WO2025132995A1 - Circuit électronique et procédé d'alimentation en énergie sélective d'un sous-circuit électronique d'un circuit électronique - Google Patents
Circuit électronique et procédé d'alimentation en énergie sélective d'un sous-circuit électronique d'un circuit électronique Download PDFInfo
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Definitions
- the present invention addresses this problem of controlling the consumption of an electronic object by proposing a system making it possible to physically limit the consumption of electronic objects, whether communicating or not, to the strict minimum necessary to carry out the tasks for which they are intended.
- the present invention proposes an electronic circuit comprising means for controlling at least one power supply of at least one electronic sub-circuit, called sub-circuit, as a function of the execution of a predetermined functionality by the sub-circuit.
- such an electronic circuit is carried by an electronic object, such as a connected object, capable of implementing a plurality of functionalities such as turning on a radiator below a certain temperature or proposing to the user to turn on a lamp below a certain brightness threshold, or even detecting a presence...
- a connected object may comprise several sensors intended for example to measure brightness, temperature, pollution, or even to detect a presence...
- the electronic circuit comprises several sub-circuits, each of which can be dedicated to the execution of a determined functionality (such as taking a brightness measurement every 30 seconds, taking a temperature measurement every 10 seconds, etc.) and each of these sub-circuits can be powered selectively according to the principle of the invention.
- the control means are provided to control a plurality of power supplies relating to a plurality of sub-circuits, depending on the execution of a plurality of functionalities.
- control means control hardware means for selectively activating the power supply of the sub-circuit.
- control means correspond to decentralized software means.
- the software control of all the power supplies of the different sub-circuits of the electronic circuit is implemented in a decentralized manner, i.e. distributed over several points of the circuit, with or without the intermediary of hardware activation means such as switches.
- activation means such as switches.
- several software programs located at different locations of the circuit respectively control a plurality of switches corresponding respectively to the activation means for a sub-circuit.
- - controlling hardware means for selectively activating at least one power supply of the sub-circuit to trigger the at least one power supply of the sub-circuit, depending on the execution by the sub-circuit of a predetermined functionality
- the method according to the invention can be implemented in various ways, in particular in wired form or in software form.
- Figure 1 illustrates an example of an electronic circuit of an electronic object, according to the general principle of the invention
- Figure 2 illustrates an example of an electronic circuit of an electronic object, according to an embodiment of the invention
- Figure 3a illustrates an example of hardware activation means according to a first variant of the embodiment illustrated in Figure 2
- Figure 3b illustrates an example of hardware activation means according to a second variant of the embodiment illustrated in Figure 2
- Figure 4 illustrates the main steps of the selective energy supply method according to an embodiment of the invention.
- the general principle of the invention is based on the observation that the electronic circuits of an electronic object are mainly designed to be powered globally and permanently when the object is in operation.
- an electronic object whether communicating or not, is classically composed of a plurality of electronic components and the following major functionalities:
- the electronic components of such an object are permanently powered, whether or not they are used to carry out one or more of the object's functions when requested: data capture, data processing, storage, communication, display of information, etc.
- the invention proposes a solution based on the identification of subsystems, also called sub-circuits, in an electronic object and a differentiated, or selective, power supply of these different sub-circuits, only when they must be powered to perform a required functionality, thus minimizing the overall energy consumption of the object.
- each electronic object has parts of dedicated electronic circuits that are not used permanently to perform a functionality at a given time but to perform certain one-off or periodic operations, such as the implementation of presence, brightness, pollution, temperature, humidity, pressure sensors, or even internal current or voltage measurement sensors for example.
- certain one-off or periodic operations such as the implementation of presence, brightness, pollution, temperature, humidity, pressure sensors, or even internal current or voltage measurement sensors for example.
- the interactions of the object with its environment such as turning on an LED, producing a sound via a speaker, controlling a camera ... correspond to one-off functions that do not require a permanent power supply.
- the proposed technique is therefore based, initially, on the definition or identification of the sub-circuits of the electronic circuit of the object linked to a specific function, or a one-off or periodic operation of the electronic object.
- the architecture of the electronic circuit is designed taking into account these previously identified subcircuits so that they can be powered selectively, individually, by as many power supply lines as the components forming each subcircuit require. For example, some components require, to operate, a power supply of 1.8 Volts, others of 3 Volts, ... or with different amperages. There can therefore be, for the same subcircuit, several power supply lines, at different voltages or amperages, which can be controlled together thanks to the invention, so as to power all the components of the subcircuit.
- the invention also makes it possible to control individually each of the power supplies required for each subcircuit.
- the architecture of the electronic circuit takes this into account, for example by isolating this/these components to form a subcircuit of its own and therefore to be able to power it at the same time as one or other of the subcircuits to which it is connected.
- a power supply line is any means of supplying power to a component or sub-circuit, whether the power comes from a power source to which the electronic object is connected by a cable, from an internal power source in the object such as a battery or cell, disposable or rechargeable, or from a renewable energy source captured by the electronic object.
- a power line corresponds to a wire, on the electronic circuit, between the sub-circuit or component and the power source.
- the different supply lines provided for each sub-circuit are selectively controllable, so as to allow the execution, by each sub-circuit, of the functionality(s) for which it is designed, at the time when the execution of the functionality(s) is required.
- control means are provided and designed not only to be able to activate or not the power supply of one or more sub-circuits but also to obtain the information allowing to activate or not these power supplies at the right time, so that the electronic object operates reliably.
- the control means must in particular be informed of the requests for execution of the functionalities of the object in correlation with the sub-circuits concerned for the proper execution of these functionalities.
- the control means can be implemented in software and/or hardware, and can in particular be distinct from the global software and/or hardware intelligence allowing the operation of the connected object, or integrated into this global intelligence.
- the power supply 12 is shown schematically and may correspond to an external wired power source (the power cable is not shown), an external renewable energy source (the energy sensor is not shown) or an internal energy source (the battery or cell is not shown). A possible component or set of components for storing this energy is also not shown.
- the electronic sub-circuit 11 corresponds to a temperature sensor and therefore comprises all the electronic components necessary to measure the temperature in the environment in which the connected object is located and transmit this temperature information to the overall intelligence of the electronic object.
- This temperature sensor is powered by a single power supply 12 and, depending on the use made of the electronic object, is for example requested every 30 seconds to perform a temperature measurement.
- This sub-circuit therefore does not need to be powered permanently, but only every 30 seconds, the time of the temperature capture, which is possible with the present technique, thanks to the control means 13. Indeed, these control means 13 are able to activate the power supply 12 periodically for the temperature measurement and to deactivate this power supply after each temperature measurement.
- control of these power supply lines, via these control means 13, can be implemented in software and/or hardware, and in a centralized or non-centralized manner.
- control software intelligence a software system installed on the electronic circuit
- control software intelligence a software system installed on the electronic circuit
- the control is provided in a mixed manner by software elements and hardware elements.
- the software control intelligence is centralized, as in the first variant, but communicates with distributed hardware control means, capable of activating/deactivating all the power supply lines for all the sub-circuits.
- the software control intelligence is itself distributed in several places on the electronic circuit of the object, for example with several software programs running on several CPUs, or on several cores independently, and communicates with hardware control means which are also distributed, capable of activating/deactivating all of the power supply lines for all of the sub-circuits.
- control software intelligence is capable of controlling one or more power supply management “subsystems”, themselves controlling one or more subcircuits. Such power management “subsystems” may be co-located on the same circuit, distributed, in parallel, in cascade, etc.
- the control software intelligence is also capable of directly activating/deactivating the power supply of such subsystems, thus triggering, depending on the configurations, the power supplies of the subcircuits controlled by these subsystems.
- the hardware means are means for selectively activating the power supply of a sub-circuit, such as switches, and are described in more detail below.
- Figure 2 illustrates an example of an electronic circuit of an electronic object, according to an embodiment of the invention, in which two sub-circuits 11 and 21 are identified, respectively designed for the execution of the functionalities FCT1 and FCT2.
- the sub-circuit 11 corresponds to a temperature sensor as in the example of Figure 1
- the sub-circuit 21 corresponds to a presence sensor, the components of which are powered by two types of power supply 221 and 222 (for example 1.8 Volts and 3 Volts).
- the control means 13 are capable of activating the respective power supplies 12 and 22 of the sub-circuits 11 and 21, depending on the execution of the respective functionalities FCT1 (for example temperature measurement every 30 seconds) and FCT2 (for example presence detection over predetermined time slots).
- the two power supply lines 221 and 222 of the sub-circuit 21 are for example each connected to an electronic switch, commonly called a switch.
- This switch can be an electronic component specifically designed for this, allowing to connect/disconnect an input/output, as illustrated in Figures 3a and 3b, or a set of components providing this activation/deactivation (ON/OFF) functionality of the power supply lines of the sub-circuit (not illustrated).
- Figure 3a shows that, according to a first variant, the control means 13 control two switches SW21 and SW22, respectively to activate/deactivate the power supply lines 221 and 222 making it possible to power all the components of the sub-circuit 21.
- control means 13 control a single switch SW2, respectively to activate/deactivate, in a grouped manner, the power supply lines 221 and 222 making it possible to power all the components of the sub-circuit 21.
- such an electronic switch can also correspond to a software function controlling an input/output which will activate/deactivate a power supply line.
- step 41 the control means 13 (integrated or separated from the global intelligence of the electronic object or the electronic circuit 1) control the switch SW1 (illustrated in Figure 2) to activate the energy supply of the electronic sub-circuit 11 necessary for the execution of this FCT1 functionality
- step 42 once the electronic sub-circuit 11 is properly powered thanks to the correct switching of the switch SW1, the global software or hardware intelligence of the electronic circuit 1 performs the required functionality (for example recovering data corresponding to a temperature value via the sub-circuit 11)
- step 43 once the functionality has been executed/performed, the software intelligence or hardware again drives switch SW1 so that it cuts off the power supply to sub-circuit 11.
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Abstract
L'invention concerne un circuit électronique (1) comprenant des moyens de pilotage (13) d'au moins une alimentation en énergie (12) d'au moins un sous-circuit électronique (11), dit sous-circuit, en fonction de l'exécution d'une fonctionnalité prédéterminée par le sous-circuit.
Description
DESCRIPTION
TITRE : Circuit électronique et procédé d'alimentation en énergie sélective d'un sous-circuit électronique d'un circuit électronique.
1. Domaine technique
La présente invention se rapporte au domaine de l'instrumentation de l'environnement, par exemple via l'utilisation de capteurs ou d'objets électroniques communicants.
2. Art antérieur
L'instrumentation de l'environnement par l'utilisation de capteurs ou d'objets électroniques communicants est de plus en plus développée, notamment grâce à l'essor de l'internet des objets (loT pour « Internet of Things » en anglais), des objets connectés et de la miniaturisation de l'électronique. Ainsi, de nombreux types de capteurs et d'objets communicants existent pour instrumenter, i.e. équiper un environnement pour le surveiller, le protéger ou pour interagir avec cet environnement.
Par ailleurs, tous les objets connectés, capteurs ..., nécessitent, pour fonctionner, d'être alimentés en énergie soit de manière filaire, soit via une alimentation en énergie embarquée ou encore via une alimentation en énergie liée à la captation d'énergie ambiante.
De plus, pour une plus grande praticité liée essentiellement à la mobilité, la plupart des objets et équipements actuels comportent des piles, qu'il est nécessaire de changer ou de recharger régulièrement, imposant donc une interaction utilisateur. D'autres objets fonctionnent avec des énergies renouvelables (solaire, vent, vagues, vibrations...) qui, par nature, présentent une très forte variation dans leur capacité à apporter de l'énergie à l'objet. Avec ce type d'énergie, extrêmement fluctuante, la maîtrise de la consommation d'énergie, dans la durée, est indispensable, pour assurer d'une part le bon fonctionnement de l'objet, et d'autre part une durée de vie plus longue.
Par ailleurs, plus un objet intègre de composants électroniques (comme des capteurs, des composants de mesures ou de gestion interne, une partie communication, calcul, stockage...) liés à des fonctionnalités à exécuter/réaliser, plus cet objet nécessite d'énergie pour fonctionner.
Ainsi, la maîtrise de la consommation en énergie de ces différents objets électroniques est une véritable problématique à laquelle il devient urgent de répondre, notamment dans une approche de sobriété, voire de frugalité, énergétique.
3. Exposé de l'invention
La présente invention répond à cette problématique de maîtrise de la consommation d'un objet électronique en proposant un système permettant de limiter physiquement la consommation des objets électroniques, communicants ou non, au strict minimum nécessaire à la réalisation des tâches pour lesquels ils sont prévus.
Pour ce faire, la présente invention propose un circuit électronique comprenant des moyens de pilotage d'au moins une alimentation en énergie d'au moins un sous-circuit électronique, dit sous- circuit, en fonction de l'exécution d'une fonctionnalité prédéterminée par le sous-circuit.
De cette manière, les composants électroniques du sous-circuit ne sont pas alimentés en énergie en permanence mais uniquement en fonction de l'exécution de la fonctionnalité, réduisant ainsi fortement la consommation d'énergie du circuit électronique.
Pour ce faire, le circuit électronique comprend des moyens de pilotage de l'alimentation en énergie d'une partie de ces composants, identifiés comme un sous-circuit pour l'exécution d'une fonctionnalité donnée.
Par exemple, un tel circuit électronique est porté par un objet électronique, comme un objet connecté, apte à mettre en oeuvre une pluralité de fonctionnalités comme allumer un radiateur en dessous d'une certaine température ou proposer à l'utilisateur d'allumer une lampe en-dessous d'un certain seuil de luminosité, ou encore détecter une présence... Ainsi, un tel objet connecté peut comporter plusieurs capteurs destinés par exemple à mesurer la luminosité, la température, la pollution, ou encore à détecter une présence ... Pour assurer le bon fonctionnement de l'objet électronique, le circuit électronique comprend plusieurs sous-circuits, chacun pouvant être dédié à l'exécution d'une fonctionnalité déterminée (comme prendre une mesure de luminosité toutes les 30 secondes, prendre une mesure de température toutes les 10 secondes ...) et chacun de ces sous-circuits pouvant être alimenté en énergie de manière sélective selon le principe de l'invention. De ce fait, les moyens de pilotage sont prévus pour piloter une pluralité d'alimentations en énergie relatives à une pluralité de sous-circuits, en fonction de l'exécution d'une pluralité de fonctionnalités.
Selon un aspect particulier, les moyens de pilotage déclenchent l'alimentation en énergie du sous- circuit lorsque l'exécution de la fonctionnalité prédéterminée est requise et coupent l'alimentation en énergie du sous-circuit lorsque l'exécution de la fonctionnalité prédéterminée est terminée.
Ainsi, pour être plus précis, le sous-circuit est alimenté afin de pouvoir exécuter une fonctionnalité et n'est plus alimenté dès que l'exécution de la fonctionnalité est terminée, de sorte à ne consommer de l'énergie que lorsque l'il est utilisé pour réaliser une fonction requise.
Selon une caractéristique particulière, les moyens de pilotage pilotent des moyens matériels d'activation sélective de l'alimentation en énergie du sous-circuit.
Selon ce mode de réalisation, des moyens matériels permettent d'activer ou non l'alimentation en énergie d'un sous-circuit, comme par exemple un commutateur, lorsqu'ils sont pilotés par les moyens de pilotage du circuit. Par exemple, les moyens de pilotage basculent la position d'un commutateur pour qu'il alimente ou non un sous-circuit, au moment de l'exécution d'une fonctionnalité donnée.
Selon une variante, les moyens de pilotage correspondent à des moyens logiciels centralisés.
Ainsi, le pilotage de l'ensemble des alimentations en énergie des différents sous-circuits du circuit électronique est mis en oeuvre de manière logicielle et centralisée, i.e. à un seul endroit du circuit. Ainsi, un système logiciel unique permet, à réception d'une demande d'exécution d'une fonctionnalité, de déclencher directement l'alimentation en énergie du ou des sous-circuits concernés par l'exécution de cette fonctionnalité, avec ou sans l'intermédiaire des moyens d'activation matériels tels que des commutateurs.
Selon une autre variante, les moyens de pilotage correspondent à des moyens logiciels décentralisés. Ainsi, le pilotage logiciel de l'ensemble des alimentations en énergie des différents sous-circuits du circuit électronique est mis en oeuvre de manière décentralisée, i.e. répartie en plusieurs points du circuit, avec ou sans l'intermédiaire des moyens d'activation matériels tels que des commutateurs. Par exemple, plusieurs logiciels situés à différents endroits du circuit pilotent respectivement une pluralité de commutateurs correspondant respectivement aux moyens d'activation pour un sous-circuit.
L'invention concerne également un procédé d'alimentation en énergie sélective d'un sous-circuit électronique d'un circuit électronique comprenant :
- le pilotage de moyens matériels d'activation sélective d'au moins une alimentation en énergie du sous-circuit pour déclencher l'au moins une alimentation en énergie du sous-circuit, en fonction de l'exécution par le sous-circuit d'une fonctionnalité prédéterminée,
- l'exécution de la fonctionnalité par le sous-circuit,
- le pilotage de moyens matériels d'activation sélective d'au moins une alimentation en énergie du sous-circuit pour couper l'au moins une alimentation en énergie du sous-circuit.
Le procédé selon l'invention peut être mis en oeuvre de diverses manières, notamment sous forme câblée ou sous forme logicielle.
4. Liste des figures
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation particulier, donné à titre d'exemple illustratif et non limitatif, et des dessins annexés, parmi lesquels : la figure 1 illustre un exemple de circuit électronique d'un objet électronique, selon le principe général de l'invention ; la figure 2 illustre un exemple de circuit électronique d'un objet électronique, selon un mode de réalisation de l'invention ; la figure 3a illustre un exemple de moyens matériels d'activation selon une première variante du mode de réalisation illustré en figure 2 ;
la figure 3b illustre un exemple de moyens matériels d'activation selon une deuxième variante du mode de réalisation illustré en figure 2 ; la figure 4 illustre les principales étapes du procédé d'alimentation en énergie sélective selon un mode de réalisation de l'invention.
5. Description d'un mode de réalisation de l'invention
Le principe général de l'invention repose sur le constat que les circuits électroniques d'un objet électronique sont majoritairement conçus pour être alimentés de façon globale et permanente lorsque l'objet est en fonctionnement.
En effet, un objet électronique, qu'il soit communicant ou non, est classiquement composé d'une pluralité de composants électroniques et des grandes fonctionnalités suivantes :
- une alimentation en énergie, encore appelée alimentation,
- un stockage éventuel de cette énergie,
- une capacité de délivrance de cette énergie pour alimenter l'objet et ses différents composants,
- un certain nombre de fonctionnalités « utilisateurs », notées ci-après fonctionnalités, mises en oeuvre par un ou plusieurs systèmes/sous-systèmes électroniques, qui sont eux-mêmes composés d'un ou plusieurs composants électroniques alimentés par la partie énergie précitée.
Ainsi, les composants électroniques d'un tel objet sont alimentés en permanence, qu'ils soient utilisés ou non pour réaliser une ou plusieurs fonctionnalités de l'objet lorsque cela lui est demandé : captation de données, traitement des données, stockage, communication, affichage d'informations...
Or, cette alimentation en énergie permanente de l'ensemble de l'électronique n'est pas nécessaire car l'ensemble des fonctionnalités offertes par l'électronique ne sont pas toutes utilisées en même temps, et une partie de la consommation d'énergie d'un objet est inutile et, le cas échéant, réduit la durée de vie de certaines de ses sources d'énergie (batterie, pile...) en les déchargeant inutilement.
Ainsi, l'invention propose une solution basée sur l'identification de sous-systèmes, encore appelés sous-circuits, dans un objet électronique et une alimentation en énergie différenciée, ou sélective, de ces différents sous- circuits, uniquement lorsqu'ils doivent être alimentés pour réaliser une fonctionnalité requise, minimisant ainsi la consommation globale d'énergie de l'objet.
Comme décrit précédemment, chaque objet électronique possède des parties de circuits électroniques dédiés qui ne sont pas utilisés en permanence pour réaliser une fonctionnalité à un instant T mais pour réaliser certaines opérations ponctuelles ou périodiques, comme par exemple la mise en oeuvre de capteurs de présence, de luminosité, de pollution, de température, d'humidité, de pression, ou encore de capteurs de mesure de courant ou de tension interne par exemple. De même, les interactions de l'objet avec son environnement comme allumer une LED, produire un son via un haut-parleur, piloter
une caméra ... correspondent à des fonctionnalités ponctuelles ne nécessitant pas une alimentation en énergie permanente.
La technique proposée repose donc, dans un premier temps, sur la définition ou l'identification des sous-circuits du circuit électronique de l'objet liés à une fonction spécifique, ou une opération ponctuelle ou périodique de l'objet électronique.
Ensuite, l'architecture du circuit électronique est conçue en tenant compte de ces sous-circuits préalablement identifiés afin qu'ils puissent être alimentés de manière sélective, individuelle, par autant de lignes d'alimentation que le nécessitent les composants formant chaque sous-circuit. Par exemple certains composants nécessitent, pour fonctionner, une alimentation en 1,8 Volts, d'autres en 3 Volts, ... ou avec des ampérages différents. Il peut donc y avoir, pour un même sous-circuit, plusieurs lignes d'alimentation, à différents voltages ou ampérages, pouvant être pilotées ensemble grâce à l'invention, de sorte à alimenter tous les composants du sous-circuit. L'invention permet également de piloter unitairement chacune des alimentations nécessaires à chaque sous-circuit.
Selon une caractéristique particulière, il se peut également qu'un ou plusieurs composants soient utilisés par plusieurs sous-circuits pour exécuter des fonctionnalités utilisateur distinctes. Dans ce cas, l'architecture du circuit électronique en tient compte, par exemple en isolant ce/ces composants pour former un sous-circuit à lui seul et donc pour pouvoir l'alimenter en même temps que l'un ou l'autre des sous-circuits auquel il est relié.
Selon une caractéristique particulière permettant d'optimiser encore la consommation d'énergie de l'objet électronique, chaque sous-circuit, voire même chaque élément électronique, peut être conçu et choisi pour consommer lui-même le minimum possible (utilisation des composants matériels les plus économes en énergie par exemple, en respectant les autres contraintes électroniques nécessaires à la bonne réalisation de la fonctionnalité utilisateur).
On entend par ligne d'alimentation en énergie, ou ligne d'alimentation, tout moyen permettant d'apporter de l'énergie à un composant ou un sous-circuit, que l'énergie soit issue d'une source d'alimentation à laquelle l'objet électronique est connecté par un câble, d'une source d'énergie interne à l'objet telle qu'une batterie ou une pile, jetable ou rechargeable, ou encore d'une source d'énergie renouvelable captée par l'objet électronique. Concrètement, une ligne d'énergie correspond à un fil, sur le circuit électronique, entre le sous-circuit ou le composant et la source d'énergie.
Selon l'invention, les différentes lignes d'alimentation prévues pour chaque sous-circuit sont pilotables sélectivement, de sorte à permettre l'exécution, par chaque sous-circuit, de la ou des fonctionnalités pour laquelle/lesquelles il est conçu, au moment où l'exécution de la fonctionnalité ou des fonctionnalités est requise. Pour ce faire, des moyens de pilotage sont prévus et conçus non seulement
pour pouvoir activer ou non l'alimentation d'un ou plusieurs sous-circuits mais également pour obtenir l'information permettant d'activer ou non ces alimentations au bon moment, de sorte à ce que l'objet électronique fonctionne de manière fiable. Les moyens de pilotage doivent notamment être informés des demandes d'exécution des fonctionnalités de l'objet en corrélation avec les sous-circuits concernés pour la bonne exécution de ces fonctionnalités. Selon différentes variantes de réalisation, décrites ci-après, les moyens de pilotage peuvent être implémentés de manière logicielle et/ou matérielle, et peuvent notamment être distincts de l'intelligence logicielle et/ou matérielle globale permettant le fonctionnement de l'objet connecté, ou intégrés à cette intelligence globale.
Ce principe général est illustré en figure 1, pour un circuit électronique 1 d'un objet électronique (non représenté) comprenant un sous-circuit 11, alimenté par une source d'alimentation en énergie 12 pilotée par des moyens de pilotage 13, recevant en entrée une requête d'exécution Exec-FCT d'une fonctionnalité prédéterminée.
Sur la figure 1, l'alimentation en énergie 12 est représentée de façon schématique et peut correspondre à une source externe d'énergie filaire (le câble d'alimentation n'est pas représenté), une source externe d'énergie renouvelable (le capteur d'énergie n'est pas représenté) ou encore d'une source d'énergie interne (la batterie ou la pile n'est pas représentée). Un éventuel composant ou ensemble de composants pour stocker cette énergie n'est pas non plus représenté.
Par exemple, le sous-circuit électronique 11 correspond à un capteur de température et comprend donc tous les composants électroniques nécessaires pour mesurer la température dans l'environnement dans lequel se trouve l'objet connecté et transmettre cette information de température à l'intelligence globale de l'objet électronique. Ce capteur de température est alimenté par une alimentation unique 12 et, selon l'usage fait de l'objet électronique, est par exemple sollicité toutes les 30 secondes pour effectuer une mesure de température. Ce sous-circuit n'a donc pas besoin d'être alimenté en permanence, mais uniquement toutes les 30 secondes, le temps de la capture de température, ce qui est possible avec la présente technique, grâce aux moyens de pilotage 13. En effet, ces moyens de pilotage 13 sont aptes à activer l'alimentation 12 périodiquement pour la mesure de température et à désactiver cette alimentation après chaque mesure de température.
Pour ce faire, et selon différentes variantes de la technique proposée, le pilotage de ces lignes d'alimentation en énergie, via ces moyens de pilotage 13, peut être implémenté de manière logicielle et/ou matérielle, et de manière centralisée ou non.
Par exemple, selon une première variante, le pilotage est totalement centralisé, i.e. l'ensemble des lignes d'alimentation en énergie pour l'ensemble des sous-circuits est piloté par un système logiciel unique implanté sur le circuit électronique, appelée « intelligence logicielle de pilotage ».
Selon une deuxième variante, le pilotage est assuré de façon mixte par des éléments logiciels et des éléments matériels. Ainsi, l'intelligence logicielle de pilotage est centralisée, comme dans la première variante, mais communique avec des moyens matériels de pilotage répartis, aptes à activer/désactiver l'ensemble des lignes d'alimentation en énergie pour l'ensemble des sous-circuits.
Selon une troisième variante, l'intelligence logicielle de pilotage est elle-même répartie en plusieurs endroits sur le circuit électronique de l'objet, par exemple avec plusieurs logiciels fonctionnant sur plusieurs CPU, ou sur plusieurs coeurs de façon indépendante, et communique avec des moyens matériels de pilotage eux aussi répartis, aptes à activer/désactiver l'ensemble des lignes d'alimentation en énergie pour l'ensemble des sous-circuits.
Enfin, selon une quatrième variante, l'intelligence logicielle de pilotage est apte à piloter un ou plusieurs « sous-systèmes » de gestion d'alimentation en énergie, eux-mêmes pilotant un ou plusieurs sous-circuits. De tels « sous-systèmes » de gestion d'alimentation peuvent être colocalisé(s) sur le même circuit, répartis, en parallèle, en cascade ... L'intelligence logicielle de pilotage est également apte à activer/désactiver directement l'alimentation en énergie de tels sous-systèmes, déclenchant ainsi, selon les configurations, les alimentations des sous-circuits pilotés par ces sous-systèmes.
Concrètement, les moyens matériels sont des moyens d'activation sélective de l'alimentation en énergie d'un sous-circuit, comme par exemple des commutateurs, et sont décrits plus en détail ci- après.
La figure 2 illustre un exemple de circuit électronique d'un objet électronique, selon un mode de réalisation de l'invention, dans lequel deux sous-circuits 11 et 21 sont identifiés, respectivement conçus pour l'exécution des fonctionnalités FCT1 et FCT2. Par exemple, le sous-circuit 11 correspond à un capteur de température comme dans l'exemple de la figure 1, et le sous-circuit 21 correspond à un capteur de présence, dont les composants sont alimentés par deux types d'alimentation 221 et 222 (par exemple 1,8 Volts et 3 Volts). Les moyens de pilotage 13 sont aptes à activer les alimentations 12 et 22 respectives des sous-circuits 11 et 21, en fonction de l'exécution des fonctionnalités respectives FCT1 (par exemple mesure de température toutes les 30 secondes) et FCT2 (par exemple détection de présence sur des plages horaires prédéterminées).
Dans cet exemple de la figure 2, les deux lignes d'alimentation 221 et 222 du sous-circuit 21 sont par exemple reliées chacune à un commutateur électronique, communément appelé switch. Ce switch peut être un composant électronique spécifiquement conçu pour cela, permettant de connecter/déconnecter une entrée/sortie, comme illustré en figures 3a et 3b, ou un ensemble de composants fournissant cette fonctionnalité d'activation/désactivation (ON/OFF) des lignes d'alimentation en énergie du sous-circuit (non illustré). Ainsi, la figure 3a montre que, selon une
première variante, les moyens de pilotage 13 pilotent deux commutateurs SW21 et SW22, respectivement pour activer/désactiver les lignes d'alimentation 221 et 222 permettant d'alimenter tous les composant du sous-circuit 21. Selon une deuxième variante, illustrée en figure 3b, les moyens de pilotage 13 pilotent un seul commutateur SW2, respectivement pour activer/désactiver, de façon groupée, les lignes d'alimentation 221 et 222 permettant d'alimenter tous les composant du sous- circuit 21.
Selon une autre variante de réalisation, un tel commutateur électronique peut également correspondre à une fonction logicielle pilotant une entrée/sortie qui va activer/désactiver une ligne d'alimentation en énergie.
Quelle que soit l'implémentation de ces commutateurs, moyens matériels d'activation sélective ou moyens logiciels, ils sont pilotés par les moyens de pilotage eux-mêmes implémentés sous la forme d'une intelligence logicielle ou matérielle (micro-contrôleur ou micro-processeur).
Ainsi, lorsqu'une fonctionnalité « utilisateur » spécifique ou ponctuelle est requise, i.e. lorsque les moyens de pilotage reçoivent la requête ou l'information Exec-FCTl (par exemple la requête d'une mesure de température via un capteur dédié correspondant au sous-circuit 11), la technique proposée fonctionne ainsi, selon le procédé d'alimentation en énergie sélective illustré en figure 4 : étape 41 : les moyens de pilotage 13 (intégrés ou séparés de l'intelligence globale de l'objet électronique ou du circuit électronique 1) pilotent le switch SW1 (illustré en figure 2) pour activer l'alimentation en énergie du sous-circuit électronique 11 nécessaire à l'exécution de cette fonctionnalité FCT1, étape 42 : une fois que le sous-circuit électronique 11 est bien alimenté grâce au bon basculement du switch SW1, l'intelligence logicielle ou matérielle globale du circuit électronique 1 réalise la fonctionnalité requise (par exemple récupérer une donnée correspondant à une valeur de température via le sous-circuit 11), étape 43 : une fois la fonctionnalité exécutée/réalisée, l'intelligence logicielle ou matérielle pilote à nouveau le switch SW1 pour qu'il coupe l'alimentation en énergie du sous-circuit 11.
Ainsi, la technique proposée permet de n'utiliser qu'une quantité minimale d'énergie pour réaliser la fonctionnalité adéquate, et ce, uniquement lorsque les fonctionnalités à exécuter sont requises. Le reste du temps, même si l'objet électronique est fonctionnel, les sous-circuits non concernés par l'exécution d'une fonctionnalité en cours ne sont physiquement pas alimentés.
De plus, grâce à la baisse de l'énergie consommée à tout instant, il est possible de minimiser le « talon énergétique » nécessaire pour faire fonctionner à minima l'objet en question, ce qui a pour effet de permettre une conception différente de cet objet en termes de consommation d'énergie. Ainsi, grâce
à la mise en œuvre de la présente invention, les fabricants d'objets électroniques (communicants ou non) peuvent se tourner vers des sources d'alimentations tirant leur énergie de l'environnement ambiant (panneaux solaires, gradient thermique, mouvement, vibrations...) plutôt que de piles pour alimenter en énergie leurs objets, ce qui est difficilement envisageable actuellement pour des objets électroniques conçus pour que l'ensemble de l'électronique soit alimenté en permanence. En effet, la sobriété et la frugalité énergétiques d'un circuit électronique conçu selon la présente invention permet d'envisager l'utilisation de sources d'énergie renouvelables sans impacter le fonctionnement de l'objet électronique et donc de concevoir l'objet électronique de manière totalement différente.
Claims
1. Circuit électronique (1), caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de pilotage (13) d'au moins une alimentation en énergie (12) d'au moins un sous-circuit électronique (11), dit sous-circuit, en fonction de l'exécution d'au moins une fonctionnalité prédéterminée par ledit au moins un sous- circuit et en ce que les moyens de pilotage (13) déclenchent l'au moins une alimentation en énergie du sous-circuit (11) lorsque l'exécution de la fonctionnalité prédéterminée est requise et coupent l'au moins une alimentation en énergie du sous-circuit (11) lorsque l'exécution de la fonctionnalité prédéterminée est terminée.
2. Circuit électronique selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de pilotage (13) pilotent des moyens matériels (SW1, SW2, SW21, SW22) d'activation sélective de l'au moins une alimentation en énergie du sous-circuit.
3. Circuit électronique selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de pilotage (13) correspondent à des moyens logiciels centralisés.
4. Circuit électronique selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de pilotage (13) correspondent à des moyens logiciels décentralisés.
5. Procédé d'alimentation en énergie sélective d'un sous-circuit électronique d'un circuit électronique, caractérisé en ce qu'il comprend :
- le pilotage (41) de moyens matériels d'activation sélective d'au moins une alimentation en énergie du sous-circuit pour déclencher l'au moins une alimentation en énergie du sous-circuit, lorsque l'exécution d'une fonctionnalité prédéterminée par le sous-circuit est requise,
- l'exécution (42) de la fonctionnalité par le sous-circuit,
- le pilotage (43) de moyens matériels d'activation sélective d'au moins une alimentation en énergie du sous-circuit pour couper l'au moins une alimentation en énergie du sous-circuit lorsque l'exécution de la fonctionnalité prédéterminée est terminée.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FRFR2314753 | 2023-12-21 | ||
| FR2314753A FR3157711A1 (fr) | 2023-12-21 | 2023-12-21 | Circuit électronique et procédé d’alimentation en énergie sélective d’un sous-circuit électronique d’un circuit électronique. |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2025132995A1 true WO2025132995A1 (fr) | 2025-06-26 |
Family
ID=90717895
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/EP2024/087716 Pending WO2025132995A1 (fr) | 2023-12-21 | 2024-12-19 | Circuit électronique et procédé d'alimentation en énergie sélective d'un sous-circuit électronique d'un circuit électronique |
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| Country | Link |
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Citations (2)
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|---|---|---|---|---|
| US20170277248A1 (en) * | 2016-03-23 | 2017-09-28 | Casio Computer Co., Ltd. | Electronic apparatus efficiently conducting power supply control |
| EP3454451A1 (fr) * | 2016-07-12 | 2019-03-13 | Shenzhen Goodix Technology Co., Ltd. | Appareil portable et procédé qui peuvent réaliser une gestion d'alimentation électrique |
-
2023
- 2023-12-21 FR FR2314753A patent/FR3157711A1/fr active Pending
-
2024
- 2024-12-19 WO PCT/EP2024/087716 patent/WO2025132995A1/fr active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20170277248A1 (en) * | 2016-03-23 | 2017-09-28 | Casio Computer Co., Ltd. | Electronic apparatus efficiently conducting power supply control |
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR3157711A1 (fr) | 2025-06-27 |
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