FR3042045B1 - Systeme de commande et procede de commande d'une fonctionnalite d'un vehicule - Google Patents

Abstract

Un système de commande (10) pour véhicule comprend un module d'émission (12) de trames de scrutation, un module de réception de données (14) et un processeur (11) conçu pour commander une fonctionnalité du véhicule en fonction des données reçues. Le module de réception de données (14) est conçu pour transmettre une instruction de réveil au processeur (11) à réception de données en provenance d'un identifiant (20) Un procédé de commande d'une telle fonctionnalité est également décrit.

Description

SYSTEME DE COMMANDE ET PROCEDE DE COMMANDE D’UNE FONCTIONNALITE D’UNVEHICULE

Domaine technique auquel se rapporte l'invention

La présente invention concerne la commande d’au moins unefonctionnalité d’un véhicule en présence d’un identifiant.

Elle concerne plus particulièrement un système de commande et unprocédé de commande d’une fonctionnalité d’un véhicule.

ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE

Il est connu d’utiliser un identifiant, typiquement porté par un utilisateurd’un véhicule, pour détecter l’approche de l’utilisateur et commander alorsautomatiquement une fonctionnalité du véhicule (telle que le déverrouillage desportes du véhicule).

On prévoit par exemple dans ce but, au niveau du véhicule, un moduled’émission de trames de scrutation au sein d’un signal électromagnétique.

Lorsque l’identifiant entre dans la portée de ce signal, il émet en réponsedes données destinées à un module de réception de données équipant levéhicule.

Afin de tester régulièrement la présence éventuelle d’un identifiant, lemodule d’émission des trames de scrutation et le module de réception de donnéesdoivent donc être périodiquement réveillés, généralement par un processeur dusystème de commande automatique de la fonctionnalité concernée.

Une telle conception nécessite ainsi la mise sous tension périodique detrois circuits intégrés, ce qui implique une consommation électrique nonnégligeable.

Objet de l’invention

Dans ce contexte, la présente invention propose un système decommande pour véhicule comprenant un module d’émission de trames descrutation (destinées à un identifiant), un module de réception de données (enprovenance de cet identifiant) et un processeur conçu pour commander unefonctionnalité du véhicule en fonction des données reçues, caractérisé en ce quele module de réception de données est conçu pour transmettre une instruction deréveil au processeur à réception de données en provenance d’un identifiant.

Ainsi, le processeur n’est actif que lorsque le traitement de données reçues d’un identifiant est requis, ce qui réduit la consommation électrique dusystème. D’autres caractéristiques envisageables de manière optionnelle (et doncnon-limitative) sont les suivantes : - le module d’émission est conçu pour basculer automatiquement d’unmode veille (à basse consommation) à un mode actif (à consommation nominale) ; - le module d’émission est conçu pour transmettre une instruction deréveil au module de réception de données ; - le module de réception de données est conçu pour basculerautomatiquement d’un mode veille (à consommation réduite) à un mode actif (àconsommation nominale) ; - le module de réception de données est conçu pour transmettre uneinstruction de réveil au module d’émission ; - le module de réception de données est un module de communicationsans fil ; - les données sont des données représentatives d’une distance estiméeentre le système et l’identifiant ; - le processeur est conçu pour commander la fonctionnalité seulement sila distance estimée est inférieur à un seuil de distance mémorisé par leprocesseur (et si en outre le processeur authentifie l’identifiant, par exemple envérifiant des données d’authentification de l’identifiant reçues par le module deréception de données). L’invention propose également un procédé de commande d’unefonctionnalité d’un véhicule comprenant les étapes suivantes : - émission de trames de scrutation destinées à un identifiant ; - à réception de données en provenance de l’identifiant, transmissiond’une instruction de réveil à un processeur ; - commande, par le processeur, d’une fonctionnalité du véhicule enfonction des données reçues.

Un tel procédé peut inclure en outre les étapes suivantes : - mesure, par l’identifiant, de la puissance d’un signal électromagnétiquecorrespondant aux trames de scrutation ; - estimation d’une distance entre le véhicule et l’identifiant en fonction dela puissance mesurée.

La fonctionnalité est par exemple alors commandée seulement si ladistance estimée est inférieure à un seuil de distance (et si en outre, commeindiqué ci-dessus, le processeur authentifie l’identifiant).

Description detaillee d’un exemple de réalisation

La description qui va suivre en regard des dessins annexés, donnés àtitre d’exemples non limitatifs, fera bien comprendre en quoi consiste l’invention etcomment elle peut être réalisée.

Sur les dessins annexés : - la figure 1 représente les éléments d’un système de commande et d’unidentifiant utiles à la compréhension de l’invention ; - la figure 2 est un logigramme représentant un procédé mis en oeuvrepar le système de commande de la figure 1 en l’absence d’identifiant à proximité ;et - la figure 3 est un logigramme représentant un procédé mis en oeuvrepar le système de commande et l’identifiant de la figure 1.

La figure 1 représente les éléments d’un système de commande 10 etd’un identifiant 20 utiles à la compréhension de l’invention.

Un tel système de commande 10 équipe un véhicule (par exemple unvéhicule automobile) de manière à commander la mise en oeuvre de certainesfonctionnalités du véhicule (telles que le déverrouillage des portes du véhicule, ledéploiement des rétroviseurs extérieurs du véhicule et/ou la mise sous tension decertains feux du véhicule) lorsque l’identifiant 20 (généralement porté par unutilisateur du véhicule) est détecté à une distance du véhicule inférieure à un seuilprédéterminé, comme expliqué ci-après en référence notamment à la figure 3.

De telles fonctionnalités (déclenchées automatiquement lorsquel’identifiant 20 est détecté à une distance inférieure à un seuil prédéterminé) sontparfois dénommées fonctionnalités d’accueil (ou "welcome" selon la terminologieanglo-saxonne).

Le système de commande 10 comprend un processeur 11, un moduled’émission basse-fréquence 12 et un module de communication sans fil 14.

Le processeur 11 est par exemple un microcontrôleur qui comprend unmicroprocesseur et au moins une mémoire mémorisant des instructions deprogramme d’ordinateur permettant la mise en oeuvre par le microcontrôleur desprocédés décrits ci-dessous lorsque ces instructions sont exécutées par le microprocesseur. La mémoire peut également mémoriser des donnéesreprésentatives de valeurs ou paramètres utilisés au cours de ces procédés, parexemple une distance estimée entre le système 10 et l’identifiant 20 (reçue del’identifiant 20 comme expliqué plus bas) et un seuil de distance prédéterminé.

Le processeur 11 est conçu pour basculer d’un mode veille (à faibleconsommation électrique) à un mode actif (à consommation électrique nominale)à réception d’une instruction de réveil, par exemple en provenance du module decommunication sans fil 14 comme décrit ci-dessous en référence à la figure 3.

Le processeur 11 fait par exemple partie d’une unité électronique decommande du véhicule. Le processeur 11 peut ainsi commander la mise enoeuvre d’au moins une des fonctionnalités précitées du véhicule, par exemple enenvoyant une instruction correspondante à un actionneur (non représenté) duvéhicule.

Le module d’émission basse-fréquence 12 comprend un circuitd’excitation 17 et une antenne 13, réalisée par exemple sous la forme d’une ferritebobinée. Le circuit d’excitation 17 peut fonctionner soit dans un mode veille (àbasse consommation), soit dans un mode actif (à consommation nominale).

Lorsqu’il fonctionne dans le mode actif, le circuit d’excitation 17 peutcommander le passage d’un courant dans l’antenne 13 de manière à émettre unsignal électromagnétique basse-fréquence (typiquement de fréquence inférieure à150 kHz) formant des trames de scrutation (ou de "polling" selon l’appellationanglaise parfois utilisée) destinées à l’identifiant 20, comme expliqué plus loin.

Le module de communication sans fil 14 comprend un circuit decommunication 16 et une antenne 15, réalisée par exemple sous la forme d’unepiste conductrice et conçue pour émettre et recevoir des signauxélectromagnétiques haute-fréquence (typiquement de fréquence supérieure à1 Mhz, voire à 500 MHz), ici dans la bande à 2,4 GHz.

Le module de communication sans fil 14 peut ainsi établir une liaisonsans fil avec d’autres appareils électroniques, ici une liaison de type "BluetoothLow Energÿ' (ou "BLE').

Le circuit de communication 16 peut lui aussi fonctionner soit dans unmode veille (à consommation réduite), soit dans un mode actif (à consommationnominale). Dans son mode actif, le circuit de communication 16 reste en attentede données émises par l’identifiant 20.

On peut toutefois prévoir que, lorsqu’il est dans son mode veille, le circuitde communication 16 se réveille périodiquement (pour une courte durée) pourvérifier que l’identifiant 20 n’est pas en train d’émettre des données,correspondant par exemple à un appui de l’utilisateur sur un bouton (nonreprésenté) de l’identifiant 20. (On prévoit de ce fait que l’émission de tellesdonnées par l’identifiant 20 soit réalisée pendant une durée supérieure au tempscumulé de cette période de réveil et de la durée de réveil.) Un tel réveil périodiqueest géré en interne par le circuit de communication 16 (indépendamment dessituations de réveil par le module d’émission basse-fréquence 12, comme décritci-dessous aux étapes E4 et E24).

Le circuit d’excitation 17 est (directement) relié au circuit decommunication 16 afin de lui communiquer notamment une instruction de réveil,comme expliqué plus loin. Une telle instruction de réveil est par exemple réalisée(comme une demande d’interruption ou IRQ) par un niveau donné de tension (parexemple un niveau haut) ou un changement de niveau de tension (front detension) sur une ligne électrique reliant le circuit d’excitation 17 et le circuit decommunication 16.

De même, le circuit de communication 16 est (directement) relié auprocesseur 11 afin de lui communiquer notamment une instruction de réveil,comme également expliqué plus loin. Ici également, une telle instruction de réveilest par exemple réalisée (comme une demande d’interruption ou IRQ) par unniveau donné de tension (par exemple un niveau haut) ou un changement deniveau de tension (front de tension) sur une ligne électrique reliant le circuit decommunication 16 et le processeur 11.

Le circuit de communication 16 et le processeur 11 peuvent en outre êtrereliés par une liaison série (par exemple de type SPI, I2C ou UART), par exemplepour transmettre au processeur 11 les données reçues par le circuit decommunication 16 et pour configurer éventuellement le circuit de communication16 sous le contrôle du processeur 11.

Le circuit d’excitation 17 et le processeur 11 peuvent en outreéventuellement être reliés directement entre eux, comme représenté en pointillésen figure 1, par exemple au moyen d’une liaison série permettant par exemple uneéventuelle configuration, par le processeur 11, du circuit d’excitation 17 et/ou latransmission, par le processeur 11, de données au circuit d’excitation 17 pour transmission à l’identifiant 20. L’identifiant 20 comprend une unité de commande 21, un circuit demesure 22 (qui forme un circuit de réception basse-fréquence et peut ainsirecevoir des données, telles qu’un code, émises par le module d’émission basse-fréquence 12) et un module de communication sans fil 24. L’unité de commande 21 est par exemple réalisée au moyen d’unmicroprocesseur et d’une mémoire. La mémoire mémorise notamment desinstructions de programme qui permettent, lorsqu’elles sont exécutées par lemicroprocesseur, la mise en oeuvre par l’unité de commande 21 des procédésdécrits ci-dessous. La mémoire mémorise également des valeurs ou paramètresutilisés au cours de ces procédés, par exemple une information indicative de lapuissance mesurée par le circuit de mesure 22 et la distance entre le véhicule(précisément le système 10 du véhicule) et l’identifiant 20 telle qu’estimée sur labase de cette information.

En variante, l’unité de commande 21 pourrait être réalisée sous la formed’un circuit intégré à application spécifique.

Le module de communication sans fil 24 est conçu pour établir uneliaison sans fil (ici de type "Bluetooth Low Energÿ' ou "BLE') avec d’autresappareils électroniques, en particulier avec le processeur 11 du système decommande 10 via le module de communication sans fil 14 mentionné plus haut.

Grâce à la liaison sans fil établie entre le module de communication sansfil 14 du système de commande 10 et le module de communication sans fil 24 del’identifiant 20, des données peuvent être échangées entre le processeur 11 duvéhicule et l’unité de commande 21 de l’identifiant 20, comme expliqué plus loin.

Dans certains modes de réalisation, le module de communication sans fil24 peut être intégré à l’unité de commande 21.

Le circuit de mesure 22 (ou circuit de réception basse-fréquence) estquant à lui conçu pour mesurer la puissance, au niveau de l’identifiant 20, dusignal électromagnétique émis par l’antenne 13 du module d’émission basse-fréquence 12 (conformément à une technique dite RSSI pour "Received SignalStrength Indication") et pour communiquer une information indicative de lapuissance mesurée au circuit de commande 21.

Comme expliqué ci-après, le circuit de commande 21 peut en déduireune estimation de la distance entre le véhicule et l’identifiant 20. L’identifiant 20 peut éventuellement comporter en outre des boutons decommande (non représentés), à l’aide desquels l’utilisateur peut commandercertaines au moins des fonctionnalités précitées ou d’autres fonctionnalités duvéhicule.

La figure 2 est un logigramme représentant un procédé mis en oeuvrepar le système de commande 10 en l’absence d’identifiant à proximité.

On considère au début de ce procédé que seul le circuit d’excitation 17est dans un mode actif (du fait d’un passage antérieur par l’étape E14 décrite plusbas), le processeur 11 étant en mode veille et le circuit de communication 16 étantégalement dans son mode veille.

Le circuit d’excitation 17 commande à l’étape E2 le passage d’un courantdans l’antenne 13, ce qui provoque la génération d’un signal électromagnétiquebasse-fréquence et l’émission d’au moins une trame de scrutation par le moduled’émission basse-fréquence 12.

Le module d’émission basse-fréquence 12 (précisément le circuitd’excitation 17) émet alors à l’étape E4 une instruction de réveil à destination ducircuit de communication 16, ici sous la forme d’un front de tension sur une ligneélectrique reliant le module d’émission basse-fréquence 12 et le circuit decommunication 16. À réception de cette instruction de réveil, le circuit de communication 16bascule (étape E6) dans son mode actif et se configure (étape E8) de manière àrecevoir d’éventuelles données émises par un identifiant situé à proximité.

De son côté, le circuit d’excitation 17 bascule dans son mode veille(étape E10), tout en programmant un réveil automatique après une périodeprédéterminée (comprise par exemple entre 1 s et 10 s).

Comme déjà indiqué, on considère ici le cas où aucun identifiant n’est àproximité et le module de communication sans fil 14 reste donc en attente dedonnées pendant une durée prédéterminée (comprise par exemple entre 10 ms et50 ms). À la fin de cette durée prédéterminée (c’est-à-dire par exemple àl’expiration d’un compteur initié lors de l’étape E8), le circuit de communicationbascule dans son mode veille (étape E12).

Ainsi, lorsqu’aucun identifiant n’est à proximité du véhicule, seuls lecircuit d’excitation 17 et le circuit de communication 16 sont périodiquement alimentés (le processeur 11 restant en mode veille). À la fin de la période prédéterminée, le circuit d’excitation 17 se réveilleautomatiquement (étape E14) et le procédé boucle à l’étape E2 décrite ci-dessuspour émission d’une nouvelle trame de scrutation.

La figure 3 est un logigramme représentant un procédé mis en oeuvrepar le système de commande 10 et l’identifiant 20.

Ce procédé débute dans les mêmes conditions (pour le système decommande 10) que le procédé de la figure 2, à savoir que seul le circuitd’excitation 17 est dans un mode actif (du fait par exemple d’un passage antérieurpar l’étape E14 décrite ci-dessus), que le processeur 11 est en mode veille et quele circuit de communication 16 est également dans son mode veille.

Toutefois, à la différence du procédé de la figure 2, l’identifiant 20 estdans la portée des signaux électromagnétiques échangés avec le système decommande 10.

Le procédé débute à l’étape E22, identique à l’étape E2, à laquelle lecircuit d’excitation 17 commande le passage d’un courant dans l’antenne 13, cequi provoque la génération d’un signal électromagnétique basse-fréquence etl’émission d’au moins une trame de scrutation par le module d’émission basse-fréquence 12. On décrit plus bas la réception d’une telle trame de scrutation parl’identifiant 20 (étape E32).

De son côté, le module d’émission basse-fréquence 12 (précisément lecircuit d’excitation 17) émet à l’étape E24 une instruction de réveil à destination ducircuit de communication 16 (de manière identique à ce qui a été décrit plus haut àl’étape E4). À réception de cette instruction de réveil, le circuit de communication 16bascule (étape E26) dans son mode actif et se configure (étape E28) de manièreà recevoir d’éventuelles données émises par un identifiant situé à proximité, ce demanière identique à ce qui a été décrit plus haut en référence à la figure 2.

Le circuit d’excitation 17 bascule quant à lui dans son mode veille (étapeE30), tout en programmant un réveil automatique après une périodeprédéterminée.

On remarque que jusqu’alors (c’est-à-dire tant que le module decommunication sans fil 14 n’a pas reçu une réponse d’un identifiant), le procédéde la figure 3 correspond précisément à celui de la figure 2. L’identifiant 20 étant présent dans la portée du signal électromagnétiqueémis par le module d’émission basse-fréquence 12, le circuit de mesure 22 reçoitla trame de scrutation et mesure la puissance du signal électromagnétique émispar le module d’émission basse-fréquence 12 (étape E32).

Le circuit de mesure 22 peut ainsi communiquer à l’unité de commande21 une information indicative de la puissance mesurée. L’unité de commande 21 reçoit cette information indicative de lapuissance mesurée et en déduit une estimation de la distance entre le véhicule etl’identifiant 20 (étape E34), précisément de la distance entre le système 10 etl’identifiant 20. L’unité de commande 21 peut ainsi commander à l’étape E36 l’émissionpar le module de communication sans fil 24 de données représentatives de ladistance estimée entre le système 10 et l’identifiant 20.

Le module de communication sans fil 24 de l’identifiant 20 transmet dece fait à l’étape E38 ces données représentatives de la distance estimée àdestination du module de communication sans fil 14 du système de commande 10du véhicule.

Les données représentatives de la distance estimée sont reçues par lemodule de communication sans fil 14 du système de commande 10 à l’étape E40.

On ne mentionne ici par souci de simplification que la transmission dedonnées relatives à la distance estimée, en provenance de l’identifiant 20 et àdestination du système de commande 10. D’autres données peuvent toutefois êtreéchangées en pratique entre les modules de communication sans fil 14, 24(éventuellement dans les deux directions), notamment en vue d’uneauthentification de l’identifiant 20 par le module de communication 14 du systèmede commande 10.

On peut prévoir par exemple à cet égard que les donnéesreprésentatives de la distance estimée soit accompagnées d’une signatureélectronique, générée par application d’un algorithme cryptographique designature aux données représentatives de la distance estimée (un tel algorithmecryptographique utilisant une clé privée mémorisée dans l’unité de commande 21).

Du fait de la réception de données (notamment représentatives de ladistance estimée) à l’étape E40, le module de communication sans fil 14(précisément le circuit de communication 16) ne poursuit pas son fonctionnement comme décrit ci-dessus en référence à la figure 2, mais comme suit. À réception des données en provenance de l’identifiant 20, le circuit decommunication 16 émet une instruction de réveil à destination du processeur 11(étape E42), ici comme déjà indiqué un front de tension sur une ligne électriquereliant le circuit de communication 16 et le processeur 11.

Le processeur 11 reçoit cette instruction de réveil, bascule en mode actifet s’initialise à l’étape E44.

Le circuit de communication 16 transmet alors les donnéesreprésentatives de la distance estimée au processeur 11 (étape E46), ainsiqu’éventuellement d’autres données reçues de l’identifiant 20 comme expliqué ci-dessus.

Le processeur 11 reçoit les données représentatives de la distanceestimée et peut ainsi comparer la distance estimée au seuil de distance mémoriséau sein du processeur 11 : le processeur détermine ainsi à l’étape E48 s’il peutautoriser la commande de la fonctionnalité (ce qui est le cas ici si la distanceestimée est inférieure au seuil de distance mémorisé).

Par souci de simplification, l’étape E48 se limite ici à la comparaison dela distance estimée au seuil de distance. On pourrait toutefois prévoir en pratiquela vérification d’au moins une autre condition par le processeur 11 avantd’autoriser la commande de la fonctionnalité, avec utilisation éventuelled’échanges de données entre le système de commande 10 et l’identifiant 20 (vialeurs modules de communication sans fil respectifs 14, 24), par exemple en vued’une authentification de l’identifiant 20 par le processeur 11.

Lorsque la condition précitée (distance estimée est inférieure au seuil dedistance), ainsi qu’éventuellement une ou plusieurs autre(s) condition(s), estremplie, le processeur 11 procède à l’étape E50 à la commande de lafonctionnalité concernée (par exemple comme expliqué plus haut le déverrouillagedes portes du véhicule, le déploiement des rétroviseurs extérieurs du véhicule oula mise sous tension de certains feux du véhicule), typiquement en émettant uneinstruction correspondante à destination d’un actionneur (non représenté).

Si en revanche une au moins des conditions n’est pas vérifiée par leprocesseur 11 (notamment si la distance estimée est supérieure au seuil dedistance), la fonctionnalité n’est pas mise en oeuvre.

Dans la description qui précède, le module d’émission basse-fréquence 12 se réveille périodiquement (étape E14) et transmet alors une instruction deréveil à destination du module de communication sans fil 14 (étape E4).

On pourrait toutefois prévoir en variante que le module decommunication sans fil 14 se réveille périodiquement et envoie une instruction deréveil au module d’émission basse-fréquence 12 afin que ce dernier émette unetrame de scrutation. Le reste du fonctionnement est inchangé (le module decommunication sans fil 14 attend une réponse éventuelle d’un identifiant et émetune instruction de réveil au processeur 11 lorsqu’il reçoit une telle réponse).

Selon une autre variante encore, le module d’émission basse-fréquence12 et le module de communication sans fil 14 peuvent chacun se réveillerpériodiquement afin respectivement d’émettre une trame de scrutation etd’attendre la réception d’éventuelles données en réponse en provenance d’unidentifiant.

Claims (4)

1. REVENDICATIONS

   1. Système de commande (10) pour véhicule comprenant : - un module d’émission (12) de trames de scrutation ; - un module de réception de données (14) ; - un processeur (11) conçu pour commander une fonctionnalité duvéhicule en fonction des données reçues ; le module de réception de données (14) étant conçu pour transmettreune instruction de réveil au processeur (11) à réception de données enprovenance d’un identifiant (20), caractérisé en ce que le module de réception de données est un modulede communication sans fil (14).
2. 2. Système selon la revendication 1, dans lequel le module d’émission(12) est conçu pour basculer automatiquement d’un mode veille à un mode actif. 3. Système selon la revendication 2, dans lequel le module d’émission(12) est conçu pour transmettre une instruction de réveil au module de réceptionde données (14). 4. Système selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le module deréception de données (14) est conçu pour basculer automatiquement d’un modeveille à un mode actif. 5. Système selon la revendication 4 prise dans la dépendance de larevendication 1, dans lequel le module de réception de données (14) est conçupour transmettre une instruction de réveil au module d’émission (12). 6. Système selon l’une des revendications 1 à 5, dans lequel lesdonnées sont des données représentatives d’une distance estimée entre lesystème (10) et l’identifiant (20), et dans lequel le processeur (11) est conçu pourcommander la fonctionnalité seulement si la distance estimée est inférieure à unseuil de distance mémorisé par le processeur (11). 7. Système selon la revendication 6, dans lequel le processeur (11) estconçu pour commander la fonctionnalité seulement si en outre le processeur (11)authentifie l’identifiant (20). 8. Procédé de commande d’une fonctionnalité d’un véhiculecomprenant les étapes suivantes : - émission par un module d’émission (12) de trames de scrutationdestinées à un identifiant (20) ; - à réception de données en provenance de l’identifiant, par un modulede réception de données (14), transmission d’une instruction de réveil à unprocesseur (11) ; - commande, par le processeur (11), d’une fonctionnalité du véhicule enfonction des données reçues caractérisé en ce que le module de réception de données est un modulede communication sans fil (14).
3. 9. Procédé selon la revendication 8, comprenant les étapes suivantes : - mesure, par l’identifiant (20), de la puissance d’un signalélectromagnétique correspondant aux trames de scrutation ; - estimation d’une distance entre le véhicule et l’identifiant (20) enfonction de la puissance mesurée.
4. 10. Procédé selon la revendication 9, dans lequel la fonctionnalité estcommandée seulement si la distance estimée est inférieure à un seuil de distance.