WO2010149890A1 - Dispositif et procede de communication numerique entre un vehicule a l'arret et une infrastructure electrique - Google Patents

Dispositif et procede de communication numerique entre un vehicule a l'arret et une infrastructure electrique Download PDF

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Definitions

  • the invention relates to a device and a method for digital communication between a vehicle, electrical or thermal, at a standstill and an electrical infrastructure.
  • the invention is particularly advantageous in the case of an electric vehicle. Also, for the sake of simplification of description, we consider in the following a vehicle of
  • the patent application WO 2003/040 225 thus describes an electric vehicle charging system, which comprises a transformer which is connected to an AC distribution network and serves to convert the electrical energy of this network into direct current then to transfer the direct current to a load.
  • the charging system also includes a power control module and an accumulator.
  • to achieve a digital communication between a stationary vehicle and an electrical infrastructure using telematic solutions by wireless network.
  • the object of the invention is to simplify this state of the art by advantageously using the necessary phase of connection of the electric vehicles for their recharging to carry out this data exchange without any subscription or heavy investment being necessary.
  • the principle of the LC consists in superimposing on the 50 Hz electric current a signal with higher frequency and low energy. This signal propagates on the electrical installation and can be received and decoded remotely. Thus, the CPL signal is received by any CPL receiver that is on the same power grid.
  • the high-speed PLC technology makes it possible to carry out: computer data on the electrical network, and
  • the object of the invention is to use such a PLC technology to allow better digital communication between a stationary vehicle an electrical infrastructure.
  • the invention relates to a method of digital communication between a stationary vehicle and an electrical infrastructure, characterized in that current carrier technology is used in line.
  • this communication takes place for an electric vehicle while charging it.
  • FIG. 1 illustrates the device of the invention.
  • FIG. 2 illustrates the first steps of the method of the invention.
  • a computer 14 is also connected to this network 12 through a USB adapter 15 (bus universal serial bus) *> carrier currents online and srandard socket 13 '.
  • An Internet network (Ethernet, WiFi,.,.) 16 connected to a router (or switch) 17 and a modem 18 to the Internet, is also connected to this network 12 through an adapter 19 internal network carrying online carriers and a standard 23 "socket.
  • a user can then, on the computer 14, access the vehicle 11 through the manufacturer's services portal or by an application resident in the computer 14 for: consulting the data relating to the vehicle 11, - download data into the vehicle 11.
  • the method of the invention therefore consists in connecting the vehicle 11 to the network 12 to benefit from digital communication between the vehicle 11 and the network 12 by a high-speed carrier current technology (PLC).
  • PLC carrier current technology
  • the method of the invention comprises the following preliminary steps:
  • step 21 of a connection sequence by the adapter 10 of the vehicle 11 to detect a possible in-line carrier current on the electrical network 12, - realization (step 22) of the online carrier current initialization, if no user-defined IP address set (test 23), request (step 24) such IP address using DHCP network protocol ("dynainic hosl configuration protocol" ⁇ ,
  • step 26 * J of the vehicle 11 to the Internet for example on an infrastructure of the car manufacturer to carry out àour, transmission of usage information, diagnosis,
  • the vehicle can then retrieve new settings.
  • the method of the invention thus allows communication between the vehicle 11 and an electrical infrastructure for exchanging digital data.
  • an energy management computer or another computer (for example multimedia for a traditional vehicle ;
  • digital link is based on a standard Ethernet type PLC such as standards
  • CPL "Indoor” (or “Inhome”) which allows to share an existing connection or to constitute a local network on a private electric network 12.
  • the vehicle 11 connects automatically to the Internet, via the standard socket 13 of the Infrastructure, to: • communicate maintenance information (vehicle status, batteries, %), Fleet Management Information (mileage, departure time, time of return, %), insurance (duration of use average speed, type of driving, %), • check if updates are available for different computers of the vehicle 11 in order to download them,
  • Download information data that the user has previously ordered (mapping data for navigation, POIs, multimedia content of the music type, film, etc.) on a dedicated portal,
  • the vehicle is connected to the local network of the Infrastructure, which allows:
  • the user has access to the on-board memory (hard disk, flash memory,, ..) of the 11 Cornine vehicle multimedia system to any traditional network disk and can thus even to deposit the contents that it wishes (music, vi ⁇ eu, navigation route, new guiding voice, notebook: address, phone book, synchronization, photo, ...),
  • a more complex PLT system can be used that implements phase coupling and repetition devices.

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Abstract

L'invention concerne un procédé et un dispositif de communication numérique entre un véhicule à l'arrêt et une infrastructure électrique, dans lesquels on utilise une technologie courants porteurs en ligne.

Description

DISPOSITIF ET PROCEDE DE COMTONICATION NUMERIQUE ENTRE UN VEHICULE Α L'AEEET ET OHE INFRASTRUCTURE ELECTRIQUE
DESCRIPTION
DOMAINE TECHNIQUE
L' invention concerne un dispositif et un procédé de communication numérique entre un véhicule, électrique ou thermique, à l' arrêt et une infrastructure électrique. l'invention est particulièrement avantageuse dans le cas d'un véhicule électrique. Aussi, pour des raisons de simplification de description, on considère dans la suite un véhicule de
ETAT DE LA TECHNIQUE ∞IERIEUBE L'utilisation de véhicules électriques nécessite la mise en place d'une infrastructure électrique comportant des bornes de charge disposées sur la voie publique.
La demande de brevet WO 2003/040 225 décrit ainsi un système de charge pour véhicule électrique, qui comprend un transformateur qui est connecté à un réseau de distribution de courant alternatif et sert à convertir l'énergie électrique de ce réseau en courant continu puis à transférer le courant continu vers une charge. Le système de charge comprend également un module de régulation de puissance électrique et un accumulateur . Dans les dispositifs de l'art connu, pour réaliser une communication numérique enire un véhicule à l'arrêt et une infrastructure électrique, on utilise des solutions télématiques par réseau hertzien. L'invention a pour objet de simplifier cet état de l'art en utilisant avantageusement la phase nécessaire de branchement des véhicules électriques pour leur recharge pour réaliser cet échange de données sans qu'aucun abonnement ou investissement lourd ne soit nécessaire.
Dans un domaine technique autre que celui considéré ci-dessus, il existe une technologie permettant un Transfert d'informations numériques en passant, par les lignes électriques, appelée « courants porteurs en ligne » ou CPL, qui est décrite par exemple dans un article intitulé « Courants porteurs en ligne »
( iittp: 7Ix, wikipedia.org/wiki/Courants _porteurs_cn ligne, C l /07 /2008 ) . Le principe des CPL consiste à superposer au courant électrique 50 Hz un signal à plus haute fréquence et de faible énergie. Ce signal se propage sur l'installation électrique et peut être reçu et décodé a distance. Ainsi, le signal CPL est reçu par tout récepteur CPL qui se trouve sur le même réseau électrique. La technologie CPL haut-débit permet de faire passei: des données informatiques sur le reseau électrique, et
un accès Internet existant via des prises éiectriqup Q standard, grâce à la mise en place de boîtiers spécifiques . L'invention a pour objet d'utiliser une telle technologie CPL pour permettre une meilleure communication numérique entre un véhicule à l'arrêt une infrastructure électrique.
EXPOSE DE L' INVEMTIOH L' invention concerne un procédé de communication numérique entre un véhicule à l'arrêt et une infrastructure électrique, caractérisé en ce que l'on utilise la technologie courants porteurs en ligne.
Avantageux, cette communication a lieu pour un véhicule électrique pendant la mise en charge de celui-ci .
L'invention concerne également un dispositif de communication numérique entre un v'cii ICUxc , p et J- C Λ tria J^ .L e ci cu L i -i y u c , a j. ci J- J- C ^ e t. UFi θ infrastructure électrique comprenant un ordinateur et un réseau interne reliés à cette infrastructure électrique, caractérisé en ce qu'il comprend un adaptateur CPL<^>USB entre l'infrastructure électrique et l'ordinateur et un adaptateur CPL<=>Ethernet entre l'infrastructure électrique et le réseau interne.
Lorsqu'une connexion Internet est déjà disponible dans une habitation, la mise en œuvre d'une solution CPL selon l'invention est simple puisqu'il suffit de connecrer des adaptateurs aux ordinateurs,
En utilisant des standards aujourd'hui largement déployés dans le monde de l'électronique grand public, l'invention est d'une grande faciixté de mise en oeuvre. BREVE DESCRIPTIOM DES DESSINS
Ls ftiσure 1 illustre le dispositif de l ' invention .
La figure 2 illustre les premières étapes du procédé de l'invention.
EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PARTICULIERS
Dans un mode de réalisation du dispositif de l'invention illustré sur la figure 1, un adaptateur 10 courants porteurs en ligne <=> calculateur de bord d'un véhicule 11 est relié au réseau électrique standard 12 d'une infrastructure électrrque, par exemple celle du domicile du propriétaire du véhicule, au travers d'une prise de courant standard 13. Un ordinateur 14 est également relié à ce réseau 12 au travers d'un adaptateur 15 USB (bus informatique « universel sériai bus »)*>courants porteurs en ligne et d'une prise de courant srandard 13' . Un réseau internet (Ethernet, WiFi, .,.) 16 connecté à un routeur (ou commutateur) 17 et un modem 18 vers le réseau Internet, est également relié à ce réseau 12 au travers d'un adaptateur 19 réseau interneocourants porteurs en ligne et d'une prise de courant standard 23' ' .
Un utilisateur peut alors, depurs l'ordinateur 14, accéder au véhicule 11 à travers Ie portail des services du constructeur ou par une application résidente dans l'ordinateur 14 pour : consulter les données relatives au véhicule 11, - télécharger des données dans le véhicule 11.
Le procédé de l'invention consiste donc à brancher le véhicule 11 sur le réseau 12 pour bénéficier d'une communication numérique entre le véhicule 11 et le réseau 12 par une technologie de courant porteur (CPL) haut débit. Cette technologie est parfaitement adaptée aux véhicules électriques qui nécessitent d'être branchés sur le secteur lors des phases de rechargement.
Dans un mode de réalisation illustre sur la figure 2, le procédé de l'invention comprend les étapes préliminaires suivantes :
- connexion (étape 20) du véhicule 11 au réseau électrique 12,
- lancement (étape 21) d'une séquence de connexion par l'adaptateur 10 du véhicule 11 pour détecter un éventuel courant porteur en ligne sur le réseau électrique 12, - réalisation (étape 22) de l'initialisation courant porteur en ligne, si pas adresse IP configurée fixée par l'utilisateur (test 23), demande (étape 24) d'une telle adresse IP en utilisant un protocole réseau DHCP (« dynainic hosl configuration protocol »},
IP,
- connexion (étape 26*J du véhicule 11 vers le réseau Internet, par exemple sur une infrastructure du constructeur automobile pour effectuer mise à ήour, transmission d'informations d'usage, de diagnostic, Le véhicule peut alors récupérer de nouveaux paramétrages .
Le procédé de l'invention permet ainsi, une communication entre le véhicule 11 et une infrastructure électrique pour échanger αes données numériques. Lors du raccordement, un calculateur de gestion de l'énergie, ou un autre calculateur (par exemple multimédia pour un véhicule traditionnel;, peut établir une liaison numérique par courant porteur avec l'infrastructure à laquelle est reliée la prise de courant 13. Cette liaison numérique s'appuie sur une norme CPL de type Ethernet comme par exemple les normes
CPL « Indoor » (ou « Inhome ») qui permet de partager une connexion existante ou de constituer un réseau local sur un réseau électrique privé 12.
On peut ainsi utiliser les normes existantes suivantes :
- Homeplug 1.01, débit théorique 14 Mbits, débit utile max 6 Mbits (chipset Intellon) , pour un partage de connexion Internet basique, de fichiers non volumineux
Homeplug 1.1 ou Turbo, débit théorique 85 Mbits, débit utile max 35 Mbits (chipset Intellon), pour un partage d'accès Internet haut débit, un transie! t de fichiers
théorique 200 Mbits (chipset Intellon)
- PréUPA 200, débit tnéorique 200 Mtdts
- Spidcom, solution propriétaire, 220 Mbits théoriques maximum. L'avantage de s'appuyer sur une norme de type Ethernet est d'obtenir Ia connexion du véhicuJe au réseau Ethernet de l' infrastructure afin que le véhicule se comporte comme un composant de ce réseau. Le procédé de l'invention permet d'obtenir les résultats suivants :
- le véhicule 11 se connecte automatiquement au réseau Internet, via la prise de courant standard 13 de l'Infrastructure, pour : • communiquer des informations de maintenance (état du véhicule, αes batteries, ...) , des Informations de gestion de flotte (kilométrage, heure de départ, heure de retour, ...) , d'assurance (durée d'utilisation vitesse moyenne, type de conduite, ...) , • vérifier si des mises à jour sont disponibles pour des différents calculateurs du véhicule 11 afin de les télécharger,
• télécharger des informations, données que l'utilisateur a préalablement commandé (données de cartographie pour la navigation, POI, contenus multimédia de type musique, film, ...) sur un portail dédié,
• programmer la climatisation/chauffage du véhicule,
- le véhicule esi connecté au réseau local de l'Infrastructure, ce qui permet :
• à l'utilisateur d'accéder à la mémoire embarquée (disque dur, mémoire flash, ,..) du système multimédia du véhicule 11 cornine à n' importe quel disque réseau traditionnel et il peut ainsi lui- même déposer le contenu qu'il souhaite (musique, viαeu, itinéraire de navigation, nouvelle voix de guidage, carnet: d'adresse, carnet de téléphone, synchronisation, photo, ...) ,
Pour équiper un bâtiment et offrir une bonne couverture CPL sur chaque prise, on peut faire appel à un système plus complexe du CPL qui met en œuvre des dispositifs de couplage des phases et de répétition

Claims

REVENDICÂ.TÏOMS
1. Procédé de communication numérique entre un véhicule à l'arrêt et une Infrastructure électrique,
5 caractérisé en ce que l'on utilise la technologie courants porteurs en ligne.
2. Procédé selon la revendication 1, qui comprend les étapes suivantes :
]0 - connexion (étape 20) du véhicule (11) au réseau électrique 12, lancement (étape 21) d'une séquence de connexion par l'adaptateur (10) du véhicule (11) pour détecter un éventuel courant porteur en ligne sur le 15 réseau électrique [12), réalisation (étape 22) de l'Initialisation courant porteur en ligne,
- si pas adresse IP configurée fixée par l'utilisateur (test 23), demande (étape 24) d'une telle 0 adresse IP en uτzilisant un protocole réseau,
- établissement (étape 25) de la connexion IP,
- connexion (étape 26) du véhicule vers le réseau Internet.
"^ P y /*^ r> Ci H ό o r l ^ i i rt o "I rΑ n rπ i i^ r$ es o revendications précédentes, dans lequel, le véhicule étant un véhicule électrique, la communication numérique a lieu pendant, la mise en charge du véhicule.
4. Dispositif de communication numérique entre un véhicule à l'arrêt et une infrastructure électrique comprenant un ordinateur (14) et un réseau interne (16) reliés à cette infrastructure électrique,
S caractérisé en ce qu'il comprend un adaptateur (15) CPL<=>USB entre l'infrastructure électrique et l'ordinateur (14) et un adaptateur (19) CPL<=>Ethernet entre l'infrastructure électrique et le réseau interne (16) . 0
5. Dispositif selon la revendication 3, dans lequel le véhicule (11) est un véhicule électrique .
R
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