FR2937199A1

FR2937199A1 - Systeme avionique comprenant un control relie a un peripherique par une ligne mutualisee pour la puissance et les donnees.

Info

Publication number: FR2937199A1
Application number: FR0856915A
Authority: FR
Inventors: Francois Guillot; Jean Marie Courteille
Original assignee: Sagem Defense Securite SA
Current assignee: Safran Electronics and Defense SAS
Priority date: 2008-10-13
Filing date: 2008-10-13
Publication date: 2010-04-16
Anticipated expiration: 2028-10-13
Also published as: WO2010043612A1; FR2937199B1

Abstract

L'invention concerne selon un premier aspect à un dispositif formant contrôleur central (C) destiné à être relié à un périphérique distant (P) par l'intermédiaire d'une ligne électrique de transmission de données et d'alimentation (L), comprenant un émetteur de puissance (1) et un filtre passe-bas (MD-L , C ) agencé entre l'émetteur de puissance et la ligne électrique, ainsi que des moyens d'émission-réception de données (3) en bande de base et un filtre passe-haut (MD-L , C ) agencé entre les moyens d'émission-réception de données et la ligne électrique, la ligne électrique étant de la sorte mutualisée pour la transmission de puissance en basse fréquence du contrôleur central vers le périphérique distant et pour l'échange de données en bande de base en haute fréquence entre le contrôleur central et le périphérique distant. L'invention concerne également un périphérique distant (P) ainsi que le système comprenant un contrôleur central relié à un périphérique distant par une ligne électrique mutualisée pour la transmission de puissance et de données bidirectionnelles.

Description

Le domaine de l'invention est celui des équipements avioniques. L'invention concerne plus précisément les systèmes avioniques comprenant un contrôleur central et un équipement périphérique distant relié au contrôleur central par l'intermédiaire d'une ligne électrique d'échange de données. Les systèmes avioniques comprennent aujourd'hui des périphériques distants de type concentrateurs de données. Il s'agit notamment d'équipements de mesure ou de petits actionneurs distants et répartis à divers endroits de l'aéronef. La ligne électrique d'échange de données est typiquement un canal de communication bidirectionnel entre le contrôleur central et un périphérique distant qui permet d'une part au contrôleur central de transmettre ses ordres et consignes au périphérique distant et d'autre part au périphérique distant de faire remonter ses rapports au contrôleur central. Les échanges de données sont typiquement de l'ordre de 106 à 107 échantillons par seconde, de sorte qu'une bande passante de l'ordre de 2100 Mbits/s s'avère nécessaire. Dans de tels systèmes avioniques, un canal de transmission de l'énergie électrique est en outre nécessaire à l'alimentation du périphérique distant, en plus du canal de communication bidirectionnel. On souhaite ainsi d'une part alimenter en puissance électrique un périphérique distant (typiquement de 50 à 100 W transmis) et, d'autre part, assurer un canal de communication bidirectionnel avec un périphérique distant (jusqu'à 50m typiquement) avec un débit d'informations utiles de 2 x 100 Mbits/s (100 Mbits/s dans chaque sens de communication). Par ailleurs, un système avionique est destiné à être utilisé dans un environnement avion composite qui présente des contraintes spécifiques, notamment pour ce qui concerne la conception des composants électroniques embarqués (respect de la norme DO254). Ainsi, pour assurer un isolement 1500 V (ou plus) répondant aux contraintes foudre spécifiques, il s'avère nécessaire d'opposer un chemin haute impédance aux passages de courants induits. Par ailleurs, les contraintes de Compatibilité Electro Magnétique (CEM) imposent que le référentiel CEM ne soit pas à la masse métallique (structure de l'avion), tout du moins pour les composantes basses fréquences des signaux transmis. On connaît une technologie dite des courants porteurs en ligne (CPL) qui permet de mutualiser une seule ligne bifilaire pour la transmission de puissance et de données bidirectionnelles. Selon cette technologie, les informations numériques sont modulées et superposées au signal électrique de manière à pouvoir passer par les lignes électriques. La technologie CPL est toutefois très polluante en termes de rayonnement et par conséquent incompatible avec les contraintes CEM d'un environnement avion. La justification D0254 de composants commerciaux (composants COTS : Commercial Off The Shelf) complexes est par ailleurs très difficile à réaliser. La technologie CPL s'avère donc impropre à une utilisation dans un système avionique. Il n'en reste pas moins qu'il serait judicieux de pouvoir utiliser la ligne de transmission d'information à la fois pour porter des données transitant en mode bidirectionnel entre le contrôleur et le périphérique et pour alimenter le périphérique en puissance électrique, cela tout en respectant les contraintes propres à l'environnement dans lequel ce système est destiné à être utilisé. L'invention a pour objectif de répondre à ce besoin et propose à cet effet, selon un premier aspect, un dispositif formant contrôleur central destiné à être relié à un périphérique distant par l'intermédiaire d'une ligne électrique de transmission de données et d'alimentation, comprenant un émetteur de puissance et un filtre passe-bas agencé entre l'émetteur de puissance et la ligne électrique, ainsi que des moyens d'émission-réception de données en bande de base et un filtre passe-haut agencé entre les moyens d'émission-réception de données et la ligne électrique, la ligne électrique étant de la sorte mutualisée pour la transmission de puissance en basse fréquence du contrôleur central vers le périphérique distant et pour l'échange de données 3

en bande de base en haute fréquence entre le contrôleur central et le périphérique distant. Selon un second aspect, l'invention propose un dispositif formant périphérique distant destiné à être relié à un contrôleur central par l'intermédiaire d'une ligne électrique de transmission de données et d'alimentation, comprenant un récepteur de puissance et un filtre passe-bas agencé entre le récepteur de puissance et la ligne électrique, ainsi que des moyens d'émission-réception de données en bande de base et un filtre passe-haut agencé entre les moyens d'émission-réception de données et la ligne électrique, la ligne électrique étant de la sorte mutualisée pour la transmission de puissance en basse fréquence du contrôleur central vers le périphérique distant et pour l'échange de données en bande de base en haute fréquence entre le contrôleur central et le périphérique distant. Certains aspects préférés, mais non limitatifs des premier et second aspects de l'invention sont les suivants : - les moyens d'émission-réception de données comprennent un transformateur différentiel apte à discriminer, parmi les données transitant sur la ligne électrique, les données émises en local des données à recevoir ; - le transformateur différentiel comporte deux enroulements identiques en série pour multiplier la tension sur la ligne par deux et l'additionner à la tension émise en local, de manière à retrouver la tension correspondant au message reçu ; - les données à recevoir discriminées par le transformateur différentiel parcourent un circuit de réception comprenant un comparateur à hystérésis apte à reconstituer les états binaires du message reçu ; - le circuit de réception comprend en outre des moyens de régénération de l'horloge du message reçu ; - les données émises en local parcourent un chemin d'émission comprenant un filtre passe haut recevant les données à transmettre sous la forme d'un signal binaire et adapté pour assurer une composante moyenne 4

nulle en ne transmettant que les composantes hautes fréquences du spectre du message ; - le chemin d'émission comprend en outre un amplificateur d'émission présentant une résistance de sortie quasi nulle ; - le chemin d'émission comprend en outre une résistance de valeur égale à l'impédance caractéristique de la ligne électrique ; - les moyens d'émission-réception sont configurés pour émettre les données en bande de base selon le codage NRZ ; - les moyens d'émission-réception sont configurés pour mettre en oeuvre des fonctions de brouillage et d'autocorrection ; Selon un autre aspect, l'invention propose un système comprenant un dispositif formant contrôleur central selon le premier aspect de l'invention relié par l'intermédiaire d'une ligne électrique de puissance à un dispositif formant périphérique distant selon le second aspect de l'invention. D'autres aspects, buts et avantages de la présente invention apparaîtront mieux à la lecture de la description détaillée suivante de formes de réalisation préférées de celle-ci, donnée à titre d'exemple non limitatif, et faite en référence aux dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 illustre un mode de réalisation possible d'un contrôleur central et d'un périphérique distant conformes à l'invention ; - la figure 2 illustre un mode de réalisation possible d'un contrôleur central conforme à l'invention ; - la figure 3 représente des chronogrammes correspondant aux différents signaux reportés sur les figures 1 et 2 ; - la figure 4 représente un mode de réalisation possible d'un traitement haut niveau réalisé sur les données entrantes et sortantes. En référence à la figure 1, on a représenté un contrôleur central C relié par l'intermédiaire d'une ligne d'échange de données L, typiquement une ligne bifilaire, à un périphérique P. Plus précisément, un périphérique P est relié à la ligne L via une interface de raccordement. Comme cela sera détaillé par la suite, le contrôleur central (C) réalise : L'alimentation de la ligne L, typiquement en tension continue bas niveau (par exemple 28 ou 42 Vdc), pour la transmission de puissance vers le périphérique distant P. La ségrégation des signaux de communication est assurée par l'ajout d'impédances en série dans la ligne de transmission (inductances de mode différentiel MD-Lc pour les composantes hautes fréquences), d'un condensateur Cc BF pour assurer un chemin basse impédance aux signaux hautes fréquences et d'une isolation galvanique de l'émetteur de puissance (convertisseur 1) pour les composantes basses fréquences. Le couplage hautes fréquences pour la transmission des informations binaires bidirectionnelles. La ségrégation des tensions d'alimentations est réalisée par filtrage passe haut (condensateur Cc BF). Le couplage et la différentiation des données entrantes et sortantes sont assurés dans des moyens d'émission-réception 3 par un transformateur différentiel haute fréquence 5, une résistance Zc 8, un amplificateur d'émission EM 7 et des moyens de réception 9, 10. Pour la partie émission, la composante continue est supprimée par un filtre passe haut 6. En réception, le message est rendu exploitable par des moyens 10 de création d'une horloge bit et d'échantillonnage des données par cette horloge au moment de meilleure discrimination possible entre niveau logique 1 et niveau logique O. En résumé, les signaux entrants et sortants du contrôleur central C (il en est de même pour le périphérique distant P) sont l'alimentation de puissance via l'émetteur de puissance 1 (la réception de puissance via un récepteur de puissance 2 pour le périphérique distant), les données entrantes Data-In, les données sortantes Data-Out, et le signal de ligne SL. 6

Le contrôleur central C comporte un émetteur de puissance (convertisseur 1), préférentiellement isolé pour respecter les recommandations avionneurs pour ce qui concerne la tenue aux effets du foudroiement et aux contraintes CEM. Deux inductances MD-Lc peuvent être utilisées afin de limiter le couplage haute fréquence en mode différentiel entre les équipements reliés par la ligne L. Les inductances de Mode Différentiel ont pour rôle d'augmenter l'impédance série en mode commun de la ligne de transmission vis-à-vis des perturbations transmises (par le convertisseur 1) ou reçues par la ligne elle-même. Elles peuvent être de valeur élevée, donc d'impédance résultante aussi élevée, ce qui est de contribution favorable à la tenue des contraintes CEM (susceptibilité et émission). Les inductances de Mode Différentiel ont pour rôle d'augmenter l'impédance de la ligne en mode différentiel au regard des composantes hautes fréquences issues du convertisseur 1. L'objectif final, en plus de l'amélioration globale vis-à-vis de la compatibilité CEM, est de limiter le plus possible le niveau de bruit transmis sur la ligne, ce dernier dégradant le rapport signal à bruit du message reçu et étant donc néfaste à la bonne capacité de réception des bits transmis par la ligne. Le contrôleur central C comporte un filtre passe-bas agencé entre l'émetteur de puissance 1 et la ligne électrique L. Le contrôleur central C comporte par ailleurs des moyens d'émission-réception de données en bande de base 3 ainsi qu'un filtre passe-haut agencé entre les moyens d'émission-réception de données 3 et la ligne L. Selon un mode de réalisation possible de l'invention, les filtres passe-haut et passe-bas sont des filtres L et C classiques. Comme cela est représenté sur la figure 1, le filtre passe-haut est ainsi formé par l'inductance MD-Lc et le condensateur Cc BF (en basse-fréquence, l'inductance MD-Lc se comporte comme un interrupteur fermé et le condensateur CC BF comme un interrupteur ouvert), tandis que le filtre passe-bas est formé par les mêmes 7

éléments (MD-Lc et Cc BF) avec des comportements inverses. Ce qui permet de présenter une influence négligeable vis-à-vis du transfert des données (haut débit) et de l'alimentation (basse fréquence et/ou courant continu) sans pollution mutuelle des différentes informations. Comme représenté sur la figure 1, le périphérique P comporte un récepteur de puissance 2, préférentiellement isolé pour respecter les recommandations avionneurs pour ce qui concerne la tenue aux effets du foudroiement. La structure du périphérique est pour le reste similaire à celle du contrôleur central. Le périphérique P comporte ainsi un filtre passe-bas agencé entre le récepteur de puissance 2 et la ligne L. Le périphérique P comporte par ailleurs des moyens d'émission-réception de données en bande de base 4 ainsi qu'un filtre passe-haut agencé entre les moyens d'émission-réception de données et la ligne électrique L. Ces filtres sont formés par l'inductance MD-Lp et par le condensateur Cp_BF, lesquels assurent une fonction de filtrage similaire à celle mise en oeuvre par l'inductance MD-Lc et le condensateur Cc BF du contrôleur central C. Ainsi, dans le cadre de l'invention, la tension d'alimentation est isolée des données par le biais de filtres passe-haut et passe-bas passifs. La ligne L se trouve ainsi mutualisée pour la transmission de la puissance et de données en bande de base. Les moyens d'émission-réception de données en bande de base 3 du contrôleur central C et les moyens d'émission-réception de données en bande de base 4 du périphérique distant P sont chacun configurés pour émettre des données Data-In et pour recevoir des données Data-Out Les moyens d'émission-réception 3, 4 permettent de réaliser l'addition de deux flux binaires à la tension d'alimentation sur une unique ligne électrique d'échange de données (un flux montant correspondant aux données émises par le périphérique distant P à destination du contrôleur 8

central C ; un flux descendant correspondant aux données émises par le contrôleur à destination du périphérique distant P). On a représenté sur la figure 2, un mode de réalisation possible d'un contrôleur central C conforme à l'invention, en particulier des moyens d'émission-réception 3 du contrôleur C. On comprendra toutefois que cette description s'applique également aux moyens d'émission-réception 4 du périphérique distant P. A ce titre, les éléments similaires portent les mêmes références sur les figures 1 et 2. Emission des données (figure 3) Préférentiellement, les moyens d'émission-réception 3, 4 sont configurés pour émettre les données en bande de base selon le codage NRZ. Comme représenté sur les figures 1 à 3, les moyens d'émission-réception 3 du contrôleur C sont configurés pour émettre un message binaire NRZ-E tandis que les moyens d'émission-réception 4 du périphérique P sont configurés pour émettre un message binaire NRZ-Ed . Les données à transmettre ( NRZ-E dans le cas du contrôleur central C) parcourent un circuit d'émission. De manière préférentielle, le circuit d'émission comprend un filtre passe-haut 6 qui reçoit les données à transmettre NRZ-E sous la forme d'un signal binaire au format NRZ, et qui assure une composante moyenne nulle à ces données en ne transmettant que les fronts montants et descendants du message binaire NRZ. Le signal résultant est représenté sous le label EM sur la figure 2. De manière similaire, les moyens d'émission-réception 4 du périphérique P comprennent un filtre passe-haut 6 pour ne transmettre que les fronts montants et descendants du message binaire NRZ-Ed sous la forme d'un message EMd représenté sur la figure 3. Revenant à la description des moyens d'émission-réception 3 du contrôleur central C, le signal résultant EM est transmis sur la ligne électrique L au travers d'une résistance 8 de valeur Zc égale à l'impédance 9

caractéristique de la ligne électrique L, puis au travers d'un transformateur différentiel 5 qui assure, comme cela sera décrit ci-après la fonction de différenciation des flux entrant et sortant, et qui joue aussi une fonction d'isolement. Le circuit d'émission peut, en outre, comprendre, en aval du filtre passe-haut 6, un amplificateur d'émission 7 présentant une résistance de sortie très faible (considérée comme quasi nulle). De telle sorte, la tension de sortie ne comprend que le message émis en local. Réception des données Les données SL transitant sur la ligne électrique correspondent au signal EM émis par le contrôleur central et au signal EMd émis par le périphérique P. On réalise ainsi une transmission bidirectionnelle simultanée sur la ligne électrique L. La figure 3 représente un tel signal SL correspondant à l'addition des deux flux EM (flux descendant) et EMd (flux montant) sur la ligne L. Les moyens d'émission-réception 3 du contrôleur C comprennent un transformateur différentiel 5 apte à discriminer, parmi les données SL transitant sur la ligne électrique L, les données émises en local (NRZ-E) des données à recevoir (NRZ-Ed). Le transformateur différentiel permet ainsi de ségréguer le flux descendant du flux montant. Selon un mode de réalisation préférentiel, les données sont présentes sur la ligne dans un rapport '/2 par rapport à la tension émise VEM (cf. figure 2) et le transformateur différentiel 5 comporte deux enroulements identiques en série de manière à multiplier ces tensions par deux et à les soustraire à la tension émise en local directement en sortie de l'amplificateur d'émission 7. La résultante est alors 2*(VEM/2 + VEMd/2) - VEM = VEMd, où VEM représente la tension émise en local par le contrôleur central et VEMd représente la tension émise à distance par le périphérique distant. On retrouve, de la sorte, la tension VEMd correspondant au message reçu REC (cf. figure 3).

Le flux montant ainsi discriminé par le transformateur différentiel parcourt un circuit de réception comprenant un comparateur à hystérésis 9 apte à reconstituer le message émis par le périphérique. Le comparateur à hystérésis 9 peut notamment être réalisé par deux comparateurs simples suivis d'une bascule RS assurant la mémorisation des états transitoires (on rappelle effectivement que les états binaires ne sont pas transmis, mais seulement leurs transitions). On retrouve alors en sortie de la bascule RS le signal REC-F correspondant au signal NRZ-Ed émis par le périphérique distant. On relèvera que le comparateur à hystérésis 9 est également utile pour débarrasser le message reçu d'éventuelles traces du signal émis non parfaitement discriminées par le transformateur différentiel 5. Récupération du messaqe binaire reçu (fiqure 4) Le circuit de réception comporte en outre des moyens 10 de régénération de l'horloge qui a servi à la constitution du message NRZ. Selon un mode de réalisation possible de l'invention, ces moyens de régénération de l'horloge forment une boucle à verrouillage de phase. La boucle réalise plus précisément un asservissement simple se verrouillant en phase (une position stable sur 360°) au moment des transitions quand elles ont lieu, c'est-à-dire à des positions temporelles prédéterminées, mais qui peuvent être absentes lors de suites de 0 ou de 1 dans le message transmis. Le signal REC-F (figure 3) en sortie du comparateur à hystérésis 9 est ensuite échantillonné par le rythme récupéré par les moyens de régénération de l'horloge 10, de manière à être correctement restitué sur la sortie Data-Out . Un mode de réalisation possible des échanges des éléments binaires entre le contrôleur central et le périphérique auquel il est relié est le suivant. - les moyens d'émission réception 3 du contrôleur central sont configurés pour émettre en permanence des données à l'attention du périphérique distant ; - les moyens d'émission réception du périphérique P sont quant à eux configurés pour émettre des données à l'attention du contrôleur central C avec un retard prédéterminé (parfaitement déterministe) par rapport à l'intervalle correspondant de la trame maître. On détaille ci-après en référence à la figure 4 un mode de réalisation possible d'un traitement haut niveau réalisé au niveau du contrôleur central d'une part sur les données entrantes pour constituer les données série bas niveau Data-In fournies en entrée des moyens d'émission-réception 3, et d'autre part sur les données série bas niveau Data-Out obtenues en sortie des moyens d'émission-réception 3 pour constituer les données sortantes. On relèvera que le périphérique réalise un traitement haut niveau similaire. Le développement de la fonction d'interface de la figure 4 pour les couches bas niveau traitées par les moyens d'émission-réception permet au système de supporter différents protocoles avioniques (Arinc 429, MIL 1553, TTP, etc.). La couche électrique associée à l'interface numérique propriétaire de la Demanderesse peut être personnalisée pour interfacer différents standards avioniques tels que Arinc 429 ou autres. La solution proposée par la présente invention apporte un support d'échange d'informations numériques parfaitement déterministe permettant la création de canaux virtuels de communication. Par exemple, le coupleur maître peut fournir une interface d'entrée et de sortie pour Arinc 429, et de même pour le coupleur distant concerné. Deux équipements Arinc 429 classiques peuvent y être raccordés et utilisés d'une manière totalement transparente pour eux. Il pourrait en être de même pour d'autres standards de communication. Cette fonction d'interface présente en outre l'avantage de pouvoir être mise en oeuvre à l'aide de composants programmables standard (FPGA). Comme représenté sur la figure 4, les données entrantes sont soumises aux opérations suivantes, en succession. Les données entrantes sont tout d'abord traitées par un bloc 20 apte à les découper en mots de 16 bits et à ajouter des éléments de synchronisation (signal délimiteur du mot de 12

16 bits transmis par le bloc 20 au bloc 21). Au bloc 21, on génère 5 bits additionnels correspondant à des bits destinés à permettre la correction d'erreurs, par exemple en mettant en oeuvre un codage de Hamming. Au bloc 22, on stocke une suite de mots de 21 bits issus du bloc 21 et on constitue ainsi une suite de plusieurs mots (dont le nombre est dépendant des éléments parasites présents sur la ligne de transmission). Enfin, on les réémets selon une séquence pseudo aléatoire (séquence de brouillage) permettant d'étaler les suites d'erreurs (suites de bits faux) au moment de la réception, ainsi d'augmenter l'efficacité de l'autocorrecteur. Le bloc 30 est le générateur des trames émises sur la ligne Data-In. Il génère une suite d'espaces temporels délimités par des motifs de synchronisation. Les espaces temporels sont complétés régulièrement par les données élaborées dans le bloc 22. C'est la fonction du bloc 23. Le bloc 24, quant à lui, assure le stockage temporaire (en mode FIFO) des données émises par le bloc 22, afin de pouvoir adapter les asynchronismes des deux automates (data et trame venant du bloc 30). Les différences de rythmes entre le débit de données issues du bloc 22 et la mise à disposition d'espaces temporels sont gérées par l'affectation à ces derniers de motifs de remplissage en cas d'absence de donnée disponible. Le bloc 30 transmet aussi les motifs de synchronisation au bloc 40, permettant à celui-ci de se synchroniser sur les données entrantes (Data-Out). Le bloc 23 fournit en sortie les trames Maître sous la forme de données série en bande de base, notamment au format NRZ. Selon un mode de réalisation possible de l'invention ces données série en bande de base sont ensuite filtrées par un filtre passe-bas (non représenté) permettant de réduire les harmoniques du NRZ, avant d'être envoyées aux moyens d'émission-réception. Le filtre passe-bas est par exemple du 6ème ordre, à réponse de Bessel pour n'affecter qu'un retard constant, dont la fréquence de coupure est calée à 0,7 * Fréquence Bits.

Les données Data-Out obtenues en sortie des moyens d'émission-réception, ainsi que leur horloge régénérée, sont quant à elles soumises à un bloc 40 formant interface de réception des trames Coupleurs, relié au bloc 30 de génération des trame Maître, pour extraire les données série et le bit de synchronisation. Au bloc 41, la synchronisation et le débrouillage des données sont réalisés pour reconstituer les mots de 21 bits. Ces derniers sont traités au bloc 42 par application des autocorrecteurs pour reconstituer les mots de 16 bits corrigés des erreurs. Le bloc 43 forme une interface utilisateur permettant de restituer les données haut niveau. On précise que l'invention n'est pas limitée à un contrôleur central ou à un périphérique distant tels que décrits précédemment, mais s'étend également à un système, notamment un système avionique, comprenant un contrôleur relié à un périphérique distant par l'intermédiaire d'une ligne électrique mutualisée pour la transmission de puissance et de données bidirectionnelles. Les avantages de ce système sont en particulier les suivants : une seule ligne bifilaire mutualisée pour transmission de la puissance et de données bidirectionnelles (la ligne est prévue pour supporter un débit binaire bidirectionnel de 100Mbits/s dans chaque sens et accessoirement servir de support au transport d'énergie électrique. Le support physique peut, au choix, être une ligne bifilaire blindée ou une liaison asymétrique (coaxiale). Dans tous les cas, il s'agit de liaisons adaptées, c'est à dire ayant une impédance itérative connue et caractérisée, typiquement de 50 ou 75W) Protections foudres communes (fusion des protections foudre pour puissance et signal) Différents standards de communication possibles (canal déterministe banalisé pouvant supporter différents standards avionique moyennant l'ajout d'une surcouche numérique d'interface) Transmission numérique bidirectionnelle simultanée (chaque flux est indépendant) Minimisation de l'occupation spectrale (par opposition à une transmission à porteuses multiples, transmission en bande de base ù NRZ - avec spectre limité par filtrage) Isolation galvanique de la ligne de données (par transformateurs de couplage) Possibilité d'isolation galvanique de la ligne de puissance (par le convertisseur DC/DC ou AC/DC placé dans les coupleurs Maître et Périphérique) Compatibilité CEM et Foudre (CEM par la minimisation du spectre occupé par les données transmises : NRZ + Filtrage, pas de porteuse Haute Fréquence ou de Multi Porteuses, type COFDM par exemple. Foudre par les différentes isolations galvaniques proposées). Justification D0254 possible, même pour les niveaux les plus critiques par la maîtrise de l'ensemble des fonctions complexes, donc justification possible, par opposition à des composants COTS, dont les justifications ne sont pas disponibles et quasiment non réalisables.

Claims

REVENDICATIONS1. Dispositif formant contrôleur central (C) destiné à être relié à un périphérique distant (P) par l'intermédiaire d'une ligne électrique de transmission de données et d'alimentation (L), comprenant un émetteur de puissance (1) et un filtre passe-bas (MD-Lc, Cc BF) agencé entre l'émetteur de puissance et la ligne électrique, ainsi que des moyens d'émission-réception (3) de données en bande de base et un filtre passe-haut (Lc, Cc HF) agencé entre les moyens d'émission-réception de données et la ligne électrique, la ligne électrique étant de la sorte mutualisée pour la transmission de puissance en basse fréquence du contrôleur central vers le périphérique distant et pour l'échange de données en bande de base en haute fréquence entre le contrôleur central et le périphérique distant.
2. Dispositif formant périphérique distant (P) destiné à être relié à un contrôleur central (C) par l'intermédiaire d'une ligne électrique de transmission de données et d'alimentation (L), comprenant un récepteur de puissance (2) et un filtre passe-bas (MD-Lp, Cp BF) agencé entre le récepteur de puissance et la ligne électrique, ainsi que des moyens d'émission-réception de données (4) en bande de base et un filtre passe-haut (MD-Lp, CP HF) agencé entre les moyens d'émission-réception de données et la ligne électrique, la ligne électrique étant de la sorte mutualisée pour la transmission de puissance en basse fréquence du contrôleur central vers le périphérique distant et pour l'échange de données en bande de base en haute fréquence entre le contrôleur central et le périphérique distant.
3. Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2, dans lequel les moyens d'émission-réception de données (3,
4) comprennent un transformateur différentiel (5) apte à discriminer, parmi les données transitant sur la ligne électrique, les données émises en local (EM) des données à recevoir (REC).4. Dispositif selon la revendication 3, dans lequel le transformateur différentiel (5) comporte deux enroulements identiques en série pour multiplier la tension sur la ligne par deux et l'additionner à la tension émise en local, de manière à retrouver la tension correspondant au message reçu.
5. Dispositif selon l'une des deux revendications précédentes, dans lequel les données à recevoir discriminées par le transformateur différentiel parcourent un circuit de réception comprenant un comparateur à hystérésis (9) apte à reconstituer les états binaires du message reçu (REC-F).
6. Dispositif selon la revendication précédente, dans lequel le circuit de réception comprend en outre des moyens de régénération de l'horloge (10) du message reçu.
7. Dispositif selon la revendication 3, dans lequel les données émises en local parcourent un chemin d'émission comprenant un filtre passe haut (6) recevant les données à transmettre sous la forme d'un signal binaire et adapté pour assurer une composante moyenne nulle en ne transmettant que les composantes hautes fréquences du spectre du message.
8. Dispositif selon la revendication 3, dans lequel le chemin d'émission comprend en outre un amplificateur d'émission (7) présentant une résistance de sortie quasi nulle.
9. Dispositif selon la revendication 3, dans lequel le chemin d'émission comprend en outre une résistance (Zc) de valeur égale à l'impédance caractéristique de la ligne électrique.
10. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, dans lequel les moyens d'émission-réception sont configurés pour émettre les données en bande de base selon le codage NRZ.
11. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, dans lequel les moyens d'émission-réception sont configurés pour mettre en oeuvre des fonctions de brouillage et d'autocorrection.
12. Système comprenant un dispositif formant contrôleur central (C) selon la revendication 1 relié par l'intermédiaire d'une ligne électrique de puissance (L) à un dispositif formant périphérique distant (P) selon la revendication 2.