FR2695780A1 - Procédé de détection d'un court-circuit entre les lignes d'un bus transmettant des données numériques sous forme de signaux différentiels de tension. - Google Patents
Procédé de détection d'un court-circuit entre les lignes d'un bus transmettant des données numériques sous forme de signaux différentiels de tension. Download PDFInfo
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Abstract
Après avoir détecté un état d'inactivité du bus, on ajuste les tensions de référence (Vc o m p , Vc o m p B ) à des valeurs respectives prédéterminées et on forme le produit logique (CF DESSIN DANS BOPI) des états logiques des sorties des deuxième (ERR1) et troisième (ERR2) comparateurs. Si le produit est à l'état logique (1), on envoie une impulsion sur une entrée de réarmement du premier comparateur (RO) pour faire passer sa sortie à l'état logique (1). Si l'état logique de la sortie du premier comparateur (RO) se maintient à 1 après la disparition de l'impulsion de réarmement, on diagnostique un court-circuit entre les lignes du bus. Application à un réseau de modules électroniques multiplexés, dans un véhicule automobile.
Description
La présente invention est relative à un procédé de détection de court-circuit entre les deux lignes d'un bus transmettant des données numériques sous forme de signaux différentiels de tension entre deux lignes électriques et, plus particulièrement, à un tel procédé utilisable dans des modules électroniques multiplexés commandant diverses fonctions dans un véhicule automobile.
On étudie actuellement le remplacement du câblage électrique classique d'un véhicule automobile par un bus d'alimentation électrique et par un bus de transmission de données numériques interconnectant des modules électroniques de commande d'actionneurs ou d'acquisition de signaux reçus de capteurs. A titre d'exemple, 1l'avant-projet de norme française R13-708 correspondant au document de travail référencé ISO/TC22/SC3/WGl N429 Part 2 publié par l'international Standardization Organization, décrit l'architecture générale d'un réseau de communication dit "VAN" conçu pour être embarqué dans un véhicule automobile.
Un réseau du type VAN comprend une pluralité de modules électroniques alimentés par la tension (+Vbat) délivrée par la batterie du véhicule et interconnectés par un bus bifilaire DATA, DATA propre à transmettre des données numériques émises par un des modules électroniques sous forme de trames de signaux de tension détectables différentiellement entre les deux fils ou lignes du bus.
Tout module couplé à ce bus comprend, entre autres sousensembles, un récepteur tel que celui référencé 1 à la figure 1 du dessin annexé, pour recevoir des informations transmises par le bus et un émetteur (non représenté) pour émettre des informations sur ce bus. Le récepteur comprend classiquement, comme connu des documents US-A-4 792 950 et
FR-A-2 627 036, un premier comparateur RO dont les entrées wsont connectées aux lignes DATA, DATA respectivement et des deuxième ( ERR1) et troisième (ERR2) comparateurs "de mode commun" dont les entrées non inverseuses et inverseuses sont connectées aux lignes DATA, DATA respectivement et dont les entrées inverseuses et non inverseuses respectivement, sont connectées à des sources de tension de référence Vcornp, VcO=pBt respectivement, réglées à une valeur comprise dans l'excursion de la tension entre les deux lignes du bus.
FR-A-2 627 036, un premier comparateur RO dont les entrées wsont connectées aux lignes DATA, DATA respectivement et des deuxième ( ERR1) et troisième (ERR2) comparateurs "de mode commun" dont les entrées non inverseuses et inverseuses sont connectées aux lignes DATA, DATA respectivement et dont les entrées inverseuses et non inverseuses respectivement, sont connectées à des sources de tension de référence Vcornp, VcO=pBt respectivement, réglées à une valeur comprise dans l'excursion de la tension entre les deux lignes du bus.
Deux filtres 3 et 4 sont disposés entre les lignes
DATA et DATA respectivement et les entrées correspondantes des comparateurs. Ces filtres ont pour objet de limiter l'influence des parasites qui peuvent affecter les signaux transmis sur les lignes. Ce sont des filtres analogiques passe-bas généralement identiques. Le filtre 3, par exemple, comprend des résistances R1, R2 et un condensateur C connecté en parallèle sur la résistance R2.Le filtre 4 comprend des composants semblables R'1, R' 2, C' #. Les bornes communes des résistances R1, R'1 et des condensateurs C1, C' sont alimentées par une tension de polarisation de filtre Vol ~
Il est clair que si les lignes ne sont affectées d'aucun défaut, le comparateur R0 suffit à détecter la tension différentielle entre les lignes du bus pour délivrer sur sa sortie un signal binaire basculant avec le signe de la tension d'entrée. Cependant, grâce aux deux comparateurs
ERR1 et ERR2, il est possible de tirer parti de la complémentarité des états logiques des lignes DATA, DATA pour que l'information circulant sur le bus soit transmise à un module fonctionnant en réception, quand bien même l'une des deux lignes souffirait d'un court-circuit ou d'une ouverture de circuit.L'analyse des sorties des trois comparateurs permet de détecter le défaut et de sélectionner l'une des trois sorties de comparateur, celle qui transmet correctement l'information. C'est ainsi que, par exemple, en cas de défaillance de la ligne DATA, c'est le comparateur
ERR1, connecté à la ligne DATA, par hypothèse en bon état, qui est sélectionné pour transmettre des informations du bus au module.
DATA et DATA respectivement et les entrées correspondantes des comparateurs. Ces filtres ont pour objet de limiter l'influence des parasites qui peuvent affecter les signaux transmis sur les lignes. Ce sont des filtres analogiques passe-bas généralement identiques. Le filtre 3, par exemple, comprend des résistances R1, R2 et un condensateur C connecté en parallèle sur la résistance R2.Le filtre 4 comprend des composants semblables R'1, R' 2, C' #. Les bornes communes des résistances R1, R'1 et des condensateurs C1, C' sont alimentées par une tension de polarisation de filtre Vol ~
Il est clair que si les lignes ne sont affectées d'aucun défaut, le comparateur R0 suffit à détecter la tension différentielle entre les lignes du bus pour délivrer sur sa sortie un signal binaire basculant avec le signe de la tension d'entrée. Cependant, grâce aux deux comparateurs
ERR1 et ERR2, il est possible de tirer parti de la complémentarité des états logiques des lignes DATA, DATA pour que l'information circulant sur le bus soit transmise à un module fonctionnant en réception, quand bien même l'une des deux lignes souffirait d'un court-circuit ou d'une ouverture de circuit.L'analyse des sorties des trois comparateurs permet de détecter le défaut et de sélectionner l'une des trois sorties de comparateur, celle qui transmet correctement l'information. C'est ainsi que, par exemple, en cas de défaillance de la ligne DATA, c'est le comparateur
ERR1, connecté à la ligne DATA, par hypothèse en bon état, qui est sélectionné pour transmettre des informations du bus au module.
Un autre défaut de fonctionnement possible résulte d'un court-circuit des deux lignes (DATA, DATA) du bus entre elles. Le bus ne véhiculant plus alors aucune information correcte, il convient de distinguer l'apparition d'un tel défaut de celle des défauts mentionnés ci-dessus de manière à prendre en compte sa spécificité dans l'établissement d'un mode de fonctionnement dit "dégradé" des organes ou sousensembles du véhicule qui sont commandés par des modules électroniques connectés au bus. Il faut aussi disposer de moyens sensibles à la disparition d'un tel défaut de courtcircuit entre lignes du bus, de manière à permettre de revenir dès que possible à un mode de fonctionnement normal de ces organes ou sous-ensembles.
La présente invention a pour but de fournir un procédé de détection de court-circuit entre les deux lignes d'un bus transmettant des données numériques sous forme de signaux différentiels de tension détectables entre les deux lignes.
La présente invention a encore pour but de fournir un tel procédé qui soit insensible à l'existence d'écarts de masse entre différents modules électroniques interconnectés par ledit bus.
On atteint ces buts de l'invention, ainsi que d'autres qui apparaîtront dans la suite de la présente description, avec un procédé de détection d'un court-circuit entre les deux lignes (DATA, DATA) d'un bus transmettant des données numériques sous forme de signaux différentiels de tension détectables entre les deux lignes par un récepteur de données comprenant des premier (RO), deuxième (ERR1) et troisième (ERR2) comparateurs à hystérésis et conçu pour recevoir les signaux à travers l'un, sélectionné, des trois comparateurs, les entrées du premier comparateur (RO) étant connectées aux lignes, une des entrées des deuxième (ERR1) et troisième (ERR2) comparateurs étant connectés aux première (DATA) et deuxième (DATA) lignes respectivement, alors que l'autre entrée est connectée à une tension de référence (VCODPT VComp B) située dans l'excursion de tension des lignes. Suivant 1 invention
a) on diagnostique un état d'inactivité du bus quand aucune transition n'est apparue sur les sorties des trois comparateurs pendant un intervalle de temps prédéterminé,
b) à la suite de la détection d'un bus inactif, on ajuste les tensions de référence (Vcotnp, Vcomp B) à des valeurs respectives prédéterminées et on forme le produit logique (ERR1 .ERR2) des états logiques des sorties des deuxième (ERR1) et troisième (ERR2) comparateurs,
c) si le produit est à l'état logique 1, on envoie une impulsion sur une entrée de réarmement du premier comparateur ( R0) pour faire passer sa sortie à l'état logique 1,
d) si l'état logique de la sortie du premier comparateur (RO) se maintient à 1 après la disparition de l'impulsion de réarmement, on diagnostique un court-circuit entre les lignes du bus.
a) on diagnostique un état d'inactivité du bus quand aucune transition n'est apparue sur les sorties des trois comparateurs pendant un intervalle de temps prédéterminé,
b) à la suite de la détection d'un bus inactif, on ajuste les tensions de référence (Vcotnp, Vcomp B) à des valeurs respectives prédéterminées et on forme le produit logique (ERR1 .ERR2) des états logiques des sorties des deuxième (ERR1) et troisième (ERR2) comparateurs,
c) si le produit est à l'état logique 1, on envoie une impulsion sur une entrée de réarmement du premier comparateur ( R0) pour faire passer sa sortie à l'état logique 1,
d) si l'état logique de la sortie du premier comparateur (RO) se maintient à 1 après la disparition de l'impulsion de réarmement, on diagnostique un court-circuit entre les lignes du bus.
Suivant un mode de mise en oeuvre préféré du procédé selon l'invention, on utilise un récepteur de données connecté aux lignes (DATA, DATA) du bus à travers des filtres (3,4) alimentés par une tension (VpOl) voisine du milieu de l'excursion de tension entre les lignes du bus.
Pour l'étape b) ci-dessus, on règle alors les tensions de référence de manière que
Vcomp > Vpol + H2
Vcomp < Vp01 - H1 ou Hl et H2 sont respectivement les seuils supérieur et inférieur des comparateurs à hystérésis utilisés dans le récepteur de données.
Vcomp > Vpol + H2
Vcomp < Vp01 - H1 ou Hl et H2 sont respectivement les seuils supérieur et inférieur des comparateurs à hystérésis utilisés dans le récepteur de données.
Suivant une caractéristique de l'invention, on intercale entre les étapes a) et b) un test du produit logique (ERRl.ERR2) et on conclut à l'absence de courtcircuit si ce produit est à l'état logique 1. Cette étape supplémentaire permet ainsi, dans des conditions normales, de sortir très rapidement du programme de test de l'état du bus afin d'éviter tout risque de perte de message.
Suivant une autre caractéristique du procédé selon l'invention, quand le récepteur de données fait partie d'un module électronique dont la tension de masse présente un écart de masse (van) avec au moins un autre module électronique interconnecté au précédent par le bus, préalablement à l'étape b), on écarte l'une de l'autre les tensions de référence (VCompt Vcomp 3) de manière que ledit écart de masse ne perturbe pas les sorties des deuxièmes (ERR1) et troisième (ERR2) comparateurs.
Suivant l'invention encore, pour détecter la disparition du défaut de court-circuit entre les lignes du bus, quand le récepteur de données est associé à un émetteur de données sur le bus muni d'une commande d'invalidation pour rendre l'émetteur inactif, après la détection d'un court-circuit entre les lignes du bus, on commande l'invalidation partielle de l'émetteur et on examine ensuite les états logiques des sorties des deuxième ( ERR1) et troisième (ERR2) comparateurs pour diagnostiquer un maintien du court-circuit détecté si ces états sont complémentaires et une disparition du court-circuit s'ils ne le sont pas.
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre et à l'examen du dessin annexé, dans lequel
- la figure I représente un récepteur de données de la technique antérieure, décrit en préambule de la présente description,
- la figure 2 est un graphe illustrant le comportement d'un comparateur du récepteur de la figure 1,
- la figure 3 est un ensemble des graphes utiles à l'explication d'une étape du procédé suivant l'invention,
- la figure 4 est un organigramme illustrant le procédé suivant l'invention, de détection de l'apparition et de la disparition d'un court-circuit entre les lignes d'un bus, et
- la figure 5 est un graphe illustrant des modifications des niveaux des tensions de comparaison de comparateurs du récepteur de la figure 1, utilisées dans une étape du procédé suivant l'invention.
- la figure I représente un récepteur de données de la technique antérieure, décrit en préambule de la présente description,
- la figure 2 est un graphe illustrant le comportement d'un comparateur du récepteur de la figure 1,
- la figure 3 est un ensemble des graphes utiles à l'explication d'une étape du procédé suivant l'invention,
- la figure 4 est un organigramme illustrant le procédé suivant l'invention, de détection de l'apparition et de la disparition d'un court-circuit entre les lignes d'un bus, et
- la figure 5 est un graphe illustrant des modifications des niveaux des tensions de comparaison de comparateurs du récepteur de la figure 1, utilisées dans une étape du procédé suivant l'invention.
On se réfère tout d'abord aux figures 2 et 3 du dessin annexé pour décrire certaines caractéristiques des comparateurs à hystérésis du récepteur utilisé pour la mise en oeuvre du procédé suivant la présente invention.
Le comportement de ces comparateurs est illustré par le graphe de la figure 2. Pour garantir un niveau stable en sortie des comparateurs ERR1, ERR2 dits "de mode commun", il convient que la tension d'entrée différentielle
Ve = V, - V ne soit pas comprise dans la zone d'hystérésis (-H2, +Hl ] . Suivant l'invention, on choisit pour ce faire des tensions de comparaison telles que:
Vcomp > Vpol + H2 ( 1
Vcornp B < VPO1 - H1 (2) avec VpOl = VCC/2 l'excursion de la tension entre les deux lignes du bus étant CO, Vccl, comme on l'a vu en préambule de la présente description.
Ve = V, - V ne soit pas comprise dans la zone d'hystérésis (-H2, +Hl ] . Suivant l'invention, on choisit pour ce faire des tensions de comparaison telles que:
Vcomp > Vpol + H2 ( 1
Vcornp B < VPO1 - H1 (2) avec VpOl = VCC/2 l'excursion de la tension entre les deux lignes du bus étant CO, Vccl, comme on l'a vu en préambule de la présente description.
Suivant 1 invention encore, le comparateur RO au moins est équipé classiquement d'une entrée logique de réarmement (ou de "reset" suivant la terminologie anglaise) fonctionnant comme illustré par les graphes de la figure 3.
Quand la tension d'entrée du comparateur R0 est comprise dans la zone d'hystérésis (-H2,+H1 ] , comme c'est le cas lorsque les lignes DATA, DATA sont en court-circuit (les tensions VRI et V, en sortie des filtres étant alors égales, comme les tensions d'entrée V,, à VpOl = VCJ2) une impulsion sur l'entrée de réarmement force la sortie du comparateur RO à l'état logique 1.
On a représenté à la figure 3 les tensions VDATA et VDATA sur les lignes DATA et DATA dans trois situations différentes. Au sens de l'avant-projet de norme précité, le bus peut être dans un état "recessif" ou dans un état "dominant", quand ce dernier état est imposé au bus par l'émetteur d'un module qui en prend contrôle. Dans l'état recessif, VDATATVDATAX alors que dans l'état dominant c'est inverse. Il s'ensuit que, comme représenté à la Figure 3, la sortie du comparateur RO est à l'état logique 1 ou 0 suivant que le bus est dans l'état récessif ou dans l'état dominant respectivement.Si on applique au comparateur RO une impulsion de réarmement, sa sortie reste à "1" si le bus est à l'état récessif alors que cette sortie passe à "1" si le bus est à l'état dominant, mais seulement pendant la durée de l'impulsion de réarmement.
Par contre en cas de court-circuit entre les lignes du bus, la tension différentielle Ve d'entrée du comparateur RO étant alors comprise dans la zone d'hystérésis (-H2, +Hî ] du fait même de ce court-circuit, la sortie du comparateur, qui sera éventuellement passée à l'état "1" pendant une impulsion de réarmement ou confirmée à l'état "1" par cette impulsion restera à l'état 1 après disparition de l'impulsion, (comme représenté à la figure 3) du fait que, lorsque les entrées sont dans la zone d'hystérésis, la sortie du comparateur conserve son état antérieur. On verra dans la suite comment on utilise cette observation dans le procédé de détection de court-circuit entre lignes du bus suivant l'invention.
On a vu plus haut, encore, qu'un module électronique connecté au bus bifilaire (DATA, DATA) comprenait, outre un récepteur de données tel que représenté à la figure 1 du dessin annexé, un émetteur de données sur le bus comprenant des générateurs propres à imposer des tensions prédéterminées sur les lignes de ce bus. Ces générateurs sont normalement munis d'une commande d'invalidation (ou "disable" suivant la terminologie anglaise). Quand cette commande est positionnée à l'état logique "1", ces générateurs sont déconnectés de la ligne DATA. On verra dans la suite comment cette commande est utilisée dans la mise en oeuvre du procédé suivant l'invention.
On se réfère maintenant à l'organigramme de la figure 4 qui illustre ledit procédé. Celui-ci peut être formulé sous la forme d'un algorithme exécutable par des moyens de commande et de calcul normalement incorporés, à d'autres fins, aux modules électroniques interconnectés par le bus bifilaire sur lequel on cherche à détecter d'éventuels court-circuits entre les lignes du bus. Sur la figure 4, les étapes du procédé sont repérées par des chiffres entourés d'un cercle.
Un court-circuit éventuel des lignes du bus a d'abord pour effet d'empêcher toute transition sur les sorties des comparateurs ERR1, ERR2, RO. Si de telles transitions sont observées sur ces sorties, il n'y a manifestement pas de court-circuit entre lignes et il nty a donc pas lieu d'exécuter le procédé de détection suivant l'invention.
C'est pourquoi l'étape 1 de l'organigramme de la figure 4 correspond à un test d'inactivité du bus. Si aucune transition n'est observée en sortie des comparateurs pendant un intervalle de temps prédéterminé, calculé pour être éventuellement significatif de l'apparition d'un courtcircuit entre les lignes du bus, le procédé suivant l'invention est mis en oeuvre. Sinon, il y a bouclage sur le test d'inactivité.
Si les tensions de comparaison ne sont pas normalement réglées de manière à satisfaire aux inéquations (1) et (2) ci-dessus, on active alors des moyens de génération de ces tensions.
L'étape optionnelle 2 du procédé consiste ensuite à tester l'équation logique suivante
ERR1.ERR2 = 1 (3) les états logiques ERR1 et ERR2 des deux comparateurs de mode commun de même dénomination.
ERR1.ERR2 = 1 (3) les états logiques ERR1 et ERR2 des deux comparateurs de mode commun de même dénomination.
Suivant une caractéristique du procédé selon l'invention, si l'équation (3) est vérifiée, on sort de l'algorithme de détection. On peut démontrer en effet que, si les tensions de comparaison des comparateurs ERR1 et ERR2 satisfont aux inéquations (1) et (2) ci-dessus, il est impossible, en cas de court-circuit entre les lignes du bus, de vérifier l'équation 3.
Ce test qui permet de conclure, en cas d'absence de court-circuit, ne permet pas en revanche de conclure avec certitude dans le cas contraire.
On passe alors à l'étape 4 où on exécute le test
ERR1.ERR2 = 1. Si, en effet, il y a réellement court-circuit entre les deux lignes du bus, la réponse au test est affirmative. Si la réponse est négative, il n'y a pas de court-circuit et on sort de l'algorithme.
ERR1.ERR2 = 1. Si, en effet, il y a réellement court-circuit entre les deux lignes du bus, la réponse au test est affirmative. Si la réponse est négative, il n'y a pas de court-circuit et on sort de l'algorithme.
Il faut s'arrêter ici sur les conditions de validité du test de l'étape 4. On n'a pas tenu compte dans ce qui précède de la présence éventuelle d'écarts dans les niveaux de tension de masse (GND) des différents modules électroniques connectés au bus. De tels écarts sont couramment constatés dans un véhicule automobile. Le graphe de la figure 5 matérialise les effets de ces écarts sur les niveaux de tension pris en compte dans le procédé suivant 1 invention. Supposons que (n+1) modules électroniques soient interconnectés au réseau par le bus, les tensions de masse de (n) modules étant décalées positivement et la tension de masse du module référencé (n+1) étant nulle.Sur le bus, du côté d'un module affecté d'un écart de masse Vm, cet écart se répercute sur les deux niveaux de tension observables sur le bus, qui deviennent respectivement Vm au lieu de O et (Vc + Vm) au lieu de Vcc, avec une tension milieu (Vcc/2 + Vm) comme représenté dans la partie gauche du graphe de la figure 5.
En cas de court-circuit des lignes du bus, les tensions VRIcct, VRIcst sur les sorties RI et RI des filtres du récepteur de la figure 1 sont telles que
VRIcct = VRIcst = VDATAcct = VDATAcct = VCC/2 + Vm
Si, comme représenté dans la partie droite du graphe de la figure 5, les tensions de comparaison Vcomp et VcOmp B sont insuffisamment décalées l'une par rapport à l'autre, les sorties des comparateurs ERR1 et ERR2 sont alors à l'état logique 1 et à l'état logique 0, respectivement, alors même qu'il y a court-circuit. Dans ce cas il apparaît que le test de l'étape 4 n'est pas probant pour détecter ce cour-circuit.
VRIcct = VRIcst = VDATAcct = VDATAcct = VCC/2 + Vm
Si, comme représenté dans la partie droite du graphe de la figure 5, les tensions de comparaison Vcomp et VcOmp B sont insuffisamment décalées l'une par rapport à l'autre, les sorties des comparateurs ERR1 et ERR2 sont alors à l'état logique 1 et à l'état logique 0, respectivement, alors même qu'il y a court-circuit. Dans ce cas il apparaît que le test de l'étape 4 n'est pas probant pour détecter ce cour-circuit.
Suivant la présente invention, on s' assure que ce test sera probant en décalant suffisamment les tensions Vcomp et VCOmPBS de manière qu'un écart de masse Vm ne puisse altérer la validité du procédé de détection. Pour ce faire, préalablement à l'étape 4, on commande à l'étape 3 un relèvement du niveau Vcomp et un abaissement du niveau Vcomp BT comme schématisé par les flèches incurvées sur la figure 5.
Suivant un mode de mise en oeuvre préféré de cette disposition, on relève VCOmp au-dessus de (Vcc/2 + Vm + H2) et on abaisse symétriquement Vcotnp B en dessous de (VCc/2-V-Hl) pour tenir compte de la garde (H1 + H2) qui affecte ces deux tensions de comparaison et du fait que VpOl = Via/2
Il est clair que si les réglages antérieurs des niveaux de Vcomp et de V00,,p B ont été réalisés de manière à satisfaire aux inéquations (1) et (2) et à ménager un écart de tension suffisamment important entre ces deux tensions de compara#ison pour que la perturbation du test de l'étape 4 soit rendue impossible, l'étape 3 de réglage supplémentaire peut être supprimée.
Il est clair que si les réglages antérieurs des niveaux de Vcomp et de V00,,p B ont été réalisés de manière à satisfaire aux inéquations (1) et (2) et à ménager un écart de tension suffisamment important entre ces deux tensions de compara#ison pour que la perturbation du test de l'étape 4 soit rendue impossible, l'étape 3 de réglage supplémentaire peut être supprimée.
Si le test de l'étape 4 est positif on applique, à l'étape 5, une impulsion de réarmement au comparateur RO et on teste à l'étape 6 l'état de la sortie de ce comparateur.
Comme on l'a vu plus haut en liaison avec l'examen de la figure 3, si la sortie RO du comparateur du même nom revient à l'état O après la disparition de l'impulsion de réarmement, il nty a assurément pas de court-circuit entre les lignes du bus et on sort alors de l'algorithme.
Si, au contraire, la sortie RO reste à l'état logique 1 après disparition de l'impulsion de réarmement, il y a court-circuit entre les lignes du bus.
Si donc le test de cette étape 6 met en évidence l'existence d'un court-circuit entre les lignes du bus, on matérialise la détection du court-circuit par la mise à l'état logique "1" d'un bit représentatif de ce courtcircuit (étape 7), dans un registre mémorisant divers diagnostics de panne tels que : court-circuit à la masse ou à la tension d'alimentation d'une ligne, ouverture du circuit d'une ligne et, bien sûr, court-circuit des deux lignes. La mise à 1 du bit commande l'installation d'une gestion en mode "dégradé" des organes ou sous-ensembles dépendant des modules affectés par ce court-circuit, permettant à ces organes ou sous-ensembles de rester opérationnels malgré la panne du réseau.
Le fonctionnement en mode dégradé n'est qu'un pis aller qui doit cesser aussitôt que le court-circuit détecté disparaît. Dans un véhicule automobile un tel court-circuit est souvent accidentel et fugitif, résultant couramment des vibrations qui affectent le véhicule. On prévoit donc, dans le procédé suivant l'invention, une détection de la disparition du court-circuit détecté, détection qui commande alors la restauration du fonctionnement des organes du véhicule sous la commande des modules électroniques attachés à ces organes.
Pour ce faire, à la sortie de l'étape 7, dans l'hypothèse où il y a détection de court-circuit, on commande un retour de la tension de comparaison V camp à sa valeur antérieure à l'étape 3, s'il y a eu modification de cette valeur à cette étape, qui n'est qu'optionnelle comme on l'a vu plus haut. De même on ramène la valeur de V camp B à une valeur telle que
Vcomp B = Vcomp
A l'étape 8 où s'opèrent ces modifications des niveaux de tension de comparaison, on commande encore une désactivation ou invalidation ("disable" suivant la terminologie anglaise) de l'un des générateurs de courant formant partie de l'émetteur associé au récepteur dans chacun des modules électroniques du réseau pour émettre du courant sur les lignes DATA et DATA.De manière préférentielle, selon l'invention, seul le générateur associé à la ligne DATA sera désactivé, pour invalider ainsi partiellement l'émetteur.
Vcomp B = Vcomp
A l'étape 8 où s'opèrent ces modifications des niveaux de tension de comparaison, on commande encore une désactivation ou invalidation ("disable" suivant la terminologie anglaise) de l'un des générateurs de courant formant partie de l'émetteur associé au récepteur dans chacun des modules électroniques du réseau pour émettre du courant sur les lignes DATA et DATA.De manière préférentielle, selon l'invention, seul le générateur associé à la ligne DATA sera désactivé, pour invalider ainsi partiellement l'émetteur.
Dans ces conditions, que le bus soit à l'état récessif ou à l'état dominant on observe toujours, si le courtcircuit persiste, la relation de complémentarité suivante entre des états logiques ERR1 et ERR2 des sorties des comparateurs de mode commun de même nom
ERR1 = ERR2 (étape 9)
Si la réponse au test de l'étape 9 est négative, cela résulte de la disparition du court-circuit antérieurement détecté. Il y a alors réactivation des émetteurs sur la ligne DATA par mise à zéro de la commande d'invalidation (étape 10) et remise à zéro du bit de court-circuit entre lignes dans le registre de diagnostic (étape 11).
ERR1 = ERR2 (étape 9)
Si la réponse au test de l'étape 9 est négative, cela résulte de la disparition du court-circuit antérieurement détecté. Il y a alors réactivation des émetteurs sur la ligne DATA par mise à zéro de la commande d'invalidation (étape 10) et remise à zéro du bit de court-circuit entre lignes dans le registre de diagnostic (étape 11).
Il apparaît maintenant que le procédé suivant l'invention permet de détecter l'apparition d'un courtcircuit entre les lignes du bus aussi bien qu'une disparition de ce court-circuit. Sa mise en oeuvre suppose que
- tous les modules électroniques du réseau sont équipés de moyens de commande et de calcul nécessaires à l'exécution d'un algorithme formalisant ce procédé,
- le séquencement des étapes de l'algorithme est conçu pour être compatible avec les dérives d'horloge à tolérer entre les différents modules interconnectés, ceci pour garantir une certaine simultanéité dans l'exécution de ces étapes par tous les modules intéressés,
- l'exécution de l'algorithme puisse être interrompue à tout moment pour l'exécution prioritaire de la détection d'un défaut d'un autre type, par exemple.
- tous les modules électroniques du réseau sont équipés de moyens de commande et de calcul nécessaires à l'exécution d'un algorithme formalisant ce procédé,
- le séquencement des étapes de l'algorithme est conçu pour être compatible avec les dérives d'horloge à tolérer entre les différents modules interconnectés, ceci pour garantir une certaine simultanéité dans l'exécution de ces étapes par tous les modules intéressés,
- l'exécution de l'algorithme puisse être interrompue à tout moment pour l'exécution prioritaire de la détection d'un défaut d'un autre type, par exemple.
Claims (8)
1. Procédé de détection d'un court-circuit entre les deux lignes (DATA, DATA) d'un bus transmettant des données numériques sous forme de signaux différentiels de tension détectables entre les deux lignes par un récepteur de données comprenant des premier (RO), deuxième ( ERR1) et troisième (ERR2) comparateurs à hystérésis et conçu pour recevoir les signaux à travers l'un, sélectionné, des trois comparateurs, les entrées du premier comparateur (RO) étant connectées aux deux lignes, une des entrées des deuxième (ERR1) et troisième (ERR2) comparateurs étant connectée aux première (DATA) et deuxième (DATA) lignes respectivement, alors que l'autre entrée est connectée à une tension de référence (Vcomp, Vcomp B) située dans l'excursion de tension des lignes, caractérisé en ce que
a) on diagnostique un état d'inactivité du bus quand aucune transition n'est apparue sur les sorties des trois comparateurs pendant un intervalle de temps prédéterminé,
b) à la suite de la détection d'un bus inactif, on ajuste les tensions de référence (VComps Vcomp B) à des valeurs respectives prédéterminées et on forme le produit logique (ERR1 .ERR2) des états logiques des sorties des deuxième (ERR1) et troisième (ERR2) comparateurs,
c) si le produit est à l'état logique 1 on envoie une impulsion sur une entrée de réarmement du premier comparateur (RO) pour faire passer sa sortie à l'état logique 1,
d) si l'état logique de la sortie du premier comparateur (RO) se maintient à 1 après la disparition de l'impulsion de réarmement, on diagnostique un court-circuit entre les lignes du bus.
2. Procédé conforme à la revendication 1, faisant intervenir un récepteur de données connecté aux lignes (DATA, DATA) du bus à travers des filtres (3), (4) respectivement, alimentés par une tension (par) voisine du milieu de l'excursion de tension entre les lignes du bus, caractérisé en ce que, pour l'étape b), on règle les tensions de référence de manière que
V camp > Vpa1 +H2
VcompB < Vpa1 -H1 ou H1 et H2 sont les seuils supérieur et inférieur, respectivement, des comparateurs à hystérésis utilisés dans le récepteur de données, respectivement.
3. Procédé conforme à la revendication 1, faisant intervenir un récepteur de données formant partie d'un module électronique dont la tension de masse présente un écart de masse (V > ) avec au moins un autre module électronique interconnecté au précédent par le bus, caractérisé en ce que préalablement à l'étape b), on écarte l'une de l'autre les tensions de référence (comp, Vcamp B) de manière que ledit écart de masse ne perturbe pas les sorties des deuxième ( ERR1) et troisième (ERR2) comparateurs.
4. Procédé conforme à la revendication 3, caractérisé en ce qu'on écarte symétriquement les tensions de référence de manière que:
V camp > Vpai + Vm + H2
V camp B < Vpaî #Vm 1 où H1 et H2 sont les seuils d'hystérésis supérieur et inférieur, respectivement, des comparateurs du récepteur, Vpai une tension voisine du milieu de l'excursion de tension entre les lignes du bus.
5. Procédé conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 4, faisant intervenir un récepteur de données formant partie d'un module électronique également équipé d'un émetteur de données sur le bus, émetteur muni d'une commande d'invalidation qui rend l'émetteur inactif, caractérisé en ce que, après la détection d'un court-circuit entre les lignes du bus, on commande l'invalidation partielle de l'émetteur et on examine ensuite les états logiques des sorties des deuxième ( ERR1) et troisième (ERR2) comparateurs pour diagnostiquer un maintien du court-circuit détecté si ces états sont complémentaires et une disparition du court-circuit s'ils ne le sont pas.
6. Procédé conforme à la revendication 5, dans sa combinaison avec l'une quelconque des revendications 3 et 4, caractérisé en ce que, avant de commander l'invalidation partielle de l'émetteur, on établit les tensions de référence (camp, Vcomp B) à la valeur de Vcomp B antérieure à leur éventuel écartement fonction de l'écart de masse (V=).
7. Procédé conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que, en cas de détection d'un court-circuit entre les lignes du bus, on commande un fonctionnement en mode dégradé de modules électroniques interconnectés par le bus, jusqu'à la détection de la disparition dudit court-circuit.
8. Procédé conforme à la revendication 1, caractérisé en ce qu'on teste entre les étapes a) et b) le produit
ERR1.ERR2 des états logiques des sorties des deuxième (ERR1) et troisième (ERR2) comparateurs et on conclut à une absence de court-circuit si ce produit est à l'état logique 1.
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| FR2695780B1 (fr) | 1994-11-25 |
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