Brevet FR3009151A1 — publié le 20150130

PROCÉDÉ D'ÉCHANGE DE DONNÉES ENTRE UN ÉQUIPEMENT DE CONTRÔLE D'UN SYSTÈME ET DES ÉQUIPEMENTS MAIN LIBRE RÉVEILLÉS SIMULTANÉMENT Domaine technique de l'invention L'invention concerne l'échange de données par voie d'ondes (radiofréquences) entre un équipement de contrôle, installé dans un système, et des équipements de type dit main libre. 10 Etat de l'art Certains systèmes, comme par exemple certains véhicules (éventuellement de type automobile), comprennent un équipement de contrôle qui est chargé d'échanger des données par voie d'ondes à très courte portée 15 avec des équipements de type dit main libre, comme par exemple une télécommande portative (parfois appelée « plip » ou clé électronique), ou un téléphone portable intelligent (ou « smartphone »), ou une montre intelligente (ou « smartwatch »), ou encore une tablette électronique. Cet échange de données est destiné à permettre à l'équipement de contrôle de récupérer des 20 informations stockées dans les équipements main libre ou de recevoir des instructions (ou ordres) propres à contrôler au moins partiellement une ou plusieurs fonctions offertes par le système considéré. A titre d'exemple, un équipement main libre peut fournir un identifiant confidentiel, ou la valeur d'une grandeur, ou une consigne de fonctionnement 25 ou un ordre de démarrage d'un dispositif embarqué dans le système, ou un ordre de verrouillage/déverrouillage de porte(s), ou encore un ordre de fermeture/ouverture motorisée d'ouvrant(s). Comme le sait l'homme de l'art, pour que ce type d'échange de données puisse ce faire, il faut tout d'abord que les équipements main libre 30 aient été préalablement réveillés par l'équipement de contrôle au moyen d'un signal de réveil, généralement de type basse fréquence, puis que les équipements main libre se fassent authentifier par l'équipement de contrôle. Cette authentification nécessite que chaque équipement main libre réveillé transmette à l'équipement de contrôle au moins une trame d'annonce sur au moins un canal de fréquence prédéfini. Par exemple, lorsque le protocole d'échange de données est bluetooth smart® (également connu sous l'acronyme BLE (pour « Bluetooth Low Energy » - version basse consommation d'énergie)), le réveil d'un équipement main libre déclenche son placement dans un état d'annonce (ou « advertising state ») pendant lequel il transmet à l'équipement de contrôle un groupe de trois trames d'annonce identiques sur trois canaux de fréquence prédéfinis o (actuellement référencés 37, 38 et 39) pendant un premier intervalle d'annonce (ou « advertising interval »), puis ce même groupe de trois trames d'annonce identiques sur ces mêmes canaux de fréquence mais avec un décalage aléatoire par rapport à la fin du premier intervalle d'annonce. Lorsque plusieurs équipements main libre sont réveillés sensiblement 15 simultanément, ils transmettent sensiblement simultanément leurs groupes de trame(s) pendant le premier intervalle d'annonce, et donc l'équipement de contrôle va recevoir sensiblement simultanément ces groupes, ce qui peut induire des interférences ou un brouillage de nature à l'empêcher de recevoir suffisamment correctement certaines au moins des trames. Ce problème ne 20 survient généralement plus lors de la réception du même groupe de trame après la fin du premier intervalle d'annonce du fait que les équipements main libre transmettent alors leurs groupes de trame(s) respectifs avec des décalages aléatoires différents par rapport à la fin du premier intervalle d'annonce. Par conséquent, le mode de transmission des groupes de trame(s) 25 actuel s'avère assez satisfaisant lorsque l'on n'a pas besoin d'échanger les données très rapidement, mais il s'avère inadapté lorsque l'on a besoin d'une grande réactivité nécessitant une réception fiable des groupes de trame(s) pendant le premier intervalle d'annonce. 30 Résumé de l'invention L'invention a notamment pour but d'améliorer la situation lorsqu'une grande réactivité est requise, et si possible de garantir la réception des premières trames d'annonce (ou « advertising ») quel que soit le canal écouté à l'instant considéré. Elle propose notamment à cet effet un procédé, destiné à permettre un échange de données par voie d'ondes entre un équipement de contrôle, installé dans un système, et au moins deux équipements de type dit main libre, disposant d'identifiants connus de l'équipement de contrôle, et comprenant : - une étape (i) dans laquelle l'équipement de contrôle transmet un signal de réveil aux équipements main libre afin de déclencher leur réveil sensiblement à un même instant de réveil, et - une étape (ii) dans laquelle chacun des équipements main libre réveillés io transmet à l'équipement de contrôle au moins une trame d'annonce sur au moins un canal de fréquence prédéfini en vue de son authentification préalable à l'échange de données. Ce procédé se caractérise par le fait que dans l'étape (ii) les équipements main libre transmettent leurs trames d'annonce respectives avec 15 des décalages temporels prédéfinis par rapport à l'instant de réveil et qui sont fonction de leurs identifiants respectifs. Par exemple, dans l'étape (ii) les décalages temporels prédéfinis peuvent être égaux à des valeurs multiples d'une durée choisie qui est supérieure à une durée prédéfinie d'une trame d'annonce. 20 Par ailleurs, les échanges de données par voie d'ondes entre l'équipement de contrôle et les équipements main libre peuvent, par exemple, être conformes au protocole bluetooth smart®. L'invention propose également un équipement de type dit main libre, disposant d'un identifiant et propre, en cas de réveil à un instant de réveil par 25 un signal de réveil transmis par un équipement de contrôle installé dans un système, à transmettre à cet équipement de contrôle au moins une trame d'annonce sur au moins un canal de fréquence prédéfini avec un décalage temporel prédéfini par rapport à l'instant de réveil fonction de son identifiant, en vue de son authentification préalable à un échange de données. 30 Dans un tel équipement main libre, le décalage temporel prédéfini peut être égal à une valeur multiple d'une durée choisie qui est supérieure à une durée prédéfinie d'une trame d'annonce. Par ailleurs, un tel équipement main libre peut, par exemple, être .4 agencé pour échanger des données par voie d'ondes avec l'équipement de contrôle conformément au protocole bluetooth smart®. L'invention propose également un équipement de contrôle, propre à être installé dans un système et à échanger des données par voie d'ondes avec au moins deux équipements de type dit main libre disposant d'identifiants qu'il connait, après leur avoir transmis un signal de réveil propre à déclencher leur réveil sensiblement à un même instant de réveil. Cet équipement de contrôle se caractérise par le fait qu'il est agencé pour transmettre à chaque équipement main libre, lors d'une phase d'appairage, des données associées à son identifiant et représentatives d'un décalage temporel prédéfini qu'il devra appliquer par rapport à l'instant de réveil avant de procéder à une transmission d'au moins une trame d'annonce sur au moins un canal de fréquence prédéfini en vue de son authentification préalable à un échange de données. L'invention propose également un système comprenant un équipement de contrôle du type de celui présenté ci-avant et propre à échanger des données avec au moins deux équipements main libre du type de celui présenté ci-avant. Un tel système peut, par exemple, constituer un véhicule, 20 éventuellement de type automobile. Brève description des dessins D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à l'examen de la description détaillée ci-après, et des dessins annexés, sur 25 lesquels : - la figure 1 illustre de façon schématique et fonctionnelle, dans une vue du dessus, un exemple de véhicule automobile comprenant un équipement de contrôle selon l'invention propre à échanger des données par voie d'ondes avec des équipements main libre selon l'invention (ici au nombre de trois), 30 et la figure 2 illustre de façon schématique au sein de diagrammes temporels un exemple de transmission d'un signal de réveil par un équipement de contrôle selon l'invention et de groupes de trois trames par trois équipements main libre selon l'invention, et un exemple de réception des premières trames de ces groupes par l'équipement de contrôle. Description détaillée L'invention a notamment pour objet de proposer un procédé destiné à permettre un échange de données par voie d'ondes entre un équipement de contrôle EC, installé dans un système V, et au moins deux équipements de type dit main libre Ej. Dans ce qui suit, on considère, à titre d'exemple non limitatif, que le o système V est un véhicule de type automobile. Il s'agit par exemple d'une voiture, d'un autocar (ou bus), d'un camion ou d'un véhicule utilitaire. Mais l'invention n'est pas limitée à ce type de système. Elle concerne en effet, notamment, tout type de véhicule (terrestre, maritime (ou fluvial), ou aérien), les bâtiments, les installations industrielles, les systèmes d'alarme, les 15 appareils électroménagers, et la domotique. On a schématiquement et fonctionnellement représenté sur la figure 1 un système V, ici un véhicule automobile V, muni d'un équipement de contrôle EC chargé d'échanger des données avec des équipements main libre Ej (ici, j = 1 à 3). Dans cet exemple non limitatif, le véhicule V comprend également un 20 réseau de communication RC, éventuellement de type multiplexé, permettant à certains équipements embarqués et raccordés à lui, et notamment à l'équipement de contrôle EC, d'échanger entre eux des données par voie filaire. On entend ici par « équipement main libre » un équipement Ej associé 25 à un identifiant, qui a été appairé avec un équipement de contrôle EC lors d'une phase d'enregistrement pendant laquelle il a fourni cet identifiant, qui est la plupart du temps dans un état de veille afin de ne pas trop consommer d'énergie, et qui peut être réveillé par cet équipement de contrôle EC au moyen d'un signal de réveil SR, par exemple de type basse fréquence, afin 30 d'être placé dans un état d'annonce (ou « advertising state ») propre à permettre son authentification par l'équipement de contrôle EC en vue d'un échange de données par voie d'ondes (radiofréquences). Une fois placé dans cet état d'annonce (débutant à un instant de réveil tO correspondant à la réception d'un signal de réveil SR), l'équipement main libre Ej transmet par voie d'ondes à l'équipement de contrôle EC au moins une trame d'annonce sur au moins un canal de fréquence prédéfini, en vue de son authentification. Par exemple, un équipement main libre Ej peut être une 5 télécommande portative (ou plip ou encore clé électronique), ou un téléphone portable intelligent (ou smartphone), ou une montre intelligente (ou smartwatch), ou encore une tablette électronique. Dans le cas d'un véhicule V, l'équipement main libre Ej peut, par exemple, fournir un identifiant confidentiel, ou une valeur d'une grandeur, ou une consigne de fonctionnement ou un ordre io de démarrage d'un dispositif embarqué (comme par exemple un dispositif de pré-conditionnement ou de climatisation), ou un ordre de verrouillage/déverrouillage de porte(s), ou un ordre de fermeture/ouverture motorisée d'ouvrant(s), ou encore un ordre de démarrage du moteur. On notera que l'équipement de contrôle EC comprend un module de 15 communication MC capable d'émettre et de recevoir des trames de données, et des moyens de contrôle couplés au module de communication MC et par exemple agencés sous la forme d'une combinaison de circuits électroniques (ou « hardware ») et de modules logiciels (ou « software »). A titre d'exemple, un tel équipement de contrôle EC peut être agencé sous la forme d'un 20 calculateur. Comme évoqué plus haut, l'invention propose notamment un procédé destiné à permettre l'échange de données par voie d'ondes entre l'équipement de contrôle EC et les équipements main libre Ej. Ce procédé comprend deux étapes (i) et (ii) qui sont décrites ci-après en référence aux diagrammes 25 temporels de la figure 2. Dans l'étape (i) du procédé selon l'invention, l'équipement de contrôle EC transmet (par voie d'ondes au moyen de son module de communication MC) un signal de réveil SR, par exemple de type basse fréquence, aux équipements main libre Ej qui sont situés dans son environnement immédiat, 30 afin de déclencher leur réveil sensiblement à un même instant de réveil tO. Cette étape (i), matérialisée par le diagramme du haut de la figure 2, est destinée à déclencher le placement immédiat des équipements main libre Ej dans leur état d'annonce. Dans l'étape (ii) du procédé selon l'invention, les équipements main libre Ej réveillés (et donc placés dans leur état d'annonce) transmettent à l'équipement de contrôle EC au moins une trame d'annonce, sur au moins un canal de fréquence prédéfini, avec des décalages temporels dtj prédéfinis par rapport à leur instant de réveil tO et qui sont fonction de leurs identifiants respectifs, en vue de leur authentification préalable à un échange de données. Chaque décalage temporel prédéfini dtj a été préalablement attribué à l'équipement main libre Ej considéré par l'équipement de contrôle EC, par exemple lors de la phase d'appairage (ou d'enregistrement). Plus précisément, o lors d'une phase d'appairage avec un équipement main libre Ej, l'équipement de contrôle EC transmet à cet équipement main libre Ej des données associées à son identifiant et qui sont représentatives du décalage temporel prédéfini dtj qu'il devra appliquer par rapport à son instant de réveil tO avant de procéder à la transmission d'au moins une trame d'annonce sur au moins un 15 canal de fréquence prédéfini, en vue de son authentification préalable à un échange de données. L'équipement de contrôle EC stocke donc chaque décalage temporel prédéfini dtj en correspondance de l'identifiant de l'équipement main libre Ej associé. Sur la figure 2, chaque trame de données transmise (ou reçue) est 20 matérialisée par un carré. Comme illustré non limitativement, dans l'état d'annonce chaque équipement main libre Ej transmet ici à l'équipement de contrôle EC un groupe de trois trames d'annonce (par exemple identiques) sur trois canaux de fréquence prédéfinis pendant un premier intervalle d'annonce (ou « advertising interval ») IA débutant à un instant qui est égal à la somme 25 de l'instant de réveil tO et du décalage temporel prédéfini dtj. Ici, le premier équipement main libre El transmet à l'équipement de contrôle EC une première trame d'annonce (carré gris clair) dans un premier canal à l'instant tO car le décalage temporel prédéfini dtl qui lui a été attribué est nul. Cet instant tO définit alors le début du premier intervalle d'annonce IA 30 du premier équipement main libre E1. Puis, le premier équipement main libre El transmet à l'équipement de contrôle EC une deuxième trame d'annonce (carré gris foncé) dans un deuxième canal (ici après un instant tl), et une troisième trame d'annonce (carré noir) dans un troisième canal (ici après un ,s instant t2). Le deuxième équipement main libre E2 transmet à l'équipement de contrôle EC une première trame d'annonce (carré gris clair) à l'instant tl > tO car le décalage temporel prédéfini dt2 qui lui a été attribué est non nul. Cet instant tl définit alors le début du premier intervalle d'annonce IA du deuxième équipement main libre E2. Puis, le deuxième équipement main libre E2 transmet à l'équipement de contrôle EC une deuxième trame d'annonce (carré gris foncé) dans un deuxième canal (ici après l'instant t2), et une troisième trame d'annonce (carré noir) dans un troisième canal (ici après l'instant t2). o Le troisième équipement main libre E3 transmet à l'équipement de contrôle EC une première trame d'annonce (carré gris clair) à l'instant t2 > tl car le décalage temporel prédéfini dt3 qui lui a été attribué est strictement supérieur à dt2. Cet instant t2 définit alors le début du premier intervalle d'annonce IA du troisième équipement main libre E3. Puis, le troisième 15 équipement main libre E3 transmet à l'équipement de contrôle EC une deuxième trame d'annonce (carré gris foncé) dans un deuxième canal (ici après l'instant t2), et une troisième trame d'annonce (carré noir) dans un troisième canal (ici après l'instant t2). Par exemple les échanges de données par voie d'ondes avec 20 l'équipement de contrôle EC sont conformes au protocole bluetooth smart® (également connu sous l'acronyme BLE (pour « Bluetooth Low Energy » version basse consommation d'énergie)). Cette version bluetooth smart® est très peu consommatrice d'énergie électrique et permet des communications sur des distances inférieures à environ 50 mètres. Dans le cas du protocole 25 BLE, les premier, deuxième et troisième canaux de fréquence prédéfinis sont ceux référencés respectivement 37, 38 et 39. On notera que l'invention n'est pas limitée au protocole BLE. Elle concerne en effet tout protocole dans lequel chaque équipement main libre Ej transmet, après son réveil, au moins une trame d'annonce sur au moins un 30 canal de fréquence prédéfini. Il est également important de noter que les intervalles d'annonce IA des différents équipements main libre Ej ne sont pas nécessairement égaux. On comprendra que grâce à ces décalages temporels prédéfinis dtj dont les durées varient d'un équipement main libre Ej à l'autre, on est sûr qu'en l'absence de problème de réception l'équipement de contrôle EC va recevoir correctement sur chaque canal de fréquence les trames d'annonce des différents équipements main libre Ej les unes après les autres, comme matérialisé par le diagramme du bas de la figure 2. On notera que sur la figure 2 R1 désigne la réception sur le premier canal des premières trames d'annonce émises successivement et respectivement par les trois équipements main libre Ej. On notera également, comme illustré non limitativement sur la figure 2, io que dans l'étape (ii) les décalages temporels prédéfinis dtj peuvent être égaux à des valeurs multiples d'une durée choisie dc (= tO - tl = tl - t2) qui est supérieure à une durée prédéfinie d'une trame d'annonce, par exemple d'une durée maximale. Ici, dtl = 0*dc = 0, dt2 = l*dc = dc, et dt2 = 2*dc = 2dc. Cela garantit que l'équipement de contrôle EC reçoive sur chaque canal de 15 fréquence les trames d'annonce des différents équipements main libre Ej intégralement les unes après les autres et donc de façon distincte. Mais cela n'est pas obligatoire. Par exemple, la durée dc peut être égale à une valeur comprise entre 200 ps et 250 ps lorsque la durée prédéfinie d'une trame d'annonce est 20 comprise entre environ 180 ps et environ 200 ps. Afin de prendre en compte les situations dans lesquelles un problème de réception survient pendant le premier intervalle d'annonce IA de chaque équipement main libre Ej, par exemple du fait d'un brouillage local, chaque équipement main libre Ej peut, comme illustré sur la figure 2, retransmettre au 25 moins une fois son groupe de trame(s) d'annonce pendant un second intervalle d'annonce débutant à un instant qui est égal à la somme de l'instant de fin de son premier intervalle d'annonce IA et d'un décalage aléatoire daj. Dans l'exemple de la figure 2, le début du second intervalle d'annonce du premier équipement main libre El est l'instant t4 + dal, le début du second 30 intervalle d'annonce du deuxième équipement main libre E2 est l'instant t5 + da2, et le début du second intervalle d'annonce du troisième équipement main libre E3 est l'instant t6 + da3. On notera qu'ici da3 est plus petit que dal qui est plus petit que da2, à titre d'exemple aléatoire. Dans le cas du protocole BLE, les décalages aléatoires daj peuvent être compris entre 0 ms et 10 ms. REVENDICATIONS1. Procédé d'échange de données par voie d'ondes entre un équipement de contrôle (EC), installé dans un système (V), et au moins deux équipements (Ej) de type dit main libre disposant d'identifiants connus dudit équipement de contrôle (EC), ledit procédé comprenant une étape (i) dans laquelle ledit équipement de contrôle (EC) transmet un signal de réveil auxdits équipements main libre (Ej) afin de déclencher leur réveil sensiblement à un même instant de réveil, et une étape (ii) dans laquelle chacun desdits o équipements main libre (Ej) réveillés transmet audit équipement de contrôle (EC) au moins une trame d'annonce sur au moins un canal de fréquence prédéfini en vue de son authentification préalable audit échange de données, caractérisé en ce que dans ladite étape (ii) lesdits équipements main libre (Ej) transmettent leurs trames d'annonce respectives avec des décalages 15 temporels prédéfinis par rapport audit instant de réveil fonction de leurs identifiants respectifs. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que dans ladite étape (ii) lesdits décalages temporels prédéfinis sont égaux à des valeurs multiples d'une durée choisie supérieure à une durée prédéfinie d'une trame 2 o d'annonce. 3. Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que lesdits échanges de données par voie d'ondes entre ledit équipement de contrôle (EC) et lesdits équipements main libre (Ej) sont conformes au protocole bluetooth smart®. 25 4. Equipement (Ej) de type dit main libre disposant d'un identifiant et propre, en cas de réveil à un instant de réveil par un signal de réveil transmis par un équipement de contrôle (EC) installé dans un système (V), à transmettre audit équipement de contrôle (EC) au moins une trame d'annonce sur au moins un canal de fréquence prédéfini en vue de son authentification 30 préalable à un échange de données par voie d'ondes, caractérisé en ce qu'il est agencé pour transmettre ladite trame d'annonce avec un décalage temporel prédéfini par rapport audit instant de réveil fonction de son identifiant. 5. Equipement selon la revendication 4, caractérisé en ce que leditdécalage temporel prédéfini est égal à une valeur multiple d'une durée choisie supérieure à une durée prédéfinie d'une trame d'annonce. 6. Equipement selon l'une des revendications 4 et 5, caractérisé en ce qu'il est agencé pour échanger des données par voie d'ondes avec ledit 5 équipement de contrôle (EC) conformément au protocole bluetooth smart®. 7. Equipement de contrôle (EC), propre à être installé dans un système (V) et à échanger des données par voie d'ondes avec au moins deux équipements (Ej) de type dit main libre disposant d'identifiants qu'il connait, après leur avoir transmis un signal de réveil propre à déclencher leur réveil o sensiblement à un même instant de réveil, caractérisé en ce qu'il est agencé pour transmettre à chaque équipement main libre (Ej), lors d'une phase d'appairage, des données associées à son identifiant et représentatives d'un décalage temporel prédéfini qu'il devra appliquer par rapport audit instant de réveil avant de procéder à une transmission d'au moins une trame d'annonce 15 sur au moins un canal de fréquence prédéfini en vue de son authentification préalable à un échange de données. 8. Système (V), caractérisé en ce qu'il comprend un équipement de contrôle (EC) selon la revendication 7, propre à échanger des données par voie d'ondes avec au moins deux équipements main libre (Ej) selon l'une des 20 revendications 4 à 6. 9. Système selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il constitue un véhicule. 10. Système selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il constitue un véhicule de type automobile. 25