection means MC3 and arranged at least to filter the voltage variations of the source of the device. external power supply BA.
  • these filtering means MG may comprise a diode connected in series and a capacitor connected in shunt between the connection means MC3 and the regulation means MR.
  • the diode is intended to provide protection against reverse polarity of the external power supply (BA).
  • the capacitor is preferably polarized and of high capacitance in order to ensure a large "reservoir” effect to enable the filtering of voltage variations.
  • such MG filtering means also provide protection against electrostatic discharges.
  • the device D comprises a divider bridge PD3 mounted in shunt between the ground and the connection means MC3 (and more precisely here between the diode and the capacitor means of MG filtering).
  • This divider bridge PD3 (or any equivalent means for dividing the voltage) is designed to convert, analogically, the voltage it receives into a voltage adapted to the input voltage range that can support any means of blocking MBp (which will be discussed later) and the MVp conversion means, while having a high input impedance for the son connected to the network and avoiding a direct electrical connection between the electronic circuits of the device D and the outside , so as to protect them.
  • the low voltage of this divider bridge PD3 is that of the ground.
  • the conversion means MVp of the device D are arranged to convert the P voltages taken into P first digital signals S1 (p, t).
  • the conversion means MVp can, as illustrated without limitation, be in the form of P discrete or integrated analog / digital converters, each responsible for converting a analog voltage Vp in a first digital signal S1 (p, t). But, this is not mandatory. Indeed, in one variant, the conversion means MVp can be made in the form of a single analog / digital converter, discrete or integrated, responsible for sequentially converting each analog voltage Vp (then presented in a multiplexed manner) into a first signal. numeric S1 (p, t).
  • the conversion means MVp can convert the sampled analog voltages Vp into first 8-bit digital signals S1 (p, t) (or one byte).
  • the device D comprises blocking means MBp, discrete or integrated, and mounted upstream of its MVp conversion means.
  • the latter (MVp) are arranged to stabilize the voltages taken (here on the wires CH and CL of the bus BU and on the external power source BA, here via the divider bridge PD3) so that they are as stable as possible to facilitate their conversion by means of MVp conversion.
  • the device D it is advantageous, as illustrated without limitation, for the device D to comprise first amplification means MF1 p mounted upstream of its MVp conversion means (and more precisely here between its PDp divider bridges and its blocking MBp). But in the absence of MBp blocking means they are connected directly to the MVp conversion means (upstream of these).
  • These first amplification means MF1 p are arranged to amplify the voltages taken from the wires of the bus BU as well as here from the external power source BA so that the possible means of blocking MBp and the means of conversion MVp have a current and voltage well suited to their processing capabilities.
  • the processing means MT are fed with first digital signals S1 (p, t) by the conversion means MVp.
  • these processing means MT may constitute an MCT microcontroller or else, as illustrated in a nonlimiting manner, may be part of an MCT microcontroller which is for example, as illustrated, supplied with regulated voltage by the regulation means MR.
  • the blocking means MBp and / or the conversion means MVp may possibly be part of (that is to say, be integrated in) the microcontroller MCT.
  • microcontroller MCT could be replaced by other types of programmable logic circuits, such as ASICs.
  • each processing means MT are firstly arranged to constitute a measurement vector V (t), associated with a measurement instant of voltages t, from at least some of the at least P first digital signals S1 (p, t ) that they receive MVp conversion means. More precisely, each measurement vector V (t) constituted comprises K elements which are chosen from at least the first P digital signals S1 (p, t).
  • At least one of the K elements of a measurement vector V (t) may possibly be “virtual".
  • the term “virtual element” means an element of a measurement vector V (t) which results from a chosen mathematical combination of at least two of the first P digital signals S1 (p, t).
  • a virtual element may be the result of the difference between the voltages V1 and V2 taken respectively on the wires CL and CH. This difference constitutes a differential voltage that can be useful for discriminating so-called “recessive” states and so-called “dominant” states.
  • a dominant state corresponds to a voltage V2 of about 3.5 V on the CH wire (CAN_H), a voltage V1 of about 1.5 V on the wire LH (CAN_L), and a differential voltage V2 - V1 of about 2 V.
  • Any type of combination performed with any type of mathematical operator can be considered.
  • a mathematical operation may for example consist of a multiplication, for example to validate a signal only when another signal is non-zero.
  • the processing means MT are also arranged, once they have constituted a measurement vector V (t), to compare at least the latter (V (t)) with at least I pairs of first Vn (i, t) and second V r2 (i, t) reference vectors.
  • the number I is greater than or equal to one (1).
  • first reference vector V r (i, t) means a vector which is constituted in advance of K representative elements respectively of K minimum values that can be taken in normal operation by the corresponding K elements of a corresponding measurement vector V (t).
  • second reference vector V r2 (i, t) is understood to mean a vector which is constituted in advance by K representative elements respectively of K maximum values which can be taken in normal operation by the corresponding K elements of a corresponding measurement vector V (t). It is important to note that a first V r (i, t) or second V r2 (i, t) reference vector may or may not be a function of a measurement instant t with respect to the instant current measurement.
  • the comparison of an element of a measurement vector V (t) is intended to determine whether its value lies between the corresponding elements of a pair (V r (i, t), V r2 (i, t)), that is to say between a minimum value (possibly included) and a maximum value (possibly included). It will be understood that if the value of at least one element of a measurement vector V (t) is not between the corresponding elements of a pair (V r (i, t), V r2 ( i, t)) is that there is a particular operating situation on the bus BU (possibly a malfunction). Consequently, the result of a comparison is representative of an operating situation on the bus BU (possibly a fault or an absence of malfunction).
  • operating situation is meant here any type of situation that may appear in operation in an RC network. It may for example be a malfunction or a lack of malfunction.
  • the device D can detect a lack of data on the bus BU or abnormal operation of the RC network or a problem or malfunction of a particular type, or a particular signal configuration, representative of the state of a system (such as high voltages but still comply with standards or specifications).
  • absence of malfunction here means both the presence of data on the bus BU and the detection of normal operation of the RC network or the absence of a problem or malfunction of a type. particular.
  • the processing means MT can be possibly arranged to perform a filtering of the measurement vectors in order to disregard some of them which could prove erroneous.
  • Two types of filtering can be envisaged, one relating to the states of the voltages taken Vp and the other to the transitions of the voltages taken Vp.
  • the first type of filtering is particularly suitable in the case where the device D is subject to electromagnetic interference, in the case where the operation of the communication network RC is affected by interference voltages, or in the case where the analog / digital conversion is performed when converted voltages vary rapidly (for example in the case of a transition).
  • This first type of filtering consists, for example, in comparing Q measurement vectors V (t), associated respectively with Q instants for measuring different voltages (preferably successive), with I pairs of first V r (i, t) and second V r2 (i, t) reference vectors (here independent of the parameter t).
  • the number Q is greater than or equal to 2.
  • This type of filtering requires that the processing means MT store the last Q measurement vectors they have constituted, namely V (t), V (t-1), V (t-2) V (t-Q +). 1).
  • Each of the Q measurement vectors considered is then compared (element by element) with the first different reference vectors V r (i, t) which correspond to it and the second reference vectors V r2 (i, t) different but which correspond to it, according to the method previously described for a single measurement vector. Then, the processing means MT determine for each comparison of Q measurement vectors V (t) to one of the first pairs of V M (i, t) and second V r2 (i, t) reference vectors, if the number of measurement vectors V (t), which have at least one element which is not between the corresponding elements of a pair, is greater than or equal to a chosen threshold.
  • the processing means MT deliver I second signals S2 (i) which are each representative of an operating situation on the bus BU (for example a fault) when the number of measurement vectors V (t) determined is greater than or equal to the chosen threshold, or an opposite operating situation on the bus BU (for example an absence of fault) when the number of measurement vectors V (t) determined is less than the chosen threshold.
  • the threshold chosen may not vary from one pair to another, while in a second embodiment the chosen threshold may vary according to the pair with which it is associated.
  • the elements of the Q measurement vectors V (t) and the elements of the first Vn (i, t) and second V r2 (i, t) reference vectors can be coded on the same number bits (for example 8). But, this is not mandatory.
  • the Q measurement vectors V (t) can possibly be grouped together in a measurement matrix in which each column (or row) is a measurement vector V (t).
  • This arrangement makes it possible to obtain a comparison algorithm that is more compact and therefore less expensive to implement.
  • the invention can operate with a period of acquisition of the MVp conversion means which is less than the duration of a voltage bit on a CH, CL wire of the bus BU, in particular in order to avoid missing to analyze certain phenomena of short duration specific to the RC network.
  • the MVp conversion means comprise only one converter combined with a multiplexer of voltages Vp making it possible to present the analog signals to be converted one by one successively on its input
  • the comparison algorithm must realize as much conversion steps that Vp voltages to analyze. In this case, one can use a period, to achieve once the conversion of all voltages Vp to be analyzed, which is less than the duration of a voltage bit on the bus BU, for the same reasons as above.
  • the second type of filtering consists for example in comparing Q measuring vectors V (t), associated respectively with Q moments of measurement of different voltages (t) (and preferably successive), with I pairs of Q first reference vectors V r (i, t), associated respectively with Q instants , and Q second reference vectors V r2 (i, t), associated respectively with these same Q instants.
  • the first V r (i, t) and second V r2 (i, t) reference vectors are here dependent on the parameter t, since a pair of vectors is associated at each instant between tQ-1 and t.
  • the number Q is also greater than or equal to 2.
  • the Q measurement vectors V (t) can be placed within a measurement matrix, which is then compared with I first minimal reference matrices (which each comprise Q first reference vectors V r (i, t )) and I second maximum reference matrices (which each comprise Q second reference vectors V r2 (i, t)).
  • This second type of filtering requires that the processing means MT store the last Q measurement vectors they have constituted, namely V (t), V (t-1), V (t-2), ..., V (tQ-1), as well as the first and second reference matrices.
  • Each element of the measurement matrix is then compared with the corresponding element of each of the first reference matrices and with the corresponding element of each of the first reference matrices, according to the method previously described for a single measurement vector. Then, the processing means MT determine, for each comparison of the measurement matrix with one of the I pairs of first and second reference matrices, the number of measurement vectors V (t), which have at least one element that is not between the corresponding elements of a pair, is greater than or equal to a chosen threshold.
  • the processing means MT deliver I second signals S2 (i) which are each representative of an operating situation on the bus BU when the number of measurement vectors V (t) determined is greater than or equal to the chosen threshold, or an opposite operating situation on the bus BU when the number of measurement vectors V (t) determined is less than the chosen threshold.
  • this second type of filtering makes it possible to detect voltage transitions Vp. But, it will be noted that it requires the setting The result of a comparison is only true during a few successive conversions by the conversion means MVp when the chosen threshold is large. It will also be noted that the invention makes it possible to detect voltage transitions on the bus BU that are both synchronous and non-synchronous.
  • the threshold chosen may not vary from one pair to another, while in a second embodiment the chosen threshold may vary according to the pair with which it is associated.
  • the device D can for example diagnose at least some of the operating situations among those listed below:
  • the processing means MT deliver I second signals S2 (i) respectively representative of the results of these I comparisons.
  • These display means MAi may for example be implanted in a front of a BO box of the device D, in which are housed the MVp conversion means and the processing means MT, as well as the possible regulation means MR, first amplification means MF1 p, filtering means MG, PDp dividing bridges, protection means MPp, blocking means MBp, as well as any other delay means MTPi and second amplifying means MF2i which will be discussed later.
  • the display means MAi may comprise I LEDs associated respectively with the I second signals S2 (i), and therefore with I operating situations (and their complementary (the opposite operating situations)).
  • Each LED M1 may for example be arranged in the form of a light emitting diode (or LED) can be placed in a lit state or an off state according to the value of the second signal S2 (i) associated.
  • Each indicator light MAi can protrude on the side of an external face (visible) of the front of the BO box in order to be easily observed by its user.
  • the number of LEDs MAi depends on the number of second signals S2 (i) that are delivered by the processing means MT.
  • the box BO may comprise six LEDs MAi (i).
  • a first indicator light MA1 can signal normal operation of the RC network when it is on and abnormal operation of the RC network when it is off,
  • a second indicator light MA2 can signal the presence of data frames in the bus BU when it is on and the absence of data frames in the bus BU when it is off,
  • a third indicator light MA3 may signal a short circuit between the electric wire CL and a voltage of the vehicle power network when it is on and the absence of a short circuit between the electric wire CL and a voltage of the power supply network. power of the vehicle when it is off,
  • a fourth indicator light MA4 may signal a short circuit between the electric wire CH and a voltage of the vehicle power network when is switched on and the absence of a short circuit between the electric wire CH and a voltage of the power network of the vehicle when it is off,
  • a fifth indicator light MA5 may signal a short circuit between the electric wire CL and a ground when it is on and the absence of a short circuit between the electric wire CL and a mass when it is off, and
  • a sixth indicator light MA2 may signal a short circuit between the electric wire CH and a ground when it is on and the absence of a short circuit between the electric wire CH and a mass when it is off.
  • the device D may optionally include at least one additional indicator light, to signal at least one additional function, such as for example the fact that it is connected (or in operation, and therefore usable) or disconnected (or out of operation, and therefore unusable).
  • the display means MAi may be in other forms than the one presented above (indicator lights). Indeed, they may for example comprise a display screen (for example liquid crystal (or LCD)) for displaying messages for signaling each operating situation associated with a second signal S2 (i). In this case, the display means MAi must also comprise conversion means responsible for converting each second signal value S2 (i) into a displayed message. Note that a displayed message may optionally be accompanied by an equivalent or identical synthetic sound message.
  • the device D may optionally comprise timing means MTPi interposed between its processing means MT and its display means MAi and arranged so as to maintain each second signal S2 (i) at its initial value for a duration of selected delay.
  • these timing means MTPi which may be discrete or integrated (and therefore possibly integrated in the microcontroller MCT (or equivalent), as illustrated without limitation), are loaded, when they receive a second signal S2 (i) d a given value to deliver on their output (s) this same value given during the chosen time delay.
  • each operating situation can be signaled for at least the duration of delay.
  • This duration of delay can be chosen greater than the duration of the average retinal persistence of the human eye.
  • This option is intended to enable a user to visualize the switching on or off of a warning light MAi, including when the processing means MT generate the second signal S2 (i) associated for a very short time due to an intermittent operating situation (for example linked to a false contact and a transient vibration). This delay may possibly only concern the display of the presence of a particular situation.
  • a delay time at least equal to about 40 ms.
  • These delay means MTPi may for example comprise at least one monostable recloser circuit, for example capacitor (s), associated with at least one second signal S2 (i).
  • This type of circuit rapidly charges a capacitor at the beginning of the delay and slowly discharges this capacitor afterwards, the speed difference between the charge and the discharge being obtainable by means of a diode which is on during charging.
  • the device D may optionally comprise second amplification means MF2i mounted upstream of the display means MAi, and preferably between the possible delay means MTPi and the display means MAi.
  • These second amplification means MF2i are arranged in such a way as to generate currents which are suitable for (or capable of) placing each indicator light MAi in its on or off state according to the value taken by the associated second signal S2 (i).
  • These second amplification means MF2i may for example comprise at least one transistor amplifier having an input capable of receiving a second signal S2 (i) via the possible delay means MTPi and an output connected to an indicator light MAi for supplying it. running (and therefore control its operation).
  • the use of the device D is particularly simple. Once the user has plugged it into a tap on the RC network (and more precisely on its bus BU), as well as possibly to the external battery BA, with its connection means MCp, it delivers results immediately via its display means MAL
  • an operating situation is signaled by the display means MAi, then the user can disconnect from the network RC an organ to determine if it is at the origin of this operating situation.
  • At each operating situation can also correspond in a predetermined manner (for example in a correspondence table) at least one organ (possibly suspect). It will be noted that the processing of predetermined types of faults can be a type of troubleshooting accessible with the device D according to the invention.
  • the device D not only does not signal any other operating situation but can now signal normal operation, the diagnosis is completed and the suspect organ is to be examined.
  • the user reconnects it to the RC network and disconnects from the latter (RC) another organ, until it determines the one ( or those) that is (are) the source of the reported operating situation (s).
  • the device D In the presence of multiple operating situations, the device D signals normal operation once all the organs at the origin of an operating situation have been disconnected. As long as an organ causing one of the operating situations remains connected, the device D may continue to signal an operating situation.
  • the device D is particularly advantageous because it is not only non-intrusive, but also of the passive type insofar as it does not transmit data to the RC network and only monitors the voltages. Vp that are present on his BU bus as well than possibly on its external power supply BA.

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Abstract

Un dispositif (D) est dédié au diagnostic de situation(s) de fonctionnement dans au moins un réseau de communication (RC) disposant d'un bus (BU) à N fil(s). Ce dispositif (D) comprend i) P moyens de connexion (MC1 -MC3), avec P ≥ N, connectés en dérivation au moins aux N fils du bus (BU) pour accéder aux P tensions présentes, ii) des moyens de conversion (MV1 -MV3) agencés pour convertir les P tensions en P premiers signaux numériques (S1 (p,t)), iii) des moyens de traitement (MT) agencés pour constituer un vecteur de mesure (V(t)) associé à un instant de mesure de tensions (t) et comportant K éléments choisis parmi au moins les P premiers signaux numériques (S1 (p,t)), puis pour comparer au moins ce vecteur de mesure (V(t)) à au moins I paires, avec I ≥ 1, de premier (Vrt(i,t)) et second (Vr2(i,t)) vecteurs de référence comportant K éléments et représentatifs de K valeurs minimales et maximales pouvant être prises par les K éléments du vecteur de mesure (V(t)), afin de délivrer I seconds signaux (S2(i)) représentatifs chacun du résultat d'une comparaison, chaque résultat étant représentatif d'une situation de fonctionnement sur le bus (BU), et iv) I moyens d'affichage (MA1 -MAI) agencés chacun pour signaler une situation de fonctionnement représentée par un second signal (S2(i)) délivré.

Description

DISPOSITIF NON INTRUSIF DE DIAGNOSTIC, PAR COMPARAISON VECTORIELLE, DE SITUATION(S) DE FONCTIONNEMENT DANS AU MOINS UN RÉSEAU DE COMMUNICATION
L'invention concerne les dispositifs qui sont chargés d'effectuer des diagnostics dans des réseaux de communication qui sont équipés d'un bus comportant au moins un fil électrique sur lequel peut être mesurée une tension de façon non intrusive.
Les bus, de certains réseaux de communication du type précité, comportent un nombre limité de fils (au moins un) auxquels peuvent être connectés en parallèle des équipements communicants afin qu'ils puissent échanger des données entre eux au moyen de trames multiplexées. C'est par exemple le cas des réseaux de type CAN LS ("Controller Area Network Low Speed"), CAN HS ("Controller Area Network High Speed"), VAN ("Vehicle Area Network"), LIN ("Local Interconnect Network"), ARINC ("Aeronautical Radio Inc.") ou I2C (ou IIC "Inter-lntegrated Circuit"), qui sont utilisés dans des domaines tels que ceux des véhicules (éventuellement de type automobile), des installations industrielles, de l'aéronautique, de l'électronique grand public et du domaine ferroviaire, notamment.
Du fait du nombre important de connexions que comportent de tels réseaux, ils peuvent faire l'objet de nombreux défauts de fonctionnement (ou pannes) difficilement détectables. Ainsi, ils peuvent par exemple faire l'objet d'un court-circuit entre un fil électrique transportant des données et une masse, d'un court-circuit entre un fil électrique transportant des données et une tension d'un réseau de puissance (par exemple d'un véhicule), d'un court-circuit entre deux fils électriques transportant des données, ou d'une coupure d'un fil électrique transportant des données.
Or, plus un réseau est grand, plus il devient difficile de diagnostiquer l'origine d'un défaut de fonctionnement (ou panne) survenu en son sein. Il existe certes des dispositifs (ou outils) de diagnostic de pannes, comme par exemple ceux qui sont décrits dans les documents brevet US 5,491 ,418, US 4,975,847, US 4,796,206, FR 2666418 et EP 0231607. Mais, ils présentent tous au moins un inconvénient, comme par exemple la nécessité d'établir avec le réseau une communication bidirectionnelle conformément à un protocole prédéfini, et donc intrusif, et/ou la nécessité d'utiliser des calculateurs relativement puissants, et/ou la nécessité d'effectuer une programmation complexe, et/ou un fort encombrement, et/ou la nécessité d'être utilisés par des techniciens préalablement formés.
L'invention a donc pour but de proposer une solution alternative non intrusive, délivrant un diagnostic instantanément, utilisable dans n'importe quel réseau de communication comportant un bus à fil(s), et de surcroît peu encombrante et/ou particulièrement simple à utiliser.
Elle propose plus précisément à cet effet un dispositif, dédié au diagnostic de situation(s) de fonctionnement dans au moins un réseau de communication disposant d'un bus comportant N fil(s) (électrique(s), avec N > 1 , et comprenant :
- P moyens de connexion, avec P > N, propres à être connectés en dérivation respectivement au moins aux N fils du bus pour accéder aux P tensions présentes,
- des moyens de conversion agencés pour convertir les P tensions en P premiers signaux numériques (S1 (p,t)),
- des moyens de traitement agencés pour constituer un vecteur de mesure (V(t)) associé à un instant de mesure de tensions (t) et comportant K éléments choisis parmi au moins les P premiers signaux numériques (S1 (p,t)), puis pour comparer au moins ce vecteur de mesure (V(t)) à au moins I paires, avec I > 1 , de premier (Vn(i,t)) et second (Vr2(i,t)) vecteurs de référence comportant K éléments et représentatifs de K valeurs minimales et maximales pouvant être prises par les K éléments du vecteur de mesure (V(t)), afin de délivrer I deuxièmes signaux (S2(i)) représentatifs chacun du résultat d'une comparaison, chaque résultat étant représentatif d'une situation de fonctionnement sur le bus, et
- I moyens d'affichage agencés chacun pour signaler une situation de fonctionnement représentée par un second signal (S2(i)) délivré.
On entend ici par « situation de fonctionnement » tout type de situation pouvant apparaître en fonctionnement dans un réseau. Il pourra par exemple s'agir d'un défaut de fonctionnement ou bien d'une absence de défaut de fonctionnement. Ainsi, le dispositif peut permettre de détecter une absence de données sur le bus ou un fonctionnement (a)normal du réseau ou un problème ou dysfonctionnement d'un type particulier, ou encore une configuration particulière de signaux, représentative de l'état d'un système (comme par exemple des tensions élevées mais malgré tout conformes à des normes ou spécifications). Par ailleurs, on entend ici par « absence de défaut de fonctionnement » aussi bien la présence de données sur le bus que la détection d'un fonctionnement normal du réseau ou de l'absence d'un problème ou dysfonctionnement d'un type particulier.
Le dispositif de diagnostic selon l'invention peut comporter d'autres caractéristiques qui peuvent être prises séparément ou en combinaison, et notamment :
- ses moyens de traitement peuvent être agencés pour comparer Q vecteurs de mesure (V(t)), avec Q > 2, associés respectivement à Q instants de mesure de tensions différents, à I paires de premier (Vn(i,t)) et second (Vr2(i,t)) vecteurs de référence, afin de délivrer I seconds signaux (S2(i)) représentatifs chacun soit d'une situation de fonctionnement sur le bus lorsque le nombre de vecteurs de mesure (V(t)), présentant au moins un élément qui n'est pas compris entre les éléments correspondants d'une paire, est supérieur ou égal à un seuil choisi, soit d'une situation de fonctionnement opposée sur le bus lorsque le nombre de vecteurs de mesure (V(t)), présentant au moins un élément qui n'est pas compris entre les éléments correspondants d'une paire, est inférieur à ce seuil choisi;
- en variante, ses moyens de traitement peuvent être agencés pour comparer Q vecteurs de mesure (V(t)), avec Q > 2, associés respectivement à Q instants de mesure de tensions différents, à I paires de Q premiers vecteurs de référence (Vn(i,t)), associés respectivement à Q instants, et Q seconds vecteurs de référence (Vr2(i,t)), associés respectivement à ces Q instants, afin de délivrer I seconds signaux (S2(i)) représentatifs chacun soit d'une situation de fonctionnement sur le bus lorsque le nombre de vecteurs de mesure (V(t)), présentant au moins un élément qui n'est pas compris entre les éléments correspondants de Q premiers vecteurs de référence (Vn(i,t)) et Q seconds vecteurs de référence (Vr2(i,t)) d'une même paire, est supérieur ou égal à un seuil choisi, soit d'une situation de fonctionnement opposée sur le bus lorsque le nombre de vecteurs de mesure (V(t)), présentant au moins un élément qui n'est pas compris entre les éléments correspondants de Q premiers vecteurs de référence (Vr (i,t)) et Q seconds vecteurs de référence (Vr2(i,t)) d'une même paire, est inférieur à ce seuil choisi;
dans cette variante, comme dans l'autre, le seuil choisi peut ne pas varier d'une paire à l'autre, ou bien il peut varier selon la paire à laquelle il est associé;
- ses moyens de conversion peuvent avoir une période d'acquisition qui est inférieure à la durée d'acquisition d'un bit de tension sur le bus;
- l'un au moins des K éléments d'un vecteur de mesure (V(t)) peut résulter d'une combinaison mathématique choisie d'au moins deux des P premiers signaux numériques (S1 (p,t));
- il peut comprendre P moyens de conversion agencés pour convertir respectivement les P tensions en P premiers signaux numériques (S1 (p,t));
- ses moyens d'affichage peuvent comprendre au moins un voyant lumineux associé à un second signal (S2(i)) et agencé pour être placé dans un état allumé ou un état éteint en fonction de la valeur de ce second signal (S2(i)) associé;
il peut en outre comprendre des moyens d'amplification, montés en amont de ses moyens d'affichage, et agencés pour générer des courants propres à placer chaque voyant lumineux dans son état allumé ou éteint selon la valeur prise par le second signal (S2(i)) associé;
- il peut en outre comprendre des moyens de temporisation, intercalés entre ses moyens de traitement et ses moyens d'affichage, et agencés pour maintenir chaque second signal (S2i) à sa valeur initiale pendant une durée de temporisation choisie, de sorte que chaque situation de fonctionnement soit signalée pendant au moins la durée de temporisation;
les moyens de temporisation peuvent comprendre au moins un circuit monostable redéclencheur, par exemple à condensateur(s);
- l'un de ses P moyens de connexion peut être propre à être connecté en dérivation sur une source d'alimentation en tension pour l'alimenter en tension prélevée;
il peut en outre comprendre des moyens de régulation propres à être couplés au moyen de connexion qui est dédié à la source d'alimentation en tension, de manière à réguler la tension d'alimentation prélevée pour délivrer une tension régulée;
il peut en outre comprendre des moyens de filtrage, propres à être connectés en aval du moyen de connexion qui est dédié à la source d'alimentation en tension, et agencés au moins pour filtrer des variations de tension de cette dernière;
- il peut en outre comprendre des moyens d'amplification, montés en amont de ses moyens de conversion, et agencés pour amplifier au moins les tensions prélevées sur les fils du bus;
- il peut en outre comprendre des moyens de blocage, montés en amont de ses moyens de conversion, et agencés pour stabiliser les tensions prélevées sur les fils du bus de sorte qu'elles ne changent pas de valeur pendant leur conversion;
- il peut en outre comprendre des moyens de protection montés en dérivation sur ses moyens de connexion, qui sont connectés en dérivation des fils du bus, en amont de ses moyens d'amplification, et propres à assurer une protection, notamment contre les décharges électrostatiques survenant sur les fils du bus.
L'invention est bien adaptée, bien que non limitativement, aux réseaux de communication qui sont implantés dans les véhicules, éventuellement de type automobile.
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 de réalisation de dispositif de diagnostic selon l'invention, connecté à un réseau de communication de type CAN HS et à une batterie externe. 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 dispositif de diagnostic D destiné à être connecté à au moins un réseau de communication RC équipé d'un bus BU comportant N fil(s) électrique(s) CH, CL, avec N > 1 , auxquels peuvent être connectés en parallèle des équipements communicants, et sur lesquels peuvent être mesurées des tensions V1 , V2 de façon non intrusive.
Dans ce qui suit, on considère, à titre d'exemple non limitatif, que le réseau de communication RC est un réseau de type CAN HS ("Controller Area Network High Speed" - norme ISO 1 1898). Mais, l'invention n'est pas limitée à ce type de réseau de communication. Elle concerne en effet tout type de réseau de communication équipé d'un bus autorisant des mesures non intrusives de tensions sur ses (son) fil(s), et notamment les réseaux de type CAN LS ("Controller Area Network Low Speed" - norme ISO 1 1898), VAN ("Vehicle Area Network"), LIN ("Local Interconnect Network"), ARINC ("Aeronautical Radio Inc.") et I2C (ou IIC "Inter-lntegrated Circuit"). Par conséquent, l'invention concerne notamment les domaines tels que celui des véhicules (terrestres, maritimes (ou fluviaux) et aériens), celui des installations industrielles, et celui de l'électronique grand public.
Par ailleurs, on considère dans ce qui suit, à titre d'exemple non limitatif, que le réseau RC fait partie d'un véhicule, éventuellement de type automobile (comme par exemple une voiture). Mais, comme indiqué ci-avant, l'invention n'est pas limitée à cette application.
De plus, on considère dans ce qui suit, à titre d'exemple non limitatif, que le dispositif de diagnostic D n'est destiné à effectuer des diagnostics que pour un seul type de réseau (ici de type CAN HS). Mais, cela n'est pas obligatoire. Il pourrait en effet être agencé de manière à effectuer des diagnostics pour au moins deux types de réseau différents.
Comme illustré non limitativement sur l'unique figure, un réseau RC de type CAN HS comprend un bus BU muni de premier CL et second CH fils électriques qui sont dédiés au transport des trames de données et respectivement appelés « CAN_L » et « CAN_H ».
Comme illustré, un tel dispositif de diagnostic D comprend au moins P moyens de connexion MCp (p = 1 à P, avec P > N, N étant le nombre de fils du bus BU (ici égal à deux)), des moyens de conversion MVp, des moyens de traitement MT et des moyens d'affichage MAi (i = 1 à I) qui coopèrent entre eux.
Certains au moins des P moyens de connexion MCp sont agencés de manière à permettre le raccordement en dérivation de leur dispositif (de diagnostic) D au bus BU, en vue d'accéder aux (ou prélever les) tensions V1 , V2 qui sont présentes sur les fils de ce bus BU. Ici, les deux moyens de connexion MC1 et MC2 sont agencés pour prélever les tensions V1 et V2 respectivement sur les fils électriques CL et CH.
Ces moyens de connexion MC1 et MC2 comprennent par exemple deux câbles électriques de connexion, munis chacun, au niveau de l'une de leurs deux extrémités opposées, d'un connecteur, par exemple de type « pince crocodile » ou « pointe de touche » (insérable dans une alvéole de connecteur du bus BU).
On notera, comme illustré non limitativement, qu'il est avantageux que le dispositif D comporte des moyens de protection MP1 et MP2 montés en dérivation sur ses moyens de connexion MC1 et MC2, qui sont connectés respectivement en dérivation sur les fils CL et CH du bus BU, en amont de certains au moins de ses moyens de conversion (ici MV1 et MV2). Ces moyens de protection MPp sont agencés de manière à assurer la protection des moyens de conversion MV1 et MV2, notamment contre les décharges électrostatiques qui peuvent survenir sur les fils CL et CH du bus BU.
On notera également qu'il peut être avantageux, comme illustré non limitativement, que le dispositif D comprenne des ponts diviseurs PD1 et PD2 montés chacun en dérivation sur l'un des moyens de connexion MC1 , MC2 des fils CL, CH. Ces ponts diviseurs PDp (ou tout moyen équivalent permettant de diviser la tension) sont destinés à convertir, de façon analogique, les tensions qu'ils reçoivent en tensions adaptées à la gamme de tension d'entrée que peuvent supporter d'éventuels moyens de blocage MBp (sur lesquels on reviendra plus loin) et les moyens de conversion MVp, tout en présentant une impédance d'entrée élevée et en évitant un lien électrique direct entre les circuits électroniques du dispositif D et l'extérieur, de façon à les protéger. Par exemple, et comme illustré non limitativement, la tension basse de ces ponts diviseurs PD1 et PD2 est celle de la masse.
On notera également, comme illustré non limitativement, que le dispositif D peut également et éventuellement comporter un autre moyen de connexion MC3 destiné à être connecté en dérivation sur une source d'alimentation en tension BA pour alimenter en tension prélevée les éléments qui constituent le dispositif D. Dans le cas d'une voiture, la source d'alimentation en tension BA est par exemple la batterie 12 Volts embarquée.
Cet autre moyen de connexion MC3 comprend par exemple deux câbles électriques de connexion, munis chacun, au niveau de l'une de leurs deux extrémités opposées, d'un connecteur, par exemple de type pince crocodile ou pointe de touche, que l'on vient coupler à la borne plus (+) de la batterie BA ou à une vis de masse du véhicule.
Il est important de noter que dans une variante le dispositif D pourrait comporter une source d'alimentation interne, par exemple une batterie rechargeable, à condition qu'il conserve un fil connecté à une vis de masse du véhicule afin d'utiliser cette dernière comme référence des tensions V1 et V2 présentes sur les fils CL et CH.
On notera également que lorsque le dispositif D ne comprend pas de source d'alimentation interne, il est avantageux, comme illustré non limitativement, qu'il comprenne des moyens de régulation MR couplés aux extrémités des câbles électriques de connexion (du moyen de connexion MC3), qui sont opposées à celles munies des connecteurs. Ces moyens de régulation MR sont agencés de manière à réguler la tension d'alimentation qui est prélevée par le moyen de connexion MC3 sur la source d'alimentation externe BA, afin d'alimenter en tension régulée certains au moins des éléments qui constituent le dispositif D.
On notera également qu'il est avantageux, comme illustré non limitativement, que le dispositif D comprenne des moyens de filtrage MG destinés à être connectés en aval du moyen de connexion MC3 et agencés au moins pour filtrer les variations de tension de la source d'alimentation externe BA. Cela est plus particulièrement utile lorsque le dispositif D est alimenté par une source d'alimentation externe BA présentant d'importantes variations de tension (comme c'est le cas d'un réseau de puissance d'un véhicule). Par exemple, ces moyens de filtrage MG peuvent comporter une diode monté en série et un condensateur monté en dérivation entre le moyen de connexion MC3 et les moyens de régulation MR. La diode est destinée à assurer une protection contre les inversions de polarité de l'alimentation externe (BA). Le condensateur est de préférence polarisé et de capacité élevée afin d'assurer un effet "réservoir" important pour permettre le filtrage des variations de tension. On notera que de tels moyens de filtrage MG assurent également une protection contre les décharges électrostatiques.
On notera également qu'il peut être avantageux, comme illustré non limitativement, que le dispositif D comprenne un pont diviseur PD3 monté en dérivation entre la masse et le moyen de connexion MC3 (et plus précisément ici entre la diode et le condensateur des moyens de filtrage MG). Ce pont diviseur PD3 (ou tout moyen équivalent permettant de diviser la tension) est destiné à convertir, de façon analogique, la tension qu'il reçoit en une tension adaptée à la gamme de tension d'entrée que peuvent supporter d'éventuels moyens de blocage MBp (sur lesquels on reviendra plus loin) et les moyens de conversion MVp, tout en présentant une impédance d'entrée élevée pour les fils reliés au réseau et en évitant un lien électrique direct entre les circuits électroniques du dispositif D et l'extérieur, de façon à les protéger. Par exemple, et comme illustré non limitativement, la tension basse de ce pont diviseur PD3 est celle de la masse.
Les moyens de conversion MVp du dispositif D sont agencés pour convertir les P tensions prélevées en P premiers signaux numériques S1 (p,t). Le paramètre p désigne l'une des P tensions prélevées (p = 1 à P), et le paramètre t désigne un instant de mesure (ou prélèvement) de l'une des P tensions. On notera que dans l'exemple non limitatif illustré P est égal à 3, étant donné que l'on prélève les tensions V1 et V2 respectivement sur les fils CL et CH et la tension V3 sur la source d'alimentation externe BA, ici via le pont diviseur PD3.
Les moyens de conversion MVp peuvent, comme illustré non limitativement, être réalisés sous la forme de P convertisseurs analogique/numérique, discrets ou intégrés, chargés chacun de convertir une tension analogique Vp en un premier signal numérique S1 (p,t). Mais, cela n'est pas obligatoire. En effet, dans une variante, les moyens de conversion MVp peuvent être réalisés sous la forme d'un unique convertisseur analogique/ numérique, discret ou intégré, chargé de convertir séquentiellement chaque tension analogique Vp (alors présentée de façon multiplexée) en un premier signal numérique S1 (p,t).
Par exemple, les moyens de conversion MVp peuvent convertir les tensions analogiques prélevées Vp en premiers signaux numériques S1 (p,t) de 8 bits (ou un octet).
On notera qu'il est avantageux, comme illustré non limitativement, que le dispositif D comprenne des moyens de blocage MBp, discrets ou intégrés, et montés en amont de ses moyens de conversion MVp. Ces derniers (MVp) sont agencés pour stabiliser les tensions prélevées (ici sur les fils CH et CL du bus BU et sur la source d'alimentation externe BA, ici via le pont diviseur PD3) de sorte qu'elles soient aussi stable que possible pour faciliter leur conversion par les moyens de conversion MVp.
On notera également qu'il est avantageux, comme illustré non limitativement, que le dispositif D comprenne des premiers moyens d'amplification MF1 p montés en amont de ses moyens de conversion MVp (et plus précisément ici entre ses ponts diviseurs PDp et ses moyens de blocage MBp). Mais en l'absence de moyens de blocage MBp ils sont connectés directement aux moyens de conversion MVp (en amont de ces derniers). Ces premiers moyens d'amplification MF1 p sont agencés pour amplifier les tensions prélevées sur les fils du bus BU ainsi qu'ici sur la source d'alimentation externe BA afin que les éventuels moyens de blocage MBp et les moyens de conversion MVp disposent d'un courant et d'une tension bien adaptés à leurs capacités de traitement.
Les moyens de traitement MT sont alimentés en premiers signaux numériques S1 (p,t) par les moyens de conversion MVp.
On notera que ces moyens de traitement MT peuvent constituer un microcontrôleur MCT ou bien, comme illustré non limitativement, peuvent faire partie d'un microcontrôleur MCT qui est par exemple, comme illustré, alimenté en tension régulée par les moyens de régulation MR. On notera également, comme illustré non limitativement, que les moyens de blocage MBp et/ou les moyens de conversion MVp peuvent éventuellement faire partie du (c'est-à- dire être intégrés dans) le microcontrôleur MCT.
Dans une variante, le microcontrôleur MCT pourrait être remplacé par d'autres types de circuits logiques programmables, tels que des ASICs.
Ces moyens de traitement MT sont tout d'abord agencés pour constituer un vecteur de mesure V(t), associé à un instant de mesure de tensions t, à partir au moins de certains au moins des P premiers signaux numériques S1 (p,t) qu'ils reçoivent des moyens de conversion MVp. Plus précisément, chaque vecteur de mesure V(t) constitué comporte K éléments qui sont choisis parmi au moins les P premiers signaux numériques S1 (p,t).
On notera que l'un au moins des K éléments d'un vecteur de mesure V(t) peut être éventuellement "virtuel". On entend ici par "élément virtuel" un élément d'un vecteur de mesure V(t) qui résulte d'une combinaison mathématique choisie d'au moins deux des P premiers signaux numériques S1 (p,t). Par exemple, un élément virtuel peut être le résultat de la différence entre les tensions V1 et V2 prélevées respectivement sur les fils CL et CH. Cette différence constitue une tension différentielle qui peut être utile pour discriminer les états dits "récessifs" et les états dits "dominants". Il est rappelé que dans le cas d'un réseau CAN HS un état dominant correspond à une tension V2 d'environ 3,5 V sur le fil CH (CAN_H), une tension V1 d'environ 1 ,5 V sur le fil LH (CAN_L), et une tension différentielle V2 - V1 d'environ 2 V. Tout type de combinaison effectuée avec tout type d'opérateur mathématique peut être envisagé. On notera que pour d'autres types de réseaux que le CAN HS, une opération mathématique peut par exemple consister en une multiplication, par exemple pour valider un signal seulement quand un autre signal est non nul.
Les moyens de traitement MT sont également agencés, une fois qu'ils ont constitué un vecteur de mesure V(t), pour comparer au moins ce dernier (V(t)) à au moins I paires de premier Vn(i,t) et second Vr2(i,t) vecteurs de référence. Le nombre I est supérieur ou égal à un (1 ).
On entend ici par "premier vecteur de référence Vr (i,t)" un vecteur qui est constitué à l'avance de K éléments représentatifs respectivement de K valeurs minimales qui peuvent être prises en fonctionnement normal par les K éléments correspondants d'un vecteur de mesure V(t) correspondant. Par ailleurs, on entend ici par "second vecteur de référence Vr2(i,t)" un vecteur qui est constitué à l'avance de K éléments représentatifs respectivement de K valeurs maximales qui peuvent être prises en fonctionnement normal par les K éléments correspondants d'un vecteur de mesure V(t) correspondant. Il est important de noter qu'un premier Vr (i,t) ou second Vr2(i,t) vecteur de référence peut être, ou ne pas être, fonction d'un instant de mesure t par rapport à l'instant de mesure courant.
Par exemple, la comparaison d'un élément d'un vecteur de mesure V(t) est destinée à déterminer si sa valeur est comprise entre les éléments correspondants d'une paire (Vr (i,t),Vr2(i,t)), c'est-à-dire entre une valeur minimale (éventuellement incluse) et une valeur maximale (éventuellement incluse). On comprendra en effet, que si la valeur d'au moins un élément d'un vecteur de mesure V(t) n'est pas comprise entre les éléments correspondants d'une paire (Vr (i,t),Vr2(i,t)), c'est qu'il existe une situation de fonctionnement particulière sur le bus BU (éventuellement un défaut de fonctionnement). Par conséquent, le résultat d'une comparaison est représentatif d'une situation de fonctionnement sur le bus BU (éventuellement un défaut ou une absence de défaut de fonctionnement).
On entend ici par « situation de fonctionnement » tout type de situation pouvant apparaître en fonctionnement dans un réseau RC. Il pourra par exemple s'agir d'un défaut de fonctionnement ou bien d'une absence de défaut de fonctionnement. Ainsi, le dispositif D peut permettre de détecter une absence de données sur le bus BU ou un fonctionnement anormal du réseau RC ou un problème ou dysfonctionnement d'un type particulier, ou encore une configuration particulière de signaux, représentative de l'état d'un système (comme par exemple des tensions élevées mais malgré tout conformes à des normes ou spécifications). Par ailleurs, on entend ici par « absence de défaut de fonctionnement » aussi bien la présence de données sur le bus BU que la détection d'un fonctionnement normal du réseau RC ou de l'absence d'un problème ou dysfonctionnement d'un type particulier.
On notera que les moyens de traitement MT peuvent être éventuellement agencés de manière à effectuer un filtrage des vecteurs de mesure afin de ne pas tenir compte de certains d'entre eux qui pourraient s'avérer erronés. Deux types de filtrage peuvent être envisagés, l'un portant sur les états des tensions prélevées Vp, l'autre sur les transitions des tensions prélevées Vp.
Le premier type de filtrage est notamment adapté au cas où le dispositif D fait l'objet de perturbations électromagnétiques, au cas où le fonctionnement du réseau de communication RC est affecté par des tensions de brouillage, ou encore au cas où la conversion analogique/numérique est effectuée lorsque des tensions converties varient rapidement (par exemple dans le cas d'une transition). Ce premier type de filtrage consiste par exemple à comparer Q vecteurs de mesure V(t), associés respectivement à Q instants de mesure de tensions différents (de préférence successifs), à I paires de premier Vr (i,t) et second Vr2(i,t) vecteurs de référence (ici indépendants du paramètre t). Ici, le nombre Q est supérieur ou égal à 2.
Ce type de filtrage nécessite que les moyens de traitement MT stockent les Q derniers vecteurs de mesure qu'ils ont constitués, à savoir V(t), V(t-1 ), V(t-2) V(t-Q+1 ).
Chacun des Q vecteurs de mesure considérés est alors comparé (élément par élément) à I premiers vecteurs de référence Vr (i,t) différents mais qui lui correspondent et à I seconds vecteurs de référence Vr2(i,t) différents mais qui lui correspondent, selon la méthode décrite précédemment pour un unique vecteur de mesure. Puis, les moyens de traitement MT déterminent pour chaque comparaison de Q vecteurs de mesure V(t) à l'une des I paires de premier VM(i,t) et second Vr2(i,t) vecteurs de référence, si le nombre de vecteurs de mesure V(t), qui présentent au moins un élément qui n'est pas compris entre les éléments correspondants d'une paire, est supérieur ou égal à un seuil choisi. Ensuite, les moyens de traitement MT délivrent I seconds signaux S2(i) qui sont chacun représentatifs soit d'une situation de fonctionnement sur le bus BU (par exemple un défaut) lorsque le nombre de vecteurs de mesure V(t) déterminé est supérieur ou égal au seuil choisi, soit d'une situation de fonctionnement opposée sur le bus BU (par exemple une absence de défaut) lorsque le nombre de vecteurs de mesure V(t) déterminé est inférieur au seuil choisi.
On notera que dans un premier mode de réalisation le seuil choisi peut ne pas varier d'une paire à l'autre, tandis que dans un second mode de réalisation le seuil choisi peut varier selon la paire à laquelle il est associé.
On notera également que pour simplifier les comparaisons, les éléments des Q vecteurs de mesure V(t) et les éléments des premier Vn(i,t) et second Vr2(i,t) vecteurs de référence peuvent être codés sur un même nombre de bits (par exemple 8). Mais, cela n'est pas obligatoire.
On notera également que l'on peut éventuellement regrouper les Q vecteurs de mesure V(t) au sein d'une matrice de mesure dont chaque colonne (ou ligne) est un vecteur de mesure V(t). Cet agencement permet d'obtenir un algorithme de comparaison plus compact et donc moins coûteux à mettre en oeuvre. En effet, on peut par exemple ranger dans une mémoire, selon un ordre croissant du plus ancien vers le moins ancien, les colonnes (ou lignes) de la matrice de mesure courante, c'est-à-dire celle qui est formée par les Q derniers vecteurs de mesure V(t), puis on peut effectuer une boucle de comparaison sur le numéro du vecteur de mesure V(t), avec une incrémentation par Q de l'emplacement en mémoire des données de la matrice de mesure. Il est alors préférable d'utiliser une mémoire de type circulaire (plus précisément à adressage circulaire).
On notera que l'invention peut fonctionner avec une période d'acquisition des moyens de conversion MVp qui est inférieure à la durée d'un bit de tension sur un fil CH, CL du bus BU, notamment dans le but d'éviter de manquer d'analyser certains phénomènes de courte durée propres au réseau RC. On notera que dans le cas ou les moyens de conversion MVp ne comportent qu'un seul convertisseur combiné à un multiplexeur de tensions Vp permettant de présenter les signaux analogiques à convertir un à un successivement sur son entrée, l'algorithme de comparaison doit réaliser autant d'étapes de conversion que de tensions Vp à analyser. Dans ce cas, on peut utiliser une période, pour réaliser une fois la conversion de toutes les tensions Vp à analyser, qui est inférieure à la durée d'un bit de tension sur le bus BU, pour les mêmes raisons que précédemment.
Le second type de filtrage consiste par exemple à comparer Q vecteurs de mesure V(t), associés respectivement à Q instants de mesure de tensions (t) différents (et de préférence successifs), à I paires de Q premiers vecteurs de référence Vr (i,t), associés respectivement à Q instants, et Q seconds vecteurs de référence Vr2(i,t), associés respectivement à ces mêmes Q instants. Les premiers Vr (i,t) et seconds Vr2(i,t) vecteurs de référence sont donc ici dépendants du paramètre t, étant donné qu'un couple de vecteurs est associé à chaque instant compris entre t-Q-1 et t. Ici, le nombre Q est également supérieur ou égal à 2.
On notera que les Q vecteurs de mesure V(t) peuvent être placés au sein d'une matrice de mesure, qui est alors comparée à I premières matrices de référence minimale (qui comprennent chacune Q premiers vecteurs de référence Vr (i,t)) et à I secondes matrices de référence maximale (qui comprennent chacune Q seconds vecteurs de référence Vr2(i,t)).
Ce second type de filtrage nécessite que les moyens de traitement MT stockent les Q derniers vecteurs de mesure qu'ils ont constitués, à savoir V(t), V(t-1 ), V(t-2),..., V(t-Q-1 ), ainsi que les première et seconde matrices de référence.
Chaque élément de la matrice de mesure est alors comparé à l'élément correspondant de chacune des I premières matrices de référence et à l'élément correspondant de chacune des I secondes matrices de référence, selon la méthode décrite précédemment pour un unique vecteur de mesure. Puis, les moyens de traitement MT déterminent pour chaque comparaison de la matrice de mesure à l'une des I paires de première et seconde matrices de référence, le nombre de vecteurs de mesure V(t), qui présentent au moins un élément qui n'est pas compris entre les éléments correspondants d'une paire, est supérieur ou égal à un seuil choisi. Ensuite, les moyens de traitement MT délivrent I seconds signaux S2(i) qui sont chacun représentatifs soit d'une situation de fonctionnement sur le bus BU lorsque le nombre de vecteurs de mesure V(t) déterminé est supérieur ou égal au seuil choisi, soit d'une situation de fonctionnement opposée sur le bus BU lorsque le nombre de vecteurs de mesure V(t) déterminé est inférieur au seuil choisi.
On comprendra que ce second type de filtrage permet de détecter des transitions de tension Vp. Mais, on notera qu'il nécessite la mise en œuvre d'une temporisation d'affichage (décrite plus loin), car le résultat d'une comparaison n'est vrai que pendant peu de conversions successives par les moyens de conversion MVp quand le seuil choisi est grand. On notera également que l'invention permet de détecter des transitions de tension sur le bus BU aussi bien synchrones que non synchrones.
On notera que dans un premier mode de réalisation le seuil choisi peut ne pas varier d'une paire à l'autre, tandis que dans un second mode de réalisation le seuil choisi peut varier selon la paire à laquelle il est associé.
Dans le cas d'un réseau de type CAN HS, le dispositif D peut par exemple diagnostiquer certaines au moins des situations de fonctionnement parmi celles qui sont listées ci-dessous :
- un fonctionnement normal du réseau RC,
- l'absence de trames de données sur le bus BU,
- un court-circuit entre le fil électrique CL et une masse,
- un court-circuit entre le fil électrique CH et une masse,
- un court-circuit entre le fil électrique CL et une tension du réseau de puissance du véhicule,
- un court-circuit entre le fil électrique CH et une tension du réseau de puissance du véhicule,
- un court-circuit entre les deux fils électriques CL et CH,
- la coupure du fil électrique CL,
- la coupure du fil électrique CH.
Une fois que les moyens de traitement MT disposent du résultat de chacune des I comparaisons, ils délivrent I deuxièmes signaux S2(i) représentatifs respectivement des résultats de ces I comparaisons.
Les I moyens d'affichage MAi (i = 1 à I) du dispositif D sont agencés chacun pour signaler à un utilisateur une situation de fonctionnement représenté par un second signal S2(i) délivré par les moyens de traitement MT.
Ces moyens d'affichage MAi peuvent par exemple être implantés dans une façade d'un boîtier BO du dispositif D, dans lequel se trouvent logés les moyens de conversion MVp et les moyens de traitement MT, ainsi que les éventuels moyens de régulation MR, premiers moyens d'amplification MF1 p, moyens de filtrage MG, ponts diviseurs PDp, moyens de protection MPp, moyens de blocage MBp, ainsi que d'autres éventuels moyens de temporisation MTPi et seconds moyens d'amplification MF2i sur lesquels on reviendra plus loin.
Par exemple, les moyens d'affichage MAi peuvent comprendre I voyants lumineux associés respectivement aux I seconds signaux S2(i), et donc à I situations de fonctionnement (ainsi qu'à leurs complémentaires (les situations de fonctionnement opposées)). Chaque voyant lumineux MAi peut par exemple être agencé sous la forme d'une diode électroluminescente (ou DEL) pouvant être placée dans un état allumé ou un état éteint en fonction de la valeur du second signal S2(i) associé.
Chaque voyant lumineux MAi peut saillir du côté d'une face externe (visible) de la façade du boîtier BO afin de pouvoir être facilement observé par son utilisateur.
Comme indiqué précédemment, le nombre de voyants lumineux MAi dépend du nombre de seconds signaux S2(i) qui sont délivrés par les moyens de traitement MT.
Par exemple le boîtier BO peut comporter six voyants lumineux MAi (i
= 1 à 6):
- un premier voyant lumineux MA1 peut signaler un fonctionnement normal du réseau RC lorsqu'il est allumé et un fonctionnement anormal du réseau RC lorsqu'il est éteint,
- un deuxième voyant lumineux MA2 peut signaler la présence de trames de données dans le bus BU lorsqu'il est allumé et l'absence de trames de données dans le bus BU lorsqu'il est éteint,
- un troisième voyant lumineux MA3 peut signaler un court-circuit entre le fil électrique CL et une tension du réseau de puissance du véhicule lorsqu'il est allumé et l'absence de court-circuit entre le fil électrique CL et une tension du réseau de puissance du véhicule lorsqu'il est éteint,
- un quatrième voyant lumineux MA4 peut signaler un court-circuit entre le fil électrique CH et une tension du réseau de puissance du véhicule lorsqu'il est allumé et l'absence de court-circuit entre le fil électrique CH et une tension du réseau de puissance du véhicule lorsqu'il est éteint,
- un cinquième voyant lumineux MA5 peut signaler un court-circuit entre le fil électrique CL et une masse lorsqu'il est allumé et l'absence de court-circuit entre le fil électrique CL et une masse lorsqu'il est éteint, et
- un sixième voyant lumineux MA2 peut signaler un court-circuit entre le fil électrique CH et une masse lorsqu'il est allumé et l'absence de court-circuit entre le fil électrique CH et une masse lorsqu'il est éteint.
Le dispositif D peut éventuellement comprendre au moins un voyant lumineux additionnel, pour signaler au moins une fonction additionnelle, comme par exemple le fait qu'il est branché (ou en fonctionnement, et donc utilisable) ou débranché (ou hors de fonctionnement, et donc inutilisable).
Il est important de noter que les moyens d'affichage MAi peuvent se présenter sous d'autres formes que celle présentée ci-avant (voyants lumineux). En effet, ils peuvent par exemple comprendre un écran d'affichage (par exemple à cristaux liquides (ou LCD)) permettant d'afficher des messages destinés à signaler chaque situation de fonctionnement associée à un second signal S2(i). Dans ce cas, les moyens d'affichage MAi doivent également comprendre des moyens de conversion chargés de convertir chaque valeur de second signal S2(i) en un message affiché. On notera qu'un message affiché peut être éventuellement accompagné d'un message sonore de synthèse équivalent ou identique.
On notera également que le dispositif D peut éventuellement comprendre des moyens de temporisation MTPi intercalés entre ses moyens de traitement MT et ses moyens d'affichage MAi et agencés de manière à maintenir chaque second signal S2(i) à sa valeur initiale pendant une durée de temporisation choisie. Plus précisément, ces moyens de temporisation MTPi, qui peuvent être discrets ou intégrés (et donc éventuellement intégrés dans le microcontrôleur MCT (ou équivalent), comme illustré non limitativement), sont chargés, lorsqu'ils reçoivent un second signal S2(i) d'une valeur donnée de délivrer sur leur(s) sortie(s) cette même valeur donnée pendant la durée de temporisation choisie. Ainsi, chaque situation de fonctionnement peut être signalée pendant au moins la durée de temporisation.
Cette durée de temporisation peut être choisie supérieure à la durée de la persistance rétinienne moyenne de l'œil humain. Cette option est destinée à permettre à un utilisateur de visualiser l'allumage ou l'extinction d'un voyant lumineux MAi, y compris lorsque les moyens de traitement MT génèrent le second signal S2(i) associé pendant une durée très brève en raison d'une situation de fonctionnement intermittente (par exemple liée à un faux contact et à une vibration passagère). Cette temporisation peut éventuellement ne concerner que l'affichage de la présence d'une situation particulière.
Par exemple, on pourra choisir une durée de temporisation au moins égale à environ 40 ms.
Ces moyens de temporisation MTPi peuvent par exemple comprendre au moins un circuit monostable redéclencheur, par exemple à condensateur(s), associé à au moins un second signal S2(i). Ce type de circuit charge rapidement un condensateur au début de la temporisation et décharge lentement ce condensateur ensuite, l'écart de vitesse entre la charge et la décharge pouvant être obtenu à l'aide d'une diode qui est passante pendant la charge.
On notera également, que le dispositif D peut éventuellement comprendre des seconds moyens d'amplification MF2i montés en amont des moyens d'affichage MAi, et de préférence entre les éventuels moyens de temporisation MTPi et les moyens d'affichage MAi. Ces seconds moyens d'amplification MF2i sont agencés de manière à générer des courants qui sont propres à (ou capables de) placer chaque voyant lumineux MAi dans son état allumé ou éteint selon la valeur prise par le second signal S2(i) associé.
Ces seconds moyens d'amplification MF2i peuvent par exemple comprendre au moins un amplificateur à transistor comportant une entrée propre à recevoir un second signal S2(i) via les éventuels moyens de temporisation MTPi et une sortie connectée à un voyant lumineux MAi pour l'alimenter en courant (et donc contrôler son fonctionnement).
L'utilisation du dispositif D est particulièrement simple. Une fois que son utilisateur l'a branché en dérivation sur le réseau RC (et plus précisément sur son bus BU), ainsi qu'éventuellement à la batterie externe BA, avec ses moyens de connexion MCp, il délivre immédiatement des résultats via ses moyens d'affichage MAL
Si une situation de fonctionnement est signalée par les moyens d'affichage MAi, alors l'usager peut déconnecter du réseau RC un organe afin de déterminer s'il est à l'origine de cette situation de fonctionnement. A chaque situation de fonctionnement peut également correspondre de façon prédéterminée (par exemple dans une table de correspondance) au moins un organe (éventuellement suspect). On notera que le traitement de types de défauts prédéterminés peut être un type de dépannage accessible avec le dispositif D selon l'invention.
Si tel est le cas et que le dispositif D non seulement ne signale pas d'autre situation de fonctionnement mais peut désormais signaler un fonctionnement normal, le diagnostic est terminé et l'organe suspect doit être examiné.
Si l'organe déconnecté n'est pas à l'origine d'une situation de fonctionnement, l'utilisateur le reconnecte au réseau RC et déconnecte de ce dernier (RC) un autre organe, jusqu'à ce qu'il détermine celui (ou ceux) qui est (sont) à l'origine de la (des) situation(s) de fonctionnement signalée(s).
On notera que si une (ou des) situation(s) se situe(nt) au niveau des fils du réseau RC (fils pincés ou coupés), la même méthode peut être appliquée (notamment dans le cas d'une méthode de dépannage dite « par délestage »). Ces opérations de connexion/déconnexion sont généralement appelées méthode de dépannage par délestage.
En présence de situations de fonctionnement multiples, le dispositif D signale un fonctionnement normal une fois que tous les organes à l'origine d'une situation de fonctionnement auront été déconnectés. Tant qu'un organe à l'origine de l'une des situations de fonctionnement reste connecté, le dispositif D peut continuer de signaler une situation de fonctionnement.
Le dispositif D, selon l'invention, est particulièrement avantageux, car il est non seulement non intrusif, mais également de type passif dans la mesure où il n'émet pas de données à destination du réseau RC et ne fait qu'observer les tensions Vp qui sont présentes sur son bus BU ainsi qu'éventuellement sur sa source d'alimentation externe BA.
L'invention ne se limite pas aux modes de réalisation de dispositif de diagnostic 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.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Dispositif (D) de diagnostic de situation(s) de fonctionnement dans au moins un réseau de communication (RC) disposant d'un bus (BU) à N fil(s), avec N > 1 , caractérisé en ce qu'il comprend i) P moyens de connexion (MCp), avec P > N, propres à être connectés en dérivation respectivement au moins auxdits N fils du bus (BU) pour accéder aux P tensions présentes, ii) des moyens de conversion (MVp) agencés pour convertir lesdites P tensions en P premiers signaux numériques (S1 (p,t)), iii) des moyens de traitement (MT) agencés pour constituer un vecteur de mesure (V(t)) associé à un instant de mesure de tensions (t) et comportant K éléments choisis parmi au moins lesdits P premiers signaux numériques (S1 (p,t)), puis pour comparer au moins ledit vecteur de mesure (V(t)) à au moins I paires, avec I > 1 , de premier (VM(i,t)) et second (Vr2(i,t)) vecteurs de référence comportant K éléments et représentatifs de K valeurs minimales et maximales pouvant être prises par les K éléments dudit vecteur de mesure (V(t)), afin de délivrer I seconds signaux (S2(i)) représentatifs chacun du résultat d'une comparaison, chaque résultat étant représentatif d'une situation de fonctionnement sur ledit bus (BU), et iv) I moyens d'affichage (MAi) agencés chacun pour signaler une situation de fonctionnement représentée par un second signal (S2(i)) délivré.
2. Dispositif selon la revendication 1 , caractérisé en ce que lesdits moyens de traitement (MT) sont agencés pour comparer Q vecteurs de mesure (V(t)), avec Q > 2, associés respectivement à Q instants de mesure de tensions différents, à I paires de premier (Vr (i,t)) et second (Vr2(i,t)) vecteurs de référence, afin de délivrer I seconds signaux (S2(i)) représentatifs chacun soit d'un situation de fonctionnement sur ledit bus (BU) lorsque le nombre de vecteurs de mesure (V(t)), présentant au moins un élément qui n'est pas compris entre les éléments correspondants d'une paire, est supérieur ou égal à un seuil choisi, soit d'une situation de fonctionnement opposée sur ledit bus (BU) lorsque le nombre de vecteurs de mesure (V(t)), présentant au moins un élément qui n'est pas compris entre les éléments correspondants d'une paire, est inférieur audit seuil choisi.
3. Dispositif selon la revendication 1 , caractérisé en ce que lesdits moyens de traitement (MT) sont agencés pour comparer Q vecteurs de mesure (V(t)), avec Q > 2, associés respectivement à Q instants de mesure de tensions différents, à I paires de Q premiers vecteurs de référence (Vn(i,t)), associés respectivement à Q instants, et Q seconds vecteurs de référence (Vr2(i,t)), associés respectivement auxdits Q instants, afin de délivrer I seconds signaux (S2(i)) représentatifs chacun soit d'une situation de fonctionnement sur ledit bus (BU) lorsque le nombre de vecteurs de mesure (V(t)), présentant au moins un élément qui n'est pas compris entre les éléments correspondants de Q premiers vecteurs de référence (Vr1 (i,t)) et Q seconds vecteurs de référence (Vr2(i,t)) d'une même paire, est supérieur ou égal à un seuil choisi, soit d'une situation de fonctionnement opposée sur ledit bus (BU) lorsque le nombre de vecteurs de mesure (V(t)), présentant au moins un élément qui n'est pas compris entre les éléments correspondants de Q premiers vecteurs de référence (Vr (i,t)) et Q seconds vecteurs de référence (Vr2(i,t)) d'une même paire, est inférieur audit seuil choisi.
4. Dispositif selon l'une des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que ledit seuil choisi ne varie pas d'une paire à l'autre.
5. Dispositif selon l'une des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que ledit seuil choisi varie selon la paire à laquelle il est associé.
6. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que lesdits moyens de conversion (MVp) ont une période d'acquisition qui est inférieure à la durée d'acquisition d'un bit de tension sur ledit bus (BU).
7. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'un au moins des K éléments d'un vecteur de mesure (V(t)) résulte d'une combinaison mathématique choisie d'au moins deux desdits P premiers signaux numériques (S1 (p,t)).
8. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il comprend P moyens de conversion (MVp) agencés pour convertir respectivement lesdites P tensions en P premiers signaux numériques (S1 (p,t)).
9. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que lesdits moyens d'affichage (MAi) comprennent au moins un voyant lumineux associé à un second signal (S2(i)) et agencé pour être placé dans un état allumé ou un état éteint en fonction de la valeur dudit second signal (S2(i)) associé.
10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens d'amplification (MF2i) montés en amont desdits moyens d'affichage (MAi) et agencés pour générer des courants propres à placer chaque voyant lumineux (MAi) dans son état allumé ou éteint selon la valeur prise par le second signal (S2(i)) associé.
1 1 . Dispositif selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens de temporisation (MTPi) intercalés entre lesdits moyens de traitement (MT) et lesdits moyens d'affichage (MAi) et agencés pour maintenir chaque second signal (S2i) à sa valeur initiale pendant une durée de temporisation choisie, de sorte que chaque situation de fonctionnement soit signalée pendant au moins ladite durée de temporisation.
12. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 1 1 , caractérisé en ce que l'un desdits P moyens de connexion (MCp) est propre à être connecté en dérivation sur une source d'alimentation en tension (BA) pour alimenter ledit dispositif (D) en tension prélevée.
13. Dispositif selon la revendication 12, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens de régulation (MR) propres à être couplés audit moyen de connexion (MCp) dédié à ladite source d'alimentation en tension (BA), de manière à réguler la tension d'alimentation prélevée pour délivrer une tension régulée.
14. Dispositif selon l'une des revendications 12 et 13, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens de filtrage (MG) propres à être connectés en aval dudit moyen de connexion (MCp) dédié à ladite source d'alimentation en tension (BA) et agencés au moins pour filtrer des variations de tension de cette dernière (BA).
15. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 14, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens d'amplification (MF1 p) montés en amont desdits moyens de conversion (MVp) et agencés pour amplifier au moins lesdites tensions prélevées sur lesdits fils du bus (BU).
16. Dispositif selon la revendication 15, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens de protection (MPp) montés en dérivation sur les moyens de connexion (MCp), qui sont connectés en dérivation des fils du bus (BU), en amont desdits moyens d'amplification (MVp), et propres à assurer une protection, notamment contre les décharges électrostatiques survenant 5 sur lesdits fils du bus (BU).
17. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 16, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens de blocage (MBp) montés en amont desdits moyens de conversion (MVp) et agencés pour stabiliser lesdites tensions prélevées sur lesdits fils du bus (BU) de sorte qu'elles ne changent î o pas de valeur pendant leur conversion.
18. Utilisation du dispositif de diagnostic (D) selon l'une des revendications 1 à 17 pour un réseau de communication de véhicule.
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