FR2844086A1 - Procede de commande a faible consommation de courant d'un dispositif de reception et dispositif de reception associe - Google Patents
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Abstract
Procédé de commande à faible consommation de courant d'un dispositif de réception (1), notamment pour un système de contrôle d'accès pour véhicule automobile, selon lequel, dans un mode d'interrogation, en réaction à un signal de commande (Sa), il est établi si un signal de réception (Sr), à traiter est ou non fourni par une unité réceptrice (7) du dispositif de réception à un contrôleur (3) du dispositif de réception, et en réaction au signal de commande (Sa), l'unité réceptrice (7) et le contrôleur (3) sont simultanément commutés chacun dans un état actif respectif à partir d'un état de repos à faible consommation de courant respectif.
Description
I L'invention concerne un procédé de commande à faible consommation de
courant d'un dispositif de réception, notamment pour un système de contrôle d'accès
pour véhicule automobile, et un dispositif de réception associé.
Dans des systèmes de contrôle d'accès, tels qu'on en utilise par exemple 5 dans la technique des véhicules automobiles, il est nécessaire de configurer les systèmes d'une manière telle que leur consommation d'énergie soit la plus faible possible. Cela est valable aussi bien pour une clef transportable à commande par pile, qui est emmenée par le conducteur, que pour le poste de base, disposé dans le véhicule automobile, qui est alimenté par la batterie du véhicule. Les composants 10 précités d'un système de contrôle d'accès comportent en général un microprocesseur ou un contrôleur. Pour réduire la consommation d'énergie, de tels contrôleurs présentent la particularité de pouvoir être placés dans des modes de réduction de consommation de courant éventuellement différents, notamment un état de repos à faible consommation de courant, dans lequel également l'unité d'horloge du 15 contrôleur est mise hors circuit (mode d'arrêt), et un état de quasi-repos dans lequel, bien que l'unité d'horloge soit toujours active, d'autres composants intérieurs et éventuellement extérieurs du contrôleur sont mis hors circuit ou sont actionnés à une
plus faible vitesse (fréquence d'horloge plus faible) (mode de pseudoarrêt).
Différents systèmes dans lesquels cette possibilité de réduction de 20 consommation d'énergie des contrôleurs est utilisée sont par exemple connus par
DE-A-199 39 365 et WO-A-93/25987.
Pour réduire la consommation d'énergie, il est en outre connu d'utiliser une combinaison d'un contrôleur principal de plus grande puissance présentant une puissance absorbée d'autant plus élevée dans le mode actif et d'un pré-contrôleur de 25 plus faible puissance présentant une puissance absorbée relativement plus faible dans le mode actif. Dans ce cas, le pré-contrôleur est maintenu en permanence dans le mode actif ou mode de pseudo-arrêt, de sorte que peuvent être exécutées sans retard important des tâches éventuellement à accomplir. C'est ainsi par exemple que, dans des systèmes de contrôle d'accès déterminés, il est nécessaire que le poste de 30 base situé dans le véhicule automobile vérifie périodiquement si une clef transportable a ou non été activée dans le voisinage du véhicule et si, en réaction à ce signal d'émission, le verrouillage du véhicule doit ou non être annulé. A cet effet, le précontrôleur peut activer périodiquement l'unité réceptrice du poste de base, par exemple en appliquant la tension d'alimentation, et, après une attente correspondant 35 au temps d'activation (mise en oscillation de filtres, amplificateurs et analogues), peut analyser le signal délivré par l'unité réceptrice. Si le pré-contrôleur détecte un signal de réception qui doit par exemple être analysé en ce qui concerne l'habilitation à l'accès, il peut alors activer le contrôleur principal. A cet effet, le contrôleur principal, qui se trouve normalement dans le mode d'arrêt, doit être réveillé au moyen d'un
signal approprié.
En comparaison avec un poste de base ne comportant qu'un contrôleur 5 principal de puissance appropriée, un tel poste de base présente l'avantage d'une plus faible puissance absorbée dans l'ensemble (en moyenne), plus précisément
d'une consommation de courant moyenne plus faible.
Toutefois, dans un poste de base ainsi agencé, un inconvénient réside dans le temps de réaction relativement grand qui est composé du temps d'activation 10 correspondant à l'unité de réception et du temps d'activation correspondant au contrôleur principal. En outre, le précontrôleur signifie des moyens nécessaires
supplémentaires en circuit.
En partant de cet état de la technique, I'invention a pour but de fournir un procédé de commande à faible consommation de courant d'un dispositif de réception, 15 notamment pour un système de contrôle d'accès pour véhicule automobile, dont le fonctionnement ne nécessite qu'un seul contrôleur et qui, avec une faible puissance absorbée moyenne tout aussi faible, permette un temps de réaction réduit. Par ailleurs, I'invention a pour but de fournir un tel dispositif de réception ainsi qu'un logiciel ou un micrologiciel (en anglais " firmware ") pour un tel dispositif de réception. 20 L'invention a pour objet un procédé de commande à faible consommation de courant d'un dispositif de réception, notamment pour un système de contrôle d'accès pour véhicule automobile, selon lequel, dans un mode d'interrogation, en réaction à un signal de commande, il est établi si un signal de réception à traiter est ou non fourni par une unité réceptrice du dispositif de réception à un contrôleur du dispositif 25 de réception, et en réaction au signal de commande, I'unité réceptrice et le contrôleur sont simultanément commutés chacun dans un état actif respectif à partir d'un état de
repos à faible consommation de courant respectif.
L'invention a également pour objet un dispositif de réception, notamment pour un système de contrôle d'accès pour véhicule automobile, comprenant un contrôleur 30 et une unité réceptrice qui fournit un signal de réception au contrôleur, le contrôleur
établissant, dans un mode d'interrogation et en réaction à un signal de commande, si l'unité réceptrice fournit ou non un signal de réception à traiter, et en réaction au signal de commande, I'unité réceptrice et le contrôleur étant simultanément commutés chacun dans un état actif respectif à partir d'un état de repos à faible consommation 35 de courant respectif.
L'invention a également pour objet un produit à programme d'ordinateur comprenant des moyens à code de programme qui, après un chargement dans une mémoire du contrôleur, commande le contrôleur et l'unité réceptrice conformément au
procédé objet de l'invention.
L'invention a enfin aussi pour objet un support de données comportant, enregistré sur lui, un produit à programme d'ordinateur comprenant des moyens à 5 code de programme qui après un chargement dans une mémoire du contrôleur, commande le contrôleur et l'unité réceptrice conformément au procédé objet de l'invention. Conformément à l'invention, dans une première forme de réalisation, le contrôleur (unique) et l'unité réceptrice du dispositif de réception sont l'un et l'autre 10 réveillés au moyen d'un signal de commande à partir d'un état de repos (mode
d'arrêt). Avant que l'état actif du contrôleur ne soit atteint, il faut notamment attendre la fin de l'amorçage d'oscillation et du régime transitoire d'oscillation de l'unité d'horloge. L'état actif de l'unité réceptrice se présente lorsque tous les filtres, amplificateurs et analogues ont terminé leur régime transitoire après l'établissement 15 de la tension d'alimentation et que, par suite, des données valides sont disponibles.
L'intervalle de temps nécessaire à cet effet est également appelé "time to good data" ( "temps s'écoulant jusqu'à l'obtention de bonnes données"). Dans cette forme de réalisation, le signal de commande peut être produit par une unité d'horloge extérieure qui produit par exemple périodiquement un signal de commande, plus 20 précisément un signal de commande qui comporte à des intervalles périodiques une
impulsion de réveil ou impulsion d'activation appropriée.
Cette forme de réalisation a l'avantage que, dans les phases inactives, le contrôleur peut être amené dans le mode d'arrêt dans lequel la consommation de
courant ou de puissance est la plus basse possible.
Toutefois, le signal d'activation peut également être produit par une unité
d'horloge interne au contrôleur. Dans ce cas, le contrôleur fournit à l'unité réceptrice le signal d'activation nécessaire. Cette forme de réalisation a l'avantage qu'aucune unité d'horloge extérieure n'est nécessaire et, par suite, les moyens nécessaires sur le plan de la technique des circuits sont moins importants que dans la première 30 réalisation mentionnée.
Suivant une autre forme de réalisation, une fois l'état actif atteint, le contrôleur est placé dans un état de quasi-repos (mode de pseudo-arrêt) jusqu'à ce que l'unité réceptrice ait atteint son état actif. Le temps d'activation de l'unité réceptrice ou "temps s'écoulant jusqu'à l'obtention de bonnes données" est en général supérieur au 35 temps d'activation du contrôleur, même lorsque celui-ci doit être réveillé à partir du mode d'arrêt et non pas seulement à partir du mode de pseudoarrêt. De ce fait, la
puissance absorbée moyenne est nettement réduite.
Même une fois que le temps d'activation de l'unité réceptrice s'est écoulé, il convient que, pendant l'intervalle de temps dans lequel une analyse du signal fourni par l'unité réceptrice doit être effectuée pour un intervalle de temps préfixé, le contrôleur ne passe du mode de pseudoarrêt à l'état actif que pour les brefs 5 intervalles de temps dans lesquels le processeur traite le ou les ordres correspondant aux opérations d'analyse élémentaires. Si aucun signal à analyser n'est détecté, le processeur et l'unité réceptrice peuvent ensuite passer de nouveau dans l'état de repos. Le procédé conforme à l'invention peut aussi présenter une ou plusieurs des 10 particularités suivantes: - une fois le temps d'activation du contrôleur écoulé, le contrôleur est commuté dans un état de quasi-repos à faible consommation de courant avec un oscillateur en régime permanent, jusqu'à ce que le temps d'activation de l'unité réceptrice soit
écoulé et que l'unité réceptrice fournisse des données stables.
- une fois le temps d'activation de l'unité réceptrice écoulé, et pendant un
intervalle de temps préfixé qui correspond à un nombre préfixé de bits d'un signal de réception possible, le contrôleur échantillonne le signal fourni par l'unité réceptrice, de préférence à des intervalles réguliers, le contrôleur étant commuté dans l'état actif pour relever une valeur d'échantillonnage et de nouveau dans l'état de quasi-repos 20 après l'achèvement de chaque opération d'échantillonnage.
- le signal de commande est envoyé au moyen d'un circuit de commutation
extérieur au contrôleur et à l'unité réceptrice.
- le signal de commande est envoyé au contrôleur et à l'unité réceptrice au moyen d'un circuit interne au contrôleur ou à la suite d'un événement interne au 25 contrôleur et en ce que l'état de repos à faible consommation de courant du contrôleur est un état de quasi-repos du contrôleur avec oscillateur en régime permanent. Le dispositif de réception conforme à l'invention peut aussi présenter la particularité suivante: - le contrôleur comprend un logiciel ou une micrologiciel au moyen duquel le contrôleur et l'unité réceptrice peuvent être commandés conformément au procédé
selon l'invention.
L'invention est exposée ci-après en détail à l'aide d'un exemple de réalisation représenté par les dessins dans lesquels: la figure 1 est un schéma-bloc simplifié d'un dispositif de réception conforme à l'invention, la figure 2 est un chronogramme schématique d'une première forme de réalisation du procédé conforme à l'invention et, la figure 3 est un chronogramme schématique d'une seconde forme de
réalisation du procédé conforme à l'invention.
Le dispositif de réception 1 représenté à la figure 1 comprend un contrôleur 3 et une unité d'alimentation en tension 5 pour une unité réceptrice 7. Un signal de commande d'activation Sa peut être envoyé au contrôleur 3 par une unité d'horloge 9 extérieure. Le signal de commande d'activation Sa est simultanément envoyé à l'unité d'alimentation en tension 5, de sorte que les opérations d'activation permettant 10 d'activer le contrôleur 3 et l'unité réceptrice 5 sont amorcées simultanément. A cet effet, I'unité d'alimentation en tension 5 peut comprendre un commutateur pouvant
être commandé par le signal Sa.
L'unité réceptrice 7, qui reçoit éventuellement un signal de réception haute
fréquence SrHF qui lui est envoyé, fournit après l'activation un signal de réception Sr, 15 correspondant, à une entrée du contrôleur 3.
Le fonctionnement du dispositif de réception de la figure 1 est exposé ciaprès suivant une première alternative à l'aide du chronogramme de la figure 2. Les valeurs chiffrées indiquées sont valables pour une forme de réalisation typique concrète d'un
contrôleur, respectivement d'une unité réceptrice.
Au moyen d'une impulsion non représentée du signal de commande d'activation Sa, le contrôleur 3 est réveillé à partir du mode d'arrêt. Dans le mode d'arrêt, la consommation de courant du contrôleur vaut par exemple 10 pA et, à l'état actif, 20 mA. La durée d'activation permettant de réveiller le contrôleur 3 à partir du mode d'arrêt vaut typiquement 1, 3 ms, au maximum 2 ms. Pour cette raison, ainsi 25 que cela est représenté à la figure 2, une fois que 2 ms se sont écoulées, le contrôleur peut de nouveau passer dans le mode de pseudo-arrêt dans lequel la
consommation de courant vaut environ 0,5 mA.
Une fois que 3 ms se sont écoulées au total, on a l'assurance que l'unité réceptrice 7 fournit des données valides (le "temps s'écoulant jusqu'à l'obtention de 30 bonnes données" vaut 3 ms). Ainsi, I'analyse du signal Sr par le contrôleur 3 peut
avoir lieu dans la phase suivante.
Dans l'exemple représenté, le signal Sa présente une vitesse de modulation
de 4 kilobauds et est transmis au moyen du code Manchester. Il en résulte une durée de bit de 250 ps, chaque bit du code Manchester étant constitué de deux demi-bits 35 d'une durée de 125 ps chacun.
Pour l'analyse du signal, la fréquence d'échantillonnage est choisie d'une manière telle que chaque bit est analysé avec 6 valeurs d'échantillonnage, ce qui
signifie que la fréquence d'échantillonnage vaut 24 kHz. Si le contrôleur fonctionne avec une fréquence d'horloge de 4 MHz, le temps d'instruction vaut alors 0,25 ps.
Avec une durée moyenne de cycle d'instruction de 10 cycles, on obtient alors 2,5 ps
pour la durée de lecture et d'évaluation d'une valeur d'échantillonnage.
Pour l'échantillonnage d'un bit, le processeur doit être amené dans le mode actif pendant un temps t = 6 x 2,5 ps = 15 ps. Dans l'exemple représenté, il est supposé que 10 bits sont échantillonnés avec une durée totale de 2,5 ms, afin d'établir si un signal de réception valable (débit binaire attendu, éventuellement code attendu) est présent. Ainsi, pour la fréquence d'échantillonnage choisie de 24 kHz, le 10 contrôleur doit passer dans l'état actif tous les 41,66 ps, en tout 60 fois. Il en résulte,
pendant cette durée de 2,5 ms, une consommation de courant moyenne de 1, 67 mA.
Si on utilise un signal de commande d'activation ayant une durée de période
de 200 ms pour l'amorçage cyclique et l'exécution d'une opération de vérification "un signal de réception Sa valable est-il présent ?", on obtient alors pour l'exemple 15 représenté une consommation de courant moyenne de 233 pA pour le contrôleur 3.
Avec la consommation de courant moyenne de l'unité d'horloge extérieure 9 de 85 pA et celle de l'unité réceptrice 7 de 165 pA, on obtient une consommation de courant moyenne totale de 484 pA. Celle-ci est située nettement au-dessous de la limite
habituellement imposée de 1 mA.
A la place de l'unité d'horloge extérieure 9 représentée à la figure 1, il est également possible d'utiliser une unité d'horloge interne au contrôleur (non représentée), pour commander l'unité d'alimentation en tension 5 de l'unité réceptrice 7 (représenté en ligne en trait interrompu à la figure 1). Toutefois, dans ce cas, le contrôleur 3 ne peut plus passer en mode d'arrêt, étant donné que l'horloge interne a 25 besoin d'un signal d'horloge. C'est pourquoi, d'une manière judicieuse, le contrôleur
peut passer dans cette variante dans le mode de pseudo-arrêt.
Le fonctionnement du dispositif de réception de la figure 1 suivant cette
seconde alternative est exposé ci-après en regard du chronogramme de la figure 3.
Au début d'un cycle complet (durée de cycle 200 ms), le contrôleur 3 produit 30 un signal de commande d'activation (2,5 ps) et envoie celui-ci à l'unité d'alimentation en tension 5, afin d'activer l'unité réceptrice 7. Simultanément, ce signal interne sert à l'activation du contrôleur. Après la " marche active " du contrôleur 3, pendant laquelle celui-ci consomme un courant de 20 mA, le contrôleur passe de nouveau dans le mode de pseudo-arrêt jusqu'à ce que se soit écoulé le "temps jusqu'à l'obtention de 35 bonnes données" de l'unité réceptrice 7. L'analyse du signal de réception Sr a ensuite lieu, comme précédemment décrit pour la première possibilité d'alternative, à la suite de quoi le contrôleur passe de nouveau dans le mode de pseudo-arrêt jusqu'à
l'amorçage du cycle suivant.
Bien que, dans le cas de cette variante, on obtienne avec 528 pA une consommation de courant moyenne dans l'ensemble nettement plus élevée pour le 5 contrôl61eur, la consommation de courant due à l'unité d'horloge extérieure diminue toutefois. Ainsi, avec la consommation de courant par l'unité réceptrice 7 (la consommation de courant de l'unité d'alimentation en tension 5 compte également à cet effet), on obtient une consommation de courant moyenne totale de 693 pA. Celleci est encore située nettement au-dessous de la valeur imposée de 1 mA. En outre, 10 dans cette variante, les moyens nécessaires en circuit pour l'unité d'horloge
extérieure sont supprimés.
Claims (9)
1. Procédé de commande à faible consommation de courant d'un dispositif de réception, notamment pour un système de contrôle d'accès pour véhicule automobile, a) selon lequel, dans un mode d'interrogation, en réaction à un signal de 5 commande (Sa), il est établi si un signal de réception (Sr) à traiter est ou non fourni par une unité réceptrice (7) du dispositif de réception (1) à un contrôleur (3) du dispositif de réception (1), caractérisé en ce que, b) en réaction au signal de commande (Sa), l'unité réceptrice (7) et le 10 contrôleur (3) sont simultanément commutés chacun dans un état actif respectif à
partir d'un état de repos à faible consommation de courant respectif.
2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'une fois le temps d'activation du contrôleur écoulé, le contrôleur (3) est commuté dans un état de quasirepos à faible consommation de courant avec un oscillateur en régime permanent, 15 jusqu'à ce que le temps d'activation de l'unité réceptrice soit écoulé et que l'unité
réceptrice (7) fournisse des données stables.
3. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en
ce qu'une fois le temps d'activation de l'unité réceptrice écoulé, et pendant un intervalle de temps préfixé qui correspond à un nombre préfixé de bits d'un signal de 20 réception (Sr) possible, le contrôleur (3) échantillonne le signal fourni par l'unité réceptrice (7), de préférence à des intervalles réguliers, le contrôleur (3) étant commuté dans l'état actif pour relever une valeur d'échantillonnage et de nouveau dans l'état de quasi-repos après l'achèvement de chaque opération d'échantillonnage.
4. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en
ce que le signal de commande (Sa) est envoyé au moyen d'un circuit de commutation
extérieur (9) au contrôleur (3) et à l'unité réceptrice (7).
5. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en
ce que le signal de commande (Sa) est envoyé au contrôleur (3) et à l'unité réceptrice 30 (7) au moyen d'un circuit interne au contrôleur ou à la suite d'un événement interne
au contrôleur et en ce que l'état de repos à faible consommation de courant du contrôleur (3) dans la caractéristique b) de la revendication 1 est un état de quasirepos du contrôleur (3) avec oscillateur en régime permanent.
6. Dispositif de réception, notamment pour un système de contrôle d'accès 35 pour véhicule automobile, a) comprenant un contrôleur (3) et une unité réceptrice (7) qui fournit un signal de réception (Sr) au contrôleur (3), b) le contrôleur (3) établissant, dans un mode d'interrogation et en réaction à un signal de commande (Sa), si l'unité réceptrice (7) fournit ou non un signal de réception (Sr) à traiter, caractérisé en ce que, c) en réaction au signal de commande (Sa), I'unité réceptrice (7) et le contrôleur (3) sont simultanément commutés chacun dans un état actif respectif à
partir d'un état de repos à faible consommation de courant respectif.
7. Dispositif suivant la revendication 6, caractérisé en ce que le contrôleur (3) comprend un logiciel ou une micrologiciel au moyen duquel le contrôleur (3) et l'unité 10 réceptrice (7) peuvent être commandés conformément au procédé suivant l'une des
revendications 1 à 5.
8. Produit à programme d'ordinateur comprenant des moyens à code de
programme qui après un chargement dans une mémoire du contrôleur (3), commande le contrôleur et l'unité réceptrice (7) conformément au procédé suivant l'une 15 quelconque des revendications 1 à 5.
9. Support de données comportant, enregistré sur lui, un produit à programme d'ordinateur comprenant des moyens à code de programme qui après un chargement dans une mémoire du contrôleur (3), commande le contrôleur et l'unité réceptrice (7)
conformément au procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5. 20
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