Brevet FR2778261A1 — publié le 19991105

La présente invention concerne un système de pilo- tage du fonctionnement d'organes fonctionnels embarqués à bord d'un véhicule automobile. On connaît déjà dans l'état de la technique, des systèmes de pilotage de ce type qui comportent un calcula- teur associé à des moyens d'acquisition d'informations rela- tives à l'état d'activation et au comportement dynamique du véhicule et à des moyens de contrôle du fonctionnement des organes fonctionnels, à l'aide d'entités logicielles implan- tées dans ce calculateur. L'intégration de plus en plus importante de moyens électroniques et informatiques à bord des véhicules automo- biles, a amené à développer des calculateurs de plus en plus puissants. Ces calculateurs sont alors conçus pour gérer le fonctionnement d'une multitude de moyens d'acquisition de données et de moyens de contrôle du fonctionnement d'organes du véhicule. Cependant, la gestion du fonctionnement de l'ensem- ble de ces moyens pose un certain nombre de problèmes, no- tamment d'adaptabilité à l'état d'activation et au comporte- ment dynamique du véhicule. Le but de l'invention est donc de résoudre ces pro- blèmes. A cet effet, l'invention a pour objet un système de pilotage du fonctionnement d'organes fonctionnels embarqués à bord d'un véhicule automobile, du type comportant un cal- culateur associé à des moyens d'acquisition d'informations relatives à l'état d'activation et au comportement dynamique du véhicule et à des moyens de contrôle du fonctionnement des organes fonctionnels, à l'aide d'entités logicielles im- plantées dans ce calculateur, caractérisé en ce que le cal- culateur comporte des moyens d'analyse des informations d'état et de comportement du véhicule, pour déterminer la situation dans laquelle se trouve le véhicule et des moyens d'activation/ désactivation des entités logicielles implan- tées dans le calculateur, pour permettre l'activation des entités logicielles de contrôle du fonctionnement d'organes fonctionnels utiles dans la situation déterminée et la dés- activation des autres entités. Avantageusement, les entités logicielles sont répar- ties en catégories: - d'entités d'interfaçage de données avec les moyens d'acquisition et de contrôle, - d'entités de traitement de données vers et depuis les entités d'interfaçage, - d'entités d'applications pour l'exploitation des données issues des entités de traitement et la délivrance à celles-ci, d'informations de commande des organes fonction- nels, et - d'entités de supervision pour la sauvegarde de données relatives au véhicule et aux changements d'état et de comportement de celui-ci. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la des- cription qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant au dessin annexé, qui représente un schéma synoptique illustrant la structure et le fonctionne- ment d'un système de pilotage selon l'invention. On a en effet représenté sur cette figure, un sys- tème de pilotage du fonctionnement d'organes fonctionnels embarqués à bord d'un véhicule automobile, ce système com- portant un calculateur désigné par la référence générale 1. Ce calculateur est associé à des moyens d'acquisi- tion d'informations relatives à l'état d'activation et au comportement dynamique du véhicule, ces moyens d'acquisition étant désignés par exemple par les références générales 2 et 3 sur cette figure, et à des moyens de contrôle du fonction- nement d'organes fonctionnels, désignés par exemple par les références générales 4 et 5 sur cette figure. Pour illustrer le fonctionnement du système selon l'invention, on a représenté deux moyens d'acquisition d'in- formations et deux moyens de contrôle du fonctionnement de deux organes fonctionnels du véhicule. Il va de soi bien entendu qu'en réalité un nombre beaucoup plus important de moyens d'acquisition et de moyens de contrôle est utilisé dans un véhicule automobile. Le fonctionnement de ces différents moyens est géré par le calculateur à l'aide d'entités logicielles implantées dans celui-ci, comme cela est illustré. En fait, ces entités logicielles peuvent être répar- ties en différentes catégories. Une première catégorie concerne les entités d'inter- façage de données avec les moyens d'acquisition et de con- trôle. Ces entités sont désignées par la référence générale 6 sur cette figure et comportent par exemple des entités d'interfaçage 7 et 8 avec les moyens d'acquisition d'infor- mations et des entités d'interfaçage 9 et 10 avec les moyens de contrôle du fonctionnement des organes fonctionnels de ce véhicule. Ces entités constituent ce que l'on a coutume d'ap- peler les couches basses du calculateur. Ces entités dépendent bien entendu essentiellement de la technologie du matériel utilisé pour les moyens d'ac- quisition et les moyens de contrôle. Leur fonction est donc de constituer un tampon entre les moyens d'acquisition et les moyens de contrôle et des entités logicielles de traitement de données vers et depuis ces entités d'interfaçage 6, désignées par la référence gé- nérale 11 sur cette figure. Les données échangées entre les entités d'interfa- çage de données 6 et les moyens d'acquisition et de contrôle se présentent sous la forme de données physiques périphéri- ques qui représentent des grandeurs physiques. En effet, et à titre d'exemple, les moyens d'acqui- sition 2 peuvent être constitués par un capteur accéléromé- trique qui délivre alors une tension proportionnelle à une accélération. D'autres capteurs peuvent également délivrer des in- formations codées de manière temporelle. Par ailleurs, et si l'un des moyens de contrôle est un allumeur de déclenchement du fonctionnement d'un module à sac gonflable, comme les moyens désignés par la référence générale 4 sur cette figure, la mise à feu du module est provoquée par un courant électrique présentant une intensité donnée. Les entités de traitement de données 11 associées aux entités d'interfaçage 6, permettent quant à elles d'en- gendrer des informations totalement indépendantes des moyens technologiques mis en oeuvre. En effet, il existe une multitude de solutions tech- niques pour acquérir des informations et déclencher le fonc- tionnement d'organes. Cependant, ces entités de traitement 11 ne possèdent aucun pouvoir de décision sur la configuration ou le déclen- chement des organes du véhicule. Ils ne sont en effet pas habilités à modifier le comportement de ceux-ci, leur rôle étant essentiellement de constituer des générateurs de don- nées indépendantes de la technologie utilisée pour garantir la compatibilité ou le changement de technologie. Les données échangées entre les moyens d'interfaçage de données 6 et les moyens de traitement de données 11, sont des données numériques périphériques qui peuvent étre iden- tifiées par un codage informatique, par exemple sur 8, 16 ou 32 bits, signés ou non signés. Ces entités de traitement de données 11 sont reliées à des entités d'applications désignées par la référence gé- nérale 12 sur cette figure, pour l'exploitation des données issues de celles-ci et la délivrance à celles-ci, d'informa- tions de commande des organes fonctionnels. On trouve donc au niveau de ces entités d'applica- tions 12, différents moyens qui permettent d'exploiter les informations issues des couches inférieures de logiciel pour analyser celles-ci et prendre des décisions concernant le fonctionnement des organes fonctionnels, afin de transmettre aux couches inférieures, les informations de commande cor- respondantes. Ces entités d'applications 12 ont donc pour rôle d'exploiter les données acquises afin de commander les orga- nes fonctionnels en conséquence. Les données échangées entre les entités de traite- ment et les entités d'applications sont des données numéri- ques applicatives dont la syntaxe et la sémantique sont nor- malisées, c'est-à-dire codifiées de manière précise. Enfin, des entités 13 de supervision sont utilisées pour la sauvegarde des données relatives au véhicule et aux changements d'état et de comportement de celui-ci. Ces entités sont donc adaptées pour conserver une trace des différentes configurations du véhicule lors de son fonctionnement, pour faciliter la compréhension de celui-ci, notamment en cas de problèmes. Les données échangées entre ces entités de supervi- sion et les entités d'applications sont des données numéri- ques de supervision qui peuvent être stockées en mémoire par exemple. Par ailleurs, le calculateur 1 comporte également des moyens d'analyse des informations d'état et de comporte- ment du véhicule, pour déterminer la situation dans laquelle se trouve ce véhicule, ces moyens étant désignés par la ré- férence générale 14 sur cette figure et comportant également par exemple des programmes d'analyse. Ces moyens reçoivent alors différentes informations relatives à l'état et au comportement du véhicule à partir des entités logicielles décrites précédemment pour détermi- ner ce qui est communément appelé la situation de vie du vé- hicule. Les situations de vie d'un véhicule se définissent comme étant des périodes successives du cycle de vie du vé- hicule et qui sont caractérisées par une stabilité dans l'environnement depuis leur naissance jusqu'à leur dispari- tion. A titre d'exemple, la situation de vie d'un véhicule dépend directement de ses conditions dynamiques de fonction- nement et l'on peut déterminer par exemple des situations de vie correspondant à un véhicule à l'arrêt, un véhicule rou- lant, un véhicule en situation d'accident potentiel, un vé- hicule en situation d'accident inévitable, un véhicule en situation d'accident et un véhicule en situation d'après ac- cident. C'est ainsi par exemple que la situation de vie d'un véhicule à l'arrêt peut être déterminée lorsque d'une part, la vitesse du véhicule est nulle et que d'autre part, le calculateur est activé. Cette situation est propice pour autoriser des échanges interactifs entre le calculateur et un utilisateur du véhicule, comme par exemple le conducteur de celui-ci. En effet, celui-ci n'étant pas obligé de fournir un effort particulier pour conduire le véhicule, des échanges entre lui et le système peuvent être autorisés, sans que ce- la nuise à la sécurité du véhicule. D'une manière générale, cette situation de vie a un effet bénéfique sur la possibilité d'utiliser une interface homme/machine riche en interactivité. Dans la situation de vie de véhicule roulant, les échanges entre le conducteur du véhicule et le système s'ef- fectuent via une interface pauvre en interactivité. En effet, il serait maladroit, voire dangereux, qu'un système visant à protéger par exemple les occupants d'un véhicule, puisse distraire le conducteur et créer ainsi des perturbations dans la conduite du véhicule. La situation de vie de véhicule en situation d'acci- dent potentiel est déterminée lorsque le système évalue un risque d'accident, par exemple à partir d'informations rela- tives à un freinage d'urgence, une manoeuvre brusque du vo- lant de direction du véhicule, une réduction rapide de la distance entre le véhicule et un obstacle, etc. Ceci permet au système d'anticiper un accident po- tentiel en prenant par exemple des dispositions pour proté- ger les utilisateurs du véhicule. Dans le cas de la situation de vie du véhicule en situation d'accident inévitable, le système a déduit que l'accident est inévitable, à partir par exemple de la vi- tesse instantanée du véhicule, de la distance et de la vi- tesse d'un obstacle, etc. Il est donc intéressant d'anticiper les conditions de cet accident à venir pour déterminer des paramètres uti- les pour la situation de vie suivante, qui est la situation de vie du véhicule en accident. Dans cette situation de vie, le système peut par exemple être amené à gérer le déclenchement du fonctionne- ment des moyens de protection des utilisateurs du véhicule. Enfin, la situation de vie du véhicule en situation après accident peut être validée lorsqu'au moins un moyen de protection d'un utilisateur du véhicule s'est déclenché et peut également être utile par exemple pour signaler cet ac- cident grâce à des moyens de communication de type classi- que. On conçoit alors que les moyens 14 permettent à par- tir de différentes informations disponibles, de déterminer une situation de vie en temps réel en utilisant par exemple un tableau de classification, tel que le tableau 15 repré- senté sur la figure. Ce tableau peut en effet regrouper les différentes conditions permettant d'en déduire une situation de vie dé- terminée. A partir de cette détermination, les moyens 14 sont adaptés pour contrôler l'état d'activation ou de désactiva- tion des entités logicielles de contrôle du fonctionnement des organes fonctionnels du véhicule. En effet, il est possible de déterminer que dans telle ou telle situation de vie, telle ou telle entité logi- cielle doit être activée ou désactivée. Cette configuration d'activation et de désactivation des entités logicielles en fonction de la situation de vie détectée, peut être stockée par exemple dans un tableau tel que le tableau 16 représenté sur la figure. Ainsi à chaque état de vie du véhicule, les moyens d'analyse 14 des informations d'état et de comportement du véhicule déterminent quelles sont les entités logicielles du calculateur qui doivent être activées ou désactivées à par- tir des informations contenues dans le tableau 16 pour n'ac- tiver que les entités logicielles utiles dans une situation déterminée et désactiver les autres. Les différentes entités logicielles du calculateur sont donc définies comme appartenant d'une part à une classe fonctionnelle et d'autre part à une classe de contrôle, se- ion d'une part leur fonction et d'autre part la situation de vie du véhicule. On va décrire ci-après un exemple de fonctionnement du système selon l'invention permettant d'optimiser la pro- tection des utilisateurs d'un véhicule automobile. L'exemple est celui du contrôle du fonctionnement d'un module à sac gonflable implanté dans une planche de bord de véhicule automobile en regard d'un siège de passager avant de celui-ci, lorsqu'un siège enfant de type dos à la route est implanté sur ce siège. On sait en effet que dans ce cas, il convient d'in- hiber le fonctionnement du module à sac gonflable afin de réduire les risques de blessure de l'enfant. On va considérer dans l'exemple, que les moyens 2 sont des moyens de détection de l'installation d'un tel siège enfant sur le siège avant du véhicule et que les moyens 4 sont des moyens de déclenchement du fonctionnement du module à sac gonflable implanté dans la planche de bord en regard du siège. Lorsqu'une information relative à l'installation du siège enfant est détectée par les moyens 2, cette informa- tion est transmise aux différentes entités logicielles du calculateur pour permettre aux moyens d'analyse 14 de pren- dre en compte l'installation de ce siège enfant. Ces moyens d'analyse 14 déterminent alors une situa- tion de vie du véhicule à partir du tableau 15 et les infor- mations de commande correspondantes à partir du tableau 16. Ces informations concernent dans l'exemple l'inhibition du déclenchement du fonctionnement du module à sac gonflable. Le calculateur désactive alors les entités logiciel- les de gestion du fonctionnement du module à sac gonflable correspondant par exemple en désactivant les différentes en- tités logicielles correspondantes, au niveau des entités d'interfaçage, de traitement et d'applications. Lorsque le siège enfant est retiré du siège avant du véhicule, cette nouvelle situation est détectée et analysée pour autoriser à nouveau le déclenchement du fonctionnement du module à sac gonflable si nécessaire. Il va de soi bien entendu que d'autres exemples d'application peuvent être envisagés. En particulier, de nombreuses applications relatives à la sécurité des utilisateurs à bord des véhicules peuvent être envisagées, comme par exemple la protection adaptative en fonction de la morphologie des occupants du véhicule, la détection de la présence ou de l'absence d'un occupant sur un siège pour contrôler le déclenchement des moyens de pro- tection correspondants, etc... REVENDICATIONS 1. Système de pilotage du fonctionnement d'organes fonctionnels embarqués à bord d'un véhicule automobile, du type comportant un calculateur (1) associé à des moyens (2,3) d'acquisition d'informations relatives à l'état d'ac- tivation et au comportement dynamique du véhicule et à des moyens (4,5) de contrôle du fonctionnement des organes fonc- tionnels, à l'aide d'entités logicielles implantées dans ce calculateur, caractérisé en ce que le calculateur (1) com- porte des moyens (14) d'analyse des informations d'état et de comportement du véhicule, pour déterminer la situation dans laquelle se trouve le véhicule et des moyens (14) d'ac- tivation/désactivation des entités logicielles implantées dans le calculateur, pour permettre l'activation des entités logicielles de contrôle du fonctionnement d'organes fonc- tionnels utiles dans la situation déterminée et la désacti- vation des autres entités. 2. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que les entités logicielles sont réparties en catégories: - d'entités (6) d'interfaçage de données avec les moyens d'acquisition et de contrôle, - d'entités (11) de traitement de données vers et depuis les entités d'interfaçage (6), d'entités (12) d'applications pour l'exploitation des données issues des entités de traitement (11) et la dé- livrance à celles-ci, d'informations de commande des organes fonctionnels, et - d'entités de supervision (13) pour la sauvegarde de données relatives au véhicule et aux changements d'état et de comportement de celui-ci. 3. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les organes fonctionnels sont des organes de sécurité embarqués à bord du véhicule.