Brevet FR3160245A1 — publié le 20250919

Architecture électronique (AE2) de véhicule automobile (VHL) comportant un système embarqué apte à gérer des signaux (SST) de géolocalisation du véhicule (VHL) par satellite fournis par au moins un récepteur satellite (RST) du véhicule (VHL) et des signaux (SCP) de positionnement du véhicule (VHL) fournis par des capteurs véhicule (CPV) ; ledit système comportant un module électronique d’acquisition (ACQ) des signaux de géolocalisation (SST) et de positionnement (SCP) du véhicule (VHL), un module électronique de traitement (TRT) des signaux acquis pour fournir des informations (SP) en continu permettant la localisation du véhicule (VHL) et, un lien physique (GTW) reliant le module électronique d’acquisition (ACQ) au module électronique de traitement (TRT) ; ledit lien (GTW) étant apte à supporter un flux de données transitant entre le module électronique d’acquisition (ACQ) et le module électronique de traitement (TRT). (Figure 2) Architecture électronique modulable d’un véhicule automobile pour système embarqué de localisation du véhicule La présente invention concerne de manière générale les architectures électroniques de véhicules automobiles et se rapporte plus particulièrement à une architecture électronique modulable d’un véhicule automobile pour un système embarqué apte à déterminer la localisation du véhicule automobile à des fins de navigation automobile et/ou d’aide à la conduite. Les architectures électroniques des véhicules automobiles désignées également par architectures EE (EE pour électronique et électrique) doivent pouvoir supporter et gérer un grand nombre de systèmes électroniques embarqués dans le véhicule et coopérer avec d’autres systèmes extérieurs au véhicule avec lesquels le véhicule est connecté notamment par la voie des ondes. Chaque système électronique embarqué comporte un ou plusieurs calculateurs généralement désignés par l’acronyme anglosaxon ECU (Electronic Central Unit). Ces calculateurs sont reliés entre eux par un réseau de communication interne généralement filaire de type CAN, ETHERNET, … La conception de systèmes électroniques est un processus long et complexe car de nombreux facteurs sont à prendre en compte dont celui de l’évolution de tels systèmes électroniques et de leur contexte d’application. Les véhicules sont de plus en plus connectés et comportent pour cela un système de communication comprenant par exemple une ou plusieurs antennes de communication reliées à un système télématique comprenant une unité de contrôle télématique, dite TCU (de l’anglais « Telematic Control Unit ») (aussi appelée boitier BTA (« Boitier Télématique Autonome ») ou boitier BSRF (« Boitier de Servitudes Radio Fréquence »), elle-même reliée à un ou plusieurs calculateurs d’un système embarqué du véhicule, par exemple un système IVI (de l’anglais « In-Vehicle Infotainment » ou en français « Infodivertissement embarqué »), ou encore tout autre calculateur de systèmes embarqués du véhicule. La ou les antennes, l’unité TCU et le ou les calculateurs forment par exemple une architecture multiplexée pour la réalisation de différents services utiles pour le bon fonctionnement du véhicule et pour assister le conducteur et/ou les passagers du véhicule dans le contrôle du véhicule. Le ou les calculateurs et l’unité TCU communiquent et échangent des données entre eux par l’intermédiaire d’un ou plusieurs bus de données, par exemple un bus de communication interne de type bus de données CAN (de l’anglais « Controller Area Network » ou en français « Réseau de contrôleurs »), CAN FD (de l’anglais « Controller Area Network Flexible Data-Rate » ou en français « Réseau de contrôleurs à débit de données flexible »), FlexRay (selon la norme ISO 17458) ou Ethernet (selon la norme ISO/IEC 802-3). Parmi les nombreux systèmes électroniques embarqués dans un véhicule, la présente invention s’intéresse plus particulièrement à un système du véhicule mettant en œuvre une fonction permettant de déterminer la position d’un véhicule automobile, dite fonction « positioning ». Cette fonction est exploitée notamment pour les besoins de localisation du véhicule dans un système de navigation automobile exploitant une cartographie, mais aussi pour fournir une information de positionnement du véhicule à un système d’aide à la conduite, également désigné par « ADAS », acronyme anglosaxon pour « Advanced Driver Assistance System ». Le système de navigation du véhicule, également désigné par système GPS ou encore récepteur « GPS » (acronyme anglosaxon pour « Global Positioning System ») et le système ADAS appartiennent à, ou sont en lien avec, le système d’infodivertissement du véhicule. Cette fonction permet de fournir un positionnement précis, fiable, en temps réel et en continu d’un véhicule embarquant un tel système, à partir de signaux ou ondes émises par des réseaux satellitaires qui sont reçus et traités par un ou des récepteurs de géolocalisation par satellite embarqués dans le véhicule, également désignés par récepteurs « GNSS » (de l’anglais « Global Navigation Satellite System ») ainsi que d’autres signaux issus de capteurs embarqués dans, ou sur, le véhicule désignés également par « capteurs véhicule » mesurant principalement des caractéristiques dynamiques du véhicule. Par « capteurs véhicule », on entend des capteurs qui sont montés généralement sur le châssis et/ou en liaison avec le châssis, du véhicule (capteurs « top roues », capteurs de vitesses du véhicule, gyroscope, accéléromètre, sens de roulage, etc.). Les signaux fournis par les « capteurs véhicule », permettent notamment d’assurer une fonction de navigation dite « à l’estime » ou « à l’aveugle » (« dead reckoning » en anglais) qui s’active quand le système de détermination du positionnement du véhicule par satellites, n’est plus opérationnel. C’est notamment le cas quand le véhicule roule dans un tunnel, sous un pont, … avec perte partielle ou totale du signal GNSS. La fonction « positioning » est aujourd’hui mise en œuvre par un bloc fonctionnel, ou module fonctionnel, alloué à un seul dispositif, physique désigné par boitier télématique, ou BSRF. Ce bloc fonctionnel est par exemple réalisé à partir d’un circuit électronique, ou circuit intégré, implanté sur une carte électronique du boitier télématique du véhicule : un tel boitier est par exemple disposé au niveau du pavillon du véhicule. Ce bloc fonctionnel implanté dans le boitier télématique, ou boitier BSRF, permet de faire l’acquisition des signaux « satellite » » et « capteurs véhicule » (compilation des signaux) ainsi que le traitement des signaux pour la fonction « dead reckoning » afin de fournir des données de localisation du véhicule, en sortie du boitier télématique, ou BSRF, sur un réseau de communication filaire interne du véhicule (CAN, Ethernet ; .. ), pour leur exploitation, notamment, par les système de navigation et ADAS du véhicule. Plusieurs fonctions offertes par le système ADAS d’un véhicule nécessitent également de telles données. C’est le cas notamment des fonctions ADAS telles que la régulation de vitesse adaptative et prédictive et l’horizon électronique, connues par leurs dénominations anglosaxonnes respectives « Predictive ACC » (Predictive Cruise Control) et « e-Horizon ». Ces données de localisation sont associées avec des données de cartographie haute définition, stockées dans une base de données cartographiques du véhicule ou fournies par un fournisseur de services cartographiques via un serveur distant communiquant par voie d’ondes avec le véhicule. Le serveur distant peut appartenir à un fournisseur de services dédiés aux données cartographiques et à la navigation en général. La fonction « positioning » est aujourd’hui allouée à un seul dispositif électronique (le boitier télématique) et donc réduit à une application mono-architecture. Cette allocation n’est pas adaptée à certaines autres architectures EE et nécessite notamment de développer un nouveau système embarqué en fonction des autres architectures EE de véhicules automobiles. L’allocation physique de la fonction « positioning » n’est donc pas suffisamment flexible pour pourvoir s’appliquer aisément à d’autres types d’architectures EE. L’objectif de la présente invention est d’apporter une solution à ce problème en « découpant » la fonction « positioning » en deux modules fonctionnels complémentaires distincts ; chaque module fonctionnel pouvant être hébergé par un dispositif ou boitier électronique distinct. A cet effet, l’invention a pour premier objet, une architecture électronique de véhicule automobile comportant un système embarqué apte à gérer des signaux de géolocalisation du véhicule par satellite fournis par au moins un récepteur satellite du véhicule et des signaux de positionnement du véhicule fournis par des capteurs véhicule ; ledit système comportant un module électronique d’acquisition des signaux de géolocalisation et de positionnement du véhicule, un module électronique de traitement des signaux acquis pour fournir des informations en continu permettant la localisation du véhicule et, un lien physique reliant le module électronique d’acquisition au module électronique de traitement ; ledit lien étant apte à supporter un flux de données transitant entre le module électronique d’acquisition et le module électronique de traitement. Selon une caractéristique, le module électronique d’acquisition comporte au moins un premier calculateur supporté par une carte électronique d’un boitier télématique du véhicule et dans lequel le module électronique de traitement est réalisé à partir d’au moins un deuxième calculateur présent dans le véhicule et déporté du boitier télématique ; le lien physique entre le boitier télématique et le deuxième calculateur étant réalisé par l’intermédiaire d’un réseau de communication interne du véhicule. Selon une autre caractéristique, le réseau de communication interne est de type CAN ou ETHERNET. Selon une autre caractéristique, le deuxième calculateur est un calculateur haute performance HPC. Selon une autre caractéristique, le module électronique d’acquisition et le module électronique de traitement sont supportés par une même carte électronique appartenant à un boitier télématique du véhicule ; le lien physique entre les modules électroniques d’acquisition et de traitement étant réalisé à partir d’au moins une piste conductrice de la carte électronique du boitier télématique. Selon une autre caractéristique, les signaux de géolocalisation sont obtenus à partir d’au moins un réseau satellitaire en liaison avec le récepteur de signaux satellites du véhicule, et les signaux de positionnement sont obtenus à partir d’une pluralité de capteurs véhicule ; lesdits capteurs véhicule étant aptes à fournir des données de positionnement du véhicule en l’absence de signaux de géolocalisation par satellite. Selon une autre caractéristique, les capteurs véhicule sont choisis parmi des capteurs de vitesse de roues du véhicule, un capteur de rapport de vitesse engagé, un capteur de vitesse de lacet, une centrale inertielle et/ou un gyroscope. L’invention a pour deuxième objet, un véhicule automobile comportant une architecture électronique telle que décrite ci-dessus. La présente invention a pour avantage d’être capable d’offrir une architecture EE modulable permettant d’allouer les deux modules fonctionnels de la fonction « positioning » à un ou deux dispositifs ou boitiers électroniques distincts, de manière à pouvoir s’adapter à différentes architectures physiques EE d’un véhicule automobile et donc d’apporter une flexibilité d’allocation de la fonction « positioning » qui jusqu’à présent était cantonnée à un seul boitier électronique : le boitier télématique, ou BSRF. D’autres avantages et caractéristiques de la présente invention, pourront ressortir plus clairement de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d’exemple non limitatif et faite en se référant aux dessins dans lesquels : FIG. 1 illustre un schéma fonctionnel d’une architecture EE selon l’invention, dans une première configuration d’allocation de la fonction « positioning » ; et FIG. 2 illustre un schéma fonctionnel de l’architecture EE selon l’invention, dans une seconde configuration d’allocation de la fonction « positioning ». L’architecture EE modulaire selon l’invention, se base sur un découpage de la fonction « positioning » en deux blocs fonctionnels distincts : un premier bloc dédié à l’acquisition (compilation ou pré-traitement) des signaux reçus par un système embarqué dans un véhicule automobile ; signaux en rapport avec la géolocalisation par satellite et le positionnement par « capteurs véhicule » du véhicule, et un deuxième bloc dédié au traitement des données acquises (compilées) par le premier bloc. Une architecture EE selon l’invention est illustrée schématiquement à la FIG. 1 , dans une première configuration d’allocation AE1. Dans cette première configuration AE1, la fonction « positioning » est allouée à un seul dispositif ou boitier électronique : un boitier télématique BTM d’un véhicule VHL. La fonction « positioning » est mise en œuvre par un premier bloc fonctionnel BF1 et un deuxième bloc fonctionnel complémentaire et distinct BF2 Le premier bloc fonctionnel BF1 est chargé de l’acquisition des signaux SST issus d’un récepteur GNSS, RST, du véhicule VHL et de signaux SCP issus de différents « capteurs véhicule » CPV, notamment les capteurs des vitesses du véhicule VHL : capteurs de tour de roue appelés également capteurs « tops » roues, un capteur de vitesse de lacet, …, une centrale inertielle du véhicule : accéléromètre et/ou un gyroscope, capteur de rapport de vitesse engagé (donnant une information sur le sens de roulage), … Les signaux SCP, fournis par les « capteurs véhicule » CPV, sont exploités par la fonction « positioning » pour faire du « dead reckoning » qui est la fonctionnalité qui s’active lorsque le véhicule VHL perd la liaison satellitaire notamment quand le véhicule VHL passe sous un pont, dans un tunnel, ..., ou à la suite d’une défaillance du réseau satellitaire. Le premier bloc fonctionnel BF1 assure l’acquisition, (la compilation ou pré-traitement), de ces différents signaux SST et SCP désignés également par signaux « consommés » SC, pour les restituer au deuxième bloc fonctionnel BF2 dans un format exploitable par ce dernier. Le premier bloc fonctionnel BF1 (acquisition) est mis en œuvre par un premier module électronique dit module électronique d’acquisition ACQ, comportant au moins un premier calculateur EC1 du véhicule VHL. Le deuxième bloc fonctionnel BF2 assure le traitement des signaux acquis (compilés) pour déterminer la position physique du véhicule VHL. Les données de positionnement, ou signaux sortant SP, désignés également par signaux « provider », sont ensuite transmises par exemple, à un système de navigation embarqué NAV dans le véhicule VHL, appartenant au véhicule VHL, ou en relation avec le véhicule VHL via notamment un terminal portable : un smartphone disposant d’une application de navigation automobile. Les données de positionnement peuvent également être consommées par un système ADAS, ADA, offrant des fonctions de type P-ACC (Predictive Adaptative Cruise Control), horizon électronique (e-Horizon) , … Les systèmes ADAS, ADA, et de navigation, NAV, appartiennent par exemple à un système d’infodivertissement du véhicule VHL (système IVI). Le deuxième bloc fonctionnel BF2 est mis en œuvre par un deuxième module électronique dit module électronique de traitement TRT, comportant au moins un deuxième calculateur EC2 du véhicule VHL dédié à la fonction « positioning ». Le module électronique d’acquisition ACQ et le module électronique de traitement TRT prenant par exemple, respectivement, la forme de circuits intégrés, sont supportés par une même carte électronique CE1 appartenant au boitier télématique BTM du véhicule VHL ; le lien physique LPC entre les deux modules électroniques ACQ et TRT étant réalisé par une ou plusieurs pistes conductrices d’un circuit imprimé de la carte électronique CE1 reliant les deux modules électroniques ACQ et TRT. Les signaux entrant SC et sortant SP du boitier télématique BTM sont transitent sur un réseau de communication physique, interne du véhicule, par exemple un réseau CAN ou Ethernet, représenté sur la figure par des flèches pleines noires. L’architecture EE selon l’invention est illustrée schématiquement à la FIG. 2 , dans une seconde configuration d’allocation AE2. Dans cette seconde configuration d’allocation AE2, chaque module électronique ACQ et TRT de la fonction « positioning » est implanté dans un boitier ou dispositif électronique différent : le module électronique d’acquisition ACQ des signaux « consommés » SC (SST, SCP), comportant un premier calculateur EC1, est implanté dans le boitier télématique BTM sur une carte électronique CE2 du boitier télématique BTM et le module électronique de traitement TRT utilise un deuxième calculateur « lambda » ECL, c’est-à-dire un calculateur non préalablement dédié à la fonction « positionning », et appartenant au véhicule VHL. Dans une variante, le deuxième calculateur ECL peut être du type HPC, acronyme anglosaxon pour « High-Performance Computeur » qui est un composant central utilisé dans une architecture réseau organisée autour d’un serveur. Dans cette seconde configuration d’allocation AE2, le deuxième calculateur ECL est relié au boitier télématique BTM par un dispositif de passerelle GTW par exemple de type « Gateway » qui est apte à gérer le flux de données transitant sur le réseau de communication physique, interne du véhicule par exemple un réseau CAN ou Ethernet, représenté sur la figure par des flèches pleines noires. Le boitier télématique BTM peut être par exemple fixé dans l’habitacle du véhicule VHL, à proximité du pavillon du véhicule VHL et le deuxième calculateur ECL peut être déporté du boitier télématique BTM, par exemple au niveau de la planche de bord voire sous le capot moteur. Architecture électronique (AE1 ; AE2) de véhicule automobile (VHL) comportant un système embarqué apte à gérer des signaux (SST) de géolocalisation du véhicule (VHL) par satellite fournis par au moins un récepteur satellite (RST) du véhicule (VHL) et des signaux (SCP) de positionnement du véhicule (VHL) fournis par des capteurs véhicule (CPV) ; ledit système comportant un module électronique d’acquisition (ACQ) des signaux de géolocalisation (SST) et de positionnement (SCP) du véhicule (VHL), un module électronique de traitement (TRT) des signaux acquis pour fournir des informations (SP) en continu permettant la localisation du véhicule (VHL) et, un lien physique (LPC ; GTW) reliant le module électronique d’acquisition (ACQ) au module électronique de traitement (TRT) ; ledit lien (LPC ; GTW) étant apte à supporter un flux de données transitant entre le module électronique d’acquisition (ACQ) et le module électronique de traitement (TRT). Architecture électronique (AE2) selon la revendication 1, dans laquelle le module électronique d’acquisition (ACQ) comporte au moins un premier calculateur (EC1) supporté par une carte électronique (CE2) d’un boitier télématique (BTM) du véhicule (VHL) et dans lequel le module électronique de traitement (TRT) est réalisé à partir d’au moins un deuxième calculateur (ECL) présent dans le véhicule (VHL) et déporté du boitier télématique (BTM) ; le lien physique (GTW) entre le boitier télématique (BTM) et le deuxième calculateur (ECL) étant réalisé par l’intermédiaire d’un réseau de communication interne du véhicule (VHL). Architecture électronique (AE2) selon la revendication précédente, dans lequel le réseau de communication interne est de type CAN ou ETHERNET. Architecture électronique (AE2) selon l’une des revendications 2 ou 3, dans lequel le deuxième calculateur (ECL) est un calculateur haute performance HPC. Architecture électronique (AE1) selon la revendication 1, dans lequel le module électronique d’acquisition (ACQ) et le module électronique de traitement (TRT) sont supportés par une même carte électronique (CE1) appartenant à un boitier télématique (BTM) du véhicule ; le lien physique (LPC) entre les modules électroniques d’acquisition (ACQ) et de traitement (TRT) étant réalisé à partir d’au moins une piste conductrice de la carte électronique (EC1) du boitier télématique (BTM). Architecture électronique (AE1 ; AE2) selon l’une des revendications précédente, dans laquelle les signaux de géolocalisation (SST) sont obtenues à partir d’au moins un réseau satellitaire en liaison avec le récepteur de signaux satellites (RST) du véhicule (VHL), et les signaux de positionnement (SCP) sont obtenus à partir d’une pluralité de capteurs véhicule (CPV) ; lesdits capteurs véhicule (CPV) étant aptes à fournir des données de positionnement du véhicule (VHL) en l’absence de signaux de géolocalisation par satellite. Architecture électronique (AE1 ; AE2) selon la revendication précédente, dans laquelle les capteurs véhicule (CPV) sont choisis parmi des capteurs de vitesse de roues du véhicule (VHL), un capteur de rapport de vitesse engagé, un capteur de vitesse de lacet, une centrale inertielle et/ou un gyroscope. Véhicule automobile (VHL) comportant une architecture électronique (AE1 ; AE2) selon l’une des revendications précédentes. .