FR3054084A1

FR3054084A1 - Dispositif et procede d'adaptation du courant de charge dans un circuit electronique

Info

Publication number: FR3054084A1
Application number: FR1656840A
Authority: FR
Inventors: Nicolas Durand; Yves Dubois; Alix Pierre-Louis; David Boudikian; Irantzu Jauregi
Original assignee: Valeo Vision Belgique SA
Current assignee: Valeo Vision Belgique SA
Priority date: 2016-07-18
Filing date: 2016-07-18
Publication date: 2018-01-19

Abstract

L'invention propose un dispositif et un procédé capables de lire le courant délivré par une source de tension à un dispositif consommateur de courant. Lorsque l'intensité de courant lue est inférieure à une limite prédéterminée, qui correspond par exemple à une limite prédéterminée d'un dispositif de diagnostic du dispositif consommateur, les mesures de l'invention permettent d'ajouter une consommation de courant fictive afin d'élever le courant mesuré par le dispositif de diagnostic à une valeur qui est supérieure ou égale à la limite prédéterminée et donc acceptable. Ceci évite la fausse détection d'une défaillance du dispositif consommateur par le dispositif de diagnostic.

Description

054 084

56840 ® RÉPUBLIQUE FRANÇAISE

INSTITUT NATIONAL DE LA PROPRIÉTÉ INDUSTRIELLE © N° de publication :

(à n’utiliser que pour les commandes de reproduction)

©) N° d’enregistrement national

COURBEVOIE

©) Int Cl⁸ : H 02 J 7/34 (2017.01)

DEMANDE DE BREVET D'INVENTION

A1

©) Date de dépôt : 18.07.16.	© Demandeur(s) : VALEO VISION BELGIQUE Société
(30) Priorité :	anonyme— BE.
	©) Inventeur(s) : DURAND NICOLAS, DUBOIS YVES,
	PIERRE-LOUIS ALIX, BOUDIKIAN DAVID et JAUREGI
(43) Date de mise à la disposition du public de la	IRANTZU.
demande : 19.01.18 Bulletin 18/03.
(56) Liste des documents cités dans le rapport de
recherche préliminaire : Se reporter à la fin du
présent fascicule
(© Références à d’autres documents nationaux	©) Titulaire(s) : VALEO VISION BELGIQUE Société ano-
apparentés :	nyme.
©) Demande(s) d’extension :	©) Mandataire(s) : VALEO VISION Société anonyme.

DISPOSITIF ET PROCEDE D'ADAPTATION DU COURANT DE CHARGE DANS UN CIRCUIT ELECTRONIQUE.

FR 3 054 084 - A1

DISPOSITIF ET PROCÉDÉ D’ADAPTATION DU COURANT DE CHARGE DANS UN CIRCUIT ÉLECTRONIOUE

L’invention a trait au domaine des dispositifs électroniques, dont l’intensité du courant consommé fait l’objet d’un contrôle par un dispositif de diagnostic. En particulier, l’invention concerne des dispositifs lumineux pour un véhicule automobile.

Dans un véhicule automobile, il est connu de gérer une pluralité de fonctions électroniques à l’aide d’un système de gestion du réseau de bord, BCM (Body Control Module). Lorsqu’une fonction spécifique est mise en route, par exemple les feux diurnes du véhicule, alors le courant consommé par la fonction est mesuré par le BCM, qui conclut à une défaillance de la fonction en question lorsque la consommation de courant n’est pas conforme à un profil prédéfini. En pratique, l’intensité du courant de charge détectée par le BCM ne doit pas être inférieure à un seuil de courant prédéterminé. Comme les dispositifs lumineux réalisant les feux et leur électronique de contrôle sont des composants qui font partie d’un système plus complexe impliquant plusieurs autres dispositifs électroniques du véhicule automobile, il est néanmoins possible que l’intensité du courant lue par le BCM soit une représentation bruitée du courant de charge réel du dispositif lumineux. Dans le cas de dispositifs lumineux à sources lumineuses de type diode électroluminescente, LED, le courant de charge est relativement faible, ce qui le rend susceptible à des signaux de bruit, même d’amplitudes faibles, qui peuvent se superposer au signal représentatif de l’intensité du courant de charge lue par le BCM. Ainsi un courant de charge plus faible que le courant de charge réel, et même un courant de charge négatif peut être lu par le BCM, suite à la superposition d’un signal ayant par exemple une allure sinusoïdale, issu du couplage d’un élément perturbateur externe au dispositif lumineux.

II s’ensuit que cette situation peut mener à la détection de faux positifs. En effet, il se peut que le BCM détecte un courant de charge faible pour une tension donnée, et que le BCM conclut que le dispositif lumineux est défaillant comme le courant mesuré est inférieur à la valeur seuil prédéterminée du BCM. Comme le courant de charge mesuré peut pourtant correspondre à un bon fonctionnement du dispositif lumineux, la conclusion du BCM est erronée dans un tel cas.

L’invention a pour objectif de pallier à au moins un des problèmes posés par l’art antérieur. Plus précisément, l’invention a pour objectif de proposer un dispositif et un procédé capables d’assurer un courant de charge tel qu’il est mesurable par un dispositif diagnostic, d’une intensité minimale prédéterminée. Le but est d’augmenter l’intensité du courant de charge à une valeur qui est acceptée par le dispositif diagnostic, alors que le courant réellement consommé par un dispositif consommateur de courant lors de son fonctionnement normal est d’une intensité inférieure au seuil requis et non-acceptable par le dispositif de diagnostic.

L’invention a pour objet un dispositif électronique destiné à être branché en charge d’une source de tension qui alimente un consommateur de courant, le dispositif comprenant des moyens de mesure et de détection du courant l_in(V) consommé par le consommateur et un circuit de charge, les moyens de mesure et de détection étant reliés au circuit de charge. Le dispositif est remarquable en ce que les moyens de mesure et de détection sont destinés à commander l’activation du circuit de charge suite à la détection d’un courant l_in(V) d’une intensité inférieure à une valeur seuil statique prédéterminée l_seuii, et en ce que le circuit de charge est destiné à consommer un courant l|_Oad, dont l’intensité est telle que (lin(V) + lioad) Iseuil lorsqu’il est activé.

De préférence, les moyens de mesure et de détection peuvent être destinés à désactiver le circuit de charge suite à la détection d’un courant (l_in(V) + l|_Oad) d’une intensité supérieure au double de la valeur seuil statique prédéterminée l_seui|.

L’intensité du courant l|_Oad peut de préférence être sensiblement égale à la valeur seuil prédéterminée l_seui|.

Alternativement, la valeur seuil prédéterminée peut de préférence être égale à l_seui| = l|_Oad+Δ|, Δ| étant inférieur à 10 mA.

De préférence, le circuit de charge peut être destiné à être branché en parallèle avec le consommateur de courant.

Les moyens de mesure et de détection peuvent préférentiellement comprendre une résistance de shunt branchée en série avec le consommateur de courant et le circuit de charge, du côté faible de ceux-ci.

De préférence, les moyens de mesure et de détection peuvent comprendre un élément microcontrôleur.

L’élément microcontrôleur peut de préférence être configuré pour obtenir une mesure de l’intensité du courant électrique qui traverse la résistance de shunt.

L’invention a également pour objet un système d’alimentation électrique d’un dispositif lumineux pour un véhicule automobile. Le système d’alimentation comprend une source de courant, un dispositif lumineux alimenté par ladite source, et un dispositif de diagnostic destiné à détecter une défaillance du dispositif lumineux si le courant de charge mesuré par le dispositif de diagnostic est d’une intensité inférieure à une valeur seuil statique prédéterminée l_seui|. Le système est remarquable en ce que le système comprend un dispositif selon la présente invention branché en charge de ladite source de tension, destiné à adapter le courant de charge mesuré par le dispositif de diagnostic à une valeur supérieure ou égale à l_seui|, lorsque le courant consommé par le dispositif lumineux, l_in(V), est inférieur à l_seui| sans présenter une défaillance.

Le dispositif lumineux peut de préférence comprendre une ou plusieurs sources lumineuses.

De préférence, les sources lumineuses peuvent comprendre des diodes électroluminescentes, LED, des diodes électroluminescentes organiques, OLED, ou des diodes laser.

Le dispositif lumineux peut préférentiellement comprendre des moyens de pilotage de l’alimentation des sources lumineuses.

L’invention a également pour objet un procédé d’adaptation du courant de charge à l’aide d’un dispositif selon l’invention, dans un circuit électronique comprenant un consommateur de courant alimenté par une source de courant. Le procédé est remarquable en ce que le procédé comprend les étapes suivantes :

- détection d’un courant consommé par le consommateur, l_in(V), d’une intensité inférieure à une valeur seuil statique prédéterminée l_seuii;

- activation du circuit de charge dudit dispositif suite à ladite détection, le circuit de charge consommant un courant l|_Oad, dont l’intensité est telle que le courant de charge (l_in(V) + l,_oad) > 'seuil

De préférence, le procédé peut en outre comprendre une étape de désactivation du circuit de charge suite à la détection d’un courant de charge inférieur à une valeur seuil limite prédéterminée.

De préférence, le procédé peut en outre comprendre des moyens de détection d’une défaillance du dispositif consommateur de courant, qui désactivent le circuit de charge le cas échéant.

En utilisant les mesures selon la présente invention, il devient possible de concevoir un dispositif qui est capable de lire le courant délivré par une source de tension à un dispositif consommateur de courant. Lorsque l’intensité de courant lue est inférieure à une limite prédéterminée, qui correspond par exemple à une limite prédéterminée d’un dispositif de diagnostic du dispositif consommateur, les mesures de l’invention permettent d’ajouter une consommation de courant fictive afin d’élever le courant mesuré par le dispositif de diagnostic à une valeur qui est supérieure ou égale à la limite prédéterminée et donc acceptable. Ceci évite la fausse détection d’une défaillance du dispositif consommateur par le dispositif de diagnostic. En particulier, le dispositif consommateur devient robuste par rapport à des signaux bruités, par exemple par superposition de signaux parasites, indiquant l’intensité de courant consommée. Si au contraire la source de tension fournit au dispositif consommateur de courant un courant ayant une intensité qui est supérieure ou égale à la valeur seuil prédéterminée, le dispositif selon l’invention devient inactif de manière automatique. Lorsque le dispositif consommateur est déconnecté ou consomme un courant de très faible intensité laissant conclure à une défaillance réelle, le dispositif selon l’invention est également automatiquement désactivé, ce qui permet la détection d’une défaillance réelle par le dispositif de diagnostic.

D’autres caractéristiques et avantages de la présente invention seront mieux compris à l’aide de la description exemplaire et des dessins parmi lesquels :

- la figure 1 montre de manière schématique un dispositif selon un mode de réalisation préférentiel de l’invention ;

- la figure 2 montre un exemple de réalisation d’un circuit de charge selon un mode de réalisation préférentiel de l’invention.

Sauf indication spécifique du contraire, des caractéristiques techniques décrites en détail pour un mode de réalisation donné peuvent être combinées aux caractéristiques techniques décrites dans le contexte d’autres modes de réalisation décrits à titre exemplaire et non limitatif.

Comme décrit plus haut, il est connu d’utiliser un dispositif de diagnostic, par exemple un BCM dans un véhicule automobile, afin de vérifier le bon fonctionnement d’un dispositif électronique du véhicule. A cette fin, la consommation de courant résultant de l’activation du dispositif électronique est comparée à des valeurs seuils. Si la valeur mesurée est inférieure à une valeur seuil prédéfinie, le dispositif diagnostic conclut que le dispositif électronique présente une défaillance.

En pratique, ainsi que lors certains tests de conformité, la valeur mesurée de l’intensité du courant de charge consommé par le dispositif électronique est pourtant faussée par des signaux parasites qui viennent se superposer aux signaux évalués. Lors d’un test de conformité spécifique, un signal sinusoïdal est par exemple superposé à la tension directe supposée constante et fournie par une batterie d’un véhicule automobile. Cette perturbation se propage par le système et fausse potentiellement les intensités du courant électrique consommé par le dispositif qui est alimenté moyennant la tension électrique résultante.

La figure 1 montre de manière schématique les principaux composants électroniques d’un dispositif 100 selon un mode de réalisation préférentiel de l’invention. Une source de tension 10, alimente un dispositif 20. Il s’agit par exemple d’une batterie 10 d’un véhicule automobile. D’autre part, le dispositif 20 peut comprendre une ou plusieurs sources lumineuses de type diode électroluminescente, LED, ainsi que des moyens de pilotage de l’alimentation des sources lumineuses. De tels moyens de pilotage sont connus dans l’art et impliquent de manière générale des convertisseurs DC/DC pour fournir un courant d’une intensité apte à piloter les LEDs montées en charge.

Le dispositif 100 comprend notamment des moyens de mesure et de détection 110 du courant l_in(V) consommé par le dispositif consommateur 20. Le courant dépend de la tension appliquée aux bornes du dispositif 100, il est donc également sensible à des perturbations de la tension V,_N fournie par la source de tension 10. Les moyens de mesure et de détection 110 sont reliés fonctionnellement à un circuit de charge 120 du dispositif 100. Le circuit de charge 120 implémente une charge fictive qui est apte à consommer un courant électrique d’une intensité prédéterminée l|_Oad dans le circuit électrique. Ce courant électrique n’est pourtant consommé que lorsque les moyens de mesure et de détection 110 commandent le circuit de charge 120 pour l’activer.

Le signal d’activation du circuit de charge 120 n’est généré par les moyens de mesure et de détection 110 que si le courant électrique mesuré l_in(V) est inférieur à une valeur seuil statique l_seuii, c’est-à-dire indépendante de la tension appliquée, prédéterminée. La valeur seuil correspond de préférence à une valeur seuil en-dessous de laquelle des moyens de diagnostic du véhicule automobile concluent à un défaut du consommateur 20. Pour un consommateur comprenant des sources lumineuses LED, la valeur seuil peut par exemple être d’environ 130 mA. Lorsqu’un courant électrique l_in(V) inférieur à la valeur seuil l_seuii est détecté alors que le dispositif consommateur ne présente aucun défaut de fonctionnement, la charge fictive 120 est activée et consomme un courant de charge additionnel l|_Oaddimensionné de façon à ce que (l_in(V) + l|_Oad) > l_seui|. Le courant de charge additionnel l|_Oadest indépendant de la tension appliquée. Lorsque le courant électrique l_in(V) redevient supérieur à la valeur seuil l_seuii, la charge fictive 120 est désactivée.

Le dispositif peut comprendre des moyens non-illustrés de détection d’une défaillance du consommateur de courant, séparés des moyens de mesure et de détection, qui, lorsqu’une défaillance est détectée, débranchent la charge fictive 120. Cette fonctionnalité peut également être incluse dans le circuit ou le microcontrôleur qui réalise les moyens de mesure et de détection. Une défaillance peut par exemple être détectée si aucun courant ne passe par la branche de charge comprenant les LEDs, alors que la branche de charge est sensée être alimentée.

La charge 120 est de préférence dimensionnée de manière à ce que l’intensité de courant lioad soit sensiblement égale à la valeur seuil l_seuii, possiblement augmentée d’une marge d’erreur ou de sécurité de l’ordre d’une dizaine de milliampères. Lorsque li_Oad=lseuib il va de soi que l’inégalité ci-dessus est respectée pour des valeurs l_in(V) mesurées positives mais inférieures à l_seui|. II s’ensuit qu’un dispositif de diagnostic mesurant le courant de charge total l_in(V) + l_seui| va donc conclure au bon fonctionnement du dispositif. Afin d’assurer le bon fonctionnement lorsque l_in(V) peut prendre des valeurs négatives, on peut choisir l,_oad = l_seui| + Δ,, avec Δ,>0 positif.

Dans l’exemple de la figure 1, le circuit de charge 120 est monté en parallèle avec le dispositif consommateur 120. Les moyens de mesure et de détection 110 sont réalisés à l’aide d’une résistance de shunt R montée en low-side, c’est-à-dire en série et du côté faible du dispositif consommateur 20 et du circuit de charge 120. La tension mesurée aux bornes de la résistance de shunt R permet à un élément microcontrôleur d’évaluer l’intensité du courant l_in(V). La valeur seuil l_seuii est stocké dans un élément mémoire du, ou lisible par, l’élément microcontrôleur, de manière à ce que ce dernier peut comparer l’intensité du courant mesuré à la valeur seuil, et activer le circuit de charge 120 selon le résultat de cette comparaison, comme décrit plus haut. Dans l’exemple montré, le circuit de charge 120 est activé par fermeture d’un élément interrupteur. D’autres modes de réalisation de cette fonctionnalité sont cependant envisageables sans pour autant sortir du cadre de la présente invention.

Une fois que le circuit de charge 120 est branché, l’élément microcontrôleur mesure le courant de charge l_in(V) + l|_Oad, qui est de préférence égal à l_in(V) + l_seui|. Une comparaison de ce courant de charge au seuil double 2-l_seui| permet à l’élément microcontrôleur de décider s’il le courant de charge réel l_in(V) a une intensité suffisamment grande pour pouvoir désactiver le circuit de charge 120. En effet si l_in(V) + l_seui| > 2-l_seui|, la condition de désactivation est remplie et un signal de commande de désactivation du circuit de charge est généré par l’élément microcontrôleur. Le dimensionnement des valeurs seuils inférieures et supérieures correspondantes, ainsi que de la valeur Δ,, dépend fortement des composants (BCM, dispositif alimenté) utilisés. L’homme du métier saura adapter ces valeurs en dépendance d’une application particulière, sans sortir du cadre de la présente invention et sans devoir appliquer aucune activité inventive. De même, les moyens de mesure et de détection 110 peuvent être implémentés par des montages à comparateurs analogiques au lieu d’utiliser un élément microcontrôleur programmé. II est également possible de combiner des montages analogiques avec un ou plusieurs éléments microcontrôleurs pour implémenter la fonctionnalité qui vient d’être décrite.

A titre purement exemplaire et non-limitatif, la figure 2 montre un schéma de montage d’un circuit de charge fictive 120 tel qu’il est indiqué sur la figure 1. Le circuit qui peut être activé et désactivé à l’aide d’un signal de commande binaire généré par un élément microcontrôleur, et qui, lorsqu’il est activé, consomme un courant électrique d’une intensité prédéterminée dans le circuit électronique qui l’incorpore. Le signal SWLOAD pilote le transistor U5 et permet de désactiver le circuit en cas de défaillance réelle du dispositif consommateur, ou lorsque la courant de charge l_in(V) est supérieur à la valeur seuil prédéterminée l_seui|. Le montage utilise le principe de fonctionnement d’une bascule de Schmitt (« Schmitt trigger >>). Lorsque le courant de charge mesuré, indiqué de manière indirecte par la tension Vsense est inférieur à un premier seuil inférieur, le circuit consomme un courant électrique d’une intensité prédéterminée, qui est dimensionné de manière à ce que sa somme avec l_in(V) soit supérieure à l_seui|. De même, lorsque la somme résultante devient supérieure à un deuxième seuil prédéterminé, aucun courant électrique n’est consommé par le circuit de charge.

Claims

Revendications <

1. Dispositif électronique (100) destiné à être branché en charge d’une source de tension qui alimente un consommateur de courant, le dispositif comprenant des

5 moyens de mesure et de détection (110) du courant l_in(V) consommé par le consommateur et un circuit de charge (120), les moyens de mesure et de détection étant reliés au circuit de charge (120);

caractérisé en ce que les moyens de mesure et de détection (110) sont destinés à commander l’activation du circuit de charge (120) suite à la détection d’un courant

10 l_in(V) d’une intensité inférieure à une valeur seuil statique prédéterminée l_seUii, et en ce que le circuit de charge (120) est destiné à consommer un courant l|_Oad, dont l’intensité est telle que (l_in(V) + l|_Oad) > l_seuii lorsqu’il est activé.
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de mesure et

15 de détection (110) sont destinés à désactiver le circuit de charge (120) suite à la détection d’un courant (l_in(V) + l|_Oad) d’une intensité supérieure au double de la valeur seuil statique prédéterminée Ueuii20
3. Dispositif selon une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la valeur seuil prédéterminée est égale à l_seui| = l|_Oad +Δ|, Δ| étant inférieur à 10 mA.
4. Dispositif selon une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le circuit de charge (120) est destiné à être branché en parallèle avec le consommateur de

25 courant.
5. Dispositif selon une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les moyens de mesure et de détection (110) comprennent une résistance de shunt branchée en série avec le consommateur de courant et le circuit de charge, du côté faible de

30 ceux-ci.
6. Dispositif selon une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les moyens de mesure et de détection (110) comprennent un élément microcontrôleur.

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7. Dispositif selon les revendications 5 et 6, caractérisé en ce que l’élément microcontrôleur est configuré pour obtenir une mesure de l’intensité du courant électrique qui traverse la résistance de shunt.

»
8. Système d’alimentation électrique d’un dispositif lumineux pour un véhicule automobile comprenant une source de courant (10), un dispositif lumineux (20) alimenté par ladite source, et un dispositif de diagnostic destiné à détecter une

5 défaillance du dispositif lumineux (20) si le courant de charge mesuré par le dispositif de diagnostic est d’une intensité inférieure à une valeur seuil statique prédéterminée l_seui|, caractérisé en ce que le système comprend un dispositif (100) selon une des revendications 1 à 7 branché en charge de ladite source de tension (10), destiné à

10 adapter le courant de charge mesuré par le dispositif de diagnostic à une valeur supérieure ou égale à l_seuii, lorsque le courant consommé par le dispositif lumineux (20), li_n(V), est inférieur à l_seUii sans présenter une défaillance.
9. Système selon la revendication 8, caractérisé en ce que le dispositif lumineux (20)

15 comprend une ou plusieurs sources lumineuses.
10 Système selon la revendication 9, caractérisé en ce que les sources lumineuses comprennent des diodes électroluminescentes, LED, des diodes électroluminescentes organiques, OLED, ou des diodes laser.
11. Système selon une des revendications 8 à 10, caractérisé en ce que le dispositif lumineux (20) comprend des moyens de pilotage de l’alimentation des sources lumineuses.

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12. Procédé d’adaptation du courant de charge à l’aide d’un dispositif (100) selon une des revendications 1 à 7 dans un circuit électronique comprenant un consommateur de courant (20) alimenté par une source de courant (10), caractérisé en ce que le procédé comprend les étapes suivantes :

- détection d’un courant consommé par le consommateur, l_in(V), d’une intensité

30 inférieure à une valeur seuil statique prédéterminée l_seUii;

- activation du circuit de charge (110) dudit dispositif (100) suite à ladite détection, le circuit de charge consommant un courant l|_Oad, dont l’intensité est telle que le courant de charge (l_in(V) + l|_Oad) l_Seuii35 13. Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce que le procédé comprend en outre une étape de désactivation du circuit de charge (110) suite à la détection d’un courant de charge supérieur à une valeur seuil limite prédéterminée.

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