Brevet FR3064860A1 — publié le 20181005

SYSTEME DE GESTION DE L'ETAT D'UN RESEAU ETHERNET D'UN VEHICULE AUTOMOBILE [1] L'invention concerne, de façon générale, le domaine des réseaux de communication embarqués dans un véhicule, en particulier de type Ethernet. L'invention vise plus particulièrement un système de gestion de l'état d'un réseau Ethernet embarqué d'un véhicule automobile. [2] De manière générale, un véhicule automobile comprend une pluralité de calculateurs embarqués permettant la commande des différentes fonctions du véhicule, telles que les commandes d'allumage du moteur, les commandes sécuritaires, comme les airbags ou les feux de signalisation par exemple, ou bien encore les commandes de confort accessibles depuis l'habitacle du véhicule, comme le chauffage ou la fermeture et l'ouverture des vitres par exemple. [3] De manière connue, de tels calculateurs sont contrôlés pour être mis en veille ou « réveillé » selon les besoins du véhicule ou du conducteur, de manière à permettre une économie d'énergie du véhicule par exemple. [4] A ce titre, le document W02010070218 décrit un système de gestion du réveil et de la mise en veille de calculateurs d'un véhicule automobile. Le système comprend un calculateur principal qui est connecté au réseau principal CAN, signifiant « Controller Area Network » en langue anglaise, du véhicule 2et des calculateurs secondaires connectés à un réseau secondaire CAN. Le calculateur principal est capable de gérer le réveil et la mise en veille des calculateurs secondaires via une passerelle reliant le réseau principal CAN au réseau secondaire CAN. [5] Cependant un tel système de gestion présente des inconvénients. En effet, de nos jours, le réseau de type CAN est de plus en plus remplacé par un réseau Ethernet. En effet un tel réseau Ethernet est plus rapide et permet un débit de données plus élevé. Cependant, pour de tels réseaux Ethernet, l'état de la technique ne propose pas de système permettant la gestion de l'état du réseau, comme la mise en veille ou le réveil de l'ensemble des calculateurs du réseau par exemple, ce qui présente un inconvénient majeur. 3064860 2 [6] L'invention vise donc à pallier au moins en partie ces inconvénients en proposant un système simple et efficace permettant la gestion de l'état d'un réseau de communication d'un véhicule de type Ethernet. [7] Pour parvenir à ce résultat, la présente invention concerne un système de gestion 5 d'un état d'un réseau de communication multiplexé de type Ethernet d'un véhicule, ledit système de gestion comprenant une pluralité de calculateurs reliés audit réseau de communication et une liaison filaire bidirectionnelle reliant les calculateurs entre eux, ledit réseau de communication pouvant basculer entre au moins un état éveillé et un état de veille, la pluralité de calculateurs comprenant un calculateur maître et au moins un premier 10 calculateur esclave, ledit calculateur maître et ledit premier calculateur esclave étant configurés pour émettre et recevoir un message relatif à un état demandé du réseau de communication via la liaison filaire bidirectionnelle et pour respectivement émettre et recevoir via le réseau de communication un message de confirmation relatif audit état demandé, l'état d'au moins un de la pluralité de calculateurs étant commandé à partir dudit 15 message relatif à l'état afin de basculer l'état du réseau de communication. [8] Grâce au système de gestion selon l'invention, l'état d'un réseau de communication Ethernet est commandé à partir de messages reçus par le calculateur via la liaison filaire bidirectionnelle. Avantageusement, n'importe quel calculateur du réseau de communication peut commander le réveil du réseau de communication en activant la 20 liaison filaire qui est bidirectionnelle. Lorsqu'un calculateur esclave commande le réveil du réseau de communication, le calculateur maître peut alors recevoir le message de réveil puis confirme le réveil du réseau de communication. Enfin, grâce à la liaison filaire bidirectionnelle, les calculateurs du réseau peuvent être maintenus éveillés même en cas de perte du réseau de communication. 25 [009] Avantageusement, l'état d'au moins un de la pluralité de calculateurs est un état éveillé ou un état de veille. [0010] Avantageusement, le message relatif à l'état du réseau de communication correspond à un changement d'état du signal émis via la liaison filaire bidirectionnelle. [0011] Avantageusement, l'état haut ou l'état bas du signal émis correspond à l'état de 30 réveil du réseau de communication et l'autre de l'état haut ou de l'état bas correspond à l'état de mise en veille du réseau de communication. 3064860 3 [0012] Avantageusement, le système comprend au moins un deuxième calculateur esclave relié au calculateur maître et au premier calculateur esclave par une liaison filaire bidirectionnelle, au moins un du calculateur maître ou du premier calculateur esclave comprend un commutateur configuré pour relier ledit deuxième calculateur esclave au 5 réseau de communication. [0013] L'invention concerne également un véhicule automobile comprenant un système de gestion d'un état d'un réseau de communication tel que décrit précédemment. [0014] L'invention concerne en outre un procédé de gestion de l'état d'un réseau de communication multiplexé de type Ethernet d'un véhicule, ledit réseau de communication 10 étant intégré à un système de gestion tel que décrit précédemment, le procédé comprenant: - une étape de réveil du réseau de communication multiplexé comprenant : o une sous-étape d'envoi par le calculateur maître ou par le calculateur esclave d'un message de réveil du réseau de communication via la liaison 15 filaire bidirectionnelle, o une sous-étape de réception par l'autre du calculateur maître ou du calculateur esclave dudit message de réveil, o une sous-étape de réveil du calculateur esclave après réception du message de réveil par ledit calculateur esclave, 20 o une sous-étape de réveil du calculateur maître après réception du message de réveil par ledit calculateur maître, o une sous-étape d'envoi par le calculateur maître d'un message de confirmation du réveil du réseau de communication via le réseau de communication, et 25 o une sous-étape de réception par le calculateur esclave dudit message de confirmation. [0015] Avantageusement, la pluralité de calculateurs comprenant au moins un deuxième calculateur esclave relié par la liaison filaire bidirectionnelle, le procédé comprend, suite à l'envoi d'un message de réveil, une sous-étape de réception par ledit au moins un 30 deuxième calculateur esclave du message de réveil et une sous-étape de réveil du au moins deuxième calculateur esclave afin de réveiller simultanément les calculateur esclave. 3064860 4 [0016] Avantageusement, le procédé comprend une étape de mise en veille du réseau de communication comprenant : o une sous-étape d'envoi par le calculateur maître d'un message de mise en veille du réseau de communication via la liaison filaire bidirectionnelle, 5 o une sous-étape d'envoi par le calculateur maître d'un message de confirmation de mise en veille via le réseau de communication, et o une sous-étape de mise en veille du calculateur esclave après réception par ledit calculateur esclave dudit message de mise en veille et dudit message de confirmation. 10 [0017] Avantageusement, le message de réveil et le message de mise en veille correspondent à un changement d'état du signal émis via la liaison filaire bidirectionnelle. [0018] Avantageusement, le message de réveil correspond au passage de l'état bas à l'état haut du signal émis via la liaison filaire directionnelle et le message de mise en veille correspond au passage de l'état haut à l'état bas du message émis via la liaison filaire 15 directionnelle. [0019] D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée des modes de réalisation de l'invention, donnés à titre d'exemple uniquement, et en référence aux dessins qui montrent : - la figure 1, un schéma d'une forme de réalisation du système de gestion selon 20 l'invention montée dans un véhicule automobile, - les figures 2 et 3, des schémas de signaux de réveil émis dans le système de gestion, et - la figure 4, un schéma du signal de mise en veille émis dans le système de gestion. [0020] Dans ce qui va suivre, les modes de réalisation décrits s'attachent plus 25 particulièrement à une mise en oeuvre du système de gestion selon l'invention au sein d'un véhicule automobile. Cependant, toute mise en oeuvre dans un contexte différent, en particulier dans tout type de véhicule, est également visée par la présente invention. [0021] La figure 1 illustre un système de gestion 100 selon l'invention monté dans un véhicule automobile (non représenté). Le système de gestion 100 comprend un 30 calculateur maître 10, des calculateurs esclaves 20, un réseau de communication 3064860 5 multiplexé R1 reliant les calculateurs 10, 20 entre eux et une liaison filaire bidirectionnelle L1 reliant les calculateurs 10, 20 entre eux. [0022] Dans cet exemple, il a été représenté quatre calculateurs esclaves 20, mais il va de soi que le système de gestion 100 pourrait en comprend un nombre différent, 5 notamment un unique calculateur esclave 20 ou au moins deux calculateurs esclaves 20. [0023] Le réseau de communication R1 reliant les calculateurs 10, 20 entre eux, on entend par les termes « réveil/mise en veille du réseau de communication », le réveil/la mise en veille des calculateurs 10, 20 reliés par ce réseau de communication R1. [0024] Pour rappel, une pluralité de calculateurs 10, 20 sont embarqués dans un 10 véhicule automobile, chacun étant dédié à un ensemble de fonctions du véhicule par exemple les fonctions de sécurité ou les commandes du moteur. Les calculateurs esclaves 20 permettent, lorsqu'ils sont activés, d'actionner une commande du véhicule, par exemple la mise en fonctionnement de la climatisation ou l'abaissement d'une vitre électrique. L'actionnement d'une commande est réalisé par exemple par l'émission d'un message, 15 désigné « message fonctionnel » reçu par l'équipement concerné par la commande. [0025] Les calculateurs 10, 20 sont configurés pour envoyer et recevoir des messages relatifs à l'état du réseau de communication R1 via la liaison filaire bidirectionnelle L1. De tel message sont des changements d'état du signal électrique s1, s2, s3, s5 généré via la liaison filaire bidirectionnelle L1. Les calculateurs 10, 20 sont configurés pour envoyer et 20 recevoir des messages de confirmation relatifs à l'état du réseau de communication R1 via le réseau de communication R1. [0026] Lorsqu'un calculateur 10, 20 commande le réveil et/ou la mise en veille du réseau de communication R1, le calculateur 10, 20 envoie un message de réveil/de mise en veille via la liaison filaire bidirectionnelle L1. Suite à la réception de ce message, le calculateur 25 maître 10 envoie un message de confirmation du réveil et/ou de la mise en veille aux autres calculateurs 20 via le réseau de communication R1. Lorsqu'un calculateur esclave 20 reçoit un message de réveil/de mise en veille, le calculateur esclave 20 se réveille/se met en veille. Puis, le calculateur esclave 20 attend le message de confirmation. [0027] Les calculateurs esclaves 20 sont reliés au calculateur maître 10 afin que le 30 calculateur maître 10 commande l'état des calculateurs esclaves 20. Les calculateurs esclaves 20 sont reliés au calculateur maître 10 par un réseau de communication R1 de 3064860 6 type Ethernet, qui présente l'avantage d'être un réseau local à haut débit de transfert de données, afin de répondre aux exigences des commandes actuelles d'un véhicule. Afin de connecter les différents calculateurs 10, 20 au réseau de communication R1, au moins un des calculateurs 10,20 comprend un commutateur 30, également désigné « switch » en 5 langue anglaise. Tous les calculateurs 10, 20 sont connectés au commutateur 30 afin d'être reliés entre eux par le réseau de communication Ri. [0028] Dans le mode de réalisation illustré à la figure 1, un calculateur esclave 20 comprend un tel commutateur 30, mais il va de soi que le calculateur maître 10 pourrait, de manière alternative, comprendre le commutateur 30. 10 [0029] La liaison filaire bidirectionnelle Li relie, elle, chaque calculateur 10,20 à tous les autres calculateurs 10, 20 du système de gestion 10. La liaison filaire bidirectionnelle Li permet aux calculateurs 10, 20 d'activer le réveil/la mise en veille du réseau de communication Ri. [0030] Les calculateurs 10, 20 sont adaptés pour générer un signal électrique si, s2, s3, 15 s5 sur la liaison filaire bidirectionnelle Li. Ces signaux électriques comprennent un état haut el , correspondant à l'activation de la liaison filaire bidirectionnelle Li, et un état bas e0, correspondant à la désactivation de la liaison filaire bidirectionnelle Li. Chaque état e0, el est associé à un état du réseau de communication Ri. [0031] Dans cet exemple, l'état haut el de la liaison filaire bidirectionnelle Li est associé 20 à l'état de réveil du réseau de communication R1 et l'état bas e0 de la liaison filaire bidirectionnelle est associé à l'état de mise en veille du réseau de communication Ri. Il va de soi que l'association des états pourrait être inversée. [0032] Le signal électrique si représenté sur la figure 2 représente l'activation par le calculateur maître 10 de la liaison filaire bidirectionnelle Li dans le cas de la commande 25 du réveil du réseau de communication R1 par le calculateur maître 10. [0033] Le signal électriques s2 représenté sur la figure 3 représente l'activation de la liaison filaire bidirectionnelle Li par un calculateur esclave 20. Cette activation entraîne le maintien par le calculateur maître 10 de l'activation de la liaison filaire directionnelle Li représentée par le signal s3 de la figure 3 tant que le réseau de communication R1 est 30 réveillé. Le signal s4 est la résultante des signaux électriques s2 et s3 sur la liaison filaire bidirectionnelle. 3064860 7 [0034] Le signal s5 représenté sur la figure 4 représente la désactivation de la liaison filaire bidirectionnelle Li par le calculateur maître 10 afin de commander la mise en veille du réseau de communication Ri. [0035] Grâce au système de gestion 100 selon l'invention, le réveil et la mise en veille 5 des calculateurs 10, 20, et donc du réseau de communication R1, peuvent être commandés via la liaison filaire bidirectionnelle Li. De plus, cette liaison Li étant bidirectionnelle, n'importe quel calculateur 10, 20 peut commander le réveil des autres calculateurs 10, 20, et donc du réseau de communication, comme cela sera décrit par la suite. 10 [0036] Dans la suite de la description, il va maintenant être présenté un procédé de gestion de l'état du réseau de communication R1 selon l'invention. [0037] La figure 2 illustre le réveil du réseau de communication R1 commandé par le calculateur maître 10. Dans ce cas, le calculateur maître 10 est réveillé localement, puis active la liaison filaire bidirectionnelle Li. Dans ce but, le signal si émis par le calculateur 15 maître 10 sur la liaison filaire bidirectionnelle Li passe de l'état bas e0 à l'état haut el. [0038] Les calculateurs esclaves 20 détectent le changement d'état de la liaison filaire bidirectionnelle Li. Les calculateurs esclaves 20 se réveillent alors, ce qui a pour effet de réveiller le réseau de communication Ri. Les calculateurs esclaves 20 attendent alors la confirmation du réveil. 20 [0039] Le calculateur maître 10 envoie ensuite un message de confirmation du réveil du réseau de communication Ri. Les calculateurs esclaves 20 reçoivent alors le message de confirmation et restent réveillés. [0040] La figure 3 illustre le réveil du réseau de communication R1 commandé par un calculateur esclave 20. Dans ce cas, le calculateur esclave 20 est réveillé localement, puis 25 active la liaison filaire bidirectionnelle Li. Dans ce but, le signal s2 émis par le calculateur esclave 20 sur la liaison filaire bidirectionnelle Li passe de l'état bas e0 à l'état haut el. [0041] Le calculateur maître 10 et les calculateurs esclave 20 détectent alors le changement d'état de la liaison filaire bidirectionnelle Li et se réveillent. Les calculateurs esclaves 20 réveillés attendent alors le message de confirmation du réveil reçu via le 30 réseau de communication Ri. Le réveil des calculateurs esclaves 20 a pour effet de réveiller le réseau de communication Ethernet Ri. 3064860 8 [0042] Le calculateur maître 10 confirme ensuite le réveil. Pour ce faire, le signal s3 passe de l'état bas e0 à l'état haut el afin de maintenir le réseau de communication R1 éveillé. L'état du signal s3 est maintenu tant que le réseau de communication est réveillé. Ainsi, la résultante des signaux s2 et s3 est le signal s4 dont le changement d'état est 5 détecté par tous les calculateurs 10, 20. Le calculateur maître 10 envoi alors un message de confirmation de réveil via le réseau de communication Ri. Les calculateurs esclave 20 reçoivent alors le message de confirmation et restent éveillés. [0043] Grâce au maintien à l'état haut el et par le calculateur maître 10 du signal s4 transmis sur la liaison filaire bidirectionnelle Li, les calculateurs 10, 20 sont maintenus 10 réveillés même en cas de perte du réseau de communication Ri. [0044] La figure 4 illustre la mise en veille du réseau de communication R1 commandé par le calculateur maître 10. Dans ce cas, le calculateur maître 10, initialement réveillé, génère le signal s5 sur la liaison filaire bidirectionnelle Li qui passe de l'état haut el à l'état bas e0. En parallèle, le calculateur maître 10 envoie un message de confirmation de 15 la mise en veille du réseau de communication R1 via le réseau de communication Ri. [0045] Les calculateurs esclaves 20 détectent le changement d'état du signal s5 et reçoivent le message de mise en veille via le réseau de communication. Les calculateurs esclaves 20 se mettent alors en veille, ce qui a pour effet de mettre en veille le réseau de communication Ethernet Ri. REVENDICATIONS: 1. Système de gestion (100) d'un état d'un réseau de communication multiplexé (R1) de type Ethernet d'un véhicule, ledit système de gestion (100) comprenant une pluralité de calculateurs (10, 20) reliés audit réseau de communication (R1) et une liaison filaire bidirectionnelle (L1) reliant les calculateurs (10, 20) entre eux, ledit réseau de communication (R1) pouvant basculer entre au moins un état éveillé et un état de veille, la pluralité de calculateurs (10, 20) comprenant un calculateur maître (10) et au moins un premier calculateur esclave (20), ledit calculateur maître (10) et ledit premier calculateur esclave (20) étant configurés pour émettre et recevoir un message relatif à un état demandé du réseau de communication (R1) via la liaison filaire bidirectionnelle (L1) et pour respectivement émettre et recevoir via le réseau de communication (R1) un message de confirmation relatif audit état demandé, l'état d'au moins un de la pluralité de calculateurs (10, 20) étant commandé à partir dudit message relatif à l'état afin de basculer l'état du réseau de communication (R1). 2. Système (100) selon la revendication 1, dans lequel le message relatif à l'état du réseau de communication (R1) correspond à un changement d'état (el, el) du signal émis via la liaison filaire bidirectionnelle (L1). 3. Système (100) selon la revendication précédente, dans lequel l'état haut (el) ou l'état bas (e0) du signal émis correspond à l'état de réveil du réseau de communication (R1) et l'autre de l'état haut (el) ou de l'état bas (e0) correspond à l'état de mise en veille du réseau de communication (R1). 4. Système (100) selon la revendication précédente, comprenant au moins un deuxième calculateur esclave (20) relié au calculateur maître (10) et au premier calculateur esclave (20) par une liaison filaire bidirectionnelle (L1), au moins un du calculateur maître (10) ou du premier calculateur esclave (20) comprend un commutateur (30) configuré pour relier ledit deuxième calculateur esclave (20) au réseau de communication (R1). 5. Véhicule automobile (100) comprenant un système de gestion (100) d'un état d'un réseau de communication (R1) selon l'une des revendications précédentes, 3064860 10 6. Procédé de gestion de l'état d'un réseau de communication multiplexé (R1) de type Ethernet d'un véhicule, ledit réseau de communication (R1) étant intégré à un système de gestion (100) selon l'une des revendications 1 à 4, le procédé comprenant : - une étape de réveil du réseau de communication multiplexé (R1) comprenant : 5 o une sous-étape d'envoi par le calculateur maître (10) ou par le calculateur esclave (20) d'un message de réveil du réseau de communication (R1) via la liaison filaire bidirectionnelle (L1), o une sous-étape de réception par l'autre du calculateur maître (10) ou du calculateur esclave (20) dudit message de réveil, 10 o une sous-étape de réveil du calculateur esclave (20) après réception du message de réveil par ledit calculateur esclave (20), o une sous-étape de réveil du calculateur maître (10) après réception du message de réveil par ledit calculateur maître (10), o une sous-étape d'envoi par le calculateur maître (10) d'un message de 15 confirmation du réveil du réseau de communication (R-1) via le réseau de communication (R-1), et o une sous-étape de réception par le calculateur esclave (20) dudit message de confirmation. 7. Procédé selon la revendication précédente, la pluralité de calculateurs (10, 20) 20 comprenant au moins un deuxième calculateur esclave (20) relié par la liaison filaire bidirectionnelle (L1), le procédé comprenant : o suite à l'envoi d'un message de réveil, une sous-étape de réception par ledit au moins un deuxième calculateur esclave (20) du message de réveil, et 25 o une sous-étape de réveil du au moins un deuxième calculateur esclave (20). 8. Procédé de gestion selon la revendication précédente comprenant : - une étape de mise en veille du réseau de communication (R-1) comprenant : o une sous-étape d'envoi par le calculateur maître (10) d'un message de mise en veille du réseau de communication (R-1) via la liaison filaire bidirectionnelle (L1), o une sous-étape d'envoi par le calculateur maître (10) d'un message de confirmation de mise en veille via le réseau de communication (R-1) et 3064860 11 o une sous-étape de mise en veille du calculateur esclave (20) après réception par ledit calculateur esclave (20) dudit message de mise en veille et dudit message de confirmation. 9. Procédé selon l'une des revendications 6 à 8, dans lequel le message de réveil et le 5 message de mise en veille correspondent à un changement d'état (e0, el) du signal (si, s2, s3, s4, s5) émis via la liaison filaire bidirectionnelle (L1). 10. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel le message de réveil correspond au passage de l'état bas (e0) à l'état haut (el) du signal émis via la liaison filaire directionnelle et le message de mise en veille correspond au passage de l'état 10 haut (el) à l'état bas (e0) du message émis via la liaison filaire directionnelle.