Brevet FR3065566A1 — publié le 20181026

GESTION DE L'ENDORMISSEMENT D'UN SOUS-SYSTEME EMBARQUE D'UN SYSTEME DE TRANSPORT INTELLIGENT DOMAINE DE L'INVENTION L'invention est relative aux systèmes de transport intelligents, ITS (pour « Intelligent Transport Systems » en langue anglaise), et plus particulièrement aux sous-systèmes embarqués sur un véhicule. Elle concerne plus précisément la gestion de tels sous-systèmes en relation avec l'énergie disponible sur ledit véhicule. CONTEXTE DE L'INVENTION Le domaine des systèmes de transport intelligents, STI (ou « Intelligent Transport Systems », ITS, en langue anglaise) est une domaine en plein développement consistant à mettre en place des sous-systèmes électroniques dans les véhicules pouvant utiliser différents capteurs au sein de celui-ci et à permettre la communication et l'échange d'informations entre véhicules et entre véhicules et stations en bord de route, afin de fournir différents services d'aide à la conduite et à la navigation. Les systèmes de transport intelligents ont fait l'objet de travaux de standardisation à l'ETSI (European Telecommunications Standards Institute). Selon ces standards, les communications entre les sous-systèmes embarqués ou en bordure de route se basent principalement sur l'échange de messages de signalisation de deux sortes : les messages CAM (pour « Cooperative Awareness Message ») qui sont émis périodiquement par chaque sous-système afin de permettre la découverte (ou « awareness ») des sous-systèmes à proximité et la transmission d'un certain nombre d'informations (position du véhicule, statut du véhicule, type du véhicule, dimensions, etc.) - les messages DENM (pour « Decentralized Environmental Notification Messages ») qui permettent d'émettre des notifications déclenchées par des événements survenant sur un sous-système à destination des autres sous-systèmes avoisinants. L'architecture électronique mettant en oeuvre les sous-systèmes embarqués dans les véhicules nécessite une consommation des ressources énergétiques disponibles dans le véhicule. 3065566 2 Dès lors, lorsque l'on coupe l'alimentation du véhicule, le sous-système ITS doit entrer dans un mode de fonctionnement « de veille », ou « en endormissement ». Le basculement dans ce mode se fait au bout d'un certain temps qui peut dépendre à la fois d'un délai prédéterminé et du statut du véhicule (par exemple verrouillage ou non des 5 ouvrants...). Toutefois, l'arrêt des fonctions du sous-système ITS est préjudiciable aux applications que permet le système de transport intelligent. Par exemple, les autres véhicules ne peuvent plus recevoir d'information de la part de ce véhicule alors même qu'il peut être stoppé sur la voie publique. Ce même véhicule ne peut plus non plus 10 signaler sa situation s'il est en difficulté (en panne, accidenté...). RESUME DE L'INVENTION Le but de la présente invention est de fournir une solution palliant au moins partiellement les inconvénients précités. 15 Plus particulièrement, l'invention vise à fournir un procédé et un dispositif pour permettre une prolongation du temps au bout duquel le sous-système entre en mode de fonctionnement de veille, et donc une prolongation des communications possibles entre lui et les autres sous-systèmes environnants. 20 A cette fin, la présente invention propose un procédé de gestion d'un sous- système d'un système de transport intelligent, ITS, embarqué sur un véhicule et adapté pour la transmission de messages de signalisation avec d'autres sous-systèmes, extérieurs audit véhicule, ledit procédé comportant la détermination d'un critère déclenchant un basculement entre un mode de fonctionnement nominal dudit sous-système et un mode de 25 fonctionnement dégradé consistant à stopper toute émission de messages de signalisation sortant jusqu'à la réception d'un message de signalisation entrant. Suivant des modes de réalisation préférés, l'invention comprend une ou plusieurs des caractéristiques suivantes qui peuvent être utilisées séparément ou en 30 combinaison partielle entre elles ou en combinaison totale entre elles : après un délai prédéterminé depuis ladite réception d'un message de signalisation, l'émission de messages de signalisation est à nouveau stoppée. 3065566 3 seuls les messages de signalisation de notification, de type DENM, peuvent être émis pendant ledit mode de fonctionnement dégradé. ledit critère comprend le franchissement par un niveau d'énergie disponible d'un seuil prédéterminé 5 - ledit critère comprend l'arrêt, complet ou partiel, des circuits ou prestations électriques du véhicule. - la détermination d'un second critère déclenche le basculement entre ledit mode de fonctionnement dégradé vers un mode de fonctionnement de veille selon lequel toutes réceptions et émission de message de signalisation sont stoppés. 10 L'invention est également relative à un programme d'ordinateur comportant des instructions qui, lorsqu'exécutés par un processeur d'un système informatique, entraînent la mise en oeuvre d'un procédé tel que précédemment décrit. 15 L'invention est également relative à un sous-système d'un système de transport intelligent, ITS, embarqué sur un véhicule et adapté pour la transmission de messages de signalisation avec d'autres sous-systèmes, extérieurs audit véhicule, ledit sous-système comportant des moyens de détermination d'un critère déclenchant un basculement entre un mode de fonctionnement nominal dudit sous-système et un mode de 20 fonctionnement dégradé consistant à stopper toute émission de messages de signalisation sortant jusqu'à la réception d'un message de signalisation entrant. L'invention est également relative à un véhicule comportant un tel sous- système. 25 L'invention est également relative à un système de transport intelligent, ITS, comportant au moins un tel sous-système, et au moins un autre sous-système, l'ensemble desdites sous-systèmes partageant un même protocole de communication. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture 30 de la description qui suit d'un mode de réalisation préféré de l'invention, donné à titre d'exemple et en référence aux dessins annexés. 3065566 4 BREVE DESCRIPTION DES DESSINS La figure 1 représente schématiquement un exemple de contexte de mise en oeuvre de l'invention La figure 2 représente schématiquement un exemple de graphe d'états selon 5 un mode de réalisation de l'invention. La figure 3 représente schématiquement un exemple de mise en oeuvre de l'invention sur un cas concret. La figure 4 représente schématiquement un exemple d'architecture fonctionnelle selon un mode de réalisation de l'invention. 10 DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION L'invention concerne un sous-système embarqué sur un véhicule. Toutefois, l'homme du métier serait à même de transposer l'invention à d'autres situations où une même problématique se poserait, et donc notamment pour des stations ITS en bordure de 15 route fonctionnant en autonomie, sans alimentation extérieure. D'une façon générale, donc, l'invention est relative aux systèmes de transport intelligent coopératif dans le cadre d'échange V2V (« vehicule to véhicule ») et V2I (« vehicule to infrastructure »). 20 Sur la figure 1, on suppose qu'un véhicule V1 circule sur une route R. Le véhicule V1 embarque un sous-système Si d'un système de transport intelligent. Ce système de transport intelligent, STI, comporte également un sous-système S2 embarqué dans un autre véhicule V2 et un sous-système S3 stationné en bordure de route. D'une façon générale, le système de transport intelligent est formé d'un ensemble 25 de sous-systèmes pouvant, à un moment donné, communiquer ensemble. C'est-à-dire qu'a minima, ils partagent un même protocole de communication, à la fois pour les couches bas niveau, mais aussi pour les couches applicatives. Les sous-systèmes avec lesquels un sous-système Si donné peut communiquer varient au cours du temps puisque les véhicules sont mobiles et que les 30 portées des équipements radio sont limitées à quelques centaines de mètres ou quelques kilomètres selon les conditions. 3065566 5 Sur la figure 1, le sous-système 51 peut entrer en communication avec les sous-systèmes S2 et S3 et échanger avec eux des messages de signalisation Mi, Mo. Ces messages de signalisation peuvent être conformes aux standards de l'ETSI: 5 un message CAM pour « Cooperative Awareness Message », défini par le standard ETSI TS-102-637-2 un message DEMN pour « Decentralized Environmental Notification Message », défini par le standard ETSI TS-102-637-3. Toutefois, l'invention est adaptable aisément à d'autres types de systèmes, 10 faisant ou non l'objet de travaux de standardisation. Dans un mode de fonctionnement nominal, le sous-système 51 est en réception des messages de signalisation entrants MI, et en émission de messages de signalisation sortants Mo. 15 L'émission peut être ponctuelle, déclenchée par la survenance d'un événement. C'est typiquement le cas des notifications de type DEMN. Mais l'émission peut également être périodique, fonction d'une horloge, comme c'est le cas pour typiquement les messages de type CAM. Cette émission périodique permet de signaler la présence du véhicule V1 aux autres sous-systèmes se 20 situant ou entrant dans sa proximité. Puisque les véhicules sont par essence mobiles, il est nécessaire d'émettre selon une périodicité assez courte ces messages de « présence », et d'y associer des informations sur le véhicule Vl. L'architecture électronique mettant en oeuvre ces mécanismes de transmission de message nécessite donc des ressources énergétiques, notamment pour toute la pile 25 protocolaire permettant la transmission physiques des signaux de télécommunication et comportant différentes couches d'encodage et décodage jusqu'aux couches applicatives. Lorsque certains critères sont remplis, le sous-système Si, tout comme d'autres circuits électriques embarqués, quitte son fonctionnement nominal. C'est par exemple le cas lorsque le conducteur quitte son véhicule en le 30 mettant à l'arrêt. L'arrêt peut ne pas suffire et l'évènement déclencheur peut être la fermeture des ouvrants (portières, coffres), signifiant que le conducteur et les passagers ont effectivement quitté le véhicule. 3065566 6 En général, de tels événements déclenchent une horloge et ce n'est qu'au bout d'un certain temps que le sous-système S1 quitte son fonctionnement nominal. Ce temps dépend des ressources énergétiques normalement disponibles sur le véhicule à l'arrêt, c'est-à-dire sur la charge de la batterie. 11 peut avoir été prédéfini en fonction d'une charge 5 normale de la batterie ou fonction d'une mesure dynamique de la charge de la batterie. 11 est connu en soi de déclencher l'endormissement d'un sous-système Si lorsque de tels critères sont remplis. Ce mode de fonctionnement consiste à éteindre l'alimentation du sous-système, et stoppe donc totalement son fonctionnement, jusqu'à un nouvel événement le fasse de nouveau basculer en fonctionnement nominal (allumage du 10 véhicule, charge de la batterie du véhicule...). L'invention comprend notamment la définition d'un nouveau mode de fonctionnement, dégradé, en plus des fonctionnements nominal et « endormi » ou « en veille ». 15 Selon l'invention, ce mode de fonctionnement dégradé consiste à stopper toute émission de messages de signalisation sortant Mo jusqu'à la réception d'un message de signalisation entrant Mi. La figure 2 schématise un graphe d'états d'un mode de réalisation de 20 l'invention. On suppose initialement le sous-système Si dans un état nominal El. Cet état, ou fonctionnement, nominal correspond au fonctionnement selon l'état de la technique d'un tel sous-système. En particulier, il a alors la capacité d'émettre et recevoir tout type de messages de signalisation de et vers d'autres sous-systèmes S2, S3. 25 Dans ce fonctionnement nominal, notamment, il peut régulièrement émettre des messages de type CAM afin d'informer tout système environnant de la présence du véhicule associé V1, et d'un ensemble d'informations sur ce véhicule, conformément à l'état de la technique et aux standards en vigueur. Lorsqu'un critère Ci est rempli, le sous-système bascule dans un mode de 30 fonctionnement dégradé E2, durant lequel toute émission de messages de signalisation sortant est stoppée. En particulier, les circuits électriques mettant en oeuvre l'émission, voire le codage et la préparation des messages de signalisation sont désactivés. 3065566 7 Seuls les circuits permettant la réception de messages de signalisation restent actifs. La réception d'un message de signalisation entrant (de type CAM ou DENM, par exemple) forme un critère CR provoque le basculement du sous-système dans un état E3 dans lequel émission et réception des messages de signalisation sont possibles. Cet état 5 correspond au fonctionnement nominal mais est limité à une fenêtre temporelle prédéfinie. Passé un certain lapse de temps, correspondant à un critère CE sur le figure 2, le sous-système bascule à nouveau dans le fonctionnement dégradé E2. Une autre mise en oeuvre de ce critère CE est basée sur un compteur d'émission : à chaque émission d'un message de signalisation sortant, ce compteur est 10 incrémenté. Lorsqu'il atteint une valeur prédéfinie, le sous-système bascule dans l'état E2 et l'émission de messages de signalisation est stoppée. Le compteur peut alors être remis à zéro en prévision d'un prochain basculement dans ce même état E3. Une autre mise en oeuvre de ce critère CE est basée sur le contrôle d'une temporisation au bout de laquelle si aucun nouveau message de signalisation n'est reçu, le 15 sous-système bascule dans l'état E2. Dans le mode de fonctionnement dégradé, et plus précisément dans l'état E3 durant lequel l'émission de message est autorisée, une mise en oeuvre de l'invention consiste à n'autoriser que les messages de signalisation de notification, de type DENM. 20 Par ailleurs, lorsqu'un critère C2 est rempli, le sous-système peut basculer dans un mode de fonctionnement de veille E4. Cet état correspond à un arrêt de l'émission et de la réception des messages de signalisation. 11 pourra sortir de cet état et basculer vers un état de fonctionnement nominal, notamment par le déverrouillage du véhicule, le démarrage du véhicule, ou un niveau de charge de la batterie suffisant. Ces 25 conditions étant mentionnées à titre d'exemple et ne sont pas exhaustives. Les critères Ci et C2 peuvent faire l'objet de mises en oeuvre variées. D'une façon générale, ils peuvent être basés notamment sur le statut de capteurs sur les ouvrants ; le statut du véhicule et notamment le statut de la « clé de contact ». 30 Autrement dit, le critère peut comprendre l'arrêt, complet ou partiel, des circuits ou prestations électriques du véhicule ; 3065566 8 un délai écoulé depuis un événement impactant l'un des statuts ci- dessus ; une mesure de ressource énergétique disponible sur le véhicule. Le critère peut alors comprendre le franchissement d'un seuil prédéterminé par cette mesure 5 du niveau d'énergie disponible ; un état particulier du véhicule (Détection d'un accident, situation de détresse (« ecall »), véhicule sur la bande d'arrêt d'urgence d'une autoroute, ...) Ainsi, lorsque le conducteur éteint le véhicule et verrouille les ouvrants, cela 10 peut déclencher une horloge qui, lorsqu'un délai prédéterminé est écoulé, entraine le basculement d'un mode de fonctionnement nominal El vers un mode de fonctionnement dégradé E2 ou en veille E4. Les critères Ci et C2 peuvent être de même nature mais doivent être ordonnés afin que le mode de fonctionnement dégradé soit déclenché avant que le critère C2 soit 15 déclenché. Autrement dit, il existe normalement un enchainement temporel entre le mode de fonctionnement nominal El, puis le fonctionnement dégradé E2, puis le mode de fonctionnement en veille E4. Par exemple, si les critères Cl et C2 sont relatifs au franchissement par le niveau d'énergie disponible d'un, respectivement premier et second seuils prédéterminés, 20 alors le second seuil est inférieur au premier seuil. L'avantage principal de l'invention réside justement dans le fait de repousser dans le temps le basculement du sous-système ITS Si dans ce mode de veille E4. La figure 3 illustre plus concrètement l'enchainement dans le temps autour d'un cas concret. 25 Dans cette figure, l'axe horizontal représente le temps. Les lignes verticales pointillées représentent chacune une date d'événement tl, t2, t3, t4, t5, t6 concernant le sous-système ITS. Les différentes lignes Ki, K2, K3, K4 correspondent à des états de différentes fonctions du véhicules, et montrent leur état binaire. 30 K1 : état du véhicule (1 = réveillé, 0=endormi) K2 : fonction de réception des messages de signalisation (1= actif, 0=inactif) 3065566 9 K3 : fonction d'émission des messages de notification DENM (1= actif, 0=inactif) K4 : fonction d'émission des messages CAM (1= actif, 0=inactif) On suppose qu'avant la date tl, le sous-système est dans un mode de 5 fonctionnement nominal. A tl, le véhicule est arrêté sur le bord de la route. Entre les dates tl et t2, le conducteur et/ou le véhicule décide l'émission de messages DENM (par exemple en cas de panne du véhicule, le système active l'émission du DENM « véhicule en panne »). A la date t2, le conducteur quitte son véhicule et verrouille les ouvrants. C'est 10 cet événement qui déclenche le processus d'endormissement du véhicule. L'état du véhicule K1 passe d'un état « réveillé » à un état « endormi ». Le sous-système passe dans un mode de fonctionnement dégradé dans lequel la réception des messages de signalisation, K2, reste active, mais l'émission, K3, K4, est suspendue. 15 A la date t3, le sous-système reçoit un message de signalisation. Cette réception « réveille » la fonction d'émission des messages de notification, K3, qui passe à l'état actif. De façon optionnelle, l'émission des messages de type CAM, K4, passe également à l'état actif. Typiquement, ce message de signalisation est transmis par un véhicule à 20 proximité, mais il est également possible qu'une balise, précédemment muette (n'émettant donc pas de messages CAM) émette subitement un message DENM réveillant ainsi le sous-système Si. Selon une mise en oeuvre particulière de l'invention, si le véhicule V1 perçoit un signal émanant d'une balise fixe, alors ce véhicule V1 pourra, une fois N messages 25 reçus de cette même balise (N paramétrable), adapter la fréquence d'émission de DENM, voir ne plus en émettre puisque la balise aura bien reçu les premiers DENM émis A la date t4, plus aucun message de signalisation n'est reçu depuis une période prédéfinie. Les fonctions d'émission de messages K3, K4, passent à l'état inactif. A la date t5, le critère est rempli pour l'endormissement du sous-système. Par 30 exemple, le niveau d'énergie disponible est passé sous un seuil, ou bien le temps écoulé depuis la date t2 est passé au-dessus d'un seuil. La fonction de réception K2 passe donc également à l'état inactif. 3065566 10 A la date t6, un message de signalisation est reçu, mais les fonctions de réception étant inactives, il n'est pas pris en compte. On voit sur cette figure que l'invention permet donc de prolonger une certaine activité du sous-système ITS pendant la période s'étalant entre les dates t2 et t5. 5 Il est à noter que dans certains cas, il pourrait être intéressant, voire nécessaire de poursuivre l'émission et la réception nominale malgré l'endormissement du véhicule par un maintien du système ITS pleinement opérationnel pendant un temps T. Dans ce cas l'instant t2 serait retardé de la période T. 10 La figure 4 représente une architecture fonctionnelle possible pour mettre en oeuvre un sous-système selon l'invention. Cette architecture fonctionnelle comporte 3 fonctions distinctes, Fi, F2, F3 formant le sous-système Si. Le sous-système est relié à d'autres sous-systèmes S2, S3 par une liaison Li. La liaison Li est typiquement une liaison radio sur la bande de fréquences de 5,855 MHz 15 à 5,925 MHz et concerne l'ensemble des canaux SSH et CCH. La portée de la liaison Li est en fonction de l'environnement (notamment fonction des obstacles rencontrés par les ondes) et est de l'ordre de 300 mètres à 1 km. Toutefois, comme il a été évoqué précédemment, d'autres infrastructures peuvent être utilisées. Ainsi, l'invention est particulièrement pertinente dans le cadre de 20 réseaux dits « ad hoc », c'est-à-dire formés d'éléments capables de communiquer sans infrastructure. Aussi, outre les réseaux cellulaires, l'invention peut notamment s'appliquer aux réseaux ad hoc hertziens et optiques (des projets de recherche sont en cours pour permettre aux véhicules de communiquer avec leurs feux). La fonction Fi comprend l'électronique d'émission et de réception des 25 messages de l'ITS associée à une antenne qui permet la modulation et la démodulation de messages radiofréquences. La fonction F2 comprend un ou plusieurs calculateurs électroniques embarqués dans le véhicule permettant : de déclencher l'émission de messages en fonction des commandes de 30 l'utilisateur, ou conducteur (interrupteur « warning », écran tactile...), de l'état de capteurs (contacts des ouvrants, clé de contact...) et d'actionneurs (ecall, serrures...) du 3065566 11 véhicule ou de données embarquées (cartographie, historique de parcours...) ou débarquées (position du GSM de l'utilisateur...). de gérer l'état d'alimentation du véhicule (endormissement ou réveil des calculateurs, soit par l'émission d'informations de contrôle, soit en commutant les 5 alimentations). La fonction F3 correspond à une ou plusieurs réserves d'énergie capable d'alimenter les calculateurs et/ou d'assurer le démarrage du véhicule et/ou d'apporter l'énergie nécessaire au déplacement du véhicule s'il s'agit d'un véhicule électrique ou hybride. 10 La construction des messages de signalisation, CAM et DENM, peut être réalisé par une fonction F4 implantée au sein de la fonction Fi (dans ce cas la fonction F2 fournit juste les informations nécessaires à leur construction), ou au sein de la fonction F2 (dans ce cas, la fonction Fi assure uniquement la modulation des messages). Il en va de même pour la réception des messages de signalisation Ces échanges d'informations 15 entre Fi et F2, selon la localisation de la fonction F4, sont assurés par la liaison L3. Cette liaison L3 peut également permettre de commander l'endormissement ou le réveil du calculateur en fonction du contexte du véhicule. La liaison L3 peut être mise en oeuvre par un réseau embarqué (de type CAN, LIN....), par une ou plusieurs liaison filaire dédié (analogique, PWM, USB ....) ou par une liaison sans fil de type WIFI, 20 Bluetooth.... La liaison L2 est une liaison filaire permettant l'alimentation de la fonction Fi. Elle peut être permanente ou commutée. La liaison L4 est d'une part une liaison filaire permettant l'alimentation de la fonction F2 et d'autre part une liaison de commande par la fonction F2 de la fonction F3. 25 Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée aux exemples et au mode de réalisation décrits et représentés, mais elle est susceptible de nombreuses variantes accessibles à l'homme de l'art. REVENDICATIONS1. Procédé de gestion d'un sous-système (51) d'un système de transport intelligent, ITS, embarqué sur un véhicule (V1) et adapté pour la transmission de messages de signalisation (Mi, Mo) avec d'autres sous-systèmes(52, S3), extérieurs audit véhicule, ledit procédé comportant la détermination d'un critère déclenchant un basculement entre un mode de fonctionnement nominal dudit sous-système et un mode de fonctionnement dégradé consistant à stopper toute émission de messages de signalisation sortant (Mo) jusqu'à la réception d'un message de signalisation entrant (Mi). 2. Procédé selon la revendication dans lequel après un délai prédéterminé depuis ladite réception d'un message de signalisation, l'émission de messages de signalisation est à nouveau stoppée. 3. Procédé selon l'une des revendications précédentes dans lequel seuls les messages de signalisation de notification, de type DENM, peuvent être émis pendant ledit mode de fonctionnement dégradé. 4. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel ledit critère comprend le franchissement par un niveau d'énergie disponible d'un seuil prédéterminé 5. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel ledit critère comprend l'arrêt, complet ou partiel, des circuits ou prestations électriques du véhicule. 6. Procédé selon l'une des revendications précédentes dans lequel la détermination d'un second critère déclenche le basculement entre ledit mode de fonctionnement dégradé vers un mode de fonctionnement de veille selon lequel toutes réceptions et émission de message de signalisation sont stoppés. 3065566 13 7. Programme d'ordinateur comportant des instructions qui, lorsqu'exécutés par un processeur d'un système informatique, entraînent la mise en oeuvre d'un procédé selon l'une des revendications 1 à 6. 5 8. Sous-système (51) d'un système de transport intelligent, ITS, embarqué sur un véhicule et adapté pour la transmission de messages de signalisation (Mi, Mo) avec d'autres sous-systèmes (S2, S3), extérieurs audit véhicule, ledit sous-système comportant des moyens de détermination d'un critère déclenchant un basculement entre un mode de fonctionnement nominal dudit sous-système et un mode de fonctionnement dégradé 10 consistant à stopper toute émission de messages de signalisation sortant (Mo) jusqu'à la réception d'un message de signalisation entrant (Mi). 9. Véhicule comportant un sous-système selon la revendication précédente. 15 10. Système de transport intelligent, ITS, comportant au moins un sous-système (51) selon la revendication 8 et au moins un autre sous-système (S2, S3), l'ensemble desdites sous-systèmes partageant un même protocole de communication.