Brevet FR2953052A1 — publié le 20110527

53.052 L'invention concerne un procédé de communication sans fil entre une unité de commande, telle qu'une unité centrale intégrée dans un véhicule ou un outil externe de diagnostic manipulé par un interlocuteur, et un boîtier électronique monté sur un organe d'un véhicule. De plus en plus de véhicules automobiles possèdent des systèmes électroniques tels que systèmes de surveillance de paramètres de fonctionnement d'organes du véhicule ou systèmes d'accès pour le verrouillage et le déverrouillage des ouvrants du dit véhicule. Ces systèmes électroniques comportent classiquement des boîtiers électroniques, une unité centrale embarquée dans le véhicule, et des moyens de transmission associés à l'unité centrale et intégrés dans chaque boîtier électronique et adaptés pour permettre d'instaurer un dialogue entre la dite unité centrale et le dit boîtier électronique en vue de la mise en oeuvre d'une application donnée. A titre d'exemple de systèmes de surveillance, il peut être ainsi cité les systèmes de surveillance de paramètres de fonctionnement des roues d'un véhicule, comportant, montés sur chacune des dites roues, un boîtier électronique incorporant des capteurs dédiés à la mesure de paramètres, tels que pression ou température des pneumatiques équipant ces roues, et destinés à permettre d'informer le conducteur de toute variation anormale du paramètre mesuré. Concernant les transmissions de données entre l'unité centrale et un boîtier électronique et notamment la communication de données depuis l'unité centrale vers ce boîtier électronique, un procédé de communication usuel consiste - à transmettre des informations à destination du boîtier électronique sous forme soit de signaux continus constitués d'une onde porteuse, soit de signaux modulés par des données formant un message codé, - et à configurer le boîtier électronique de façon qu'il possède, d'une part, deux modes de réception dédiés respectivement, l'un à la détection de signaux continus constitués d'une onde porteuse spécifique, et l'autre à la détection de signaux modulés par des données, et d'autre part, une stratégie de basculement entre les dits modes de réception. Un des inconvénients d'un tel procédé de communication réside dans le fait que chaque basculement entraîne un « réveil » d'un étage de réception qui se traduit par un pic de consommation et qui, par conséquent, affecte la durée de vie de la pile intégrée dans le boîtier électronique. La présente invention vise à minimiser cet inconvénient et a pour principal objectif de fournir un procédé de communication permettant d'obtenir un compromis optimisé entre réactivité aux deux modes de stimulation, signaux continus et signaux modulés, et durée de vie des piles d'alimentation des boîtiers électroniques. A cet effet, l'invention concerne un procédé de communication d'informations à destination d'un boîtier électronique sous forme soit de signaux continus constitués d'une onde porteuse, soit de signaux modulés par des données formant un message codé, dont la stratégie de basculement entre les deux modes de réception consiste - à établir un état de veille permanente dans lequel le boîtier électronique est positionné dans son mode de réception de signaux continus, - et, lors de la réception d'un signal continu: à commander un basculement vers le mode de réception de signaux modulés pour une période de temps maximale prédéterminée T durant laquelle le boîtier électronique est programmé pour traiter les données de l'éventuel signal modulé détecté, et au terme de laquelle et en l'absence de détection d'un signal modulé durant cette période T, le boîtier électronique est programmé pour traiter la réception du signal continu à l'origine du basculement, et après traitement du signal modulé ou du signal continu, - à basculer vers l'état de veille permanente, dans lequel le boîtier électronique est positionné dans son mode de réception de signaux continus. L'invention a donc consisté • à instaurer une veille permanente en mode de réception de signaux continus, durant les fenêtres de temps, déterminées par l'application, pendant lesquelles les deux modes de communication sont utilisés, • à conditionner le basculement vers le mode de réception de signaux modulés uniquement lors de la réception préalable d'un signal continu, • et à traiter le signal détecté, continu ou modulé, avant de revenir à l'état de veille permanente. Il est à noter que le basculement de retour vers l'état de veille permanente peut, selon l'application, être suivi d'une commutation effective immédiate ou être différé selon des conditions définies par l'application (temporisation...) Par conséquent, les changements de mode n'interviennent que ponctuellement dans des conditions prédéterminées qui permettent de minimiser de façon optimale la fréquence de ces changements sans toutefois affecter la réactivité du procédé de transmission, du fait que la stratégie de basculement est conditionnée par la réception d'un signal continu. La conséquence directe d'une telle stratégie de basculement réside dans une réduction optimale de la consommation électrique qui peut conduire, au choix, soit à une diminution de la taille des piles, soit à une augmentation de la durée de vie de ces piles, soit à une augmentation des performances des composants intégrés dans lesboîtiers électroniques (implémentation de fonctions supplémentaires...) Selon un mode de mise en oeuvre avantageux, on dote chaque boîtier électronique d'un filtre présentant des caractéristiques déterminant un temps de réception minimal Tf avant validation de la réception d'un signal continu. Un tel filtre permet d'éviter des basculements et traitements intempestifs résultant par exemple de la réception de « bruits » Ce filtre peut être usuellement soit de type numérique (comptage du nombre de sinusoïdes du signal), soit de type analogique (mesure du temps de remplissage d'une capacité). De plus, dans la pratique, ce filtre est normalement adapté pour présenter un seuil compris entre 0,8 et 10 millisecondes. Selon un autre mode de mise en oeuvre avantageux de l'invention, on définit, pour la communication de signaux continus à destination d'un boîtier électronique, un protocole consistant • pour le boîtier électronique, à établir un cycle d'écoute de période de temps Tr, définissant, pour chaque période de temps Tr, un temps effectif de réception Tr (on) et un temps de non réception Tr (off), • et, pour l'unité de commande, à commander l'émission de signaux continus constitués d'une onde porteuse, pendant des durées d'émission au moins égales au temps de non réception Tr(off) additionné du temps de réception minimal Tf déterminé par le filtre. Un tel mode de mise en oeuvre permet, grâce à un découpage, de réduire la consommation des boîtiers électroniques, tout en garantissant la détection effective des signaux continus émis par l'unité de commande. II est à noter que, dans l'absolu, le temps d'émission requis pour garantir une réception effective est égal au temps de non réception Tr (off) du boîtier électronique lors de chaque période de réception Tr, additionné de la caractéristique temporelle Tf du filtre. Toutefois, cette durée de filtrage Tf est systématiquement inférieure au temps de réception effectif Tr (on) du boîtier électronique lors de chaque période de réception Tr, de sorte que les durées d'émission sont avantageusement choisies égales à Tr de façon à bénéficier d'une marge de sécurité garantissant la détection du signal continu. Selon un autre mode de mise en oeuvre avantageux, on établit, pour l'unité de commande, un cycle d'émission de période de temps Te, défini de façon que, pour chaque période de temps Te, le temps effectif d'émission Te (on) soit supérieur au temps de réception minimal Tf déterminé par le filtre des boîtiers électroniques, et le temps de non émission Te (off) soit inférieur ou égal à Tr (on) ù Tf, avec Tr (on) temps effectif de réception des boîtiers électroniques. Un tel mode de mise en oeuvre permet, grâce à un découpage, de réduire la consommation de l'unité de commande, tout en garantissant la réception effective par les boîtiers électroniques des signaux continus émis par la dite unité de commande. Selon un autre mode de mise en oeuvre avantageux de l'invention, on définit, pour la communication de signaux modulés à destination d'un boîtier électronique, un protocole consistant • pour l'unité de commande, à commander, en premier lieu, l'émission d'un signal continu d'une durée supérieure au temps de non réception Tr(off) du boîtier électronique additionné du temps de réception minimal Tf déterminé par le filtre du dit boîtier électronique, puis en second lieu, après un laps de temps prédéterminé Tb adapté pour garantir un basculement effectif du boîtier électronique vers le mode de réception de signaux modulés, l'émission de n trains de données identiques, avec n >_1, et, pour le boîtier électronique, à maintenir, après validation d'une réception de signal continu, le dit boîtier.électronique dans son mode de réception de signaux modulés pendant une période T au moins égale au temps d'émission des n trains de données identiques. Un tel protocole consiste donc, en premier lieu, à précéder l'émission de tout signal modulé d'un signal continu d'une durée garantissant sa réception par le boîtier électronique, suivi d'un laps de temps Tb de garantie d'un basculement effectif du dit boîtier électronique vers le mode de réception de signaux modulés. Le signal modulé comporte ensuite n trains de données, le nombre n de trains étant, en premier lieu, fonction des capacités de l'unité de commande et constituant un compromis entre le temps requis de réception et le taux de réception garanti. D'autres caractéristiques, buts et avantages de l'invention ressortiront de la description détaillée qui suit en référence aux dessins annexés qui en représentent à titre d'exemple non limitatif un mode de réalisation préférentiel. Sur ces dessins - la figure 1 est une vue de dessus schématique d'un véhicule doté d'un système de surveillance de paramètres de fonctionnement des roues du dit véhicule, et - la figure 2 est un schéma représentatif de l'algorithme de fonctionnement du procédé de communication objet de l'invention. Le procédé de communication selon l'invention peut être mis en oeuvre notamment en vue de la transmission des informations d'un système de surveillance, tel que celui représenté à la figure 1, adapté pour équiper un véhicule 1 muni de quatre roues chaussées classiquement d'un pneumatique : deux roues avant 2, 3 et deux roues arrière 4, 5. De tels systèmes de surveillance comportent classiquement, en premier lieu, associé à chaque roue 2-5, un boîtier électronique 6-9, par exemple solidarisé sur la jante de la dite roue de façon à être positionné à l'intérieur de l'enveloppe du pneumatique. Chacun de ces boîtiers électroniques 6-9 intègre par exemple des capteurs dédiés à la mesure de paramètres, tels que pression et/ou température du pneumatique, connectés à un microprocesseur relié à un émetteur/récepteur connecté à une antenne (non représentée). Le système de surveillance comprend, également, un calculateur centralisé ou unité centrale 11 comportant un microprocesseur et intégrant un émetteur/récepteur connecté à une antenne (non représentée), apte à émettre des signaux à destination des quatre boîtiers électroniques 6-9, et à recevoir des signaux en provenance des dits boîtiers électroniques. II est à noter que le nombre d'antennes pilotées par l'unité centrale 11 peut être supérieur et par exemple consister en une antenne disposée à proximité de chaque roue. De façon usuelle, un tel système de surveillance (notamment son unité centrale 11) est conçu de façon à informer le conducteur de toute variation anormale des paramètres mesurés par les capteurs associés aux roues 2-5. Le procédé de communication selon l'invention concerne la transmission, par l'unité centrale 11, d'informations à destination des boîtiers électroniques 6-9 sous forme soit de signaux continus constitués d'une onde porteuse, soit de signaux modulés par des données formant un message codé. Selon ce procédé, chaque boîtier électronique 6-9 possède, d'une part, deux modes de réception dédiés respectivement, l'un à la détection de signaux continus constitués d'une onde porteuse spécifique, et l'autre à la détection de signaux modulés par des données, et d'autre part, une stratégie de basculement entre les dits modes de réception. De plus, de façon spécifique selon l'invention et tel qu'illustré à la figure 2, la stratégie de basculement entre les deux modes de réception consiste - à établir, par défaut, un état de veille permanente « Veille CW » dans lequel le boîtier électronique 6-9 est positionné dans son mode de réception de signaux continus, et, lors de la réception d'un signal continu « CW ok • à commander un basculement du boîtier électronique 6-9 vers son mode de réception de signaux modulés « Ecoute DATA» pour une période de temps prédéterminée T durant laquelle le boîtier électronique 6-9 est programmé pour traiter les données de l'éventuel signal modulé détecté, « DATA ok », et au terme de laquelle, en l'absence de détection d'un tel signal modulé, « non DATA », le boîtier électronique 6-9 est programmé pour traiter le signal continu à l'origine du basculement, et, après traitement du signal modulé ou du signal continu, • à basculer vers l'état de veille permanente « Veille CW », dans lequel le boîtier électronique 6-9 est positionné dans son mode de réception de signaux continus. En outre, chaque boîtier électronique 6-9 comporte un filtre numérique ou analogique de détermination de la durée minimale Tf des signaux continus nécessaire pour que les dits signaux soient traités par les dits boîtiers électroniques. L'alimentation du récepteur de chaque boîtier électronique 6-9 est par ailleurs adaptée pour scinder le temps de réception en périodes de réception Tr, durant chacune desquelles on procède à un découpage adapté pour que le rapport cyclique représentatif du ratio du temps effectif de réception Tr (on) par la période Tr présente une valeur prédéterminée. A titre d'exemple, chaque période Tr peut ainsi être de l'ordre de 100 millisecondes, et le rapport cyclique égal à 10%, c'est-à-dire tel que le temps effectif de réception Tr (on) est égal à 10 millisecondes et le temps de non réception Tr (off) est de 90 millisecondes. De même, l'alimentation de l'émetteur de l'unité centrale 1 est adaptée pour scinder le temps d'émission en périodes de temps Te pour chacune desquelles, le temps effectif d'émission Te (on) est supérieur au temps de réception minimal Tf déterminé par le filtre des boîtiers électroniques, et le temps de non émission Te(off) est inférieur ou égal à Tr (on) û Tf, avec Tr (on) temps effectif de réception Tr (on) des boîtiers électroniques. Si l'on se réfère à l'exemple numérique ci-dessus, chaque période Te peut ainsi être égale à 29 millisecondes divisé en un temps d'émission Te (on) de 20 millisecondes et un temps de non émission Te (off) de 9 millisecondes. Ces données (filtre et cycles d'émission et de réception) permettent ainsi d'établir, pour la communication de signaux continus, un protocole consistant : • pour le boîtier électronique 6-9, à scinder, tel que précité, le temps de réception en périodes de réception Tr, ^ et, pour l'unité centrale 11, à commander l'émission de signaux continus constitués d'une onde porteuse, pendant des durées d'émission au moins égales Tf + Tr (off), dans la pratique choisies au moins égales a la période de réception Tr. Concernant la communication de signaux modulés à destination des boîtiers électroniques 6-9, le protocole consiste • pour l'unité de commande 11, à commander, en premier lieu, l'émission d'un signal continu d'une durée supérieure au temps de non réception Tr (off) du boîtier électronique 6-9 additionné du temps de réception minimal Tf déterminé par le filtre du dit boîtier électronique, puis en second lieu, après un laps de temps prédéterminé Tb adapté pour garantir un basculement effectif du boîtier électronique 6-9 vers le mode de réception de signaux modulés, l'émission de n trains de données identiques, avec n >_1, • et, pour le boîtier électronique 6-9, à maintenir ce dernier, après validation d'une réception de signal continu, dans son mode de réception de signaux modulés pendant une période T, par exemple égale 100 millisecondes, au moins égale au temps d'émission des n trains de données identiques. Un tel procédé de communication incorporant ces protocoles de communication permet d'obtenir un compromis optimisé entre réactivité aux deux modes de stimulation, signaux continus et signaux modulés, et durée de vie des piles d'alimentation des boîtiers électroniques.