FR2724742A1 - Networked sub=system guidance management system for motor vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention concerne un système de gestion du fonctionnement d'organes fonctionnels d'un véhicule automobile. The present invention relates to a system for managing the operation of functional members of a motor vehicle.
Plus particulièrement, la présente invention concerne un système de gestion du fonctionnement d'organes raccordés par un réseau de transmission d'informations numériques. More particularly, the present invention relates to a system for managing the operation of organs connected by a digital information transmission network.
L'apparition de nouvelles technologies et la miniaturisation récente et importante de l'ensemble des systèmes électroniques et informatiques, autorisent actuellement l'intégration de systèmes électroniques et l'introduction de systèmes informatiques à bord des véhicules automobiles. The appearance of new technologies and the recent and significant miniaturization of all electronic and computer systems, currently allow the integration of electronic systems and the introduction of computer systems on board motor vehicles.
Grâce à cette évolution, des services de plus en plus complexes et performants sont imaginés pour augmenter le confort du conducteur et des passagers d'un véhicule. Thanks to this evolution, more and more complex and efficient services are imagined to increase the comfort of the driver and passengers of a vehicle.
Ces nouvelles applications qui voient le jour, telles que l'intégration de systèmes de radiotéléphone, de systèmes de navigation et/ou de guidage des véhicules, etc.., sont confrontés du fait de leurs performances et complexités techniques, à différents problèmes et en particulier à un problème de simplicité d'utilisation. These new applications which are emerging, such as the integration of radiotelephone systems, navigation and / or vehicle guidance systems, etc., are confronted by their performance and technical complexities with different problems and particular to a problem of simplicity of use.
Ces différents systèmes répartis dans le véhicule ont en effet besoin d'être pilotés par un utilisateur. These different systems distributed in the vehicle indeed need to be controlled by a user.
Ceci suppose, par conséquent, qu'un calculateur soit capable de centraliser des informations provenant de différents organes du véhicule pour restituer des informations utiles sur, par exemple, un organe de visualisation quelconque. This supposes, consequently, that a computer is capable of centralizing information coming from different organs of the vehicle to restore useful information on, for example, any display member.
Inversement, sur sollicitation de l'utilisateur, ce calculateur doit diffuser les commandes sur les organes fonctionnels concernés. Les aspects indépendants de ces systèmes imposent une vision modulaire de l'architecture. Conversely, at the request of the user, this computer must broadcast the commands to the functional organs concerned. The independent aspects of these systems impose a modular vision of architecture.
Dans un souci de prendre en compte dès l'origine les problèmes de diversité de gamme liés à l'industrie automobile, il semble donc intéressant de dissocier l'aspect matériel d'un organe de son aspect fonctionnel.In order to take into account from the outset the problems of range diversity linked to the automobile industry, it therefore seems interesting to dissociate the material aspect of an organ from its functional aspect.
Parallèlement à cette tendance, le développement d'une architecture réseau pour véhicules automobiles a mis en évidence le besoin de faire communiquer des organes sans cesse plus intelligents en augmentant la rapidité et la fiabilité de transmission tout en réduisant la câblage nécessaire. At the same time as this trend, the development of a network architecture for motor vehicles has highlighted the need to communicate ever more intelligent components by increasing the speed and reliability of transmission while reducing the wiring required.
Cependant, ce développement se heurte dans l'industrie automobile à différents problèmes concernant notamment la transmission des informations, dans la mesure où un véhicule automobile constitue un environnement très fortement perturbé et au vu des différentes configurations possibles d'organes fonctionnels raccordés au réseau. However, this development is encountering various problems in the automobile industry, in particular concerning the transmission of information, insofar as a motor vehicle constitutes a very highly disturbed environment and in view of the different possible configurations of functional members connected to the network.
Pour illustrer ces différentes difficultés il est possible de prendre l'exemple d'un organe de visualisation. To illustrate these various difficulties, it is possible to take the example of a display member.
Le choix de cet exemple est dicté par le fait qu'il représente une fonction embarquée complexe qui peut présenter des informations visuelles de toute nature variant beaucoup d'un système à un autre et d'un véhicule à un autre. De plus, il permet bien de mettre en évidence le problème de la diversité de gamme. The choice of this example is dictated by the fact that it represents a complex on-board function which can present visual information of all kinds varying greatly from one system to another and from one vehicle to another. In addition, it clearly highlights the problem of range diversity.
En effet, le monde de l'informatique de bureau a montré que de multiples solutions sont envisageables pour piloter des écrans graphiques de différentes technologies et de différentes caractéristiques, à savoir de taille, de couleur, etc... Indeed, the world of desktop computing has shown that multiple solutions are possible for controlling graphic screens of different technologies and different characteristics, namely in size, color, etc.
Mais contrairement aux conditions d'utilisation classiques de ce type de matériel, l'implantation d'un écran à bord d'un véhicule automobile ne peut, dans la plupart des cas, être faite à proximité du calculateur qui le pilote. Cette contrainte d'intégration rend difficile la maîtrise des problèmes d'immunité de transmission, problèmes d'autant plus importants que les perturbations à bord d'un véhicule automobile sont très importantes. Ce problème d'implantation qui s'impose à tout constructeur de véhicules automobiles, rend plus que probable une disposition lointaine dans le véhicule, d'un écran et de son calculateur de pilotage. Cet impératif risque d'orienter les équipementiers vers des solutions coûteuses pour permettre la propagation d'un signal de contrôle vidéographique à l'intérieur de l'habitacle du véhicule. However, unlike the conventional conditions of use of this type of equipment, the installation of a screen on board a motor vehicle cannot, in most cases, be carried out near the computer which controls it. This integration constraint makes it difficult to control the problems of transmission immunity, problems which are all the more important as the disturbances on board a motor vehicle are very significant. This implantation problem which is imposed on any motor vehicle manufacturer, more than likely makes a distant arrangement in the vehicle, of a screen and of its control computer. This imperative risks orienting the equipment manufacturers towards costly solutions to allow the propagation of a video control signal inside the passenger compartment of the vehicle.
Par ailleurs, un écran représente un tel potentiel informatif que sa banalisation dans l'automobile s'accompagnera sans nul doute d'applications de plus en plus nombreuses et variées. Cela laisse apparaître qu'un écran peut être vu comme une ressource commune utilisée par plusieurs calculateurs et autorisant donc une gestion par des sources multiples. In addition, a screen represents such an informative potential that its trivialization in the automobile will undoubtedly be accompanied by increasingly numerous and varied applications. This suggests that a screen can be seen as a common resource used by several computers and therefore authorizing management by multiple sources.
Lorsque l'on connaît l'importance de l'interface homme-machine pour une application qui touche le grand public, il faut donc tendre vers la recherche de solutions simples et industrielles. When we know the importance of the human-machine interface for an application that affects the general public, we must therefore tend towards the search for simple and industrial solutions.
Le domaine de l'aide à la navigation des véhicules a été le premier à mettre en évidence le besoin de dissocier un système de navigation de celui de la présentation des informations de guidage. The field of vehicle navigation assistance was the first to highlight the need to dissociate a navigation system from that of the presentation of guidance information.
En effet, le calculateur chargé de l'ensemble des opérations invisibles de l'utilisateur, à savoir le calcul d'itinéraire, la corrélation cartographique, etc.., possède un aspect universel et sa tâche est totalement indépendante de sa fonction de présentation des informations de guidage. Celle-ci peut être faite aussi bien à l'aide d'un système de synthèse vocale que d'un écran ou d'un afficheur quelconque. Indeed, the computer responsible for all the invisible operations of the user, namely route calculation, cartographic correlation, etc., has a universal aspect and its task is completely independent of its function of presentation of guidance information. This can be done using a text-to-speech system as well as any screen or display.
C'est le cas pour un certain nombre de véhicules de développement dans lesquels l'utilisateur bénéficie simultanément d'informations orales, d'informations symboliques affichées sur des afficheurs à cristaux liquides ou à visée dite tête haute, etc.., ou d'informations plus complexes telles que des cartes simplifiées et orientées sur un écran. This is the case for a certain number of development vehicles in which the user simultaneously benefits from oral information, symbolic information displayed on liquid crystal displays or with a so-called head-up display, etc., or more complex information such as simplified maps oriented on a screen.
Les informations de guidage visuelles qui répondent le mieux aux critères de sécurité sont évidem- ment celles qui présentent l'information la plus réduite et la plus synthétique possible, c'est à dire typiquement les afficheurs symboliques sur lesquels un carrefour est représenté par un ensemble de segments et la direction à suivre par des flèches. D'autres informations supplémentaires peuvent y être rajoutées telles que des distances, des recommandations de circulation, etc. The visual guidance information which best meets the safety criteria is obviously that which presents the most reduced and synthetic information possible, that is to say typically the symbolic displays on which a crossroads is represented by a set of segments and the direction to follow by arrows. Other additional information can be added such as distances, traffic recommendations, etc.
Cependant, le calculateur de navigation peut également apporter de multiples services dans les domaines informatifs ou touristiques en rendant au moins l'équi- valent de services que peut apporter la consultation de cartes. However, the navigation computer can also provide multiple services in the fields of information or tourism by rendering at least the equivalent of services that consulting maps can provide.
I1 faut donc prendre en compte tous ces cas, du plus simple au plus compliqué, pour aboutir à une solution universelle optimisant les cas les plus courants mais autorisant également toutes les autres possibilités. It is therefore necessary to take into account all these cases, from the simplest to the most complicated, to arrive at a universal solution optimizing the most common cases but also authorizing all the other possibilities.
La multiplication de ces moyens d'affichage souvent dispersés dans l'habitacle (console centrale, combiné, etc...), la duplication parfois nécessaire (affichage de l'information pour les passagers arrières) ainsi que la diversité des informations à afficher, ont été à l'origine de l'idée de piloter l'ensemble de ces moyens de nature différente par un seul ou plusieurs calculateurs en utilisant les possibilités de transmission des réseaux numériques. The multiplication of these display means often dispersed in the passenger compartment (center console, combined, etc.), the duplication sometimes necessary (display of information for rear passengers) as well as the diversity of information to be displayed, were at the origin of the idea of piloting the whole of these means of different nature by only one or several computers by using the possibilities of transmission of the digital networks.
Cependant, ceci n'a pas permis de résoudre tous les problèmes évoqués précédemment à propos des pertur bations et de la diversité des organes fonctionnels pouvant être raccordés au réseau. However, this has not made it possible to resolve all the problems mentioned above with regard to the disturbances and the diversity of the functional organs that can be connected to the network.
Le but de l'invention est donc de résoudre ces problèmes en proposant un système de gestion qui soit simple et fiable. The object of the invention is therefore to solve these problems by proposing a management system which is simple and reliable.
A cet effet l'invention a pour objet un système de gestion du fonctionnement d'organes fonctionnels d'un véhicule automobile, raccordés par un réseau de transmission d'informations numériques, caractérisé en ce qu'au moins certains des organes fonctionnels comportent un processeur de données associé à des moyens de stockage d'une table de références et des codes d'exécution des fonctions remplies par l'organe et à des moyens de reconnaissance parmi les informations circulant sur le réseau de transmission d'informations, d'un ordre d'activation d'une fonction remplie par cet organe et des arguments de contrôle relatifs à celle-ci pour la mettre en oeuvre. To this end, the subject of the invention is a system for managing the operation of functional members of a motor vehicle, connected by a digital information transmission network, characterized in that at least some of the functional members include a processor of data associated with means for storing a reference table and codes for executing the functions fulfilled by the member and with means for recognizing, among the information circulating on the information transmission network, an order activation of a function fulfilled by this body and control arguments relating to it to implement it.
L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui va suivre donnée uniquement à titre d'exemple et faisant référence au dessin annexé qui représente un schéma synoptique illustrant la structure d'un système de gestion selon l'invention. The invention will be better understood with the aid of the description which follows, given solely by way of example and with reference to the appended drawing which represents a block diagram illustrating the structure of a management system according to the invention.
En fait dans ce système de gestion, on procède à un découpage en modules standards des fonctions embarquées à bord du véhicule pour faciliter l'implantation d'organes fonctionnels interchangeables et de gammes différentes. In fact, in this management system, the functions on board the vehicle are divided into standard modules to facilitate the installation of interchangeable functional members and of different ranges.
On reprendra ci-dessous l'illustration de ce concept à l'aide d'un système d'affichage. We will resume below the illustration of this concept using a display system.
Cependant, il va de soi que le concept évoqué peut être étendu à n'importe quel autre organe fonctionnel connecté sur un réseau de transmission de véhicule automobile. Ainsi un autoradio et un système de climatisation sont-ils confrontés aux mêmes problèmes d'interchangeabilité et de diversité qu'un écran dans un véhicule. En fait dans le système de gestion selon l'invention, au moins certains des organes fonctionnels raccordés au réseau comporte un processeur de données associé à des moyens de stockage d'une table de références et des codes d'exécution des fonctions remplies par l'organe et à des moyens de reconnaissance parmi les informations circulant sur le réseau de transmission d'informations, d'un ordre d'activation d'une fonction remplie par cet organe et des arguments de contrôle relatifs à celle-ci pour la mettre en oeuvre. However, it goes without saying that the concept evoked can be extended to any other functional member connected to a motor vehicle transmission network. Thus a radio and an air conditioning system face the same interchangeability and diversity problems as a screen in a vehicle. In fact, in the management system according to the invention, at least some of the functional organs connected to the network includes a data processor associated with means for storing a reference table and codes for executing the functions fulfilled by the organ and means of recognition, among the information circulating on the information transmission network, of an order to activate a function fulfilled by this organ and of the control arguments relating thereto in order to implement it .
En fait, cette architecture oblige évidemment à greffer une "intelligence" de traitement et de calcul au niveau des organes décentralisés mais cette répartition de l'intelligence est une étape nécessaire pour conforter la standardisation de certains éléments. Son but est donc de permettre de s'affranchir de la configuration matérielle lors du développement logiciel. In fact, this architecture obviously requires grafting an "intelligence" of processing and calculation at the level of decentralized bodies, but this distribution of intelligence is a necessary step to consolidate the standardization of certain elements. Its purpose is therefore to allow freedom from the hardware configuration during software development.
Pour reprendre l'exemple précédent du moyen d'affichage, il devient, dans un tel environnement, facile de piloter un afficheur quelconque (écran noir et blanc ou couleur, afficheur à cristaux liquides etc...) en associant simplement une bibliothèque de programmes à ce type de module d'interface Homme-machine. Cette couche de logiciel est chargée de mettre en forme la couche de communication standard entre les organes du véhicule pour ne traiter que les cas de figure que l'organe correspondant est capable de satisfaire. To use the previous example of the display means, it becomes, in such an environment, easy to control any display (black and white or color screen, liquid crystal display, etc.) by simply associating a library of programs. to this type of human-machine interface module. This software layer is responsible for shaping the standard communication layer between the organs of the vehicle in order to deal only with the cases that the corresponding organ is capable of satisfying.
Pratiquement cela revient à recenser l'ensemble des opérations élémentaires (graphiques pour un écran par exemple) à effectuer sur l'organe fonctionnel et à les associer à des références uniques. In practice, this amounts to listing all the elementary operations (graphics for a screen for example) to be carried out on the functional organ and associating them with unique references.
Ces références permettent d'activer des séquences de codes d'exécution correspondantes sur le processeur pilotant l'organe. Celles-ci peuvent être par exemple être identifiées par des numéros d'actions uniques. These references make it possible to activate sequences of corresponding execution codes on the processor controlling the organ. These can for example be identified by unique action numbers.
On établit alors une table de références contenant l'ensemble des fonctions à effectuer, chaque fonction étant caractérisée par le type et le nombre d'arguments de contrôle utiles. I1 suffit alors de passer simplement par l'intermédiaire du réseau de transmission d'informations, la référence de la fonction à utiliser associée à ses arguments de contrôle . Par exemple, une fonction simple de type affichage d'un rectangle sur un écran pourrait attendre cinq arguments entiers, quatre d'entre eux imposant les coordonnées du rectangle, le dernier imposant la couleur d'affichage. A reference table is then established containing all the functions to be performed, each function being characterized by the type and the number of useful control arguments. I1 then suffices to simply pass through the information transmission network, the reference of the function to be used associated with its control arguments. For example, a simple function of type displaying a rectangle on a screen could expect five whole arguments, four of them imposing the coordinates of the rectangle, the last imposing the display color.
Bien entendu, les fonctions sont prédéfinies et peuvent être beaucoup plus évoluées en permettant des gestions d'icônes, des affichages de menus, etc. On conçoit que la transmission des informations qui s'établit entre deux organes n'est alors plus basée sur des signaux physiques de gestion vidéographique ou des primitives de bas niveau mais sur un protocole permettant d'effectuer des opérations graphiques prédéfinies et ne comprend que l'identification de la fonction et ses paramètres de contrôle. Of course, the functions are predefined and can be much more advanced by allowing management of icons, menu displays, etc. It is understood that the transmission of information which is established between two bodies is no longer based on physical video management signals or low-level primitives but on a protocol allowing to perform predefined graphic operations and includes only the identification of the function and its control parameters.
Les différentes informations émises sur le réseau peuvent être émises soit par une unité centrale de traitement d'informations telle qu'un calculateur central de gestion du fonctionnement du véhicule ou encore par un autre organe fonctionnel, raccordé au réseau de transmission d'informations et adapté pour renvoyer sur le réseau certaines informations relatives à son fonctionnement. The various information transmitted on the network can be transmitted either by a central information processing unit such as a central computer for managing the operation of the vehicle or by another functional member, connected to the information transmission network and adapted to return certain information relating to its operation to the network.
La structure générale d'un organe fonctionnel entrant dans la constitution d'un système de gestion selon l'invention est illustrée sur la figure annexée sur laquelle on reconnait un réseau de transmission d'informations numériques désigné par la référence générale 1. Ce réseau de transmissions d'informations numériques court le long du véhicule et différents organes fonctionnels sont raccordés sur celui-ci. The general structure of a functional body forming part of a management system according to the invention is illustrated in the appended figure in which a network for transmitting digital information is designated by the general reference 1. This network of digital information transmission runs along the vehicle and various functional components are connected to it.
Dans l'exemple de réalisation décrit en regard de cette figure, l'organe fonctionnel est un moyen d'affichage quelconque désigné par la référence générale 2 et comportant un afficheur 3. In the embodiment described with reference to this figure, the functional member is any display means designated by the general reference 2 and comprising a display 3.
Cet organe fonctionnel comporte un processeur de données 4 constitué par tout processeur graphique approprié associé à des moyens de stockage d'une table de références 5 et de codes d'exécution 6 des fonctions remplies par l'organe fonctionnel. This functional member comprises a data processor 4 constituted by any suitable graphics processor associated with means for storing a table of references 5 and of execution codes 6 of the functions fulfilled by the functional member.
Par ailleurs, ce processeur de données est également associé à des moyens de reconnaissance 7, parmi les informations circulant sur le réseau de transmission d'informations, d'un ordre d'activation d'une fonction remplie par cet organe et des arguments de contrôle relatifs à celle-ci pour la mettre en oeuvre. Furthermore, this data processor is also associated with recognition means 7, among the information circulating on the information transmission network, of an order for activating a function fulfilled by this body and of control arguments. relating to it to implement it.
Ces moyens comportent en fait des moyens de détection des informations à destination de l'organe correspondant pour activer une fonction remplie par celuici. These means in fact comprise means for detecting information intended for the corresponding member to activate a function fulfilled by it.
Pour respecter des recommandations de notions de gamme, il est intéressant de recenser, non pas les fonctions élémentaires, qui sont dépendantes de l'organe traité, par exemple dans le cadre d'un afficheur, tracer un cercle ne correspond pas à une figure réalisable sur un afficheur alphanumérique, mais l'action à effectuer, à savoir par exemple proposer un menu, activer ou désactiver un article du menu, afficher une destination par un moyen de visualisation ou augmenter ou diminuer le volume pour un autoradio, etc. To comply with recommendations for range concepts, it is interesting to identify, not the elementary functions, which are dependent on the organ being treated, for example in the context of a display, drawing a circle does not correspond to a feasible figure on an alphanumeric display, but the action to be carried out, namely for example proposing a menu, activating or deactivating an item from the menu, displaying a destination by means of display or increasing or decreasing the volume for a car radio, etc.
Ainsi, en augmentant le niveau d'abstraction utilisé dans les échanges d'informations, il devient possible de conserver une interface commune entre ces modules pour ne changer que les traitements associés et dépendant du matériel utilisé. Thus, by increasing the level of abstraction used in the exchange of information, it becomes possible to maintain a common interface between these modules in order to change only the associated processing and depending on the material used.
L'utilisation d'un tel concept facilite également l'extension à une configuration matérielle d'un organe recevant des commandes de plusieurs calculateurs. The use of such a concept also facilitates the extension to a hardware configuration of a member receiving commands from several computers.
Par exemple, un calculateur peut être capable d'envoyer des messages graphiques différents à deux écrans distincts sur un même réseau ou bien de collecter des informations de différents moyens d'entrée à la disposition des utilisateurs.For example, a computer may be able to send different graphic messages to two separate screens on the same network or else collect information from different input means available to users.
On conçoit alors que le pilotage d'une fonction remplie par un organe fonctionnel raccordé au réseau de transmission se fait par émission sur ce réseau d'un ordre d'activation de la fonction correspondante et des arguments de contrôle relatifs à celle-ci et que l'organe fonctionnel correspondant et plus particulièrement le processeur de données de celui-ci déclenche l'exécution de cette fonction dans la mesure où il dispose des codes d'exécution de celle-ci. It can therefore be seen that the control of a function fulfilled by a functional member connected to the transmission network is done by sending on this network an order for activating the corresponding function and control arguments relating thereto and that the corresponding functional unit and more particularly the data processor thereof triggers the execution of this function insofar as it has the execution codes thereof.
Cette gestion permet de résoudre les différents problèmes mentionnés précédemment à propos des perturbations et de la diversité des gammes d'organes fonctionnels pouvant être raccordés au réseau. This management makes it possible to solve the various problems mentioned previously with regard to the disturbances and the diversity of the ranges of functional organs that can be connected to the network.
I1 suffit en effet de gérer le réseau en y faisant circuler les ordres d'activation et les paramètres de contrôle des fonctions remplies par les différents organes fonctionnels raccordés à celui-ci. It is indeed sufficient to manage the network by circulating therein the activation orders and the parameters for controlling the functions fulfilled by the various functional bodies connected to it.
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