Brevet FR3038113A1 — publié le 20161230

La présente invention a pour objet un procédé de suivi de vie d'un composant électronique embarqué dans ledit composant électronique. L'exemple illustratif exposé ci-après, nullement limitatif en soi, est relatif à un procédé de suivi de vie embarqué dans un composant électronique automobile de type ASIC (acronyme dérivé de l'abréviation anglaise de « Application Specific Integrated Circuit », c'est-à-dire un circuit intégré dédié à une application), mais l'invention peut tout à fait être utilisée pour tout type de composant électronique dans tout type de domaine d'activité. L'invention trouve des applications très avantageuses en ce qu'elle permet de 10 disposer, grâce au procédé conforme à l'invention, d'un moyen de disposer d'un historique complet de la vie d'un composant électronique, de manière rapide, fiable et peu onéreuse. A ce jour, les systèmes électroniques du domaine automobile contenant des composants électroniques sont surveillés par un dispositif de contrôle et de diagnostic qui 15 permet de déterminer si un composant est opérationnel ou défectueux. Seuls les composants stratégiques sont ainsi surveillés. Le retour d'information est assez frustre en ce qu'il ne retourne qu'une information binaire de type « fonctionnel » ou « non fonctionnel ». Pour des composants électroniques plus sophistiqués, il a été proposé 20 d'enrichir ce diagnostic d'un complément relatif au type de défaut détecté. C'est par exemple un message de type « court circuit à la masse » ou « court circuit à la batterie » ou bien encore « circuit ouvert ». Si ces types d'informations sont utiles pour détecter un défaut de fonctionnement d'un système électronique intégrant une multitude de composants 25 électroniques, ils ne renseignent en rien sur l'historique du composant électronique en lui-même. Il est impossible de déterminer si le composant a été activé des milliers de fois et selon quels modes d'activation ou bien s'il n'a été activé que quelques dizaines de fois. Lorsqu'un composant électronique défectueux revient en service après vente pour expertise et analyse des causes de défaut, les données de diagnostic usuelles ne 30 suffisent pas. Il est donc apparu un besoin de tracer un historique de la vie d'un composant électronique. Il est connu de l'homme du métier d'utiliser un enregistreur d'événements afin de tracer la vie d'un système électronique comprenant une multitude de composants 35 électroniques. Néanmoins, là encore, un tel enregistreur présente des limites évidentes 3038113 2 en ce qu'il enregistre des paramètres de fonctionnement du système électronique dans sa globalité, voire des éléments de diagnostic comme déjà traité plus haut et de type « fonctionnel » ou « non fonctionnel », mais en aucun cas il n'enregistre le détail des actions de tous les composants électroniques constituant le système électronique. 5 L'homme du métier connaît en outre des bancs de test permettant de tester l'endurance et le fonctionnement de composants électroniques en vue de leur homologation et/ou de leur certification. Néanmoins ces dispositifs de test et de simulation de laboratoires sont parfois éloignés des conditions réelles de fonctionnement et nécessitent un équipement qui rend leur application aux pièces de série impossible pour un suivi lors de leur utilisation. Un des objectifs de la présente invention est donc de proposer une solution économiquement viable afin de pouvoir embarquer le dispositif de diagnostic avec le composant électronique et de permettre une détermination exacte de l'état dudit composant électronique au sein de son cycle de vie. L'objectif de l'invention est de proposer un procédé de suivi de vie embarqué à un composant électronique permettant d'assurer la traçabilité de son historique à des fins de traitement analytique et/ou statistique. Pour cela, l'invention propose un procédé de suivi de vie pour composant électronique remarquable en ce qu'il comporte les étapes suivantes : - on équipe le composant électronique à surveiller de moyens de détection de l'ensemble des différents états de fonctionnement ou de repos qui le caractérisent, - on associe à chaque état de fonctionnement ou de repos un compteur électronique d'occurrence dudit état de fonctionnement ou de repos et implanté dans le composant électronique, - on détecte les différents états de fonctionnements ou de repos au cours du temps de fonctionnement dudit composant électronique, - on incrémente le compteur électronique d'occurrence associé à chaque détection, - on sauvegarde la valeur incrémentée dudit compteur électronique d'occurrence dans une zone mémoire implantée dans le composant électronique à surveiller. Il est alors possible de connaître à tout moment l'historique de la vie du composant électronique puisque les différents compteurs électroniques d'occurrence embarqués sont tenus à jour au cours du fonctionnement dudit composant électronique. Selon un mode de réalisation de l'invention, lors des phases d'analyse du suivi de vie du composant électronique, on réalise ensuite les étapes suivantes : 3038113 3 - on vient lire la zone mémoire associée à l'état de fonctionnement ou de repos à analyser à l'aide de moyens de lecture, - on établit un diagnostic de suivi de vie en fonction de la valeur lue par les moyens de lecture. 5 La lecture des données embarquées sur le composant électronique permet de traiter rapidement toute analyse de vie dudit composant et ainsi de connaître son état de fonctionnement et de vieillissement précis. L'invention se rapporte également à un dispositif de mémorisation de suivi de vie d'un composant électronique, embarqué dans le composant électronique, 10 remarquable en ce qu'il comporte, implanté dans le composant électronique : - des moyens de détection de l'ensemble des différents états de fonctionnement ou de repos qui caractérisent le composant électronique, - des compteurs électroniques d'occurrence desdits états de fonctionnement ou de repos du composant électronique, 15 - des moyens de détection des différents états de fonctionnements ou de repos au cours du temps de fonctionnement dudit composant électronique, - des moyens d'incrémentation des compteurs électroniques d'occurrence lors de chaque détection de l'état de fonctionnement associé, - des moyens de sauvegarde des valeurs incrémentées des compteurs 20 électroniques d'occurrence dans une zone mémoire implantée dans le composant électronique à surveiller. L'invention concerne aussi un véhicule automobile équipé d'un dispositif tel que décrit précédemment et remarquable en ce qu'il comporte des moyens de communication avec des réseaux d'échanges de données afin de permettre un suivi en 25 temps réel de la vie des différents composants électroniques embarqués. On peut ainsi, grâce aux véhicules dits « connectés », assurer un suivi en temps réel et ainsi mettre par exemple en place un entretien préventif des pannes. L'invention couvre enfin un support d'enregistrement lisible par un ordinateur sur lequel est enregistré un programme d'ordinateur comprenant des instructions de code 30 de programme pour l'exécution des étapes du procédé décrit plus haut. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre. Le procédé selon l'invention met en oeuvre plusieurs composants matériels ou logiciels et plusieurs acteurs auxquels il sera fait référence dans la suite de la description. Dans la description, on prête des actions à des appareils ou à des 35 programmes, cela signifie que ces actions sont exécutées par un microprocesseur de cet appareil ou de l'appareil comportant le programme, ledit microprocesseur étant alors commandé par des codes instructions enregistrés dans une mémoire de l'appareil. Ces 3038113 4 codes instructions permettent de mettre en oeuvre les moyens de l'appareil et donc de réaliser l'action entreprise. Dans le secteur automobile qui est pris à titre illustratif dans la présente description, il arrive qu'un composant électronique soit renvoyé par le service après vente 5 pour analyse des causes de son défaut de fonctionnement. On peut par exemple citer un injecteur de carburant pour véhicule à moteur à combustion interne. Cet actuateur est accompagné de son composant électronique de commande (également appelé « driver » dans le jargon automobile). Malheureusement, les suivis de diagnostics disponibles à ce jour ne sont pas suffisamment détaillés pour en tirer une analyse rapide, utile et fiable. 10 En outre, les dispositifs de suivi des diagnostics sont souvent réinitialisés par les services d'entretien et l'historique des diagnostics et des défauts rencontrés sont alors définitivement perdus. Il est donc très complexe, voire impossible, de comprendre le déroulement exact des pannes et les causes précises de ces pannes. La présente invention propose donc d'équiper chaque composant électronique 15 à surveiller, potentiellement tout composant électronique intégré à un système électronique d'un véhicule automobile dans l'exemple illustratif, de moyens de détection de l'ensemble des différents états de fonctionnement ou de repos qui le caractérisent. Il peut s'agir, bien sûr, des diagnostics usuellement suivis, tel qu'un court-circuit ou d'un circuit ouvert, mais également et surtout de tous les états permettant de 20 suivre en détail la vie du composant électronique. Citons pour exemple, non limitatif en soi, l'activation ou la désactivation dudit composant électronique, la détection de surtensions, la détection d'une tension trop faible qui induit une réinitialisation dudit composant (également appelé « reset » en langue anglaise) etc. A chaque état de fonctionnement ou de repos qui sera suivi par le procédé de 25 l'invention est associé un compteur électronique d'occurrence, ce compteur électronique d'occurrence étant également intégré audit composant électronique. Ce compteur a pour but de compter le nombre de fois où l'état à surveiller se produit. Il est alors facile de distinguer a posteriori un composant électronique qui a fonctionné des milliers de fois d'un composant électronique qui a très peu fonctionné. En cas de défaut et d'analyse, ces 30 indications sont très utiles pour reconstituer le scénario de la panne rencontrée. En effet, un actuateur ayant fonctionné des milliers de fois et proche de sa fin de vie de certification est plus probablement faillible qu'un actuateur très âgé mais ayant très peu fonctionné. Lors du fonctionnement du composant électronique, on détecte, grâce aux moyens de détection des différents états de fonctionnement ou de repos, l'activité du 35 composant électronique et on incrémente le compte compteur électronique d'occurrence associé à l'événement détecté. La valeur de ces différents compteurs électroniques d'occurrence est sauvegardée, en temps réel ou bien à des moments déterminés du 3038113 5 fonctionnement du composant électronique. Ce peut être juste avant que le composant se désactive ou bien sur demande d'un contrôleur externe au composant électronique. Par exemple, lors de la procédure de mise hors tension d'un calculateur de contrôle du véhicule automobile (cette procédure est également appelée « power latch » dans le 5 jargon automobile en référence à sa traduction anglaise), ledit calculateur de contrôle peut donner l'ordre aux différents composants électroniques qu'il supervise de sauvegarder les valeurs des différents compteurs électroniques d'occurrence. Cette sauvegarde se fait dans des zones mémoires embarquées dans le composant électronique, mais une alternative dans laquelle le composant électronique 10 communique avec le calculateur de contrôle et lui transmet les valeurs des différents compteurs électroniques d'occurrence afin que celui-ci les sauvegarde dans des zones mémoires intégrées au calculateur de contrôle est également envisageable. Comme on le constate, toutes les activités d'un composant électronique peuvent ainsi être tracées et suivies. 15 Dans un mode de réalisation particulier il est possible de corréler les événements à une notion temporelle en plus de simplement compter le nombre d'occurrences des événements à surveiller. Il suffit pour cela de disposer d'une horloge qui est souvent disponible dans les composants électroniques embarqués du secteur automobile. L'homme du métier sait assurer le suivi de cette temporalité et il ne sera pas 20 entré dans les détails ici. Lors des phases d'analyse du suivi de vie du composant électronique, on vient lire la zone mémoire associée à l'événement souhaité avec des moyens connus de l'état de l'art et on dispose ainsi d'une information bien plus riche que les simples diagnostics de l'art antérieur. Il est alors plus aisé d'établir un diagnostic en sachant, par 25 exemple, qu'un actuateur qui a été jugé défectueux en raison d'un court-circuit a été soumis à de très nombreuses reprises à des surtensions normalement non prévues de manière aussi fréquente. L'invention se rapporte également à un véhicule automobile dit « connecté » qui peut ainsi permettre un suivi en temps réel de l'état des composants électroniques. En 30 passant par une connexion de type internet ou GSM, le véhicule « connecté » peut, de lui-même ou sur demande distante lui en transmettant l'ordre, transmettre les informations relatives aux compteurs électroniques d'occurrence. Il est alors possible, à distance, de déterminer l'état de fonctionnement du véhicule automobile dans son ensemble mais surtout de chacun des différents 35 composants électroniques surveillés. On peut ainsi réaliser un suivi plus fin du véhicule et mettre en place des entretiens préventifs. Dans le cas de l'injecteur de carburant mentionné plus haut, il est alors possible de déterminer si ledit injecteur présente des 3038113 6 signes de défaillance avant même qu'il ne s'arrête de fonctionner, d'analyser la vie de ce composant électronique et d'informer le conducteur dudit véhicule de la nécessité de procéder à un entretien de son véhicule, tout en prévenant en parallèle le service après vente du constructeur dudit véhicule automobile de la défaillance potentielle détectée et 5 des actions à prévoir. Un avantage de la présente invention est qu'elle permet d'établir des scénarios de vie réels des composants électroniques intégrés à un système électronique et plus généralement à un produit. Cette connaissance fine permet d'aider aux développements futurs d'une même famille de composants électroniques. Elle permet 10 également d'améliorer les tests d'homologation et de certification. Les tests de robustesse et de fiabilité seront ainsi plus proches de la réalité constatée grâce à l'invention. C'est un atout important afin d'améliorer la qualité de produits et d'adapter la conception à la réalité constatée, sans générer de surdimensionnement arbitraire superflu. La présente invention peut être généralisée à tout type de composant 15 électronique pour lequel on veut un suivi de vie embarqué et ne se limite donc nullement au secteur automobile ou à l'exemple illustratif donné. REVENDICATIONS1. Procédé de suivi de vie pour composant électronique, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes : - on équipe le composant électronique à surveiller de moyens de détection de l'ensemble des différents états de fonctionnement ou de repos qui le caractérisent, - on associe à chaque état de fonctionnement ou de repos un compteur électronique d'occurrence dudit état de fonctionnement ou de repos et implanté dans le composant électronique, - on détecte les différents états de fonctionnements ou de repos au cours du temps de fonctionnement dudit composant électronique, - on incrémente le compteur électronique d'occurrence associé à chaque détection, - on sauvegarde la valeur incrémentée dudit compteur électronique d'occurrence dans une zone mémoire implantée dans le composant électronique à surveiller. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que, lors des phases d'analyse du suivi de vie du composant électronique, on réalise les étapes suivantes : - on vient lire la zone mémoire associée à l'état de fonctionnement ou de repos à analyser à l'aide de moyens de lecture, - on établit un diagnostic de suivi de vie en fonction de la valeur lue par les moyens de lecture. 3. Dispositif de mémorisation de suivi de vie d'un composant électronique, embarqué dans le composant électronique, caractérisé en ce qu'il comporte, implanté dans le composant électronique : - des moyens de détection de l'ensemble des différents états de fonctionnement ou de repos qui caractérisent le composant électronique, - des compteurs électroniques d'occurrence desdits états de fonctionnement ou de repos du composant électronique, - des moyens de détection des différents états de fonctionnements ou de repos au cours du temps de fonctionnement dudit composant électronique, - des moyens d'incrémentation des compteurs électroniques d'occurrence lors de chaque détection de l'état de fonctionnement associé, 3038113 8 - des moyens de sauvegarde des valeurs incrémentées des compteurs électroniques d'occurrence dans une zone mémoire implantée dans le composant électronique à surveiller. 4. Véhicule automobile équipé d'un dispositif selon la revendication 3, 5 caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de communication avec des réseaux d'échanges de données afin de permettre un suivi en temps réel de la vie des différents composants électroniques embarqués. 5. Support d'enregistrement lisible par un ordinateur sur lequel est enregistré un programme d'ordinateur comprenant des instructions de code de programme pour 10 l'exécution des étapes du procédé selon l'une des revendications 1 à 2.