Brevet FR3064129A1 — publié le 20180921

L'invention se rapporte au domaine des équipements électriques embarqués, en particulier dans des véhicules automobiles. Plus précisément, la présente invention propose un procédé d'optimisation de la gestion de la consommation électrique d'un équipement électrique embarqué, alimenté par la batterie d'un véhicule, en vue d'obtenir le meilleur compromis entre maintien actif (en veille ou en fonctionnement) ou arrêt complet dudit équipement lorsque la batterie électrique d'alimentation du véhicule est en situation de décharge (notamment lors d'un arrêt du moteur), ceci afin de s'affranchir le plus souvent possible d'un long temps de redémarrage et de garantir une consommation électrique maîtrisée. Aujourd'hui, notamment dans le contexte de véhicules automobiles, les équipements électriques embarqués sont contrôlés via un calculateur fournissant des ressources matérielles, en termes de capacité mémoire et de puissance de calcul, adaptées pour exécuter et mettre à disposition de l'utilisateur, via une interface homme-machine, une quantité de fonctions de plus en plus élevée. En effet, les véhicules actuels comportent souvent un système multimédia, un système de navigation par satellite, un dispositif de contrôle de paramètres d'état du véhicule... Ces équipements étant pilotés via une interface homme-machine centralisée. Bien que les ressources matérielles intégrées au calculateur contrôlant tous ces systèmes augmentent régulièrement et donc permettent d'effectuer des calculs plus 20 rapidement, il n'en reste pas moins que le temps de démarrage complet d'un tel calculateur va croissant. En général, le système multimédia, avec son écran d'affichage, est conçu de façon ouverte afin de pouvoir s'interfacer avec des applications tierces en vue de mettre à disposition de l'utilisateur, via son écran d'affichage, un ensemble de fonctions assurées 25 par une pluralité d'équipements embarqués dans le véhicule ou débarqués, s'étendant bien au-delà des seules fonctions multimédia du véhicule. Aujourd'hui, les systèmes multimédia embarqués dans les véhicules doivent par conséquent permettre l'accès et le contrôle d'un nombre croissant de fonctions. Le nombre croissant de fonctions à réaliser et le nécessaire développement 30 de ces fonctions sur des plateformes de développement ouvertes ont un impact fortement négatif sur le temps de démarrage des systèmes multimédia, qui n'est pas contrebalancé de façon satisfaisante par l'augmentation de puissance des ressources matérielles mises en oeuvre. 3064129 2 En conséquence la disponibilité effective de l'ensemble des fonctions après un démarrage peut aujourd'hui nécessiter plusieurs minutes. La gêne occasionnée pour les utilisateurs est donc importante. Pour limiter cette gêne, les solutions connues sont principalement de deux 5 types. Une première solution consiste à adapter une technique communément mise en oeuvre dans les terminaux portables de communication de type « smartphones » : il s'agit de ne jamais arrêter les fonctions, en utilisant une batterie pour leur maintien dans un mode de fonctionnement de type « veille » à basse consommation, de façon à ce que lesdites fonctions soient immédiatement disponibles pour une utilisation effective en cas 10 de sollicitation. Cependant, cette solution présente deux inconvénients majeurs. D'abord, le mode veille, même s'il est conçu pour consommer peu d'énergie, en consomme néanmoins. Maintenir en veille de nombreuses fonctions embarquées dans un véhicule, consommant soit directement sur la batterie du véhicule, soit sur une batterie spécifique 15 dédiée, prévue pour être aisément rechargeable, entraîne dans le premier cas une réduction de sa durée de fonctionnement, la batterie du véhicule devant rester suffisamment chargée pour garantir un redémarrage du véhicule, et dans le deuxième cas un surcoût lié à l'adjonction d'une batterie dédiée. D'autre part, un tel mode veille à basse consommation n'est pas systématiquement prévu lors du développement des fonctions des équipements embarqués dans un véhicule. En particulier, si la problématique du temps de démarrage du système ne survient qu'après la mise sur le marché de l'équipement, par exemple parce que de nombreuses applications tierces y ont été ajoutées, l'utilisateur n'aura aucun moyen pour remédier à la gêne générée par le long temps de démarrage du système. Dans la suite de la description, il est fait référence à des équipements ou à des fonctions « à l'arrêt », « en veille » ou « en fonctionnement ». Par « à l'arrêt », on entend qu'aucune fonction de l'équipement n'est disponible et que leur mise à disponibilité nécessite un démarrage complet de l'équipement. Par « en veille », on entend que, vu de l'utilisateur, les fonctions de l'équipement ne sont pas disponibles, mais leur mise à disposition ne nécessite pas un démarrage de l'équipement car celui-ci est en réalité déjà démarré. Par « en fonctionnement », on entend que les fonctions de l'équipement sont immédiatement disponibles. Une deuxième solution connue de l'homme du métier consiste à masquer le long temps de démarrage du système en s'efforçant de rendre toujours disponibles en priorité les fonctions susceptibles d'être utilisées en premier lieu par l'utilisateur. Avec 3064129 3 l'augmentation du nombre de fonctions intégrées au système et la grande diversité des utilisateurs, un tel mécanisme est cependant très complexe à implémenter, et souvent peu efficace. Il existe donc un besoin pour un procédé de gestion optimisée de fonctions 5 consommatrices d'énergie, en particulier lors de périodes de décharge de la batterie électrique d'alimentation du véhicule (correspondant généralement aux périodes d'arrêt du moteur). L'objectif de la présente invention est par conséquent de concilier le maintien actif de certains équipements, lors de périodes de décharge de la batterie électrique d'alimentation du véhicule, afin d'éviter la pénalité liée au temps de redémarrage, de 10 façon adaptée aux contraintes d'une utilisation maîtrisée du niveau de charge de la batterie du véhicule alimentant lesdits équipements. Le procédé selon l'invention vise par conséquent à maintenir actif un équipement uniquement lorsque cela apporte en fin de compte une plus-value à l'utilisateur. 15 Ainsi, plus précisément, l'invention a pour objet un procédé de gestion de la consommation électrique d'un équipement embarqué dans un véhicule comprenant une batterie électrique d'alimentation alimentant ledit équipement embarqué, ladite batterie électrique d'alimentation présentant un état de décharge et un état de charge, notamment en fonction de l'état arrêté ou démarré du moteur, ledit équipement embarqué présentant 20 une batterie virtuelle, correspondant à un quota d'énergie maximale disponible pour le maintien actif, c'est-à-dire en veille ou en fonctionnement, dudit équipement embarqué alimenté par la batterie électrique d'alimentation, la batterie électrique d'alimentation étant en décharge, le procédé comprenant la détermination d'un niveau de charge de la batterie virtuelle en fonction du niveau de charge de la batterie électrique d'alimentation, et, en 25 situation de décharge de la batterie électrique d'alimentation : - la détermination d'une durée probable de ladite situation de décharge de la batterie électrique d'alimentation, - le calcul d'un score d'intérêt du maintien actif de l'équipement embarqué en fonction d'au moins un paramètre du véhicule et/ou de l'utilisateur, et, 30 - la détermination d'une consigne de maintien actif ou d'arrêt dudit équipement embarqué en fonction dudit score et de la durée probable de la situation de décharge de la batterie électrique d'alimentation, - l'arrêt de l'équipement embarqué si la consigne d'arrêt est déterminée. Grâce au procédé selon l'invention, un équipement électrique consommant de 35 l'énergie fournie par la batterie électrique d'alimentation du véhicule, en situation de décharge de cette dernière, est maintenu actif uniquement lorsqu'il aura été déterminé que le rapport entre le bénéfice pour l'utilisateur (en particulier la suppression du temps 3064129 4 de démarrage de l'équipement) et le coût (à savoir la consommation d'énergie électrique) y est favorable. Selon un mode de réalisation, le procédé selon l'invention comprend une étape préalable d'attribution de la batterie virtuelle audit équipement embarqué. 5 Selon un mode de réalisation préféré, le calcul du score d'intérêt du maintien actif de l'équipement embarqué comprend la détermination d'un temps disponible d'utilisation de l'équipement embarqué, la batterie électrique d'alimentation étant en décharge, en fonction du niveau de charge de la batterie virtuelle. Selon un mode de réalisation, ledit un paramètre du véhicule et/ou de 10 l'utilisateur est la position géographique du véhicule. Selon un mode de réalisation, ledit équipement embarqué est un système de guidage par satellite. Selon un mode de réalisation, le calcul du score d'intérêt du maintien actif de l'équipement embarqué comprend une sous-étape d'estimation de la gêne occasionnée 15 pour l'utilisateur au prochain démarrage dudit équipement embarqué, en fonction du temps d'attente pour que ledit équipement embarqué soit disponible pour ledit utilisateur. Selon un mode de réalisation, ladite batterie virtuelle correspond à une quantité prédéfinie d'ampères-heures. En outre, la présente invention concerne un système multimédia comprenant 20 une interface homme-machine, ledit système multimédia étant connecté à un équipement embarqué et ledit système multimédia comprenant des ressources matérielles adaptées pour mettre en oeuvre le procédé tel que brièvement décrit ci-dessus. L'invention vise également un véhicule automobile comprenant un système multimédia tel que brièvement décrit ci-dessus. 25 D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront lors de la description qui suit faite en regard des figures annexées données à titre d'exemples non limitatifs et dans lesquelles des références identiques sont données à des objets semblables. - La figure 1 illustre un schéma de principe du fonctionnement d'un 30 équipement embarqué piloté via l'interface homme-machine d'un système multimédia et connecté à la batterie électrique d'alimentation, dans un véhicule, - La figure 2 illustre un schéma-bloc représentant les étapes du procédé de gestion optimisée de la consommation électrique d'un tel équipement 35 embarqué, selon l'invention. L'invention est envisagée principalement en vue d'une mise en oeuvre du procédé de gestion optimisée de la consommation électrique d'un équipement embarqué 3064129 5 via l'interface homme-machine d'un système multimédia embarqué dans un véhicule automobile. Cependant, d'autres applications, en particulier la mise en oeuvre du procédé selon l'invention dans tout type de véhicule où des équipements périphériques sont susceptibles de consommer de l'énergie d'une batterie, sont également visées. 5 Comme décrit précédemment, la présente invention vise à gérer de façon optimale la mise à disposition de fonctions ou d'équipements à l'utilisateur, de façon rapide, au moyen de l'utilisation d'un mode veille ou d'un mode de maintien en fonctionnement normal, notamment lors de périodes de décharge de la batterie électrique d'alimentation du véhicule. Pendant un temps déterminé, l'équipement embarqué associé 10 est ainsi fonctionnel, sans préjudice de temps de démarrage des fonctions associées à l'équipement et sans préjudice pour la batterie d'alimentation électrique du véhicule de pouvoir permettre le redémarrage du moteur. Par « gestion optimale », on entend notamment un arbitrage au terme duquel le procédé selon l'invention permet de déterminer si une fonction / un équipement doit 15 être maintenu en tension - mis en mode veille ou maintenu en fonctionnement - ou, au contraire, arrêté, en fonction de l'intérêt pour l'utilisateur de pouvoir accéder à ladite fonction / audit équipement sans délai et de la probabilité que ledit utilisateur y accède effectivement pendant une durée estimée de la période de décharge de la batterie électrique d'alimentation, ainsi qu'en tenant compte de la consommation électrique dudit 20 équipement. Pour définir les règles de cet arbitrage, plusieurs principes sont posés : - le procédé selon l'invention doit permettre de s'abstenir de maintenir une fonction si, en fin de compte, elle est coupée pour sauvegarder la batterie électrique d'alimentation du véhicule ; 25 - le procédé selon l'invention doit permettre de s'abstenir de maintenir une fonction s'il n'y a aucun préjudice, pour l'utilisateur, à subir le temps de redémarrage au vu du contexte ; - le procédé selon l'invention ne doit préconiser de maintenir une fonction que si sa consommation électrique ne met pas en danger l'intégrité de l'ensemble du 30 système. La solution consiste donc à déterminer, et ce de façon probabiliste, la durée de chaque période de décharge de la batterie électrique d'alimentation, impliquant la consommation d'énergie de ladite batterie électrique d'alimentation alors que celle-ci ne se (re)charge pas. 35 En fonction de la durée probable de la période de décharge de la batterie électrique d'alimentation, le procédé selon l'invention estime l'intérêt et la pertinence du maintien de telle ou telle fonction pour l'utilisateur. 3064129 6 En pratique, selon l'invention, chaque équipement est associé à une batterie virtuelle correspondant à un quota d'énergie, en ampères-heures, soit une fraction de l'énergie disponible auprès de la batterie électrique d'alimentation du véhicule. Le procédé selon l'invention comprend l'évaluation d'un niveau de charge de chaque batterie virtuelle 5 en fonction du niveau de charge de la batterie électrique d'alimentation du véhicule. L'objectif est de ne permettre une décharge de la batterie virtuelle d'un équipement que lorsqu'il y a réellement une plus-value pour l'utilisateur, ladite plus-value correspondant à la possibilité pour l'utilisateur d'utiliser l'équipement correspondant, ou à rendre disponible un équipement sans temps de démarrage long, lorsque la batterie 10 électrique d'alimentation, comme donc la batterie virtuelle, n'est pas en charge. En référence à la figure 1, la présente invention consiste en la mise en oeuvre d'un système expert 2 apte à gérer la consommation électrique d'un équipement embarqué 1, connecté à la batterie du véhicule 6 considéré, ledit système expert 2 comprenant des moyens de gestion d'une batterie virtuelle 3 attribuée audit 15 équipement 1, en fonction d'un ensemble de règles 4, 5 relatives respectivement à la charge et la décharge de ladite batterie virtuelle 3 et à l'environnement du système expert 2, à savoir par exemple l'état du véhicule 6, sa position, la date et l'heure, les dernières fonctions utilisées, etc. Selon un mode de réalisation préféré, ledit système expert 2 est destiné à 20 présenter une interface à la fois avec le reste du véhicule 6 et avec le système multimédia 7 du véhicule 6, ledit système multimédia 7 présentant un écran d'affichage assurant la fonction d'interface homme-machine centralisée permettant le contrôle d'un ensemble d'équipements, dont l'équipement embarqué 1 considéré. Le système expert 2, dans le contexte de la présente invention, a pour 25 fonction la détermination d'une consigne de maintien actif ou d'arrêt de l'équipement embarqué 1 lorsque la batterie électrique d'alimentation, et donc la batterie virtuelle 3 dudit équipement embarqué 1, est en situation de décharge. Il est à noter que par l'expression « maintenir actif » l'équipement embarqué 1, on entend nécessairement le maintien sous tension dudit équipement embarqué 1, mais 30 également, soit son maintien en mode de fonctionnement de type « veille », correspondant à un état dans lequel plusieurs fonctions dudit équipement sont temporairement arrêtées dans le but de minimiser sa consommation électrique, soit son maintien « en fonctionnement », au sens où l'ensemble, ou du moins l'essentiel, des fonctions dudit équipement sont actives. 35 En référence à la figure 2, le procédé de gestion de la consommation électrique d'un équipement embarqué 1 dans un véhicule 6, connecté à la batterie électrique d'alimentation dudit véhicule 6, comprend, selon l'invention, les étapes 3064129 7 suivantes, mises en oeuvre, de préférence, par un système expert 2 tel que décrit précédemment. Au préalable, ledit équipement embarqué 1 se voit attribuer une batterie virtuelle 3, correspondant à un quota d'énergie électrique qu'il est susceptible de pouvoir 5 consommer, au maximum, sur la batterie électrique d'alimentation du véhicule 6. Selon un mode de réalisation, la batterie virtuelle 3 correspond à un nombre prédéfini d'ampères-heures. Le procédé selon l'invention comporte alors une étape El de gestion de la charge et de la décharge de ladite batterie virtuelle 3, en fonction d'informations sur l'état 10 du véhicule 6. En particulier, si le moteur est démarré ou si le véhicule 6 est branché à une borne de recharge électrique, la batterie virtuelle 3 est en charge. En revanche, moteur arrêté, si l'équipement embarqué 1 est actif, sa batterie virtuelle 3 est en décharge. En fonction du niveau de charge de la batterie virtuelle 3 et, optionnellement, 15 d'informations sur l'état du véhicule 6, le procédé selon l'invention comprend une étape E2 d'estimation de la durée probable d'une éventuelle période de décharge de ladite batterie électrique d'alimentation, et donc de la batterie virtuelle 3. Lesdites informations sur l'état du véhicule 6 consistent en l'une ou en plusieurs des informations suivantes : l'heure, la position géographique, le niveau de carburant, l'historique des arrêts du 20 véhicule 6, le fait qu'une aide au guidage soit en cours ou non, l'identité de l'utilisateur actuel du véhicule 6, la durée du trajet prévu, etc. Selon un mode de réalisation, au moyen d'un ensemble de règles, par exemple à base de logique floue, le système expert 2 détermine, en plus de la durée probable, un niveau de confiance dans cette estimation. 25 Si la batterie virtuelle 3 de l'équipement électrique embarqué 1 considéré est en décharge, le procédé selon l'invention comporte une étape E3 de détermination d'un score associé à l'intérêt à maintenir actif ledit équipement embarqué 1. Le calcul du score tient compte d'au moins un paramètre lié au véhicule 6 ou à l'utilisateur. En particulier, le score déterminé dépend de préférence d'une estimation de la gêne occasionnée pour 30 l'utilisateur en cas de redémarrage de l'équipement embarqué 1. Le procédé selon l'invention comprend ensuite la détermination (étape E4) d'une consigne d'arrêt ou de maintien actif dudit équipement électrique embarqué 1, en fonction du niveau de charge de ladite batterie virtuelle 3, de la durée probable de la période de décharge et du score déterminé à l'étape précédente (étape E3). 35 Si le score calculé est supérieur à un seuil prédéterminé, la consigne sera de maintenir l'équipement embarqué 1 actif si le niveau de charge de la batterie virtuelle 3 de 3064129 8 l'équipement embarqué 1 et la durée probable de la période de décharge de la batterie électrique d'alimentation du véhicule le permettent. Dans le cas contraire, la consigne sera d'arrêter l'équipement embarqué 1. Selon un mode de réalisation, pour déterminer la consigne d'arrêt ou de 5 maintien actif dudit équipement électrique embarqué 1, le procédé selon l'invention prévoit la prise en compte d'un niveau de gêne pour l'utilisateur si le système devait réellement être coupé. Selon un mode de réalisation, le système expert 2 estime la gêne pour l'utilisateur, par apprentissage, en fonction du temps d'attente générée lors du démarrage suivant avant d'obtenir la fonction désirée par l'utilisateur. 10 Pour calculer la durée probable, le niveau de confiance dans cette estimation de durée probable, ainsi que l'estimation de la gêne occasionnée pour l'utilisateur en cas de redémarrage, le procédé selon l'invention prend en compte, selon un mode de réalisation, une ou plusieurs règles prédéfinies, dépendantes de l'équipement électrique embarqué 1 considéré. 15 Selon un mode de réalisation avancé, le système expert 2 fonctionne par apprentissage et comprend de ce fait des moyens pour mettre à jour dynamiquement l'ensemble de règles mises en oeuvre pour calculer en particulier la durée probable. Selon un autre mode de réalisation, le système expert 2 mesure par ailleurs l'évolution des temps de démarrage dans le temps et tient compte de cette information 20 pour affiner en particulier l'estimation du niveau de gêne pour l'utilisateur dans l'hypothèse où l'équipement embarqué 1 sollicité devait être (re)démarré. Il est précisé, en outre, que la présente invention n'est pas limitée aux exemples décrits ci-dessus et est susceptible de variantes accessibles à l'homme de l'art. REVENDICATIONS1. Procédé de gestion de la consommation électrique d'un équipement embarqué (1) dans un véhicule (6) comprenant une batterie électrique d'alimentation alimentant ledit équipement embarqué (1), ladite batterie électrique d'alimentation présentant un état de décharge et un état de charge, notamment en fonction de l'état 5 arrêté ou démarré du moteur, ledit équipement embarqué (1) présentant une batterie virtuelle (3), correspondant à un quota d'énergie maximale disponible pour le maintien actif, c'est-à-dire en veille ou en fonctionnement, dudit équipement embarqué alimenté par la batterie électrique d'alimentation, la batterie électrique d'alimentation étant en décharge, le procédé comprenant la détermination (El) d'un niveau de charge de la 10 batterie virtuelle (3) en fonction du niveau de charge de la batterie électrique d'alimentation, et, en situation de décharge de la batterie électrique d'alimentation : - la détermination (E2) d'une durée probable de ladite situation de décharge de la batterie électrique d'alimentation, - le calcul d'un score (E3) d'intérêt du maintien actif de l'équipement embarqué en 15 fonction d'au moins un paramètre du véhicule et/ou de l'utilisateur, et, - la détermination d'une consigne (E4) de maintien actif ou d'arrêt dudit équipement embarqué (1) en fonction dudit score et de la durée probable de la situation de décharge de la batterie électrique d'alimentation, - l'arrêt de l'équipement embarqué (1) si la consigne (E4) d'arrêt est déterminée. 20 2. Procédé selon la revendication 1 comprenant une étape préalable d'attribution de la batterie virtuelle (3) audit équipement embarqué (1). 3. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le calcul du score (E3) d'intérêt du maintien actif de l'équipement embarqué (1) comprend la détermination d'un temps disponible d'utilisation de l'équipement embarqué (1), la 25 batterie électrique d'alimentation étant en décharge, en fonction du niveau de charge de la batterie virtuelle (3). 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel ledit un paramètre du véhicule et/ou de l'utilisateur est la position géographique du véhicule (6). 30 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel ledit équipement embarqué (1) est un système de guidage par satellite. 3064129 10 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le calcul du score (E3) d'intérêt du maintien actif de l'équipement embarqué (1) comprend une sous-étape d'estimation de la gêne occasionnée pour l'utilisateur au prochain démarrage dudit équipement embarqué (1), en fonction du temps d'attente pour que ledit équipement embarqué (1) soit disponible pour ledit utilisateur. 7. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel ladite batterie virtuelle (3) correspond à une quantité prédéfinie d'ampères-heures. 8. Système multimédia (7) comprenant une interface homme-machine, ledit système multimédia (7) étant connecté à un équipement embarqué (1) et ledit système /0 multimédia (7) comprenant des ressources matérielles adaptées pour mettre en oeuvre le procédé selon l'une des revendications précédentes. 9. Véhicule automobile (6) comprenant un système multimédia (7) selon la revendication précédente.