Brevet FR3128341A1 — publié le 20230421

Le dispositif d’estimation (20) de la latence globale dans un réseau de données comportant au moins une première unité de traitement reliée à un bus de données, comprend : - des premiers moyens de modélisation (21) configurés pour modéliser une première latence (LT91, LT101, LT121), - des deuxièmes moyens de modélisation (22) configurés pour modéliser une deuxième latence (LT92, LT102), - des troisièmes moyens de modélisation (23) configurés pour modéliser une troisième latence (LT93, LT103), et - des moyens d’estimation (26) configurés pour estimer la latence globale (LT) à partir des premières, deuxième et troisièmes latences. La deuxième latence est modélisée par une valeur prédéterminée fixe (V92, V102), et la première latence et la troisième latence sont chacune modélisées par une loi de probabilité (F1(X), F2(X), F3(X)), la latence globale étant modélisée par une fonction de densité de probabilité (P1(X)). Figure pour l’abrégé : Fig 2 Dispositif d’estimation de la latence globale dans un réseau de données, procédé, réseau de données et véhicule associés La présente invention concerne l’estimation de la latence dans un réseau de données. La présente invention concerne plus particulièrement un dispositif d’estimation de la latence globale dans un réseau de données pour véhicule automobile et un procédé mettant en œuvre un tel dispositif d’estimation, un dispositif de synchronisation comportant l’estimation de la latence globale et un procédé mettant en œuvre un tel dispositif de synchronisation, un réseau de données comportant le dispositif de synchronisation, et un véhicule automobile comportant un tel réseau. Généralement un véhicule automobile comprend plusieurs réseaux de données de différents types par exemple et non limitativement de type réseau d'aire de contrôle CAN (« Controller Area Network » en anglais), de type réseau interconnecté local LIN (« Local Interconnect Network » en anglais). Une trame de données peut transiter sur différents réseaux de différents types, les réseaux comportant une multitude de calculateurs de sorte que la trame de données est reçue par un calculateur destinataire avec un retard global (latence globales) correspondant à une somme de retards générés par les différentes étapes de transmission de la trame entre les calculateurs des réseaux. Certaines applications supportées par le calculateur destinataire nécessitent que les trames de données soient datées pour prendre en compte les latences induites par chaque étape de transmission de ladite trames dans les réseaux afin de synchroniser les données contenues dans lesdites trames. Les latences induites par chaque étape dans le réseau sont de type fixe ou variable. Elles peuvent être indépendantes les unes des autres ou dépendantes de sorte qu’une estimation de la latence globale subie par une trame de données par exemple depuis son émission par un calculateur émetteur jusqu’à la réception de ladite trame par un calculateur destinataire est compliquée. Le document CN111309094 divulgue un dispositif de datation pour dater des signaux et comportant une horloge interne disposée dans un dispositif maître communiquant avec des capteurs générant lesdits signaux. Le dispositif de datation permet une synchronisation précise des signaux. Cependant, un tel dispositif est complexe et coûteux à mettre en place, et génère un développement spécifique pour chaque capteur. En outre sa mise en œuvre consomme de la bande passante dans les réseaux reliant les capteurs et au dispositif maître. De plus, la mise en place d’un tel dispositif de datation n’est pas toujours possible. Les documents US1,015,4058 et US8,504,864 décrivent un dispositif de synchronisation similaire. Le document EP35422476 divulgue un protocole spécifique de transmission permettant de prendre en compte les latences. Cependant, un tel protocole n’est pas implémentable pour tout type de réseau par exemple réseau interconnecté local réseau LIN ou réseau d'aire de contrôle CAN « High Speed ». On pourra se référer au document WO2016191020 qui divulgue la mise en place d’une référence de temps, sur un réseau d’énergie par courant porteur. Il est donc proposé de pallier tout ou partie des inconvénients des dispositifs de prise en compte de latences dans un réseau de données selon l’état de la technique, notamment en simplifiant la prise en compte des latences dans la gestion des données transitant sur ledit réseau. Au vu de ce qui précède, l’invention a pour objet un procédé d’estimation de la latence globale dans un réseau de données pour véhicule automobile, le réseau de données comportant au moins une première unité de traitement reliée à un bus de données, le procédé comprenant : - la modélisation d’une première latence associée à la réception d’une trame de données par ladite unité de traitement, d’une deuxième latence associée au traitement de la trame de données reçue par ladite unité de traitement, d’une troisième latence associée à l’écriture de la trame de données traitée dans une mémoire de ladite unité de traitement, et - l’estimation de la latence globale à partir des premières, deuxième, et troisièmes latences. La deuxième latence est modélisée par une valeur prédéterminée fixe, et la première latence et la troisième latence sont chacune modélisées par une loi de probabilité, la latence globale étant modélisée par une fonction de densité de probabilité. La modélisation de la première latence modélisant par exemple une latence type tampon/régulatrice de réception (« buffer ») et de la troisième latence modélisant par exemple une latence de type tampon/régulatrice d’émission (« buffer ») par des fonctions de densité de probabilité permet de modéliser les première et troisième latences par des valeurs variables. La deuxième latence par exemple une latence de traitement (« process time ») est modélisée par une valeur fixe. De préférence, le procédé comprend en outre la modélisation d’une quatrième latence associée à l’envoi de la trame de données traitée sur le bus par un séquenceur du bus, la quatrième latence étant modélisée par la loi de probabilité, la latence globale étant en outre estimée à partir de la quatrième latence. Avantageusement, le procédé comprend en outre la modélisation d’une cinquième latence associée à la transmission par le bus de la trame de données traitées à une deuxième unité de traitement reliée au bus, la cinquième latence étant modélisée par une deuxième valeur prédéterminée fixe, la latence globale étant en outre estimée à partir de la cinquième latence. De préférence, la loi de probabilité comprend une loi uniforme. L’invention a également pour objet un procédé de synchronisation pour un réseau de données d’un véhicule automobile comprenant le stockage d’une estimation de la latence globale du réseau de données déterminée telle que définie précédemment, et la datation d’une trame de données reçue par un dispositif de synchronisation de sorte que la trame est considérée comme étant reçue à l’instant de réception par le dispositif de synchronisation diminué de l’estimation de la latence globale. L’invention a également pour objet un dispositif d’estimation de la latence globale dans un réseau de données pour véhicule automobile, le réseau de données comportant au moins une première unité de traitement reliée à un bus de données, le dispositif comprenant - des premiers moyens de modélisation configurés pour modéliser une première latence associée à la réception d’une trame de données par ladite unité de traitement, - des deuxièmes moyens de modélisation configurés pour modéliser une deuxième latence associée au traitement de la trame de données reçue par ladite unité de traitement, - des troisièmes moyens de modélisation configurés pour modéliser une troisième latence associée à l’écriture de la trame de données traitée dans une mémoire de ladite unité de traitement, et - des moyens d’estimation configurés pour estimer la latence globale à partir des premières, deuxième et troisièmes latences. La deuxième latence est modélisée par une valeur prédéterminée fixe, et la première latence et la troisième latence sont chacune modélisées par une loi de probabilité, la latence globale étant modélisée par une fonction de densité de probabilité. Avantageusement, le dispositif comprend en outre des quatrièmes moyens de modélisation configurés pour modéliser une quatrième latence associée à l’envoi de la trame de données traitée par un séquenceur du bus, la quatrième latence étant modélisée par la loi de probabilité, les moyens d’estimation étant en outre configurés pour estimer la latence globale à partir de la quatrième latence. De préférence, le dispositif comprend en outre des cinquièmes moyens de modélisation configurés pour modéliser une cinquième latence associée à la transmission par le bus de la trame de données traitées à une deuxième unité de traitement reliée au bus, la cinquième latence étant modélisée par une deuxième valeur fixe prédéterminée, les moyens d’estimation étant en outre configurés pour estimer la latence globale à partir de la quatrième latence. L’invention a encore pour objet un dispositif de synchronisation pour un réseau de données d’un véhicule automobile comprenant des moyens de stockage configurés pour stocker une estimation de la latence globale du réseau de données déterminée au moyen d’un procédé d’estimation de la latence globale telle que définie précédemment, et des moyens de datation configurés pour dater une trame de données reçue par le dispositif de sorte que la trame est considérée comme étant reçue à l’instant de réception par le dispositif de synchronisation diminué de l’estimation de la latence globale. L’invention a encore pour objet un réseau de données pour véhicule automobile comprenant une première unité de traitement reliée à une deuxième unité de traitement par l’intermédiaire d’un bus de données et du dispositif de synchronisation tel que défini précédemment. L’invention a encore pour objet un véhicule automobile comprenant un réseau de données tel que défini précédemment. D’autres buts, caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront à la lecture de la description suivante, donnée uniquement à titre d’exemple non limitatif, et faite en référence aux dessins annexés sur lesquels : illustre schématiquement un véhicule automobile électrique selon l’invention ; et illustre schématiquement un exemple d’un dispositif d’estimation de latence globale. La illustre un véhicule automobile 1 comportant un premier réseau 2 de données et un deuxième réseau 3 de données reliés à une première unité de traitement 4. Le premier réseau 2 comprend une deuxième unité de traitement 5, une troisième unité de traitement 6, et un dispositif de datation 7 relié aux première et deuxième unités 5, 6 et à la première unité 4 par un premier bus 8 de données par exemple du type réseau d'aire de contrôle CAN « Controller Area Network » en anglais. Le dispositif de datation 7, « Time Stamp » en anglais, date des trames de données délivrées par les deuxième et troisième unités de traitements 5, 6, et comporte une horloge interne communiquant avec lesdites unités de traitement 5, 6. La première unité de traitement 5 délivre par exemple des relevés effectués par un radar du véhicule 1 permettant de déterminer une distance entre le véhicule 1 et un obstacle. La deuxième unité de traitement 6 délivre par exemple des trames de données générées par une caméra du véhicule 1. Les trames de données datées délivrées par le dispositif de datation 7 sont transmises à la première unité de traitement 4 par l’intermédiaire du premier bus 8. Le deuxième réseau 3 comprend une quatrième unité 9 de traitement reliée à une cinquième unité 10 de traitement par l’intermédiaire d’un deuxième bus 11 de données, une sixième unité 12 reliée à la cinquième unité 10 par l’intermédiaire d’un troisième bus 13, et un dispositif de synchronisation 14 relié à la sixième unité 12 par l’intermédiaire d’un quatrième bus 15. Le dispositif de synchronisation 14 est en outre relié à la première unité 4 par l’intermédiaire d’un quatrième bus 16 de données, par exemple du type réseau d'aire de contrôle CAN. La quatrième unité 9 délivre des trames de données relatives au véhicule 1, par exemple et non limitativement la vitesse du véhicule, l’accélération du véhicule, l’état de freinage du véhicule si un dispositif de freinage du véhicule 1 est activé, à partir de données émises par des capteurs du véhicule 1. Les trames de données délivrées par la quatrième unité 9 sont transmises à la première unité 4 par l’intermédiaire de la cinquième unité 10, de la sixième unité 12, du dispositif de synchronisation 14, du deuxième bus 11, du troisième bus 13 et du quatrième bus 15. La première unité 4 fusionne les données contenues dans les trames de données reçues du dispositif de datation 7 et du dispositif de synchronisation 14 pour reconstituer une scène dans laquelle évolue le véhicule 1. Les trames données délivrées par la quatrième unité 9 ne peuvent pas être datées par un dispositif de datation, « Time Stamp » en anglais. Le dispositif de synchronisation 14 comprend des moyens de stockage 17 et des moyens de datation 18. Les moyens de stockage 17 sauvegardent une estimation LT de la latence globale du deuxième réseau 3. Les moyens de datation 18 datent les trames de données émises par la quatrième unité 9 et reçues par le dispositif de synchronisation 14 de sorte que les trames sont considérées comme étant reçues à l’instant de réception par le dispositif de synchronisation 14 diminué de l’estimation de la latence globale LT. Le dispositif de synchronisation 14 permet de dater de façon simple les trames traversant ledit dispositif sans la mise en place d’organes coûteux et complexes à mettre en œuvre. A présent est exposé un exemple d’estimation de la latence globale LT. On suppose que le deuxième bus 11 est du type réseau d'aire de contrôle CAN, et que le troisième et le quatrième bus 13, 15 sont du type réseau interconnecté local LIN. On suppose en outre que la cinquième unité 10 est une passerelle, « gateway » en anglais, transformant les trames de données reçues par l’intermédiaire du deuxième bus 11 en trames de données lisibles par le troisième bus 13, et que la sixième unité 12 est une passerelle, « gateway » en anglais, transférant les trames de données circulant sur le troisième bus 13 vers le quatrième bus 15 sans transformer lesdites trames. Bien entendu les deuxième, troisième et quatrième bus 11, 13, 15 peuvent être de même type ou de types différents, par exemple du type LIN et CAN. En outre, le deuxième réseau 3 peut comporter un nombre différent de trois unités de traitement reliées par des bus de données. La quatrième unité 9 comprend une première latence LT91 associée à la réception de données émises par les capteurs du véhicule 1, une deuxième latence LT92 associée au traitement des données reçues par ladite unité de traitement, une troisième latence LT93 associée à l’écriture de la trame de données traitée dans une mémoire de ladite unité de traitement. La cinquième unité 10 comprend une première latence LT101 associée à la réception de trames de données circulant sur le deuxième bus 11, une deuxième latence LT102 associée au traitement des données reçues par ladite unité de traitement pour convertir les trames de données circulant sur le deuxième bus 11 en trames de données acceptées par le troisième bus 13, une troisième latence LT103 associée à l’écriture de la trame de données traitée dans une mémoire de ladite unité de traitement. Comme les troisième et quatrième bus 13, 15 sont du même type, aucune conversion de trames de données n’est nécessaire de sorte que la sixième unité 12 comprend seulement une première latence LT121 associée à la réception de trames de données circulant sur le troisième bus 13. Pour une passerelle sans séquenceur, la latence liée à la cadence de trame de sortie n’est pas prise en compte. Le deuxième bus 11 comprend une quatrième latence LT111 associée à l’envoi d’une trame de données traitée et stockée dans la mémoire de la quatrième unité 9 de traitement par un séquenceur du deuxième bus, et une cinquième latence LT112 associée à la transmission par le deuxième bus de la trame de données traitée à la cinquième unité 10. Le troisième bus 13 comprend une quatrième latence LT131 associée à l’envoi d’une trame de données traitée et stockée dans la mémoire de la cinquième unité 10 de traitement par un séquenceur du troisième bus, et une cinquième latence LT132 associée à la transmission par le troisième bus de la trame de données traitée à la sixième unité 12. Le quatrième bus 15 comprend une quatrième latence LT151 associée à l’envoi par un séquenceur du quatrième bus d’une trame de données reçue par la sixième unité 12, et une cinquième latence LT152 associée à la transmission par le quatrième bus de la trame de données au dispositif de synchronisation 14. L’estimation de la latence globale LT est déterminée par un dispositif d’estimation 20 de la latence globale. La illustre schématiquement un exemple du dispositif d’estimation 20. Le dispositif d’estimation 20 comprend des premiers moyens de modélisation 21, des deuxièmes moyens de modélisation 22, des troisièmes moyens de modélisation 23, des quatrièmes moyens de modélisation 24, et des cinquièmes moyens de modélisation 25. Les premiers moyens de modélisation 21 modélisent les premières latences LT91, LT101, LT121 des quatrième unité 9, cinquième unité 10 et sixième unité 12 par une loi de probabilité F1(X), F2(X), F3(X). Les deuxièmes moyens de modélisation 22 modélisent les deuxièmes latences LT92, LT102 des quatrième unité 9 et cinquième unité 10 par une valeur prédéterminée fixe V92, V102. Les troisièmes moyens de modélisation 23 modélisent les troisièmes latences LT93, LT103 des quatrième unité 9 et cinquième unité 10 par une loi de probabilité F4(X), F5(X). Les quatrièmes moyens de modélisation 24 modélisent les quatrièmes latences LT111, LT131, LT151 des deuxième bus 11, troisième bus 13 et quatrième bus 15 par une loi de probabilité F6(X), F7(X), F8(X). Les cinquièmes moyens de modélisation 25 modélisent les cinquièmes latences LT112, LT132, LT152 des deuxième bus 11, troisième bus 13 et quatrième bus 15 par une deuxième valeur prédéterminée fixe V112, V132, V152. Le dispositif d’estimation 20 comprend en outre des moyens d’estimation 26 estimant la latence globale LT à partir des premières latences LT91, LT101, LT121, des deuxièmes latences LT92, LT102, des troisièmes latences LT93, LT103, des quatrièmes latences LT111, LT131, LT151 et des cinquièmes latences LT112, LT132, LT152. La latence globale LT est modélisée par une fonction de densité de probabilité P1(X). On suppose que les premières, deuxièmes, troisièmes, quatrièmes et cinquièmes latences sont indépendantes de sorte qu’elles ne sont pas corrélées entre elles. On suppose en outre que la loi de probabilité F1(X), F2(X), F3(X), F4(X), F5(X), F6(X), F7(X), F8(X) comprend une loi uniforme définie par des bornes inférieures B11, B21, B31, B41, B51, B61, B71, B81 et supérieures B12, B22, B32, B42, B52, B62, B72, B82. Les moyens d’estimation 26 estiment la latence globale LT en sommant entre elles les lois de probabilité uniforme F1(X), F2(X), F3(X), F4(X), F5(X), F6(X), F7(X), F8(X) et les valeurs prédéterminées fixes V92, V102, V112, V132, V152 selon les formules mathématiques décrites dans le document intitulé « A Note on the Sum of Uniform Random Variables, Aniello Buonocore, Enrica Pirozzi Luigia Caputo, Dipartimento di Matematica e Applicazioni, Universita di Napoli Federico II, Via Cintia, 80126 Napoli, Italy, Dipartimento di Matematica, Universita di Torino, Via Carlo Alberto 10, 10123 Torino, Italy ». La latence globale LT est modélisée par une fonction de densité de probabilité P1(X). Les bornes inférieures et supérieures des lois de probabilité uniforme F1(X), F2(X), F3(X), F4(X), F5(X), F6(X), F7(X), F8(X) et les valeurs prédéterminées fixes V92, V102, V112, V132, V152 sont déterminées selon le type d’unité de traitement 9, 10, 12 et le type de bus 11, 13, 15. Selon un autre mode de mise en œuvre du dispositif d’estimation 20, il a été constaté que généralement les quatrièmes latences LT111, LT131, LT151 sont de valeur sensiblement nulle et que les cinquièmes latences LT112, LT132, LT152 sont négligeables par rapport aux autres latences de sorte que les quatrièmes latences et les cinquièmes latences sont négligées dans l’estimation de la latence globale LT simplifiant ainsi l’estimation de la latence globale LT. Les moyens d’estimation 26 peuvent en outre déterminer d’autres caractéristiques statistiques de la latence global LT en réalisant plusieurs tirages à partir de la fonction de densité de probabilité P1(X), par exemple une valeur moyenne μ, un écart type σ, une fonction de répartition P2(X) permettant par exemple de rendre plus robuste la datation. Les premiers, deuxièmes, troisièmes, quatrièmes et cinquièmes moyens de modélisation 21, 22, 23, 24, 25 comprennent chacun par exemple une mémoire sauvegardant les lois de probabilité uniforme F1(X), F2(X), F3(X), F4(X), F5(X), F6(X), F7(X), F8(X) et les valeurs prédéterminées fixes V92, V102, V112, V132, V152. Les moyens d’estimation 26 comprennent par exemple une unité de traitement déterminant l’estimation de la latence global LT et les caractéristiques statistiques de l’estimation de la latence global LT à partir des lois de probabilité uniforme F1(X), F2(X), F3(X), F4(X), F5(X), F6(X), F7(X), F8(X) et les valeurs prédéterminées fixes V92, V102, V112, V132, V152. Procédé d’estimation de la latence globale (LT) dans un réseau de données pour véhicule automobile, le réseau de données comportant au moins une première unité de traitement (9, 10, 12) reliée à bus de données (11, 13, 15), le procédé comprenant : la modélisation d’une première latence (LT91, LT101;LT121) associée à la réception d’une trame de données par ladite unité de traitement (9, 10, 12), d’une deuxième latence (LT92, LT102) associée au traitement de la trame de données reçue par ladite unité de traitement, d’une troisième latence (LT93, LT103, LT123) associée à l’écriture de la trame de données traitée dans une mémoire de ladite unité de traitement, et l’estimation de la latence globale à partir des premières, deuxième, et troisièmes latences, caractérisé en ce que la deuxième latence est modélisée par une valeur prédéterminée fixe (V92, V102), et la première latence et la troisième latence sont chacune modélisées par une loi de probabilité (F1(X), F2(X), F3(X)), la latence globale étant modélisée par une fonction de densité de probabilité (P1(X)). Procédé selon la revendication 1, comprenant en outre la modélisation d’une quatrième latence (LT111, LT131, LT151) associée à l’envoi de la trame de données traitée sur le bus par un séquenceur du bus, la quatrième latence étant modélisée par une loi de probabilité (F6(X), F7(X), F8(X)), la latence globale (LT) étant en outre estimée à partir de la quatrième latence. Procédé selon l’une des revendications 1 ou 2, comprenant en outre la modélisation d’une cinquième latence (LT112, LT132, LT152) associée à la transmission par le bus de la trame de données traitées à une deuxième unité de traitement reliée au bus, la cinquième latence étant modélisée par une deuxième valeur prédéterminée fixe (V112, V132, V152), la latence globale (LT) étant en outre estimée à partir de la cinquième latence. Procédé selon l’une des revendications 1 à 3, dans laquelle chaque loi de probabilité comprend une loi uniforme. Procédé de synchronisation pour un réseau de données d’un véhicule (1) automobile comprenant le stockage d’une estimation de la latence globale (LT) du réseau de données déterminée selon l’une des revendications 1 à 4, et la datation d’une trame de données reçue par un dispositif de synchronisation (14) de sorte que la trame est considérée comme étant reçue à l’instant de réception par le dispositif de synchronisation diminué de l’estimation de la latence globale. Dispositif d’estimation (20) de la latence globale dans un réseau de données pour véhicule automobile (1), le réseau de données comportant au moins une première unité de traitement (9, 10, 12) reliée à un bus de données 11, 13, 15), le dispositif comprenant des premiers moyens de modélisation (21) configurés pour modéliser une première latence (LT91, LT101, LT121) associée à la réception d’une trame de données par ladite unité de traitement, des deuxièmes moyens de modélisation (22) configurés pour modéliser une deuxième latence (LT92, LT102) associée au traitement de la trame de données reçue par ladite unité de traitement, des troisièmes moyens de modélisation (23) configurés pour modéliser une troisième latence (LT93, LT103) associée à l’écriture de la trame de données traitée dans une mémoire de ladite unité de traitement, et des moyens d’estimation (26) configurés pour estimer la latence globale (LT) à partir des premières, deuxième et troisièmes latences, caractérisé en ce que la deuxième latence est modélisée par une valeur prédéterminée fixe (V92, V102), et la première latence et la troisième latence sont chacune modélisées par une loi de probabilité (F1(X), F2(X), F3(X)), la latence globale étant modélisée par une fonction de densité de probabilité (P1(X)). Dispositif selon la revendication 6, comprenant en outre des quatrièmes moyens de modélisation (24) configurés pour modéliser une quatrième latence (LT111, LT131, LT151) associée à l’envoi de la trame de données traitée par un séquenceur du bus, la quatrième latence étant modélisée par la loi de probabilité, les moyens d’estimation étant en outre configurés pour estimer la latence globale à partir de la quatrième latence. Dispositif selon l’une des revendications 6 ou 7, comprenant en outre des cinquièmes moyens de modélisation (25) configurés pour modéliser une cinquième latence (LT112, LT132, LT152) associée à la transmission par le bus de la trame de données traitées à une deuxième unité de traitement reliée au bus, la cinquième latence étant modélisée par une deuxième valeur fixe prédéterminée, les moyens d’estimation étant en outre configurés pour estimer la latence globale à partir de la cinquième latence. Dispositif de synchronisation (14) pour un réseau de données d’un véhicule automobile comprenant des moyens de stockage (17) configurés pour stocker une estimation de la latence globale (LT) du réseau de données déterminée au moyen d’un procédé d’estimation de la latence globale selon l’une des revendications 1 à 4, et des moyens de datation (18) configurées pour dater une trame de données reçue par le dispositif de sorte que la trame est considérée comme étant reçue à l’instant de réception par le dispositif de synchronisation diminué de l’estimation de la latence globale. Réseau (3) de données pour véhicule automobile comprenant une première unité de traitement (9, 10, 12) reliée à une deuxième unité de traitement (4) par l’intermédiaire d’un bus de données (11, 13, 15, 16) et du dispositif de synchronisation (14) selon la revendication 9. Véhicule automobile (1) comprenant un réseau de données (3) selon la revendication 10.