FR2996081A1 - Dispositif de maintien dans un mode de veille et de commutation dans un mode actif d'un calculateur de vehicule automobile comportant un microprocesseur - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un dispositif de maintien dans un mode de veille et de commutation dans un mode actif d'un calculateur (1) de véhicule automobile comportant au moins un interrupteur électrique (2) connecté de façon qu'un changement d'état initial du dit interrupteur électrique constitue l'événement déclencheur de la commutation du calculateur (1). Selon l'invention, ce dispositif comprend, en outre, un circuit électrique (1a, 2, 3, 3a) intégrant chaque interrupteur électrique (2), et une alimentation électrique (3) adaptée pour présenter deux états, un état permanent conducteur d'alimentation de chaque interrupteur électrique (2) dans lequel elle ne génère pas de consommation électrique propre, obtenu en l'absence de signal sur son entrée de commande (3b) ou lors de la réception d'un signal de commande (Sc) de niveau logique « 0 », et un état bloqué dans lequel elle génère une consommation électrique propre, obtenu en présence d'un signal de commande (Sc) de niveau logique « 1 » sur son entrée de commande (3b),
Description
L'invention concerne un dispositif de maintien dans un mode de veille, dit mode de transport, et de commutation dans un mode actif, dit mode clientèle, d'un calculateur de véhicule automobile comportant un microprocesseur. Entre la date de sortie d'un véhicule neuf d'une chaîne de montage et la date 5 de prise en charge de ce véhicule par son acheteur, il s'écoule fréquemment de nombreuses semaines requises par le transport du dit véhicule entre son lieu de production et le distributeur final. Durant cette période, la consommation électrique du véhicule doit être la plus faible possible en vue d'éviter une décharge de la batterie et, pour cette raison, chaque 10 véhicule est initialement configuré dans un mode, dit mode de transport, dans lequel toutes les fonctions usuelles du calculateur « habitacle » sont désactivées, hormis une fonction, effectuée par le microprocesseur de ce calculateur, de surveillance de l'état d'un interrupteur électrique connecté de façon qu'un changement d'état du dit interrupteur électrique constitue un événement déclencheur d'une commutation du dit calculateur 15 entre son mode de transport et un mode clientèle dans lequel toutes ses fonctions sont rétablies. A titre d'exemple, les interrupteurs électriques utilisés peuvent être les interrupteurs insérés dans les poignées des véhicules en vue de la commande de déverrouillage des portières, l'interrupteur actionné par la clé de contact du véhicule... Un tel mode de transport requiert donc seulement d'alimenter le 20 microprocesseur en vue de la surveillance périodique par ce dernier de l'état de chaque interrupteur électrique concerné, et dans la pratique, la consommation électrique inhérente à ce mode de transport est de l'ordre de 400 microampères-heure à quelques milliampères-heure. Une telle consommation électrique s'avère suffisamment faible pour garantir, 25 dans la majorité des cas, contre une décharge totale des batteries des véhicules. Toutefois, il a été établi que, compte tenu des durées maximales de transport additionnées des périodes de stockage, une garantie totale ne pouvait être obtenue que si la consommation électrique avoisinait les 100 microampères-heure. La présente invention vise à satisfaire cette exigence et a donc pour principal 30 objectif de fournir un dispositif de maintien d'un calculateur de véhicule dans un mode de transport conduisant à une consommation électrique quasi nulle durant la mise en oeuvre de ce mode de transport. A cet effet, l'invention vise, un dispositif de maintien dans un mode de veille, dit mode de transport, et de commutation dans un mode actif, dit mode clientèle, d'un 35 calculateur de véhicule automobile comportant un microprocesseur, le dit dispositif comportant au moins un interrupteur électrique connecté de façon qu'un changement d'état initial du dit interrupteur électrique constitue l'événement déclencheur de la commutation du calculateur entre son mode de transport et son mode clientèle. Selon l'invention et en premier lieu ce dispositif de maintien et de commutation comprend également : - un circuit électrique intégrant chaque interrupteur électrique et une alimentation électrique dotée d'une borne de connexion à la batterie du véhicule et d'une entrée de commande reliée au microprocesseur par une ligne de commande, la dite alimentation électrique étant adaptée pour présenter deux états : - un état permanent conducteur d'alimentation de chaque interrupteur électrique dans lequel elle ne génère pas de consommation électrique propre, obtenu en l'absence de signal sur son entrée de commande ou lors de la réception d'un signal de commande Sc de niveau logique « 0 », - et un état bloqué dans lequel elle génère une consommation électrique propre, obtenu en présence d'un signal de commande Sc de niveau logique « 1 » sur son entrée de commande, - et un circuit logique adapté pour détecter le changement d'état initial de chaque interrupteur électrique et pour délivrer un signal de réveil du microprocesseur lors de cette détection.
De plus, selon l'invention, le microprocesseur est programmé, après son réveil, pour délivrer un signal de commande binaire Sc apte à engendrer des commutations cycliques de l'alimentation électrique entre son état conducteur et son état bloqué. Selon l'invention, chaque interrupteur électrique est donc alimenté, durant le 25 mode de transport, par une alimentation électrique se trouvant dans un état conducteur permanent (absence de signal sur son entrée de commande), dans lequel elle ne génère pas de consommation électrique propre. La surveillance de l'état des interrupteurs électriques et la détection du changement d'état initial d'un des dits interrupteurs électriques ne nécessitent donc 30 aucune activité du microprocesseur dont le réveil est seulement déclenché à la suite de ce changement d'état initial, c'est-à-dire lors de la commutation du calculateur dans son mode clientèle. Il est à noter que, selon ce procédé, l'alimentation du microprocesseur durant le mode de transport n'est donc, non seulement pas nécessaire, mais qu'au contraire, 35 cette absence d'alimentation garantit le maintien de l'alimentation électrique dans un état conducteur, du fait de l'absence de signal de commande au niveau de l'entrée de commande de la dite alimentation électrique.
Un tel dispositif de maintien et de commutation permet donc de limiter de façon optimale la consommation du calculateur durant le mode de transport (consommation inférieure à 100 microampères-heure) et permet ainsi de satisfaire les conditions garantissant contre une décharge totale des batteries.
Dans le mode clientèle, le microprocesseur est, en outre, programmé de façon à délivrer un signal de commande binaire permettant de surveiller l'état de chaque interrupteur électrique dans le cadre de l'application à laquelle sont dédiés les dits interrupteurs électriques (déverrouillage des portières, action de la clé de contact...). Un tel signal de commande permet de substituer, à l'alimentation permanente, une alimentation alternative conçue notamment pour limiter la consommation de courant dans l'hypothèse du blocage d'un interrupteur dans un état actif. Sur la base de ce principe, un mode de réalisation avantageux de l'invention consiste à réaliser le circuit électrique de façon que chaque interrupteur électrique soit relié à la masse, et à configurer chacun des dits interrupteurs électriques de façon qu'il présente un état ouvert dans le mode de transport, et que l'événement déclencheur de la commutation du calculateur consiste en la fermeture d'un des dits interrupteurs électriques. Selon ce mode de réalisation, chaque interrupteur électrique est donc porté à un potentiel égal à la tension du courant fourni par l'alimentation électrique, (lui-même 20 égal à la tension de la batterie), et une fermeture d'un interrupteur électrique conduit à annuler ce potentiel. Ainsi, de façon avantageuse selon l'invention, le changement d'état d'un interrupteur électrique nécessite simplement de réaliser un circuit logique adapté pour détecter une variation de la tension aux bornes de chaque interrupteur électrique. 25 Selon un autre mode de réalisation avantageux de l'invention, l'alimentation électrique comporte un interrupteur électronique apte à présenter un état passant et un état bloqué, et des moyens électroniques de commande des commutations du dit interrupteur électronique avec un rapport cyclique fonction de la forme du signal binaire de commande. 30 Par ailleurs et de façon avantageuse selon l'invention le circuit logique comprend : - une première branche destinée au mode de transport, de détection d'un changement d'état initial d'un interrupteur électrique, - et une seconde branche reliée à une entrée logique du microprocesseur, 35 destinée au mode clientèle, et adaptée pour détecter les changements d'état des interrupteurs électriques et pour délivrer un signal d'information vers la dite entrée logique du dit microprocesseur.
Ce circuit logique est donc conçu pour gérer, d'une part, la commutation entre le mode de transport et le mode clientèle, et d'autre part les commutations des interrupteurs électriques intervenant lors du dit mode clientèle (déverrouillage des portières, contact de démarrage...) D'autres caractéristiques buts et avantages de l'invention ressortiront de la description détaillée qui suit en référence aux dessins annexés qui en représentent à titre d'exemple non limitatif un mode de réalisation préférentiel. Sur ces dessins : - la figure 1 est un schéma électrique global d'un dispositif de maintien et de commutation conforme à l'invention, - la figure 2 représente ce dispositif dans le mode de transport du calculateur, - la figure 3 représente ce dispositif lors du changement d'état initial d'un interrupteur électrique, - la figure 4 représente ce dispositif dans le mode clientèle du calculateur, - et les figures 5a et 5b représentent la tension fournie par l'alimentation 15 électrique, respectivement dans le mode de transport (figure 5a) et dans le mode clientèle (figure 5b) du calculateur. Le dispositif représenté schématiquement à la figure 1 consiste en un dispositif de maintien dans un mode de veille, dit mode de transport, et de commutation dans un mode actif, dit mode clientèle, d'un calculateur 1 de véhicule automobile intégrant 20 un microprocesseur 6, ce dispositif comportant, outre ce calculateur 1, au moins un interrupteur électrique 2 relié à la masse et connecté à une sortie d'alimentation la du dit calculateur, de façon qu'un changement d'état initial du dit interrupteur électrique constitue l'événement déclencheur de la commutation entre le mode de transport et le mode clientèle. 25 En premier lieu, ce dispositif comprend, en outre, intégrés dans le calculateur 1 : - une alimentation électrique 3 dotée d'une sortie d'alimentation 3a délivrant un courant de tension VS, d'une borne 3c de connexion à la batterie 12 volts du véhicule, et d'une entrée de commande 3b reliée au microprocesseur 6 par une ligne de 30 commande Lc, la dite alimentation électrique étant adaptée pour présenter deux états : - un état permanent conducteur d'alimentation de chaque interrupteur électrique 2 dans lequel elle ne génère pas de consommation électrique propre, obtenu en l'absence de signal sur son entrée de commande 3b ou lors de la réception d'un signal de 35 commande Sc de niveau logique « 0 », - et un état bloqué dans lequel elle génère une consommation électrique propre, obtenu en présence d'un signal de commande Sc de niveau logique « 1 » sur son entrée de commande 3b, - un circuit logique 4 auquel est connecté chaque interrupteur électrique 2 5 (sortie d'alimentation la), adapté pour détecter les changements d'état de chacun des dits interrupteurs électriques 2 tant dans le mode de transport que dans le mode clientèle du calculateur 1, et lors de cette détection : - durant le mode de transport, pour délivrer, au niveau d'une première sortie logique 4a, un signal de réveil à destination d'un 10 régulateur 5 adapté, à réception de ce signal de réveil, pour alimenter le microprocesseur 6 d'un courant de tension VN usuellement égale à 5 Volts, et ainsi « réveiller » le dit microprocesseur. - durant le mode clientèle, pour délivrer, au niveau d'une seconde 15 sortie logique 4b, un signal d'information à destination d'une entrée logique 6a du microprocesseur 6. En outre, le microprocesseur 6 est programmé, outre ses fonctions usuelles, pour délivrer, durant le mode clientèle, à destination de l'entrée de commande 3b de l'alimentation électrique 3, un signal binaire, consistant en l'exemple en un signal 0 Volt- 20 5Volts, apte à engendrer des commutations cycliques de la dite alimentation électrique 3 entre son état conducteur et son état bloqué. Ainsi, durant le mode de transport, le microprocesseur 6 est éteint, et de ce fait, aucun signal de commande ne parvient au niveau de l'entrée de commande 3b de l'alimentation électrique 3 : cette dernière se trouve donc configurée, de façon 25 permanente, dans un état conducteur dans lequel le courant délivré au niveau de la sortie d'alimentation 3a est un courant de tension continue VSt représenté à la figure 5a. Par contre, durant le mode clientèle, l'alimentation électrique 3 se trouve configurée alternativement dans un état conducteur et dans un état bloqué, de sorte que la dite alimentation électrique se comporte comme une alimentation à découpage 30 délivrant un courant de tension VSc, représenté à la figure 5b, dont le rapport cyclique est déterminé par la forme du signal de commande binaire Sc. A cet effet, cette alimentation électrique 3 comporte essentiellement : - un interrupteur électronique consistant en un transistor MOSFET 9 apte à présenter un état passant et un état bloqué, 35 - et des moyens électroniques de commande des commutations de ce transistor MOSFET 9, connectés à l'entrée de commande 3b et comprenant, à titre principal, deux transistors MOSFET 11, 18, les dits moyens électroniques de commande étant adaptés pour : - former un étage intermédiaire de transformation de la tension du signal binaire en une tension de 12 volts, - commander, en présence d'un signal de commande binaire Sc sur l'entrée de commande 3b, des blocages de la conduction du transistor 9 fonctions du rapport cyclique du signal de commande. De façon plus détaillée, et en premier lieu, l'alimentation électrique 3 comporte une branche principale 7 reliée à la borne 3c, dans le prolongement de laquelle 10 s'étendent : - une première branche 8 d'alimentation de la source S du transistor 9 dont le drain D est relié à la sortie d'alimentation 3a, - une deuxième branche 10 d'alimentation de la source S du premier transistor de commande 11 dont le drain D est relié, d'une part, à la grille G du transistor 9, et 15 d'autre part, à la masse par une ligne annexe 12 comportant une résistance 13, - et une troisième branche 14 sur laquelle est connectée une résistance 15, reliée, d'une part, à la grille G du premier transistor de commande 11, et d'autre part, à une branche annexe 16, sur laquelle est connectée une résistance 17, d'alimentation du drain D du second transistor de commande 18 dont la source S est reliée à la masse. 20 Enfin, la grille G du second transistor de commande 18 est reliée à l'entrée de commande 3b par une branche 19 sur laquelle est interposée une résistance 20. Le fonctionnement d'une telle alimentation électrique 3 est le suivant : - en l'absence de signal ou lors de la réception d'un signal de commande Sc de niveau logique « 0 » sur l'entrée de commande 3b, les deux transistors de 25 commande 11, 18 sont bloqués et le transistor 9 faisant fonction d'interrupteur électronique est passant : l'alimentation électrique 3 délivre un courant de tension Vst (figure 5a) et ne génère pas de consommation électrique propre du fait de l'absence de courant dérivé vers la masse, - lors de la réception d'un signal de commande Sc de niveau logique « 1 » sur 30 l'entrée de commande 3b, les deux transistors de commande 11, 18 sont passants et le transistor 9 faisant fonction d'interrupteur électronique est bloqué : l'alimentation électrique 3 se trouve dans un état bloqué dans lequel elle génère une consommation électrique propre du fait qu'un courant électrique est dérivé vers la masse. Le circuit logique 4 relié à la sortie d'alimentation 3a de l'alimentation 35 électrique 3 comprend, en premier lieu, une branche principale sur laquelle sont interposées une diode anti-retour 21 et une résistance 22 et se divisant en deux branches 23, 24.
La première de ces branches 23, destinée au mode de transport, et adaptée pour détecter un changement d'état initial d'un interrupteur électrique 2, comprend : - une ligne électrique 25 sur laquelle sont successivement interposés une diode anti-retour 26, une résistance 27 et un comparateur 28 connecté à une sortie 5 logique 4a reliée au régulateur 5, au niveau de laquelle est délivré un signal logique, - et une résistance de tirage 29 reliée à la batterie 12 Volts du véhicule. La seconde branche 24, destinée au mode clientèle et adaptée pour détecter les changements d'état des interrupteurs électriques 2, comprend : - une ligne électrique 30 sur laquelle sont successivement interposés une 10 diode anti-retour 31 et, une résistance 32, connectée à une sortie logique 4b reliée à l'entrée logique 6a du microprocesseur 6, - et une résistance de tirage 33 reliée au régulateur 5. Le fonctionnement de ce circuit logique 4 est décrit ci-dessous. Dans le mode de transport représenté à la figure 2, l'alimentation électrique 3 15 est dans son état conducteur du fait de l'absence de signal sur son entrée de commande 3b, et l'interrupteur 2 est ouvert. Cet interrupteur électrique 2 est donc porté à un potentiel égal à la tension Vst égale à 12 Volts du courant fourni par l'alimentation électrique 3, et le comparateur 28 reçoit donc également un courant de tension égale à 12 volts et délivre un signal logique nul vers le régulateur 5: le microprocesseur 6 reste donc 20 éteint. Par contre, la fermeture initiale d'un interrupteur électrique 2 conduit à annuler la tension au niveau de la sortie d'alimentation la du calculateur 1, et tel que représenté à la figure 3, le comparateur 28 reçoit donc un courant de tension égale à la tension de seuil de la diode 26, généralement de l'ordre de 0,6 Volt, et délivre un signal de niveau logique 25 « 1 » vers le régulateur 5 et vers la résistance de tirage 33 de la seconde branche 24 du circuit logique 4. Ce régulateur 5 délivre alors un courant de tension VN usuellement égale à 5 Volts, d'alimentation du microprocesseur 6, engendrant le réveil de ce dernier et la commutation du calculateur 1 dans son mode clientèle. Dans ce mode clientèle, le comparateur 28 est désactivé sur commande du 30 microprocesseur 6, et les changements d'état de chaque interrupteur électrique 2 sont détectés par la seconde branche 24 du circuit logique 4 reliée à l'entrée logique 6a du dit microprocesseur De façon similaire au fonctionnement de la première branche 23, la détection de ce changement d'état résulte d'une modification de la tension du courant circulant 35 dans la ligne électrique 30, égale à 12 Volts dans l'état ouvert de l'interrupteur électrique 2, et, tel que représenté à la figure 4, égale à la tension de seuil de la diode 31 dans l'état fermé du dit interrupteur électrique.
L'invention conduit ainsi, d'une part, à limiter de façon optimale la consommation du calculateur durant le mode de transport (consommation inférieure à 100 microampères-heure), et d'autre part, dans le mode clientèle, à alimenter de façon alternative chaque interrupteur électrique dans le cadre de l'application à laquelle est dédié ce dernier (déverrouillage des portières, action de la clé de contact...), permettant ainsi de limiter la consommation de courant dans l'hypothèse du blocage d'un des dits interrupteurs électriques dans un état actif.
Claims (5)
- REVENDICATIONS1/ Dispositif de maintien dans un mode de veille, dit mode de transport, et de commutation dans un mode actif, dit mode clientèle, d'un calculateur (1) de véhicule automobile comportant un microprocesseur (6), le dit dispositif comportant au moins un interrupteur électrique (2) connecté de façon qu'un changement d'état initial du dit interrupteur électrique constitue l'événement déclencheur de la commutation du calculateur (1) entre son mode de transport et son mode clientèle, et le dit dispositif étant caractérisé en ce que : - il comprend en outre : - un circuit électrique (1a, 2, 3, 3a) intégrant chaque interrupteur électrique (2) et une alimentation électrique (3) dotée d'une borne (3c) de connexion à la batterie du véhicule et d'une entrée de commande (3b) reliée au microprocesseur (6) par une ligne de commande (Lc), la dite alimentation électrique étant adaptée pour présenter deux états : * un état permanent conducteur d'alimentation de chaque interrupteur électrique (2) dans lequel elle ne génère pas de consommation électrique propre, obtenu en l'absence de signal sur son entrée de commande (3b) ou lors de la réception d'un signal de commande (Sc) de niveau logique « 0 », * et un état bloqué dans lequel elle génère une consommation électrique propre, obtenu en présence d'un signal de commande Sc de niveau logique « 1 » sur son entrée de commande (3b), - et un circuit logique (4) adapté pour détecter le changement d'état initial de chaque interrupteur électrique (2) et pour délivrer un signal de réveil du microprocesseur (6) lors de cette détection, - le microprocesseur (6) étant programmé, après son réveil, pour délivrer un signal de commande binaire Sc apte à engendrer des commutations cycliques de l'alimentation électrique (3) entre son état conducteur et son état bloqué.
- 2/ Dispositif de maintien et de commutation selon la revendication 1 caractérisé en ce que le circuit électrique (1a, 2, 3, 3a) est adapté pour que chaque interrupteur électrique (2) soit relié à la masse, chacun des dits interrupteurs électriques étant configuré pour présenter un état ouvert dans le mode de transport, de façon que l'événement déclencheur de la commutation du calculateur (1) consiste en la fermeture d'un interrupteur électrique (2).
- 3/ Dispositif de maintien et de commutation selon la revendication 2 caractérisé en ce que le circuit logique (4) est adapté pour détecter une variation de la tension aux bornes de chaque interrupteur électrique (2).
- 4/ Dispositif de maintien et de commutation selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que l'alimentation électrique (3) comporte un interrupteur électronique (9) apte à présenter un état passant et un état bloqué, et des moyens électroniques (11, 18) de commande des commutations du dit interrupteur électronique avec un rapport cyclique fonction de la forme binaire du signal de commande Sc.
- 5/ Dispositif de maintien et de commutation selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le circuit logique (4) comprend : - une première branche (23) destinée au mode de transport, de détection d'un changement d'état initial d'un interrupteur électrique (2), - et une seconde branche (24) reliée à une entrée logique (6a) du 15 microprocesseur (6), destinée au mode clientèle, et adaptée pour détecter les changements d'état des interrupteurs électriques (2) et pour délivrer un signal d'information vers l'entrée logique du dit microprocesseur.
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