Brevet FR3124008A1 — publié le 20221216

Il est proposé un dispositif de contrôle (1) d’utilisation de capteurs d’un système multi-capteur (100), le dispositif (1) comprenant : - une unité de présélection d’alternatives pour présélectionner un ensemble d’alternatives d’utilisation de capteurs dans une base de données d’alternatives (5), en réponse à une requête indiquant un type de fonction du système et au moins une métrique de qualité, une alternative étant associée à au moins un capteur et comprenant pour chaque capteur associé, un taux d’utilisation du capteur et une durée d’utilisation du capteur ; - une unité de calcul (12) pour calculer un indicateur d’impact d’alternative pour chaque alternative présélectionnée représentant l’impact de l’utilisation de chaque capteur de l’alternative pour répondre à la fonction de système spécifiée dans la requête ; et - une unité de sélection (14) pour sélectionner une alternative parmi les alternatives présélectionnées en fonction de leur indicateur d’impact. (Figure 2) Procédé et dispositif d’optimisation des ressources capteurs dans un système multi-capteur L’invention concerne de manière générale le domaine des capteurs et en particulier un procédé et un dispositif de contrôle de l’utilisation des capteurs d’un système multi-capteur. Les systèmes multi-capteurs sont équipés d’un ensemble de capteurs, souvent hétérogènes, fournissant des informations au système. Un système multi-capteur utilise les différentes informations délivrées par les différents capteurs pour exécuter des fonctions du système, comme par exemple des fonctions de contrôle du fonctionnement du système multi-capteur ou des fonctions propres aux missions du système multi-capteur. Dans les solutions existantes, un opérateur responsable de la gestion du système doit à chaque demande opérationnelle, liée à une fonction du système, choisir des capteurs du système pour répondre à la demande opérationnelle. Généralement, l’opérateur choisit le sous-ensemble de capteurs qui permet d’obtenir un résultat le plus rapidement possible. Cependant, dans les cas où les ressources capteurs sont déjà très sollicitées, il arrive que l’opérateur choisisse des moyens moins classiques pour répondre à la demande. Par exemple, si le système utilise un capteur de type RADAR et qu’un tel capteur RADAR a fait une détection 3D et est très surchargé, l’opérateur peut recourir à une reconstruction d’une localisation 3D à partir d’information 2D obtenues par d’autres capteurs. Dans certaines situations, l’opérateur peut même se retrouver dans l’incapacité de répondre à certaines demandes très spécifiques en raison de l’indisponibilité d’un ou plusieurs capteurs, si ces capteurs sont surchargés et sont les seuls à pouvoir répondre à la demande (par exemple incapacité d’identifier pour un système de détection de cible de détecter une cible d’intérêt si le capteur optronique, qui est le seul à pouvoir remplir ce type d’action dans le système, est déjà surchargé). Classiquement, pour gérer les ressources capteurs du système en fonction de la demande, l’opérateur responsable de la gestion des ressources capteurs doit prendre des décisions pour utiliser les ressources capteurs disponibles au mieux de leurs capacités, en anticipant en permanence les conséquences de ses décisions, sur la base de ses connaissances expérimentales et de son expertise. Ainsi, les solutions actuelles d’optimisation des ressources capteurs reposent sur la sélection faite par l’opérateur, sur la base de ses connaissances. Ce type de solution a été décrit par exemple dans Sensor Management for Radar Networks Klemm, Richard; Griffiths, Hugh; Koch, Wolfgang: Novel radar techniques and applications. Vol.2: Waveform diversity and cognitive radar, and target tracking and data fusion Herts: SciTech Publishing, 2017 (DOI: 10.1049/SBRA512G_ch15) qui traite de l’optimisation des ressources dans un réseau de capteurs non hétérogènes. Cependant, de telles solutions sont coûteuses et requièrent un niveau d’expertise important de la part de l’opérateur. Elles limitent en outre l’interchangeabilité des opérateurs. Par ailleurs, l’opérateur peut avoir d’autres responsabilités de contrôle du système embarquant les ressources capteurs (pilote d’un avion par exemple). La processus de sélection des ressources capteurs disponibles par l’opérateur peut requérir une forte monopolisation de l’opérateur, de manière constante, ce qui peut nuire à l’efficacité du contrôle général du système ou peut inversement impliquer une utilisation sous-optimale des ressources capteurs. Définition générale de l’invention : L’invention vient améliorer la situation en proposant un dispositif de contrôle d’utilisation de capteurs d’un système, le système étant équipé de plusieurs capteurs comprenant au moins deux capteurs, le système étant apte à exécuter une ou plusieurs fonctions de système. Avantageusement, le dispositif comprend : - une unité de présélection d’alternatives d’utilisations de capteurs configurée pour présélectionner un ensemble d’alternatives d’utilisation de capteurs à partir d’alternatives d’utilisation de capteurs stockées dans une base de données d’alternatives, en réponse à la réception d’une requête indiquant un type de fonction du système et au moins une métrique de qualité, chaque alternative étant stockée dans la base de données d’alternatives en correspondance avec une fonction de système, chaque alternative étant associée à au moins un capteur et comprenant pour chaque capteur associé, un taux d’utilisation du capteur et une durée d’utilisation du capteur audit taux d’utilisation, l’unité de présélection étant configurée pour extraire les alternatives d’utilisation de capteurs associée à la fonction de système de la base de données : - une unité de calcul d’indicateur d’impact d’alternative configurée pour calculer un indicateur d’impact d’alternative pour chaque alternative présélectionnée, l’indicateur d’impact représentant l’impact de l’utilisation de chaque capteur de l’alternative, au taux d’utilisation et pendant la durée associés au capteur dans l’alternative d’utilisation de capteurs, pour répondre à la fonction de système spécifiée dans la requête ; et - une unité de sélection d’alternative configurée pour sélectionner une alternative parmi lesdites alternatives présélectionnées en fonction de l’indicateur d’impact déterminé pour chaque alternative. Dans un mode de réalisation, l’unité de calcul d’indicateur d’impact d’alternative comprend une unité de calcul d’indicateur d’impact élémentaire configurée pour calculer pour chaque capteur de l’alternative, un indicateur d’impact élémentaire représentant l’impact de l’utilisation du capteur de l’alternative, au taux d’utilisation et pendant la durée associés au capteur, pour répondre à la fonction de système spécifiée dans la requête, l’unité de calcul de l’indicateur d’impact d’alternative comprenant en outre un additionneur configuré pour additionner les indicateurs d’impact élémentaires calculés pour tous les capteurs de l’alternative, ce qui fournit l’indicateur d’impact d’utilisation de l’alternative. L’unité de calcul d’indicateur d’impact d’alternative peut être configurée pour calculer au moins deux facteurs relatifs à l’utilisation du capteur à partir de la durée associée au capteur et/ou du taux d’utilisation du capteur, l’unité de calcul comprenant un multiplicateur pour calculer le produit des facteurs, ce qui fournit l’indicateur d’impact élémentaire du capteur. Dans un mode de réalisation, l’unité de calcul d’indicateur d’impact d’alternative peut comprendre une unité de calcul de facteur de durée d’utilisation configurée pour calculer un facteur de durée d’utilisation du capteur à partir de la durée d’utilisation associée au capteur dans l’alternative. L’unité de calcul de facteur de durée d’utilisation peut être configurée pour calculer le facteur de durée d’utilisation du capteur comme étant égal au produit de la durée d’utilisation associée au capteur dans l’alternative et d’une constante, la constante étant identique pour tous les capteurs de l’alternative associée au capteur. Dans un mode de réalisation, l’unité de calcul d’indicateur d’impact élémentaire peut comprendre une unité de calcul de facteur de charge de capteur configurée pour calculer un facteur de charge du capteur à partir d’un coefficient de charge du capteur et du taux d’utilisation associé au capteur dans l’alternative. En particulier, l’unité de calcul de facteur de charge du capteur (1201) peut être configurée pour calculer le facteur de charge du capteur selon l’équation : , désignant le coefficient de charge du capteur et désignant le taux d’utilisation associé au capteur dans l’alternative. La durée d’utilisation du capteur peut être définie à partir d’une date t, tandis que l’unité de calcul d’indicateur d’impact élémentaire comprend une unité de calcul de criticité de capteur configurée pour calculer un facteur de criticité du capteur représentant une valeur prédite de la criticité du capteur à la date t en fonction de l’état de l’environnement du capteur à la date t. L’unité de calcul de criticité de capteur peut être configurée pour calculer le facteur de criticité du capteur en utilisant une technique d’analyse de l’environnement du capteur estimé à la date t, le facteur de criticité du capteur représentant une probabilité d’utilisation de la ressource au vu de l’état de l’environnement du capteur à l’instant t, le facteur de criticité étant une valeur comprise entre une valeur minimale de criticité indiquant que le capteur est une ressource optionnelle et une valeur maximale de criticité indiquant que le capteur représente une ressource nécessaire. Dans un mode de réalisation, la technique d’analyse peut être basée sur une logique booléenne ou une technique à base d’intelligence artificielle. Dans des modes de réalisation, l’unité de sélection d’alternative peut être configurée pour sélectionner l’alternative qui minimise l’indicateur d’impact parmi les alternatives présélectionnées. Dans un mode de réalisation, chaque métrique de qualité spécifiée dans la requête peut être associée à un niveau de priorité. Le dispositif de contrôle d’utilisation de capteurs peut comprendre un module de calcul de poids d’utilité configuré pour calculer, pour chaque alternative présélectionnée, un poids d’utilité à partir des niveaux de priorité associés à chaque métrique de qualité spécifiée dans la requête et de valeurs prédites des métriques de qualité calculées pour l’alternative, l’unité de sélection d’alternative étant configurée pour sélectionner l’alternative qui minimise le ratio entre l’indicateur d’impact d’une alternative et le poids d’utilité de l’alternative, parmi les alternatives présélectionnées. Il est en outre proposé un procédé de contrôle d’utilisation de capteurs d’un système, le système étant équipé de plusieurs capteurs comprenant au moins deux capteurs, le système étant apte à exécuter une ou plusieurs fonctions de système. Avantageusement, le procédé comprend les étapes consistant à : - présélectionner un ensemble d’alternatives d’utilisation de capteurs à partir d’alternatives d’utilisation de capteurs stockées dans une base de données d’alternatives, en réponse à la réception d’une requête indiquant un type de fonction du système et au moins une métrique de qualité, chaque alternative étant stockée dans la base de données d’alternatives en correspondance avec une fonction de système, chaque alternative étant associée à au moins un capteur et comprenant pour chaque capteur associé, un taux d’utilisation du capteur et une durée d’utilisation du capteur audit taux d’utilisation, l’étape de présélection comprenant une extraire des alternatives d’utilisation de capteurs associée à la fonction de système dans la base de données ; - calculer un indicateur d’impact d’alternative pour chaque alternative présélectionnée, l’indicateur d’impact représentant l’impact de l’utilisation de chaque capteur de l’alternative, au taux d’utilisation et pendant la durée associés au capteur dans l’alternative de capteur, pour répondre à la fonction de système spécifiée dans la requête ; et - sélectionner une alternative parmi lesdites alternatives présélectionnées en fonction de l’indicateur d’impact déterminé pour chaque alternative. D’autres caractéristiques, détails et avantages de l’invention ressortiront à la lecture de la description faite en référence aux dessins annexés donnés à titre d’exemple et qui représentent, respectivement : - La représente un système multi-capteur, selon certains modes de réalisation ; - La représente un dispositif de contrôle d’utilisation des capteurs du système, selon certains modes de réalisation ; - La représente un exemple d’implémentation de l’unité de calcul d’indicateur d’impact, selon un mode de réalisation; - La représente un exemple d’implémentation de l’unité de calcul d’indicateur d’impact élémentaire de capteur, selon un mode de réalisation; - La est un diagramme représentant un exemple de fonction de coefficient de charge; - La représente l’unité de présélection du dispositif de contrôle d’utilisation des capteurs du système, selon certains modes de réalisation ; et - La est un organigramme représentant un procédé de contrôle d’utilisation des capteurs du système selon certains modes de réalisation. Dispositif de contrôle (1) d’utilisation de capteurs d’un système (100), le système étant équipé d‘au moins deux capteurs, le système étant apte à exécuter une ou plusieurs fonctions de système, caractérisé en ce que le dispositif (1) comprend : - une unité de présélection d’alternatives d’utilisations de capteurs (10) configurée pour présélectionner un ensemble d’alternatives d’utilisation de capteurs à partir d’alternatives d’utilisation de capteurs stockées dans une base de données d’alternatives (5), en réponse à la réception d’une requête indiquant un type de fonction du système et au moins une métrique de qualité, chaque alternative étant stockée dans la base de données d’alternatives (5) en correspondance avec une fonction de système, chaque alternative étant associée à au moins un capteur et comprenant pour chaque capteur associé, un taux d’utilisation du capteur et une durée d’utilisation du capteur audit taux d’utilisation, l’unité de présélection étant configurée pour extraire les alternatives d’utilisation de capteurs associée à ladite fonction de système de la base de données ; - une unité de calcul d’indicateur d’impact d’alternative (12) configurée pour calculer un indicateur d’impact d’alternative pour chaque alternative présélectionnée, ledit indicateur d’impact représentant l’impact de l’utilisation de chaque capteur de l’alternative, au taux d’utilisation et pendant la durée associés au capteur dans l’alternative d’utilisation de capteurs, pour répondre à la fonction de système spécifiée dans la requête ; et - une unité de sélection d’alternative (14) configurée pour sélectionner une alternative parmi lesdites alternatives en fonction de l’indicateur d’impact déterminé pour chaque alternative. Dispositif de contrôle d’utilisation de capteurs selon la revendication 1, caractérisé en ce que l’unité de calcul d’indicateur d’impact d’alternative comprend une unité de calcul d’indicateur d’impact élémentaire (121) configurée pour calculer pour chaque capteur de l’alternative, un indicateur d’impact élémentaire représentant l’impact de l’utilisation du capteur de l’alternative, au taux d’utilisation et pendant la durée associés au capteur, pour répondre à la fonction de système spécifiée dans la requête, l’unité de calcul de l’indicateur d’impact d’alternative comprenant en outre un additionneur (121) configuré pour additionner les indicateurs d’impact élémentaires calculés pour tous les capteurs de l’alternative, ce qui fournit l’indicateur d’impact d’utilisation de l’alternative. Dispositif de contrôle d’utilisation de capteurs selon la revendication 2, caractérisé en ce que l’unité de calcul d’indicateur d’impact d’alternative (120) est configurée pour calculer au moins deux facteurs relatifs à l’utilisation du capteur à partir de la durée associée au capteur et/ou du taux d’utilisation du capteur, l’unité de calcul comprenant un multiplicateur pour calculer le produit desdits facteurs, ce qui fournit ledit indicateur d’impact élémentaire du capteur. Dispositif de contrôle d’utilisation de capteurs selon la revendication 3, caractérisé en ce que l’unité de calcul d’indicateur d’impact d’alternative (120) comprend une unité de calcul de facteur de durée d’utilisation (1200) configurée pour calculer un facteur de durée d’utilisation du capteur à partir de la durée d’utilisation associée au capteur dans l’alternative. Dispositif de contrôle d’utilisation de capteurs selon la revendication 4, caractérisé en ce que l’unité de calcul de facteur de durée d’utilisation (1200) est configurée pour calculer le facteur de durée d’utilisation du capteur comme étant égal au produit de la durée d’utilisation associée au capteur dans l’alternative et d’une constante, la constante étant identique pour tous les capteurs de l’alternative associée au capteur. Dispositif de contrôle d’utilisation de capteurs selon l’une des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que l’unité de calcul d’indicateur d’impact élémentaire (120) comprend une unité de calcul de facteur de charge de capteur (1201) configurée pour calculer un facteur de charge du capteur à partir d’un coefficient de charge du capteur et du taux d’utilisation associé au capteur (2) dans l’alternative. Dispositif de contrôle d’utilisation de capteurs selon la revendication 6, caractérisé en ce que l’unité de calcul de facteur de charge du capteur (1201) est configurée pour calculer le facteur de charge du capteur selon l’équation : désignant le coefficient de charge du capteur, désignant le taux d’utilisation associé au capteur (2) dans l’alternative, et désignant une fonction représentant le coefficient de charge d’un capteur. Dispositif de contrôle d’utilisation de capteurs selon l’une des revendications 3 à 7, caractérisé en ce que la durée d’utilisation du capteur est définie à partir d’une date t, et en ce que l’unité de calcul d’indicateur d’impact élémentaire (120) comprend une unité de calcul de criticité de capteur (1202) configurée pour calculer un facteur de criticité du capteur représentant une valeur prédite de la criticité du capteur à la date t en fonction de l’état de l’environnement du capteur à la date t. Dispositif de contrôle d’utilisation de capteurs selon la revendication 8, caractérisé en ce que l’unité de calcul de criticité de capteur est configurée pour calculer le facteur de criticité du capteur (1202) en utilisant une technique d’analyse de l’environnement du capteur estimé à la date t, le facteur de criticité du capteur représentant une probabilité d’utilisation de la ressource au vu de l’état de l’environnement du capteur à l’instant t, le facteur de criticité étant une valeur comprise entre une valeur minimale de criticité indiquant que le capteur est une ressource optionnelle et une valeur maximale de criticité indiquant que le capteur représente une ressource nécessaire. Dispositif de contrôle d’utilisation de capteurs selon la revendication 9, caractérisé en ce que ladite technique d’analyse est basée sur une logique booléenne ou une technique à base d’intelligence artificielle. Dispositif de contrôle d’utilisation de capteurs selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’unité de sélection d’alternative (14) est configurée pour sélectionner l’alternative qui minimise l’indicateur d’impact parmi les alternatives présélectionnées. Dispositif de contrôle de l’utilisation de capteurs selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque métrique de qualité spécifiée dans la requête est associée à un niveau de priorité. Dispositif de contrôle d’utilisation de capteurs selon la revendication 12, caractérisé en ce qu’il comprend un module de calcul de poids d’utilité configuré pour calculer, pour chaque alternative présélectionnée, un poids d’utilité à partir des niveaux de priorité associés à chaque métrique de qualité spécifiée dans la requête et de valeurs prédites desdites métriques de qualité calculées pour l’alternative, et en ce que l’unité de sélection d’alternative (14) est configurée pour sélectionner l’alternative qui minimise le ratio entre l’indicateur d’impact d’une alternative et le poids d’utilité de l’alternative, parmi les alternatives présélectionnées. Procédé de contrôle (1) d’utilisation de capteurs d’un système (100), le système étant équipé d’au moins deux capteurs, le système étant apte à exécuter une ou plusieurs fonctions de système, caractérisé en ce que le procédé comprend les étapes consistant à : - présélectionner (702) un ensemble d’alternatives d’utilisation de capteurs à partir d’alternatives d’utilisation de capteurs stockées dans une base de données d’alternatives (3), en réponse à la réception d’une requête indiquant un type de fonction du système et au moins une métrique de qualité, chaque alternative étant stockée dans la base de données d’alternatives (5) en correspondance avec une fonction de système, chaque alternative étant associée à au moins un capteur et comprenant pour chaque capteur associé, un taux d’utilisation du capteur et une durée d’utilisation du capteur audit taux d’utilisation, l’étape de présélection comprenant une extraction des alternatives d’utilisation de capteurs associée à ladite fonction de système dans la base de données ; - calculer un indicateur d’impact d’alternative (704) pour chaque alternative présélectionnée, ledit indicateur d’impact représentant l’impact de l’utilisation de chaque capteur de l’alternative, au taux d’utilisation et pendant la durée associés au capteur dans l’alternative de capteur, pour répondre à la fonction de système spécifiée dans la requête ; et - sélectionner (706) une alternative parmi lesdites alternatives en fonction de l’indicateur d’impact déterminé pour chaque alternative.