Brevet FR3071332A1 — publié le 20190322

PROCEDE DE GESTION DE TACHES PAR UN PROCESSEUR MULTICOEUR D'UN VEHICULE AUTOMOBILE [001] L'invention concerne, de façon générale, les processeurs de calculateurs, en particulier montés au sein de véhicules automobiles. [002] L'invention porte plus particulièrement sur un procédé de gestion de tâches par un processeur multicceur d'un véhicule automobile. [003] De manière connue, un véhicule automobile comprend différents calculateurs adaptés pour prendre en charge des fonctions qui ont besoin de recevoir des données de différents capteurs et/ou commander différents éléments organiques du véhicule. [004] Un calculateur comprend un processeur comprenant une unité de traitement, également désigné « coeur ». Un processeur comprenant une seule unité de traitement est désigné « processeur mono-coeur ». Un coeur permet de mettre en oeuvre des fonctions qui traitent les données reçues des capteurs et génèrent des consignes vers des actionneurs. La puissance d'un tel coeur dépend fortement de sa fréquence de fonctionnement donnée en Hz. Aussi, la puissance d'un processeur mono-coeur est limitée par la fréquence maximale du coeur. [5] Aujourd'hui, un véhicule comprenant de plus en plus de fonctions, de nombreux calculateurs sont montés au sein du véhicule afin de prendre en charge toutes ces fonctions. Un tel nombre de fonctions et la complexité de certaines d'entre elles imposent de disposer d'un calculateur ayant un processeur très puissant. Un processeur mono-coeur présente alors une puissance trop faible. [6] Afin d'augmenter la puissance de calcul d'un processeur, il est également connu des processeurs 100 comprenant plusieurs coeurs 101, 102, 103, notamment trois coeurs comme illustré sur la figure 1. Un tel processeur 100 est alors désigné « processeur multi- coeur ». Ceci permet d'augmenter la puissance de calcul du processeur 100 à l'aide de plusieurs coeurs 101, 102, 103 présentant par exemple chacun une fréquence égale à la fréquence du coeur d'un processeur mono-coeur. Ceci permet ainsi d'augmenter la puissance du processeur. [7] Cependant, un processeur multi-coeur 100 comprend souvent certains éléments qui sont communs aux différents coeurs 101, 102, 103, tels la mémoire 104 dans laquelle sont stockés les logiciels utilisant les différents coeurs du processeur 100. Aussi, lors d'une 2 mise à jour d'une fonction mise en oeuvre par un seul coeur 101, 102, 103, il est nécessaire de mettre à jour les logiciels de tous les coeurs 101, 102, 103 en même temps. [8] Par ailleurs, il existe aujourd'hui des véhicules dits hybrides dont le groupe motopropulseur comprend à la fois un moteur à combustion et un moteur électrique. Un tel 5 véhicule hybride comprend alors au moins un calculateur de contrôle et de commande des fonctions du moteur à combustion et au moins un calculateur de contrôle et de commande des fonctions du moteur électrique. Afin de superviser l'ensemble des fonctions d'un tel groupe motopropulseur hybride, le véhicule comprend également un calculateur de supervision en plus des calculateurs de contrôle et de commande de chacun des moteurs. 10 Cependant, un tel calculateur supplémentaire augmente les coûts du véhicule, ce qui présente un inconvénient. [9] Une solution évidente serait d'intégrer le logiciel de supervision au processeur multicceur d'un calculateur de contrôle et de commande. Cependant, la fréquence des mises à jour du logiciel de supervision et celle des logiciels de contrôle et de commande étant 15 différente, cela imposerait d'augmenter encore le nombre de mises à jour du processeur, ce qui représente un inconvénient majeur. [0010] L'invention vise donc à résoudre ces inconvénients en proposant un procédé de gestion des tâches d'un véhicule automobile qui soit fiable, peu coûteux et modulable afin de limiter le nombre de mises à jour des différents coeurs du processeur. 20 [0011] Pour parvenir à ce résultat, la présente invention concerne un procédé de gestion de tâches par un processeur multicceur d'un véhicule automobile, ledit véhicule automobile comprenant différents éléments organiques, le processeur multicceur comportant au moins deux coeurs en tant qu'unités de traitement travaillant en parallèle, ledit procédé étant remarquable en ce que les tâches sont différenciées entre un premier groupe de tâches de 25 contrôle et de commande mettant en oeuvre des fonctions de contrôle et de commande d'au moins un desdits éléments organiques du véhicule et un deuxième groupe de tâches de supervision des interactions des fonctions de contrôle et de commande des différents éléments organiques, et en ce que chacun du groupe de tâches de contrôle et de commande et du groupe de tâches de supervision est traité par au moins un coeur du microprocesseur, 30 chaque coeur étant spécifique à un groupe de tâches. [0012] Grâce au procédé selon l'invention, un processeur multicceur peut contrôler un élément organique du véhicule, tel qu'un moteur à combustion ou un moteur électrique, tout 3 en supervisant le fonctionnement de différents éléments organiques entre eux, notamment dans le cas d'un véhicule hybride. Autrement dit, ceci permet de limiter le nombre de processeur nécessaire au fonctionnement du véhicule, par exemple en utilisant le processeur de contrôle d'un des moteurs pour superviser le fonctionnement des différents 5 moteurs ensemble. L'intégration des logiciels de supervision dans un même calculateur que celui traitant des logiciels de commande permet ainsi de limiter le nombre de calculateurs dans le véhicule, en évitant un calculateur dédié aux logiciels de supervision, ce qui limite encore les coûts de fabrication d'un véhicule. [0013] De plus, le processeur multicceur est séparé en au moins deux partitions, ce qui 10 permet de mettre à jour séparément les logiciels compris sur chacune des partitions. Ainsi, les logiciels de supervision qui sont communs à un grand nombre de véhicules pourront être conservés, tandis que les logiciels de commande qui sont propres à chaque véhicule selon les éléments organiques qu'il comprend, pourront être mis à jour selon le besoin. Ceci permet une généralisation de l'architecture des calculateurs et de l'architecture logicielle 15 d'un véhicule et une limitation du nombre de mises à jour des logiciels des calculateurs, ce qui limite les coûts d'étude, de fabrication et de maintenance d'un véhicule. [0014] Avantageusement, le véhicule automobile étant de type hybride, les éléments organiques du véhicule automobile comprennent au moins un moteur à combustion interne et un moteur électrique. Le fonctionnement de chacun du moteur à combustion interne et 20 du moteur électrique est commandé en tout ou partie par le premier groupe de tâches de contrôle et de commande. [0015] Avantageusement, ledit moteur à combustion interne et ledit moteur électrique étant adaptés pour coopérer ensemble lors du fonctionnement hybride du véhicule automobile, le fonctionnement du moteur à combustion interne avec le moteur électrique est 25 supervisé par le deuxième groupe de tâches de supervision. [0016] L'invention concerne également un processeur comprenant au moins deux coeurs, ledit processeur étant adapté pour mettre en oeuvre le procédé tel que décrit précédemment. [0017] Avantageusement, le processeur comprenant au moins une première et une deuxième partition, chaque partition comprenant au moins un desdits coeurs du processeur 30 et un espace de stockage adapté pour stocker au moins un logiciel mettant en oeuvre l'un du premier ou du deuxième groupe de tâches, chaque partition est adaptée pour mettre en oeuvre un du premier ou du deuxième groupe de tâches. 4 [0018] Avantageusement, le processeur est organisé de sorte que ledit au moins un logiciel mettant en oeuvre l'un du premier ou du deuxième groupe de tâches peut être téléchargé indépendamment d'au moins un autre logiciel mettant en oeuvre l'autre du premier ou du deuxième groupe de tâches. Autrement dit, les logiciels de contrôle et de 5 commande d'un élément organique du véhicule peuvent être téléchargés indépendamment des logiciels de supervision, ce qui permet de limiter le nombre de mises à jour de chaque partition du processeur. [0019] L'invention concerne en outre un véhicule automobile comprenant une pluralité d'éléments organiques et au moins un processeur tel que décrit précédemment. 10 [0020] Avantageusement, le véhicule comprenant un processeur pour chaque élément organique, chaque processeur mettant en oeuvre les fonctions de contrôle et de commande d'au moins un élément organique, le premier groupe de tâches de contrôle et de commande est répartit entre les différents processeurs et le deuxième groupe de tâches de supervision est géré par un seul des processeurs. Le deuxième groupe de tâches de supervision 15 supervise ainsi les fonctions de contrôle et de commande réparties dans les différents processeurs, par exemple à l'aide d'un réseau de communication du véhicule. [0021] Avantageusement, le véhicule automobile hybride comprenant un moteur à combustion interne et au moins un moteur électrique, le premier groupe de tâches de contrôle et de commande comprenant au moins une première tâche de contrôle et de 20 commande du moteur à combustion interne et au moins une deuxième tâche de contrôle et de commande du moteur électrique, le deuxième groupe de tâches de supervision comprend au moins une tâche de supervision desdites première et deuxième tâches de contrôle et de commande afin de permettre le fonctionnement hybride du véhicule automobile à l'aide des différents moteurs. 25 [0022] De préférence, le véhicule comprenant au moins un premier processeur adapté pour mettre en oeuvre au moins une tâche de contrôle et de commande du moteur à combustion et au moins un deuxième processeur adapté pour mettre en oeuvre au moins une tâche de contrôle et de commande du moteur électrique, l'un du premier ou du deuxième processeur est adapté pour mettre en oeuvre au moins une tâche de supervision 30 du fonctionnement du moteur à combustion et du moteur électrique. Ceci permet d'utiliser l'un des processeurs de contrôle d'un des moteurs pour mettre en oeuvre les tâches de supervision et ainsi de ne pas ajouter un calculateur supplémentaire. De plus, ceci permet avantageusement de conserver dans un véhicule hybride les fonctions de contrôle et de 5 commande du moteur à combustion interne d'un véhicule à combustion interne ainsi que les fonctions de contrôle et de commande du moteur électrique d'un véhicule électrique, et d'ajouter simplement les fonctions de supervision. [0023] D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la 5 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'un processeur selon l'art antérieur qui a été décrit précédemment, - la figure 2, un schéma d'une forme de réalisation du processeur selon l'invention. 10 [0024] Dans ce qui va suivre, les modes de réalisation décrits s'attachent plus particulièrement à une mise en oeuvre du processeur 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. [0025] Un véhicule automobile (non représenté) comprend un châssis reposant sur une 15 voie de circulation par des roues. Afin de permettre le déplacement du véhicule sur la voie de circulation, le véhicule comprend en outre un groupe motopropulseur adapté pour entraîner, au moins une partie des roues en rotation. [0026] Le groupe motopropulseur (non représenté) comprend différents organes tels qu'au moins un moteur à combustion interne et une boîte de vitesse. Le moteur à 20 combustion interne, également désigné « moteur thermique », peut notamment être un moteur essence ou un moteur diesel. Dans tel moteur à combustion, la combustion d'un mélange de carburant et de comburant génère de l'énergie thermique qui est transformée en énergie mécanique par le moteur afin d'entraîner la rotation des roues du véhicule. [0027] Afin de limiter la consommation du véhicule en carburant, le groupe motopropulseur 25 peut également comprendre un organe supplémentaire tel qu'un moteur électrique alimenté en énergie électrique. Le moteur électrique peut ainsi fonctionner simultanément avec le moteur à combustion ou bien seul afin de limiter l'utilisation du moteur à combustion et donc sa consommation en carburant. Un tel véhicule automobile comprenant à la fois un moteur à combustion et un moteur électrique est dit « hybride ». 6 [0028] Afin de contrôler et de commander le fonctionnement d'un moteur à combustion et d'un moteur électrique, le véhicule comprend en outre au moins un calculateur de contrôle électronique du moteur à combustion et au moins un calculateur de contrôle électronique du moteur électrique. Chaque calculateur de contrôle permet ainsi l'utilisation de différents 5 logiciels de contrôle et de commande d'au moins un élément organique du véhicule, tels que les moteurs du groupe de propulsion, la boite de vitesse, etc. Le but de l'invention est d'utiliser l'un de ces calculateurs pour mettre en oeuvre les fonctions de supervision de différents éléments organiques du véhicule afin de limiter les coûts. [0029] Le calculateur de contrôle objet de l'invention comprend un processeur multicceur 10 1 comme illustré sur la figure 2, comprenant une pluralité de coeurs, notamment deux, trois, quatre, cinq coeurs, etc. [0030] Le processeur multicceur 1 selon l'invention comprend deux partitions 10, 20. Une première partition 10 de fonctions de contrôle et de commande d'éléments organiques du véhicule et une deuxième partition 20 de supervision du fonctionnement des différents 15 éléments organiques du véhicule entre eux. [0031] Chaque partition 10, 20 comprend au moins un coeur 11, 12, 21. Dans l'exemple illustré sur la figure 2, la première partition 10 comprend 2 coeurs 11, 12 et la deuxième partition 20 comprend un coeur 21. Cependant, il va de soi que le nombre de coeur par partition 10, 20 pourrait être différent. 20 [0032] Chaque partition 10, 20 comprend en outre un espace de stockage 13, 23 propre à chaque partition 10, 20. [0033] Ainsi, un logiciel utilisant le coeur 21 de la deuxième partition 20 sera stocké dans l'espace de stockage 23 de la deuxième partition 20. Ceci permet de mettre à jour séparément les logiciels utilisant la première partition 10 des logiciels utilisant la deuxième 25 partition 20. [0034] Selon un aspect de l'invention, la première partition 10 est adaptée pour mettre en oeuvre un premier groupe de tâches et la deuxième partition 20 est adaptée pour mettre en oeuvre un deuxième groupe de tâches. [0035] Ainsi, en séparant les tâches que chaque partition 10, 20 met en oeuvre, il est 30 possible de limiter le nombre de mise à jours de chaque partition 10, 20. 7 [0036] Ainsi, le premier groupe de tâches comprend les tâches de contrôle et de commande de différents éléments organiques du véhicule. Ces tâches permettent ainsi le contrôle et la commande de tout ou partie des organes du moteur électrique ou du moteur à combustion interne. Selon un aspect de l'invention, le premier groupe de tâche peut être 5 réparti sur plusieurs processeurs. Chaque processeur étant alors adapté pour mettre en oeuvre des tâches de contrôle et de commande d'au moins un élément organique du véhicule/ [0037] En particulier, le premier groupe de tâches comprend, par exemple, des tâches de contrôle et de commande de l'admission air, de l'injection carburant, de la combustion, etc 10 du moteur à combustion interne. Le premier groupe de tâches peut également comprendre des tâches de pilotage des papillons motorisés du moteur à combustion. [0038] Le deuxième groupe de tâches de supervision comprend, par exemple, des tâches de supervision des fonctions du groupe motopropulseur, autrement dit, la répartition du couple fourni par le moteur électrique et par le moteur à combustion interne pour un 15 fonctionnement hybride du groupe motopropulseur. Le deuxième groupe de tâches de supervision peut également comprendre des tâches de supervision des fonctions de la boîte de vitesse. Selon un aspect de l'invention, le deuxième groupe de tâches est mis en oeuvre par un seul processeur. Ceci permet d'utiliser un des processeurs du véhicule pour superviser les tâches de contrôle et de commande réparties sur plusieurs processeurs afin 20 de limiter le nombre de processeurs nécessaire. [0039] Le premier et le deuxième groupe de tâches comprennent en outre des logiciels de communication permettant aux différents groupes de tâches de communiquer entre eux, ainsi que des logiciels de sécurité de fonctionnement, de cyber sécurité, de gestion des tâches, etc. 25 [0040] Ainsi, le premier groupe de tâches regroupe tout ou partie des fonctions permettant de contrôler les différents éléments organiques du véhicule séparément tandis que le deuxième groupe de tâche regroupe l'ensemble des fonctions permettant de superviser le fonctionnement de différents éléments organiques entre eux. [0041] La séparation des tâches en deux groupes permet ainsi de séparer les logiciels de 30 supervision des fonctions et les logiciels de fonctions de contrôle et de commande des éléments organiques. En effet, d'une part, les logiciels de supervision étant communs à un ensemble de véhicule hybrides et, d'autre part, les logiciels de fonctions de contrôle et de 8 commande étant communs à des organes génériques comme par exemple le moteur à combustion, leur séparation permet de diminuer la diversité de logiciels d'un calculateur. De plus, ceci permet de ne mettre à jour que la première partition 10 du processeur 1 mettant en oeuvre les logiciels de commande ou bien que la deuxième partition 20 de supervision 5 en fonction du véhicule. De plus, chaque partition du processeur peut télécharger de manière indépendante des logiciels et leur mise à jour, ce qui limite le nombre de mise à jour de chaque coeur. [0042] Selon un aspect de l'invention, un processeur comprenant au moins un troisième coeur peut comprendre au moins une troisième partition. Autrement dit, il est possible, si le 10 nombre de coeurs du processeur le permet, d'ajouter autant de partitions que nécessaire. Ceci permet de séparer les logiciels entre les différentes partitions afin d'en REVENDICATIONS: 1. Procédé de gestion de tâches par un processeur multicceur (1) d'un véhicule automobile, ledit véhicule automobile comprenant différents éléments organiques, le processeur multicceur (1) comportant au moins deux coeurs (11, 12, 21) en tant qu'unités de traitement travaillant en parallèle, ledit procédé étant caractérisé en ce que les tâches sont différenciées entre un premier groupe de tâches de contrôle et de commande mettant en oeuvre des fonctions de contrôle et de commande d'au moins un desdits éléments organiques du véhicule et un deuxième groupe de tâches de supervision des interactions des fonctions de contrôle et de commande des différents éléments organiques, et en ce que chacun du groupe de tâches de contrôle et de commande et du groupe de tâches de supervision est traité par au moins un coeur (11, 12, 21) du microprocesseur (1), chaque coeur (11, 12, 21) étant dédié à un groupe de tâches. 2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel, le véhicule automobile étant de type hybride, les éléments organiques du véhicule automobile comprennent au moins un moteur à combustion interne et un moteur électrique dont le fonctionnement de chacun est commandé en tout ou partie par le premier groupe de tâches de contrôle et de commande. 3. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel, ledit moteur à combustion interne et ledit moteur électrique étant adaptés pour coopérer ensemble lors du fonctionnement hybride du véhicule automobile, le fonctionnement du moteur à combustion interne avec le moteur électrique est supervisé par le deuxième groupe de tâches de supervision. 4. Processeur (1) comprenant au moins deux coeurs (11, 12, 21), ledit processeur (1) étant adapté pour mettre en oeuvre le procédé selon l'une des revendications précédentes. 5. Processeur (1) selon la revendication précédente, comprenant au moins une première et une deuxième partition (10, 20), chaque partition (10, 20) comprenant au moins un desdits coeurs (11, 12, 21) du processeur (1) et un espace de stockage (13, 23) adapté pour stocker au moins un logiciel mettant en oeuvre l'un du premier ou du deuxième groupe de tâches, dans lequel chaque partition (10, 20) est adaptée pour mettre en oeuvre un du premier ou du deuxième groupe de tâches. 10 6. Processeur (1) selon la revendication précédente, organisé de sorte que ledit au moins un logiciel mettant en oeuvre l'un du premier ou du deuxième groupe de tâches peut être téléchargé indépendamment d'au moins un autre logiciel mettant en oeuvre l'autre du premier ou du deuxième groupe de tâches. 5 7. Véhicule automobile comprenant une pluralité d'éléments organiques et au moins un processeur (1) selon l'une des revendications 4 à 6. 8. Véhicule selon la revendication précédente, comprenant un processeur (1) pour chaque élément organique, chaque processeur (1) mettant en oeuvre les fonctions de contrôle et de commande d'au moins un élément organique, dans lequel le premier groupe de 10 tâches de contrôle et de commande est réparti entre les différents processeurs et le deuxième groupe de tâches de supervision est géré par un seul des processeurs (1). 9. Véhicule selon la revendication 7 ou la revendication 8, comprenant un moteur à combustion interne et au moins un moteur électrique, le premier groupe de tâches de contrôle et de commande comprenant au moins une première tâche de contrôle du 15 moteur à combustion interne et au moins une tâche de contrôle et de commande du moteur électrique, dans lequel le deuxième groupe de tâches de supervision comprend au moins une tâche de supervision desdites première et deuxième tâches de contrôle et de commande afin de permettre le fonctionnement hybride du véhicule automobile à l'aide des différents moteurs. 20 10. Véhicule selon la revendication précédente, comprenant au moins un premier processeur (1) adapté pour mettre en oeuvre au moins une tâche de contrôle et de commande du moteur à combustion et au moins un deuxième processeur (1) adapté pour mettre en oeuvre au moins une tâche de contrôle et de commande du moteur électrique, dans lequel l'un du premier ou du deuxième processeur (1) est adapté pour 25 mettre en oeuvre au moins une tâche de supervision du fonctionnement du moteur à combustion et du moteur électrique.