FR2967853A1

FR2967853A1 - Reseau de communication multiplexe a bus a branche auxiliaire d'analyse et/ou de test

Info

Publication number: FR2967853A1
Application number: FR1059628A
Authority: FR
Inventors: De Combredet Pierre-Etienne Menantaud
Original assignee: Peugeot Citroen Automobiles SA
Current assignee: PSA Automobiles SA
Priority date: 2010-11-23
Filing date: 2010-11-23
Publication date: 2012-05-25
Anticipated expiration: 2030-11-23
Also published as: FR2967853B1

Abstract

Un réseau de communication multiplexé (RB) comprend au moins un bus (BU2), auquel est raccordée au moins une branche d'entrée/sortie primaire (BP21) munie d'un connecteur (CP) raccordé à un organe communicant (O21), et au moins une branche d'entrée/sortie secondaire (BS) comprenant une première extrémité au moins en partie connectée au bus (BU2) et une seconde extrémité munie d'au moins un connecteur secondaire (CS) propre à être couplé à un équipement externe (EA) destiné à analyser et/ou tester de façon non intrusive le fonctionnement du bus (BU2) et/ou de l'organe communicant (O21).

Description

RÉSEAU DE COMMUNICATION MULTIPLEXÉ À BUS À BRANCHE AUXILIAIRE D'ANALYSE ET/OU DE TEST L'invention concerne les réseaux de communication multiplexés qui équipent certains systèmes, comme par exemple et non limitativement des véhicules, éventuellement de type automobile. Un réseau de communication multiplexé comprend habituellement au moins un bus (informatique) auquel est raccordée au moins une branche d'entrée/sortie qui est munie d'un connecteur propre à être raccordé à un organe électronique communicant. Généralement, plusieurs organes (électroniques) communicants sont raccordés à un bus, via des branches d'entrée/sortie montées en parallèle et les échanges de données entre ces organes communicants se font via le bus, au moyen de trames multiplexées.

On entend ici par "trame" un ensemble de groupes de bits qui, pour certains au moins d'entre eux, sont représentatifs de valeurs prises par des paramètres qui sont utilisés par des fonctions locales au sein des organes communicants. Par ailleurs, on entend ici par "bus (informatique)" un équipement de transport de données comprenant au moins un câble électrique (ou informatique) ou bien au moins une fibre optique. Parmi les réseaux (de communication multiplexés) connus, on peut notamment citer ceux de type CAN LS ("Controller Area Network Low Speed"), ou CAN HS ("Controller Area Network High Speed"), ou VAN ("Vehicle Area Network"), ou LIN ("Local Interconnect Network"), ou encore FlexRay. De tels réseaux sont utilisés dans de nombreux domaines, et notamment dans celui des véhicules (éventuellement de type automobile). Comme le sait l'homme de l'art, lorsque l'on construit un réseau, par exemple pour un nouveau modèle de véhicule, son fonctionnement doit être analysé et testé non seulement de façon statique (c'est-à-dire en laboratoire), mais également de façon dynamique (c'est-à-dire en situation réelle de roulage), afin de permettre la détection du plus grand nombre possible de dysfonctionnements ou de situations d'erreur. Pour ce faire, on doit raccorder au réseau un équipement externe d'analyse et/ou de test, comme par exemple un ordinateur portable (éventuellement dédié), ou un dispositif d'enregistrement.

L'équipement d'analyse est généralement chargé de suivre les évolutions respectives de certains paramètres, ainsi qu'éventuellement de générer des messages à destination de certains organes communicants ou du bus pour simuler une action effectuée par un organe communicant. Le dispositif d'enregistrement est chargé d'enregistrer des états instantanés du réseau en correspondance de l'horaire en cours chaque fois que cela lui est demandé par un technicien (au moyen d'une commande), généralement consécutivement à l'observation d'un dysfonctionnement ou d'une alarme. Chaque fois que le technicien demande un enregistrement, il note sur une feuille l'horaire en cours et la raison pour laquelle il a effectué sa demande. Cela permet ensuite de comparer les enregistrements d'états du dispositif d'enregistrement aux enregistrements effectués par le technicien, afin de tenter de déterminer la cause de chaque dysfonctionnement ou alarme observé(e). Afin de raccorder un équipement d'analyse ou un dispositif d'enregistrement à un réseau, deux solutions ont été proposées. Une première solution consiste à venir raccorder ce que l'homme de l'art appelle une "bretelle en Y", d'une part, à deux connecteurs d'un boîtier de servitude intelligent (ou BSI) qui sont habituellement connectés à des branches d'entrée/sortie assurant une interconnexion avec un bus, et, d'autre part, à un équipement d'analyse ou un dispositif d'enregistrement. Hélas, cette technique s'avère intrusive dans la mesure où, lorsque l'on débranche une branche d'entrée/sortie qui assure l'interconnexion d'un bus (sur lequel on suspecte un dysfonctionnement) du connecteur correspondant du BSI pour raccorder à la place l'un des connecteurs de la bretelle en Y, la probabilité de faire disparaître l'état représentatif de ce dysfonctionnement au sein du BSI est assez élevée. En outre, pour des questions de coût, de poids et de compatibilité électromagnétique (ou CEM), il est préférable que la longueur de la bretelle en Y n'excède pas 20 cm. On est donc obligé de placer cette dernière au voisinage immédiat du BSI, ce qui s'avère très compliqué compte tenu de l'encombrement. Une seconde solution consiste à connecter des pinces de type dit "Mux clip" sur des parties conductrices des connecteurs du BSI. Hélas, ces pinces s'avèrent assez fragiles et assez onéreuses. En outre, il s'avère souvent difficile d'accéder aux connecteurs devant être couplés aux pinces, et les gaines de ces connecteurs sont souvent trop longues pour permettre un bon raccordement des pinces (et donc il est fréquent d'avoir à endommager les gaines pour procéder au raccordement). Enfin, cette seconde solution s'avère pratiquement impossible à mettre en oeuvre lorsque l'on veut analyser et tester simultanément plusieurs bus interconnectés d'un même réseau. L'invention a pour but de remédier au moins partiellement aux inconvénients présentés ci-avant. Elle propose notamment à cet effet un réseau de communication multiplexé, comprenant, d'une part, au moins un bus auquel est raccordée au moins une branche d'entrée/sortie primaire munie d'un connecteur propre à être raccordé à un organe communicant, et, d'autre part, au moins une branche d'entrée/sortie secondaire comprenant une première extrémité au moins en partie connectée au bus et une seconde extrémité munie d'au moins un connecteur secondaire propre à être couplé à un équipement externe destiné à analyser et/ou tester de façon non intrusive le fonctionnement du bus et/ou de l'organe communicant. Le réseau de communication multiplexé selon l'invention peut comporter d'autres caractéristiques qui peuvent être prises séparément ou en combinaison, et notamment : - sa branche d'entrée/sortie secondaire peut être de type modulaire de manière à pouvoir être remplacée en fonction de modifications apportées au réseau; - il peut comprendre un connecteur de protection propre à être raccordé au connecteur secondaire afin de protéger ce dernier lorsqu'il n'est pas couplé à un équipement externe; - il peut comprendre un support propre à être solidarisé à un équipement du véhicule et au connecteur de protection afin que ces derniers soient solidarisés indirectement l'un à l'autre; - lorsque le bus est raccordé à un autre bus dit principal, sa branche d'entrée/sortie secondaire peut comprendre au moins un câble électrique connecté à un câble électrique correspondant du bus principal; - la branche d'entrée/sortie secondaire peut être propre à être connectée à au moins un câble électrique appartenant à un faisceau électrique mais n'appartenant pas à un bus. L'invention est particulièrement bien adaptée, bien que non limitativement, au cas où le réseau de communication multiplexé fait partie d'un système tel qu'un véhicule, éventuellement de type automobile. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à l'examen de la description détaillée ci-après, et des dessins annexés, sur lesquels : - la figure 1 illustre schématiquement et fonctionnellement un exemple de réseau de communication multiplexé selon l'invention dans une phase où sa branche d'entrée/sortie secondaire est utilisée pour effectuer des analyses au moyen d'un équipement d'analyse, et - la figure 2 illustre schématiquement et fonctionnellement le réseau de communication multiplexé de la figure 1 dans une phase où sa branche d'entrée/sortie secondaire n'est pas utilisée. Les dessins annexés pourront non seulement servir à compléter l'invention, mais aussi contribuer à sa définition, le cas échéant. L'invention a pour but d'offrir un réseau de communication multiplexé destiné à équiper un système et pouvant être facilement analysé et testé, quasiment sans risque de perte d'informations d'état. Dans ce qui suit, on considère, à titre d'exemple non limitatif, que le système est un véhicule automobile, comme par exemple une voiture. Mais, l'invention n'est pas limitée à ce type de système. Elle concerne en effet tout type de système comportant au moins un réseau de communication multiplexé (RB), et notamment les véhicules terrestres, les bateaux et les avions, ainsi que les installations industrielles. Par ailleurs, on considère dans ce qui suit, à titre d'exemple non limitatif, que le réseau de communication multiplexé (RB) est un réseau de type CAN LS ("Controller Area Network Low Speed"). Mais, l'invention n'est pas limitée à ce type de réseau de communication multiplexé. Elle concerne en effet tout type de réseau de communication multiplexé comportant au moins un bus (BUi), et notamment les réseaux de type CAN HS ("Controller Area Network High Speed"), VAN ("Vehicle Area Network"), LIN ("Local Interconnect Network") et FlexRay. On a schématiquement illustré sur les figures 1 et 2 un exemple de réseau (de communication multiplexé) RB comprenant trois bus BUi (i = 1 à 3) interconnectés (ici) via un organe (électronique) communicant 011 et auxquels sont connectés en dérivation un ou plusieurs organes communicants Oij destinés à s'échanger des informations au moyen de trames multiplexées. Par exemple, l'organe communicant 011 qui assure l'interconnexion entre les bus BUi est ce que l'homme de l'art appelle un boîtier de servitude intelligent (ou BSI). On entend ici par "organe communicant" un équipement électronique capable de recevoir, d'émettre et de traiter des trames multiplexées. Il pourra, par exemple, s'agir de calculateurs, de capteurs ou d'actionneurs.

On notera que le réseau RB pourrait comporter plus de trois bus BUi interconnectés entre eux (par exemple cinq ou sept), ou bien moins de trois bus BUi (par exemple un ou deux). On notera également qu'un bus BUi peut faire partie de ce que l'homme de l'art appelle un faisceau électrique, et que ce dernier peut comporter un ou plusieurs bus ainsi que des câbles d'alimentation électrique et/ou de mise à la masse. Il est rappelé qu'un bus de type CAN LS comprend des premier et second fils ou câbles électriques, respectivement dits "CAN_L" et "CAN_H", et dédiés au transport de trames de données numériques (ou bits). Mais, un bus BUi pourrait comporter une ou plusieurs fibres optiques.

Dans l'exemple non limitatif illustré deux organes communicants 011 et 012 (i = 1, j = 1 ou 2) sont connectés au bus principal BU1, deux organes communicants 021 et 022 (i = 2, j = 1 ou 2) sont connectés au bus de planche de bord BU2, et trois organes communicants 031 à 033 (i = 3, j = 1 à 3) sont connectés au bus de console BU3. Mais, le nombre d'organes communicants Oij connectés à un bus BUi d'un réseau RB n'est pas limité à deux ou trois. En fait, ce nombre doit être au moins égal à un lorsque le réseau comprend au moins deux bus interconnectés, et au moins égal à deux lorsque le réseau ne comprend qu'un seul bus (pour qu'ils puissent échanger des trames multiplexées). Chaque organe communicant Oij, hormis ici 011 qui est le BSI d'interconnexion entre bus BUi, est connecté à son bus BUi via une branche d'entrée/sortie primaire BPij munie d'au moins un connecteur primaire CP. On entend ici par "branche d'entrée/sortie" un câble informatique constitué d'un ou plusieurs câbles (ou fils) électriques (ou fibres optiques) munis chacun d'une première extrémité connectée à un câble électrique correspondant d'un bus BUi, via une épissure ou un connecteur spécifique, et d'une seconde extrémité (opposée à la première) et connectée à une borne (clip ou languette) d'un connecteur primaire CP destiné à être connecté à un organe communicant Oij. Selon l'invention, le réseau RB comprend également au moins une branche d'entrée/sortie secondaire BS dédiée à son analyse et/ou à son test. Cette branche d'entrée/sortie secondaire BS comprend des première et seconde extrémités opposées. La première extrémité est au moins en partie connectée à un bus BUi (ici BU2). La seconde extrémité est munie d'au moins un connecteur secondaire CS propre à être couplé à un équipement externe EA (voir figure 1) destiné à analyser et/ou tester de façon non intrusive le fonctionnement du bus BU2 (et des éventuels autres bus du réseau RB (ici BU1 et BU3)) et/ou de chaque organe communicant Oij connecté à un bus BUi du réseau RB. On entend ici par "branche d'entrée/sortie secondaire" un câble informatique constitué d'un ou plusieurs câbles ou fils électriques (ou fibres optiques) munis chacun d'une première extrémité connectée à un câble électrique (ou fibre optique) correspondant d'un bus BUi ou d'un câble électrique d'un faisceau électrique (comme par exemple un câble d'alimentation), via une épissure ou un connecteur spécifique, et d'une seconde extrémité (opposée à la première) connectée à une borne (clip ou languette) d'un connecteur secondaire CS destiné à être connecté à un équipement d'analyse et/ou de test EA ou à un dispositif d'enregistrement. Il est important de noter que, comme illustré non Iimitativement, une branche d'entrée/sortie secondaire BS peut comporter des câbles électriques (ou fibres optiques) dont les premières extrémités sont respectivement connectées à des câbles électriques (ou fibres optiques) correspondants appartenant à des bus BUi différents. Dans l'exemple non limitatif illustré, la branche d'entrée/sortie secondaire BS comprend un ou plusieurs câbles électriques connectés au second bus (de console) BU2 et un ou plusieurs câbles électriques connectés au premier bus (principal) BU1 de façon à récupérer les informations où elles se trouvent. On notera que la branche d'entrée/sortie secondaire BS peut être utilisée très facilement à n'importe quel stade de la vie d'un réseau RB, et notamment pendant son élaboration, pendant sa mise au point, pendant son installation finale dans un système (ici un véhicule), et en après vente (en cas de dysfonctionnement postérieur à la vente du véhicule). Par ailleurs, la branche d'entrée/sortie secondaire BS faisant partie du réseau RB, elle ne perturbe pas l'état instantané de ce dernier (RB) lorsque son connecteur secondaire CS est raccordé à un équipement externe EA. En 2o d'autres termes, elle n'est pas intrusive et donc permet de détecter tous les défauts ou dysfonctionnements qui surviennent dans le réseau RB. De plus, la branche d'entrée/sortie secondaire BS étant initialement raccordée à un bus BU2 qui est interconnecté à plusieurs bus BUi (i # 2) d'un réseau RB, elle permet d'analyser ou tester simultanément chacun de ces bus 25 BUi et chacun des organes communicants Oij qui sont connectés à ces derniers (BUi). L'équipement d'analyse et/ou de test EA peut être, par exemple, un ordinateur portable, éventuellement dédié. Le dispositif d'enregistrement peut être un boîtier propriétaire ou bien un boîtier de série (acheté dans le 30 commerce) chargé d'enregistrer des états instantanés du réseau RB, et éventuellement couplé à un organe de commande destiné à déclencher l'enregistrement d'états du réseau RB. A titre d'exemple purement illustratif, le connecteur secondaire CS peut être un "porte clips" comportant 20 bornes d'entrée/sortie (ou voies), comme par exemple celui qui est fabriqué par MQS et référencé 9649433280, et la branche d'entrée/sortie secondaire BS peut comporter entre 1 et 20 câbles électriques. On notera qu'en complément des informations multiplexées (ou MUX) sur un bus, on peut aller chercher sur d'autres câbles d'un faisceau électrique, au moyen de la branche d'entrée/sortie secondaire BS, des informations complémentaires relatives à au moins une alimentation et/ou au moins une masse de façon à pouvoir synchroniser leur représentation analogique avec celles des valeurs numériques des informations multiplexées. On notera que la branche d'entrée/sortie secondaire BS peut être avantageusement de type modulaire afin de pouvoir être remplacée en fonction de modifications apportées à son réseau RB. On entend ici par "modification" l'ajout ou le retrait d'au moins un organe communicant Oij et/ou d'au moins un bus BUi. Cela est particulièrement avantageux car cela permet d'adjoindre à chaque réseau RB une branche d'entrée/sortie secondaire BS qui est adaptée à son architecture et/ou aux besoins spécifiques d'une analyse ou d'un test que l'on veut effectuer. On notera également, comme illustré sur la figure 2, que, lorsque la branche d'entrée/sortie secondaire BS n'est pas utilisée, et donc lorsque son connecteur secondaire CS n'est pas couplé à un équipement externe EA, on peut coupler (raccorder) ce connecteur secondaire CS à un connecteur de protection CR destiné à le protéger. Par exemple, lorsque le connecteur secondaire CS est un porte clips comportant 20 bornes d'entrée/sortie (ou voies), comme par exemple celui qui est fabriqué par MQS et référencé 9649433280, on peut le protéger par couplage à un connecteur de protection CR de type "porte languettes" comportant 20 bornes d'entrée/sortie (ou voies). Mais, au lieu d'utiliser un véritable connecteur de protection (non raccordé à des câbles électriques), on pourrait utiliser un simple capuchon de protection. On notera également, comme illustré sur la figure 2, que, le réseau RB peut avantageusement comprendre un support SP destiné à être solidarisé à un équipement du système considéré (ici l'organe communicant 022) et au connecteur de protection CR. Cela permet de solidariser indirectement et efficacement, bien que de façon réversible, un connecteur de protection CR, et donc le connecteur secondaire CS auquel il est couplé, à un équipement 022 qui est fixe au sein de son système. A titre d'exemple illustratif, le support SP et le connecteur de protection CR de type porte languettes à 20 voies peuvent constituer un ensemble du type de celui qui est fabriqué par MQS et référencé 9614181580. Dans ce cas, lorsque l'on veut utiliser la branche d'entrée/sortie secondaire BS, on commence par désolidariser le support SP de l'équipement 022 (ou seulement le connecteur de protection CP du support SP), puis on découple le connecteur de protection CP (éventuellement solidarisé à son support SP) du connecteur secondaire CS, et enfin on connecte ce dernier (CS) à un câble informatique CC, CR' raccordé à un équipement externe d'analyse et/ou de test EA. Le raccordement à un équipement externe d'analyse et/ou de test EA est donc très facile et très rapide, et ne risque plus d'entraîner des dégradations ou des incidents électriques, tels que des décharges électrostatiques (ou ESD). L'invention ne se limite pas aux modes de réalisation de réseau de communication multiplexé et de véhicule décrits ci-avant, seulement à titre d'exemple, mais elle englobe toutes les variantes que pourra envisager l'homme de l'art dans le cadre des revendications ci-après.

Claims

REVENDICATIONS1. Réseau de communication multiplexé (RB) comprenant au moins un bus (BUi) auquel est raccordée au moins une branche d'entrée/sortie primaire (BPij) munie d'un connecteur (CP) propre à être raccordé à un organe communicant (Oij), caractérisé en ce qu'il comprend en outre au moins une branche d'entrée/sortie secondaire (BS) comprenant une première extrémité au moins en partie connectée audit bus (BUi) et une seconde extrémité munie d'au moins un connecteur secondaire (CS) propre à être couplé à un équipement externe (EA) destiné à analyser et/ou tester de façon non intrusive le fonctionnement dudit bus (BUi) et/ou dudit organe communicant (Oij).
2. Réseau selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite branche d'entrée/sortie secondaire (BS) est de type modulaire de manière à pouvoir être remplacée en fonction de modifications apportées audit réseau (RB).
3. Réseau selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'il comprend un connecteur de protection (CR) propre à être raccordé audit connecteur secondaire (CS) afin de protéger ce dernier (CS) lorsqu'il n'est pas couplé à un équipement externe (EA).
4. Réseau selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comprend un support (SP) propre à être solidarisé à un équipement (022) dudit véhicule et audit connecteur de protection (CR) afin que ces derniers (022, CR) soient solidarisés indirectement l'un à l'autre.
5. Réseau selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que, lorsque ledit bus (BUi) est raccordé à un autre bus (BUi') dit principal, ladite branche d'entrée/sortie secondaire (BS) comprend au moins un câble électrique connecté à un câble électrique correspondant dudit bus principal (BUi').
6. Réseau selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que ladite branche d'entrée/sortie secondaire (BS) est propre à être connectée à au moins un câble électrique appartenant à un faisceau électrique maisIl n'appartenant pas à un bus (BUi).
7. Véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un réseau de communication multiplexé (RB) selon l'une des revendications précédentes.