FR2837603A1 - Procede et dispositif de transmission de donnees pour un essai de comptabilite electromagnetique - Google Patents
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Abstract
Dispositif de transmission destiné à transmettre des signaux entre un premier système électronique exposé à un rayonnement électromagnétique perturbateur et un second système électronique (8), caractérisé par le fait qu'il comprend :- un premier émetteur-récepteur optoélectronique (11) apte à être reliée audit premier système électronique pour recevoir un premier signal électrique, et à convertir ledit premier signal électrique en un premier signal optique,- une première fibre optique (22) pour conduire ledit premier signal optique,- un second émetteur-récepteur optoélectronique (21) relié à ladite première fibre optique et apte à reconvertir ledit premier signal optique en un signal électrique qui correspond audit premier signal électrique et présente une forme adaptée à la réception par ledit second système électronique.
Description
d'ouvrant (20).
-T : - La présente invention concerne un procédé et un dispositif de transmission de signaux entre deux systèmes électroniques, notamment entre un microcontrôleur embarqué dans un véhicule automobile et un système de diagnostic de fonctionnement externe audit véhicule. L'invention concerne aussi une utilisation de ce dispositif pour effectuer un essai de compatibilité électromagnétique d'un véhicule automobile. Les véhicules automobiles comportent de plus en plus de systèmes de commande électroniques embarqués, par exemple, un o système de commande de freinage anti-blocage, un système de commande du fonctionnement du moteur, par exemple pour contrôler l'injection de carDurant ou l'allumage, un système de commande dynamique de la suspension, un système de commande de la transmission, par exemple pour assurer une fonction anti-patinage, etc. Classiquement, de tels systèmes embarqués en fonctionnement produisent et échangent des données numériques à travers un réseau de
communication interne au véhicule.
De tels systèmes de commande ont une influence essentielle sur le fonctionnement et le comportement du véhicule, et donc sur la sécurité des personnes transportées à bord. Ainsi, il est impératif de vérifier le fonctionnement correct de ces systèmes avant la mise sur le marché du véhicule, ainsi que périodiquement au cours de l'usage du véhicule. I1 est connu de faire ces vérifications au moyen d'un système électronique de diagnostic externe au véhicule. I1 existe des systèmes de diagnostic passifs, qui permettent de mesurer des signaux électriques de fonctionnement émis par les systèmes électroniques embarqués lorsque ceuxci sont mis dans un certain état de fonctionnement, afin de les comparer à des signaux ou valeurs de référence correspondant au fonctionnement souhaité. L'opérateur, par exemple un garagiste, peut ainsi procéder aux réglages nécessaires lorsqu'un signal de fonctionnement n'est pas correct. I1 existe aussi des systèmes de diagnostic actifs, qui permettent en plus d'envoyer des signaux électriques de commande à chaque système embarqué soumis à vérifcation pour modifer son état de fonctionnement, de manière à mesurer les signaux de fonctionnement produits par celui-ci au cours d'un cycle de fonctionnement donné imposé par le système de diagnostic. Le document US 4 831 560 décrit un tel système de diagnostic, connu sous la dénomination commerciale Teck 1, comportant un microcontrôleur portatif qui se branche au moyen d'un câble de s connexion électrique sur une douille de diagnostic prévue pour cet usage
sur le réseau de communication interne du véhicule.
Bien qu'un tel système soit satisfaisant pour effectuer les contrôles périodiques du système embarqué au cours de sa durée de vie, il ne permet pas d'effectuer tous les essais requis avant la mise sur le o marché du véhicule. En effet, il est nécessaire d'effectuer des essais de compatibilité électromagnétique (CEM) qui servent à vérifier l'immunité des systèmes embarqués aux différents champs électromagnétiques perturbateurs auxquels le véhicule risque d'être exposés au cours de sa vie. Ces essais de CEM sont effectués en plaçant le véhicule dans une enceinte de confinement, en l'exposant à un champ électromagnétique perturbateur, typiquement dans le domaine des radiofréquences et éventuellement des micro-ondes, et en vérifiant si ce champ affecte ou non le système embarqué à l'essai mis en fonctionnement. Pour des raisons de sécurité, personne ne doit se trouver dans l'enceinte au cours
de l'essai.
Le système de diagnostic décrit par US 4 831 560 ne permet pas d'effectuer le diagnostic de fonctionnement pendant un essai de CEM car le champ perturbateur produit dans l'enceinte induit dans le câble de connexion électrique des courants qui parasitent gravement les 2s signaux électriques échangés à travers celui-ci et qui sont susceptibles d'endommager le système de diagnostic ou le système embarqué. Par ailleurs, ce système de diagnostic ne peut pas être placé dans l'enceinte confinement à cause des courants induits susceptibles d'affecter son
fonctionnement et son intégrité physique.
L'invention a pour but d'échanger des signaux avec un système électronique exposé à un champ électromagnétique perturDateur, radioTréquence ou micro-onde. L'invention a aussi pour but de permettre d'effectuer à distance le diagnostic d'un système électronique soumis à un essai de compatibilité électromagnétique. L'invention a aussi pour but s de permettre d'effectuer ce diagnostic à l'aide de systèmes de diagnostic
courants et sans accro^tre le coût du système soumis à l'essai.
Pour cela, l'invention fournit un procédé de transmission de signaux entre deux systèmes électroniques, un premier desdits systèmes électroniques étant exposé à un rayonnement électromagnétique perturbateur, par exemple dans une enceinte de confinement s électromagnétique, un second desdits systèmes électroniques étant situé hors de portée dudit rayonnement électromagnétique perturtateur, par exemple hors de ladite enceinte de confinement électromagnétique, caractérisé par le fait qu'il comporte les étapes consistant à: - faire engendrer par ledit premier système électronique un premier o signal électrique au niveau d'une sortie dudit premier système électronique, - convertir ledit premier signal électrique en un premier signal optique correspondant audit premier signal électrique à proximité du premier système électronique, 1S - conduire ledit premier signal optique hors de portée dudit rayonnement électromagnétique perturbateur, par exemple jusqu'à l'extérieur de ladite enceinte de confinement électromagnétique, - reconvertir ledit premier signal optique en un signal électrique, dit premier signal électrique reconverti, qui correspond audit premier signal électrique et présente une forme adaptée à la réception par ledit second système électronique, - conduire ledit premier signal électrique reconverti jusqu'à une entrée
dudit second système électronique.
Le premier signal électrique est converti en un signal 2s optique à proximité du premier système de sorte que les perturbations pouvant se produire entre la sortie du système et la conversion sont réduites. Le rayonnement électromagnétique perturtateur n'affecte pas le signal optique à cause de la différence entre leurs fréquences, typiquement de plusieurs ordres de grandeurs. De ce fait, le signal optique peut étre transporté sans perturbation sur une distance importante, typiquement de quelques dizaines ou centaines de mètre, et correspondre fidèlement au signal électrique d'origine, cette qualité étant conservée également lors de la reconversion en signal électrique. Au sens de l'invention, on considère que deux signaux correspondent 3s lorsqu'ils véhiculent la même information utile, de tels signaux pouvant par exemple être identiques ou associés selon une correspondance umvoque. Selon une caractéristique particulière de l'invention, ledit premier système électronique comporte un microcontrôleur embarqué s dans un véhicule automobile, ledit premier signal électrique représentant un état de fonctionnement dudit microcontrôleur embarqué, ledit second système électronique étant apte à effectuer un diagnostic de fonctionnement dudit microcontrôleur embarqué à partir dudit premier signal électrique reconverti. On obtient ainsi un système de diagnostic
passif pour effectuer un essai de CEM d'un véhicule automobile.
De préférence, le procédé selon l'invention comporte les étapes consistant à: - faire engendrer par ledit second système électronique un second signal électrique au niveau d'une sortie dudit second système électronique, - convertir ledit second signal électrique en un second signal optique correspondant audit second signal électrique hors de portée dudit rayonnement électromagnétique perturDateur, par exemple à l'extérieur de ladite enceinte de confinement électromagnétique, conduire ledit second signal optique jusqu'à un point exposé audit rayonnement électromagnétique perturtateur à proximité du premier système électronique, par exemple à l'intérieur de ladite enccinte de confinement électromagnétique, - reconvertir ledit second signal optique en un signal électrique, dit second signal électrique reconverti, qui correspond audit second signal 2s électrique et présente une forme adaptée à la réception par ledit premier système électronique, - conduire ledit second signal électrique reconverti jusqu'à une entrée
dudit premier système électronique.
Dans ce cas, selon une autre caractéristique particulière de l'invention, ledit premier système électronique comporte un microcontrôleur embarqué dans un véhicule automobile, ledit second système électronique étant apte à modifier un état de fonctionnement dudit microcontrôleur embarqué avec ledit second signal électrique. On obtient ainsi un système de diagnostic actif pour effectuer un essai de
3s CEM d'un véhicule automobile.
s Avantageusement, la conversion dudit premier signal électrique et/ou la reconversion dudit second signal optique est/sont effectuée(s) d'une manière protégée par blindage et/ou filtrage contre ledit rayonnement électromagnétique perturbateur. Ainsi, on limite s encore plus les perturtations susceptibles d'affecter le premier signal entre le premier système et la conversion et/ou le second signal entre la reconversion et le premier système. De ce fait, on assure d'autant mieux qu'en cas de détection d'un signal de fonctionnement erroné au niveau du système de diagnostic, cette erreur découle effectivement d'un déLaut
dans le premier système et non d'une erreur de transmission.
De prétérence, le procédé selon l'invention comporte l'étape consistant à fournir l'énergie nocessaire à la conversion dudit premier signal électrique et/ou la reconversion dudit second signal optique à
partir dudit premier système électronique.
De préLérence, le procédé selon l'invention comporte l'étape consistant à fournir l'énergie nocessaire à la reconversion dudit premier signal optique et/ou la conversion dudit second signal électrique à partir
dudit second système électronique.
L'invention fournit aussi un dispositif de transmission destiné à transmettre des signaux entre un premier système électronique exposé à un rayonnement électromagnétique perturbateur, par exemple situé dans une enceinte de confinement électromagnétique, et un second système électronique situé hors de portée dudit rayonnement électromagnétique perturbateur, par exemple hors de ladite enceinte de confinement électromagnétique, caractérisé par le fait qu'il comprend: - un premier émetteur-récepteur optoélectronique comportant une entrée de signal électrique apte à être reliée à une sortie dudit premier système électronique pour recevoir un premier signal électrique, ledit premier émetteur-récepteur étant apte à convertir ledit premier signal électrique en un premier signal optique correspondant audit premier signal électrique, - une première fibre optique relice à une sortie de signal optique dudit premier émetteur-récepteur pour conduire ledit premier signal optique, - un second émetteur-récepteur optoélectronique comportant une entrée de signal optique relié à ladite première fbre optique pour recevoir ledit premier signal optique, ledit second émetteur- récepteur étant apte à reconvertir ledit premier signal optique en un signal électrique, dit premier signal électrique reconverti, qui correspond audit premier signal électrique et présente une forme adaptée à la réception par ledit second s système électronique, ledit second émetteur-récepteur comportant une sortie de signal électrique apte à être reliée à une entrée dudit second système électronique pour lui transmettre ledit premier signal électrique reconverti. Les fibres optiques n'offrent aucun couplage sensible avec un champ électromagnétique radiofréquence ou micro-onde. Ainsi, le premier signal optique peut être transporté sur une distance importante
dans un environnement électromagnétique perturbé sans risque d'erreurs.
On obtient ainsi un dispositif de transmission permettant de mettre en communication effcacement deux systèmes électroniques lorsque 1S l'environnement électromagnétique empéche d'utiliser une liaison par conducteur filaire. Ce dispositif de transmission permet notamment de réaliser un diagnostic passif d'un véhicule automobile soumis à un essai
de CEM.
De préférence, ledit second émetteur-récepteur comporte une entrce de signal électrique apte à être reliée à une sortie dudit second système électronique pour recevoir un second signal électrique, ledit second émetteur-récepteur étant apte à convertir ledit second signal électrique en un second signal optique correspondant audit second signal électrique, ledit dispositif comportant une seconde fibre optique relice à 2s une sortie de signal optique dudit second émetteur-récepteur et à une entrée de signal optique dudit premier émetteur-récepteur pour conduire ledit second signal optique, ledit premier émetteur-récepteur étant apte à reconvertir ledit second signal optique en un signal électrique, dit second signal électrique reconverti, qui correspond audit second signal électrique et présente une forme adaptée à la réception par ledit premier système électronique, ledit premier émetteur-récepteur comportant une sortie de signal électrique apte à être reliée à une entrée dudit premier système électronique pour lui transmettre ledit second signal électrique reconverti. Ce dispositif de transmission permet alors de réaliser un
3s diagnostic actif d'un véhicule automobile soumis à un essai de CEM.
Avantageusement, ledit premier-émetteur récepteur est entouré d'un blindage métallique pour protoger ses composants contre ledit rayonnement électromagnétique perturbateur et/ou un filtre de protection contre des courants induits par ledit rayonnement
s électromagnétique perturbateur.
Avantageusement, ledit premier émetteur-récepteur comporte un connecteur à broches apte à être directement relié audit premier système électronique sans câble conducteur intermédiaire. De ce fait, les courants parasites induits entre le premier émetteur-récepteur et
le premier système électronique sont minimisés.
De préférence, ledit premier émetteur-récepteur comporte un connecteur d'alimentation électrique apte à être connecté à une sortie d'alimentation électrique dudit premier système électronique pour alimenter ledit premier émetteur-récepteur. De préférence, ledit second émetteur-récepteur comporte un connecteur d'alimentation électrique apte à être connecté à une sortie d'alimentation électrique dudit second
système électronique pour alimenter ledit second émetteur-récepteur.
Ceci permet de dispenser chaque émetteur-récepteur d'une batterie d'alimentation. On obtient ainsi un dispositif de transmission d'utilisation
aisée, de petite taille et de faible coût.
L'invention fournit aussi une utilisation du dispositif susmentionné pour effectuer un essai de compatibilité électromagnétique d'un véhicule automobile, ledit véhicule étant situé dans une enceinte de 2s confinement électromagnétique dans laquelle règne un rayonnement électromagnétique perturbateur, ledit premier système électronique comportant un microcontrôleur embarqué dans ledit véhicule et mis en fonctionnement de manière à engendrer un signal représentatif de son état de fonctionnement en tant que premier signal électrique, ledit premier émetteur-récepteur étant branché à une douille d'entrée/sortie dudit microcontrôleur à l'intérieur de ladite enceinte de confinement, ledit second émetteur-récepteur étant situé à l'extérieur de ladite enceinte de confinement, une paroi de ladite enceinte de confinement étant munie d'une ouverture pour le passage de ladite ou de chaque fibre optique, 3s ledit second système électronique comportant un micro-ordinateur apte à effectuer un diagnostic de fonctionnement dudit microcontrôleur
embarqué à partir dudit premier signal électrique reconverti.
Selon une caractéristique particulière, ledit rayonnement électromagnétique perturbateur présente un spectre sensiblement inclus dans l'intervalle entre 10 kHz et 1 GHz. L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, détails, caractéristiques et avantages de celle-ci appara^tront plus cIairement au
cours de la description suivante d'un mode de réalisation particulier de
l'invention, donné uniquement à titre illustratif et non limitatif, en o réLérence au dessin annexé. Sur ce dessin: - la figure 1 est une représentation schématique d'un essai de CEM d'un système embarqué de véhicule automobile relié à un système de diagnostic par un dispositif de transmission selon l'invention, - la figure 2 est une représentation schématique plus détaillée du dispositif de transmission de la figure 1, la fgure 3 est une représentation schématique plus détaillée d'un premier émetteur-récepteur du dispositif de transmission de la figure 2, - la fgure 4 est une représentation schématique plus détaillée d'un second émetteur-récepteur du dispositif
de transmission de la figure 2.
En réLérence à la figure 1, un véhicule automobile 1 muni d'un système électronique embarqué 2 est placé dans une enceinte de confinement 3 d'un laboratoire d'essai de compatibilité électromagnétique 4. Les parois de l'enceinte de confnement 3 comportent une structure métallique faisant cage de Faraday pour confiner les champs produits à l'intérieur de celleci. Elles peuvent aussi comporter des dispositifs absorbours, selon la technique connue. Un générateur de champ électrique et magnétique 5 est relié à des antennes d'émission 7 placées à l'intérieur de l'enceinte 3 pour produire un champ électromagnétique perturtateur 6, représenté symboliquement par des fronts d'ondes propagatives. Le générateur 5 opère dans le domaine des radio tréquences et éventuellement des micro -ondes, avec par exemple un spectre d'émission dans la bande 1 kHz-lOGHz, de préférence dans la
bande 10 kHz- 1 GHz.
Le laboratoire d'essai 4 comporte un micro-ordinateur 8 compatible PC équipé d'un logiciel de diagnostic actif pour effectuer un diagnostic de fonctionnement du système électronique embarqué 2. Le micro-ordinateur 8 est relié au système électronique embarqué 2 par un dispositif de transmission 10, représenté de manière simplifiée à la figure
1, qui va maintenant étre décrit plus en détail.
En rétérence à la fgure 2, le dispositif de transmission 10 comporte un émetteur-récepteur optoélectronique 11 muni d'un connocteur électrique à broches 12 apte à se brancher sur une douille de lo diagnostic 13 du véhicule automobile pour étre relié au système électronique embarqué 2. Le connecteur électrique 12 est un connecteur standard à 16 broches, parmi lesquelles seulement trois broches 12a, 12b et 12c sont représentées sur la figure 2. Les broches 12a, 12b et 12c se connectent respectivement à des conducteurs 13a, 13b et 13c de la douille 13. La broche 12a est une broche de masse, la broche 12b est une broche d'entrée/sortie de signal électrique et la broche 12c est une broche d'alimentation en tension de 12V permettant d'alimenter l'émetteur- récepteur 11 à partir de la batterie du véhicule 1, non représentée. L'émetteur-récepteur 11 comporte un bo^tier 15 comprenant un blindage métallique de protection contre les champs perturtateurs susceptibles d'étre produits dans l'enceinte 3. Le bo^tier 15, dont le
couvercle a été omis à la figure 2, abrite un cTrcuit optoélectronique 14.
Une première fonction du circuit optoélectronique 14 est de recevoir un signal de tension électrique binaire à travers la broche 12b et d'émettre simultanément un signal optique correspondant au niveau d'une sortie de signal optique 16. Une deuxième fonction du circuit optoélectronique 14 est de recevoir un signal optique binaire au niveau d'une entrée de signal optique 17 et d'émettre simultanément un signal de tension électrique correspondant à travers la broche 12b. Bien entendu, l'émetteur
récepteur 11 ne peut exercer les deux fonctions simultanément.
Le dispositif de transmission 10 comporte aussi un deuxième émetteurrécepteur optoélectronique 21 muni d'une sortie de signal optique 19 et d'une entrée de signal optique 18. Les sorties de 3s signal optique 16 et 19 et les entrées de signal optique 17 et 18 comportent chacune une douille de connexion pour recevoir un connecteur à baïonnette 20 de fibre optique. Une première fbre optique 22 relie la sortie de signal optique 16 à l'entrée de signal optique 18. Une seconde fibre optique 23 relie la sortie de signal optique 19 à l'entrée de signal optique 17. Les fibres optiques 22 et 23, représentées partiellement, font plusieurs dizaines de mètres, par exemple entre 30 et m, et permettent de relier le premier émetteur-récepteur 11, situé à l'intérieur de l'enceinte 3, au deuxième émetteur-récepteur 21 situé à l'extérieur de l'enceinte 3, en passant à travers une ouverture 9 ménagée
dans une paroi de l'enceinte 3.
o L'émetteur-récepteur 21 comporte un botier 24, dont le couvercle a été omis à la figure 2, qui abrite un cTrcuit optoélectronique 25. Du côté opposé à la sortie de signal optique 19 et à l'entrée de signal optique 18, le circuit optoélectronique 25 comporte quatre broches de connexion électrique 26a-26d. La broche 26a est une broche d'alimentation électrique en tension de 5V et la broche 26b est une broche de masse. Elles sont relices par un cordon d'alimentation électrique 27 à un port PS2 du micro-ordinateur 8 pour assurer l'alimentation électrique de l'émetteur-récepteur 21. La broche 26c est une broche de sortie de signal et la broche 26d est une broche d'entrée de signal. Elles sont reliées respectivement par un cordon de données 28 aux broches TX et RX d'un port série DB9 du micro-ordinateur 8 pour permettre un échange de données au format normalisé RS232 entre
l'émetteur-récepteur 21 et le micro-ordinateur 8.
Une première fonction du circuit optoélectronique 25 est de recevoir un signal de tension électrique binaire à travers la broche 26d et d'émettre simultanément un signal optique correspondant au niveau de la sortie de signal optique 19 pour le transmettre au premier émetteur récepteur 11. Une deuxième fonction du circuit optoélectronique 25 est de recevoir un signal optique binaire depuis le premier émetteur récepteur 11 au niveau de l'entrée de signal optique 18 et d'émettre simultanément un signal de tension électrique correspondant à travers la
broche 26c.
En référence à la fgure 3, le circuit optoélectronique 14 va maintenant être décrit plus en détail. Il comporte un bloc d'alimentation stabilisé 29 comprenant une ligne d'entrée 29a reliée à la broche 12c à travers une petite inductance de filtrage 32c pour recevoir une tension d'alimentation de 12V, une bobine 30 montée en série avec un régulateur de tension 31 délivrant une tension de 5V en sortie, et des capacités C1 à C5 montées en parallèles. Le régulateur de tension 31 peut optionnellement étre doublé d'un second régulateur de tension identique 31b en parallèle pour assurer une intensité suffsante sur la ligne de sortie 29b du bloc 29. La bobine 30 présente une inductance de 100 micro- henrys pour filtrer les courants parasites à haute fréquence induits par le champ 6, de manière à stabiliser la tension sur la ligne de sortie 29b. En tant qu'émetteur optique, le circuit optoélectronique 14 comporte une diode électroluminescente LED1 placée au niveau de la sortie optique 16 et reliée d'une part à la ligne de sortie 29b par une résistance R1 et d'autre part au collecteur d'un transistor T1 dont l'émetteur est relié à la masse (émetteur commun) et à la broche de connexion 12a à travers une petite inductance de filtrage 32a. La base du transistor T1 est reliée par une résistance R2 et une petite inductance de
fltrage 32b à la broche d'entrée/sortie 12b.
A la réception d'un signal électrique binaire sur la broche 12b, ce signal ayant un niveau haut de 12V et un niveau bas de 0V, le transistor T1 fonctionne en commutation pour alternativement allumer et éteindre la diode électroluminescente LED 1. Lorsque le signal électrique est au niveau bas, le transistor T1 est bloqué. Aucun courant ne traverse la diode LED1, qui est donc éteinte. Le signal optique émis est donc aussi au niveau bas. Lorsque le signal électrique est au niveau haut, le 2s transistor T1 est saturé. La diode LED1 est donc polarisée en direct et
émet de la lumière. Le signal optique émis est donc aussi au niveau haut.
Ainsi, l'émetteur-récepteur 11 transmet à travers la fibre optique 22 un signal optique binaire conforme au signal électrique binaire reçu depuis
le système embarqué 2.
En tant que récepteur optique, le circuit optoélectronique 14 comporte un récepteur optique PT1 qui est alimenté entre la ligne de sortie 29b et la masse et dont la surface photosensible est placée face à l'entrée optique 17. Le récepteur optique PT1 est un composant intégré incluant une photodiode, un préamplifcateur, un déclencheur de Schmitt, et un tampon de sortie compatible avec les logiques C-MOS (Complementary Metal Oxyde Semiconductor) et TTL (Transistor Transistor Logic). Le récepteur optique PT1 produit un signal de sortie dont le niveau est piloté par la photodiode entre un niveau haut, correspondant à l'état passant de la photodiode, et un niveau bas, correspondant à l'état bloqué de la photodiode. Le signal de sortie du s récepteur optique PT1 alimente à travers une résistance R3 la base d'un transistor T2 dont l'émetteur est relié à la masse (émetteur commun) et le collecteur est relié entre la résistance R2, l'inductance 32b et une
résistance R4.
Lors de la réception d'un signal optique binaire modulé en intensité à travers l'entrée optique 17, le récepteur optique PT1 fait fonctionner le transistor T2 en commutation. Lorsque le signal optique est au niveau bas, correspondant à une intensité lumineuse sensiblement nulle, aucun courant n'est envoyé à la base du transistor T2, qui est donc bloqué. Par ailleurs, une résistance R4 relie la ligne d'entrée 29a du bloc 29 au n_ud entre la résistance R2,1'inductance 32b et le collecteur du transistor T2. La résistance R4 produisant une faible chute de tension, la broche 12b est donc mise au niveau de tension haut. Lorsque le signal optique est au niveau haut, correspondant à une intensité lumineuse suffisante pour activer le récepteur optique PT1, le transistor T2 est saturé. La broche 12b est ainsi reliée à la masse à travers l'inductance 32b et le transistor T2, et est donc mise au niveau de tension bas. Ainsi, l'émetteur-récepteur 11 transmet au système embarqué 2 un signal électrique inversé par rapport au signal optique binaire reçu à travers la
fibre optique 23.
2s En réDérence à la Égure 4, le circuit optoélectronique 25 de l'émetteur-récepteur 21 va maintenant être décrit plus en détail. Il comporte un composant d'entrée-sortie 33 sous la forme d'un circuit intégré à 16 broches de type MAX232 pour échanger des données au format RS232 avec le micro-ordinateur 8 auquel l'émetteur-récepteur 21 est relié. Le composant d'entrée-sortie 33 assure la conversion des signaux logiques de niveaux O/5V échangés à travers les composants optiques en signauxlogiques de niveaux 112V échangés avec le micro ordinateur 8. I1 est alimenté avec une tension de 5V à travers ses broches n 15 et n 16 reliées respectivement aux broches de connexion 26b et 26a 3s de l'émetteur-récepteur 21. Une capacité C6 est branchée en parallèle avec le composant 33 entre les broches de connexion 26b et 26a. Les broches n l et n 3 du composant 33 sont reliées aux deux bornes d'une capacité C7. Les broches n 4 et n 5 du composant 33 sont reliées aux deux bornes d'une capacité C8. Les broches n 2 et n 6 du composant 33 sont chacune reliées à la masse à travers une capacité respective C9 et
s C10. La broche n 14 du composant 33 est relice à la broche 26c.
En tant que récepteur optique, le circuit optoélectronique 25 comporte un récepteur optique PT2 qui est alimenté entre la broche de connexion 26a reliée à une tension de +5V et la masse, et dont la surface
photosensible est placée face à l'entrée optique 18.
lo Lors de la réception d'un signal optique binaire modulé en intensité à travers l'entrce optique 18, le récepteur optique PT2 alimente la broche n ll du composant 33 avec un signal de tension binaire à travers une résistance RS. Lorsque le signal optique est au niveau bas, correspondant à une intensité lumineuse sensiblement nulle, la tension envoyée à la broche n ll est nulle. Lorsque le signal optique est au niveau haut, correspondant à une intensité lumineuse suffisante pour activer le récepteur optique PT2, la tension envoyée à la broche n l 1 est de sensiblement 5V. Le composant 33 convertit le signal de tension binaire de niveaux O/5V reçu sur la broche n ll en un signal binaire amplifié de niveaux tlOV qui est transmis à travers la broche n 14 du
composant 33 à la broche de connexion 26c de l'émetteur-récepteur 21.
Ainsi, l'émetteur-récepteur 21 transmet au micro-ordinateur 8 un signal électrique binaire conforme, au sens des bits qu'il transporte, au signal optique binaire reçu à travers la fbre optique 22, ce signal 2s optique étant lui-même conforme au signal électrique reçu par l'émetteurrécepteur 11 depuis le système embarqué 2. De ce fait, le dispositif de transmission 10 permet de transmettre sans erreurs un signal électrique de fonctionnement depuis le système électronique embarqué 2 jusqu'au micro-ordinateur 8, pour effectuer le diagnostic de
fonctionnement du système embarqué 2.
En tant qu'émetteur optique, le circuit optoélectronique 25 comporte une diode électroluminescente LED2 placée au niveau de la sortie optique 19 et reliée d'une part à la broche de connexion 26a par une résistance R6 et d'autre part au collecteur d'un transistor T3 dont 3s l'émetteur est relié à la masse (émetteur commun). La base du transistor T3 est reliée en parallèle, d'une part, à la broche de connexion 26a par une résistance R7 et d'autre part au collecteur d'un transistor T4 dont l'émetteur est relié à la masse (émetteur commun) et à la broche de connexion 26b. La base du transistor T4 est reliée à la broche n 12 du
composant 33 à travers une résistance R8.
s A la réception d'un signal électrique binaire sur la broche n 13 reliée à la broche de connexion 26d, ce signal pouvant avoir un niveau haut de 30V et un niveau bas de -30V, le composant 33 émet sur la broche n 12 un signal électrique binaire conforme, converti aux niveaux O/5 V, de mani ère à faire fonctionner l es transistors T3 et T4 en lo commutation pour alternativement allumer et éteindre la diode électroluminescente LED2. Lorsque le signal électrique est au niveau bas, le transistor T4 est bloqué. Le transistor T3 est saturé par le courant de base qu'il reçoit à travers la résistance R7. La diode LED2 est donc polarisée en direct entre la résistance R6 et la masse et émet de la lumière. Le signal optique émis est donc au niveau haut. Lorsque le signal électrique est au niveau haut, le transistor T4 est saturé. Le courant à travers la résistance R7 est donc dévié à travers le transistor T4, de sorte que le courant de base du transistor T3 est interrompu. Le transistor T3 est bloqué et aucun courant ne traverse la diode LED2, qui est donc éteinte. Le signal optique émis est donc au niveau bas. Ainsi, l'émetteur- récepteur 21 transmet à travers la fibre optique 23 un signal optique binaire inversé par rapport au signal électrique binaire reçu depuis le micro-ordinateur 8. Le signal émis par l'ordinateur 8 à destination du système embarqué 2 subit donc deux inversions successives, l'une produite par l'émetteur-récepteur 21, l'autre par
l'émetteur-récepteur 1 1.
Ainsi, l'émetteur-récepteur 11 transmet finalement au système embarqué 2 un signal électrique binaire conforme, au sens des bits qu'il véhicule, au signal électrique reçu par l'émetteur-récepteur 21 depuis le microordinateur 8. De ce fait, le dispositif de transmission 10 permet de transmettre sans erreurs un signal électrique de commande depuis le microordinateur 8 jusqu'au système électronique embarqué 2, pour modifer un état de fonctionnement du système embarqué 2 en
temps réel au cours du diagnostic.
Le dispositif de transmission 10 n'est pas limité, quant à son usage, à la connexion entre un système embarqué de véhicule automobile et un système électronique de diagnostic; il peut s'appliquer à la transmission de signaux binaires entre tous types de systèmes électroniques, dont au moins l'un est exposé à un champ électromagnétique perturDateur. L'homme du métier peut bien sûr munir l'émetteur-récepteur 21 de protections contre un champ
électromagnétique perturbateur de manière analogue à l'émetteur-
récepteur 11, dans le cas o les deux systèmes électroniques entre lesquels il souhaite transmettre des signaux sont exposés à un champ
électromagnétique perturDateur.
lo Bien que l'invention ait été décrite en liaison avec un mode de réalisation particulier, il est bien évident qu'elle n'y est nullement limitée et qu'elle comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci entrent dans le cadre de l'invention.
REV END I C A TION S
1. Procédé de transmission de signaux entre deux systèmes électroniques, un premier (2) desdits systèmes électroniques étant exposé à un rayonnement électromagnétique perturtateur (6), un second (8) desdits systèmes électroniques étant situé hors de portée dudit rayonnement électromagnétique perturbateur, caractérisé par le fait qu'il comporte les étapes consistant à: - faire engendrer par ledit premier système électronique un premier signal électrique au niveau d'une sortie (13) dudit premier système 0 électronique, - convertir ledit premier signal électrique en un premier signal optique correspondant audit premier signal électrique à proximité du premier système électronique, - conduire ledit premier signal optique hors de portée dudit rayonnement électromagnétique perturbateur, - reconvertir ledit premier signal optique en un signal électrique, dit premier signal électrique reconverti, qui correspond audit premier signal électrique et présente une forme adaptée à la réception par ledit second système électronique, - conduire ledit premier signal électrique reconverti jusqu'à une entrce
(DB9) dudit second système électronique.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit premier système électronique comporte un microcontrôleur (2) embarqué dans un véhicule automobile (1), ledit premier signal électrique représentant un état de fonctionnement dudit microcontrôleur embarqué, ledit second système électronique étant apte à effectuer un diagnostic de fonctionnement dudit microcontrôleur embarqué à partir
dudit premier signal électrique reconverti.
3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait qu'il comporte les étapes consistant à: - faire engendrer par ledit second système électronique (8) un second signal électrique au niveau d'une sortie (DB9) dudit second système électronique, - convertir ledit second signal électrique en un second signal optique 3s correspondant audit second signal électrique hors de portée dudit rayonnement électromagnétique perturbateur, - conduire ledit second signal optique jusqu'à un point exposé audit rayonnement électromagnétique perturbateur à proximité du premier système électronique, - reconvertir ledit second signal optique en un signal électrique, dit s second signal électrique reconverti, qui correspond audit second signal électrique et présente une forme adaptée à la réception par ledit premier système électronique, conduire ledit second signal électrique reconverti jusqu'à une entrée
(13) dudit premier système éIectronique.
o 4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé par le fait que ledit premier système électronique comporte un microcontrôleur (2) embarqué dans un véhicule automobile, ledit second système électronique (8) étant apte à modifier un état de fonctionnement dudit
microcontrôleur embarqué avec ledit second signal électrique.
S. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4,
caractérisé par le fait que la conversion dudit premier signal électrique et/ou la reconversion dudit second signal optique est/sont effectuée(s) d'une manière protégée par blindage (15) et/ou filtrage (30) contre ledit
rayonnement électromagnétique perturbateur.
6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5,
caractérisé par le fait qu'il comporte l'étape consistant à fournir l'énergie nécessaire à la conversion dudit premier signal électrique et/ou la reconversion dudit second signal optique à partir dudit premier système
électronique (2).
7. Procédé selon l'une des revendications 1 à 6,
caractérisé par le fait qu'il comporte l'étape consistant à fournir l'énergie nécessaire à la reconversion dudit premier signal optique et/ou la conversion dudit second signal électrique à partir dudit second système
électronique (8).
8. Dispositif de transmission destiné à transmettre des signaux entre un premier système électronique (2) exposé à un rayonnement électromagnétique perturbateur (6) et un second système électronique (8) situé hors de portée dudit rayonnement électromagnétique perturbateur, caractérisé par le fait qu'il comprend: - un premier émetteur-récepteur optoélectronique (11) comportant une entrée de signal électrique (12b) apte à être reliée à une sortie (13b) dudit premier système électronique pour recevoir un premier signal électrique, ledit premier émetteur- récepteur étant apte à convertir ledit premier signal électrique en un premier signal optique correspondant audit premier signal électrique, s - une première fibre optique (22) reliée à une sortie de signal optique (16) dudit premier émetteur-récepteur pour conduire ledit premier signal optique, - un second émetteur-récepteur optoélectronique (21) comportant une entrée de signal optique (18) relié à ladite première fbre optique pour 0 recevoir ledit premier signal optique, ledit second émetteur- récepteur étant apte à reconvertir ledit premier signal optique en un signal électrique, dit premier signal électrique reconverti, qui correspond audit premier signal électrique et présente une forme adaptée à la réception par ledit second système électronique, ledit second émetteur-récepteur comportant une sortie de signal électrique (26c) apte à être reliée à une entrée (DB9) dudit second système électronique pour lui transmettre
ledit premier signal électrique reconverti.
9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé par le fait que ledit second émetteur-récepteur (21) comporte une entrée de signal électrique (26d) apte à étre reliée à une sortie (DB9) dudit second système électronique pour recevoir un second signal électrique, ledit second émetteur-récepteur étant apte à convertir ledit second signal électrique en un second signal optique correspondant audit second signal électrique, ledit dispositif comportant une seconde:fibre optique (23) reliée à une sortie de signal optique (19) dudit second émetteur-récepteur et à une entrée de signal optique (17) dudit premier émetteur-récepteur (11) pour conduire ledit second signal optique, ledit premier émetteur récepteur étant apte à reconvertir ledit second signal optique en un signal électrique, dit second signal électrique reconverti, qui correspond audit second signal électrique et présente une forme adaptée à la réception par ledit premier système électronique, ledit premier émetteur-récepteur comportant une sortie de signal électrique (12b) apte à être reliée à une entrée ( 1 3b) dudit premier système électronique pour lui transmettre ledit
second signal électrique reconverti.
3s 10. Dispositif selon la revendication 8 ou 9, caractérisé par le fait que ledit premier-émetteur récepteur est entouré d'un blindage métallique (15) pour protéger ses composants contre ledit rayonnement
électromagnétique perturbateur (6).
11. Dispositif selon l'une des revendications 8 à 10,
caractérisé par le fait que ledit premier-émetteur récepteur comporte un s fltre (30, 32b, 32c) de protection contre des courants induits par ledit
rayonnement électromagnétique perturbateur.
12. Dispositif selon l'une des revendications 8 à 11,
caractérisé par le fait que ledit premier émetteur-récepteur comporte un connecteur à broches (12) apte à être directement relié audit premier
lo système électronique sans câble conducteur intermédiaire.
13. Dispositif selon l'une des revendications 8 à 12,
caractérisé par le fait que ledit premier émetteur-récepteur (11) comporte un connecteur d'alimentation électrique (12c) apte à être connecté à une sortie d'alimentation électrique (13c) dudit premier système électronique (2) pour alimenter ledit premier émetteur-récepteur.
14. Dispositif selon l'une des revendications 8 à 13,
caractérisé par le fait que ledit second émetteur-récepteur (21) comporte un connecteur d'alimentation électrique (26a) apte à être connecté à une sortie d'alimentation électrique (PS2) dudit second système électronique
(8) pour alimenter ledit second émetteur-récepteur.
15. Utilisation du dispositif selon l'une des
revendications 8 à 14 pour effectuer un essai de compatibilité
électromagnétique d'un véhicule automobile (1), ledit véhicule étant situé dans une enceinte de confnement électromagnétique (3) dans 2s laquelle règne un rayonnement électromagnétique perturbateur (6), ledit premier système électronique comportant un microcontrôleur (2) embarqué dans ledit véhicule et mis en fonctionnement de manière à engendrer un signal représentatif de son état de fonctionnement en tant que premier signal électrique, ledit premier émetteur-récepteur (11) étant branché à une douille d'entrée/sortie (13) dudit microcontrôleur à
l'intérieur de ladite enceinte de conEmement, ledit second émetteur-
récepteur (21) étant situé à l'extérieur de ladite enceinte de confinement, une paroi de ladite enceinte de confnement étant munie d'une ouverture (9) pour le passage de ladite ou de chaque fbre optique (22, 23) , ledit second système électronique comportant un micro-ordinateur (8) apte à effectuer un diagnostic de fonctionnement dudit microcontrôleur
embarqué à partir dudit premier signal électrique reconverti.
16. Utilisation selon la revendication 15, caractérisce par le fait que ledit rayonnement électromagnétique perturbateur (6) présente
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR0203673A FR2837603A1 (fr) | 2002-03-25 | 2002-03-25 | Procede et dispositif de transmission de donnees pour un essai de comptabilite electromagnetique |
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FR0203673A FR2837603A1 (fr) | 2002-03-25 | 2002-03-25 | Procede et dispositif de transmission de donnees pour un essai de comptabilite electromagnetique |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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FR2837603A1 true FR2837603A1 (fr) | 2003-09-26 |
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ID=27799223
Family Applications (1)
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FR0203673A Pending FR2837603A1 (fr) | 2002-03-25 | 2002-03-25 | Procede et dispositif de transmission de donnees pour un essai de comptabilite electromagnetique |
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Country | Link |
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FR (1) | FR2837603A1 (fr) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5311116A (en) * | 1992-04-02 | 1994-05-10 | Electronic Development, Inc. | Multi-channel electromagnetically transparent voltage waveform monitor link |
US5701082A (en) * | 1991-04-29 | 1997-12-23 | Electronic Development, Inc. | Probe for sensing moculated signals and method of using same |
WO2000052485A1 (fr) * | 1999-03-05 | 2000-09-08 | International Truck And Engine Corporation | Systeme de telemetrie et procede destines a des tests de sensibilite aux interferences electromagnetiques pratiques sur des vehicules a moteur |
-
2002
- 2002-03-25 FR FR0203673A patent/FR2837603A1/fr active Pending
Patent Citations (3)
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