Brevet FR2755763A1 — publié le 19980515

I 2755763 PROCEDE DE SURVEILLANCE DE L'ETAT DES PNEUMATIQUES D'UN VEHICULE Les pneumatiques constituent des organes d'importance primordiale pour la sécurité d'un véhicule. Un excès de pression peut entraîner une explosion, tandis qu'une insuffisance de pression obère la tenue de route, même si le pneumatique est conçu pour ne pas s'écraser totalement. Il existe des systèmes de surveillance de l'état des pneumatiques d'un véhicule. Ils comportent une centrale de surveillance recevant cycliquement des messages d'état provenant d'un émetteur-capteur de pression fixé à la valve des pneumatiques et logé dans ces pneumatiques. L'émetteur-capteur n'est alimenté qu'à partir d'une vitesse /5 déterminée par un capteur inertiel. Les transmissions n'étant pas filaires, en exploitation, chaque émetteurcapteur doit s'identifier auprès de la centrale à chaque émission. La centrale doit donc, préalablement à son exploitation, avoir mémorisé, dans une phase de mise en service, ou d'apprentissage, les identités des pneumatiques du véhicule, afin de rejeter des messages provenant des pneumatiques d'un autre véhicule en cas de trafic relativement dense. Pour effectuer cette mise en service, chaque fois qu'un pneumatique est monté, il faut à nouveau rendre opérationnelle la centrale de surveillance et, pour cela, cette mise en service est effectuée dans un garage. Si une telle solution présente l'avantage d'écarter tout parasitage de véhicules tiers, le véhicule étant toutefois à l'arrêt dans le garage, il faut pouvoir commander l'alimentation électrique de l'émetteur- capteur. A cette fin, on ajoute une ampoule Reed télécommandée qui se substitue au capteur inertiel pour établir provisoirement l'alimentation. La télécommande de cet interrupteur à travers l'enveloppe du pneumatique s'effectue par un aimant que l'on pose en équilibre 2 2755763 sur la valve. Par commande depuis une valise de test raccordée à la centrale, celle-ci enregistre les identités émises par les capteurs alors alimentés et la centrale devient ainsi opérationnelle. Une telle façon de procéder est très lourde, sans parler des inconvénients dus à la perte ou à la chute des aimants. En outre, le coût et l'encombrement des ampoules Reed ne sont pas négligeables. La présente invention vise à simplifier tout aussi bien le matériel nécessaire à la mise en service que les opérations correspondantes. A cet effet, l'invention concerne un procédé de surveillance de l'état des pneumatiques d'un véhicule équipés chacun d'un émetteur- capteur d'état dans lequel, après initialisation et à partir d'une vitesse déterminée, chaque émetteur-capteur émet cycliquement un message d'état comportant des données d'état et des données d'identité, on valide ces données d'identité et on traite les données d'état, procédé caractérisé par le fait que, pour l'initialiser, on soumet l'ensemble des émetteurs-capteurs à une étape d'apprentissage qu'on démarre en entraînant les pneumatiques en rotation et qu'on poursuit par mise en oeuvre d'un algorithme de traitement des données d'identité émises par les émetteurs-capteurs. Ainsi, et contrairement à l'idée reçue et artificielle de l'initialisation à l'arrêt, la demanderesse propose une mise en service effectuée en roulant. De ce fait, l'émetteur-capteur de chaque pneumatique ne nécessite aucun organe de télécommande (relais Reed). Avantageusement, l'algorithme de traitement repose sur l'émission périodique des données d'identité sur une durée déterminée et on valide l'apprentissage si le rapport signal à bruit de l'émission périodique des données d'identité est supérieur à un seuil. Ainsi, l'initialisation peut s'effectuer dans de bonnes conditions, en rejetant les émissions parasites d'autres véhicules. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description suivante du mode préféré de mise en oeuvre du procédé de l'invention, en référence au dessin annexé, sur lequel: 3 2755763 - la figure 1 illustre schématiquement une voiture équipée d'une centrale de surveillance mettant en oeuvre le procédé de l'invention; et - la figure 2 est un schéma par blocs d'un capteur de pression. Les deux roues portées par l'essieu de la voiture 1 esquissée sur la figure 1 sont équipées de pneumatiques 2. Chaque pneumatique 2 comporte une valve 3 à laquelle est fixé, à l'intérieur du pneumatique 2, un bloc moulé 11 détecteur de pression. Une centrale 20 de surveillance radio des pneumatiques 2, représentée à échelle dilatée, comporte un récepteur radio 21 relié à un microprocesseur 22, ici appartenant en fait à un calculateur d'habitacle et commandé par un bouton 23 sur le tableau de bord de la voiture 1. Comme le montre la figure 2, le bloc 11 comporte une pile 12 d'alimentation d'un circuit électronique de gestion 15 qui contrôle l'alimentation (non représentée) d'un émetteur radio 16, à 434 MHz, d'émission de données issues du circuit 15. Un capteur de pression 13 et un capteur inertiel 14 sont reliés en sortie au circuit 15. Le circuit 15 est un circuit à très faible consommation, CMOS, qui reste à l'état de veille et inhibe toute alimentation d'autres circuits par la pile 12 tant que le capteur inertiel 14 fournit un signal indiquant que la roue n'atteint pas une vitesse de rotation correspondant à un seuil de vitesse déterminé de la voiture 1, ici 30 km/h. Le procédé de l'invention est le suivant. On surveille l'état des pneumatiques 2 équipés chacun d'un émetteurcapteur d'état 11 et, après initialisation, et à partir de la vitesse de seuil déterminée, chaque émetteur-capteur 11 émet cycliquement un message d'état comportant des données d'état, ici de pression, et des données d'identité particulières à chaque circuit 15 et mémorisées dans celui-ci, on valide ces données d'identité et on traite les données d'état. Pour initialiser le procédé, on soumet l'ensemble des émetteurs- capteurs 11 à une étape d'apprentissage qu'on démarre en entraînant les pneumatiques 2 en rotation et qu'on poursuit par mise en oeuvre d'un algorithme de traitement des données d'identité émises par les émetteurs-capteurs 11. 4 2755763 Le traitement des données de pression et la commande d'un voyant rouge d'alarme sur le tableau de bord en cas de sortie d'une plage de pression prévue sont effectués de façon classique et ne seront donc pas décrits en détail. Pour la phase d'apprentissage, pour l'initialisation, la voiture 1 est mise en mouvement et, dès qu'elle atteint le seuil de vitesse du capteur inertiel 14, le circuit 15 lit la mesure du capteur de pression 13 et émet cycliquement, par le circuit radio 16 activé, un motif de synchronisation ou START suivi de la valeur instantanée codée sur 1 octet, accompagnée d'un mot de code ou données d'identité, ici de 3 octets, spécifique au pneumatique 2 considéré. On conçoit que d'autres grandeurs physiques liées à l'état d'un pneumatique peuvent être surveillées, par exemple, la température. L'émission cyclique est, dans cet exemple, à rythme fixe et identique pour les quatre pneumatiques de la voiture 1. Les émissions des émetteurs 16 des quatre roues étant mutuellement asynchrones, la centrale 20 reçoit successivement les quatre émissions correspondantes à chaque période du cycle. L'algorithme de traitement repose ici sur l'émission périodique des données d'identité sur une durée déterminée. Par armement de temporisateurs spécifiques aux instants respectifs de réception de chaque identité, le microprocesseur 22 détermine l'instant prévu de réception suivante de chaque identité lors de la période de cycle qui va suivre. Sur les périodes successives, le microprocesseur 22 compte, pour chaque identité, le nombre de réceptions de celle-ci séparées par des intervalles de temps correspondant au rythme du cycle d'émission. Dès qu'un nombre prédéterminé de comptages est atteint, l'identité considérée est validée, c'est-à-dire rangée dans une mémoire d'exploitation. Dans cet exemple, la correspondance entre le rythme du cycle d'émission et les intervalles de réception est directe, c'est-à-dire que toute absence de détection à un instant prévu entraîne la réinitialisation du comptage correspondant. Les données d'identité sont émises dans des fenêtres de validation, c'est-à-dire qu'il est ici 2755763 prévu une fenêtre temporelle de réception suivante de l'identité considérée, dont la position est par exemple centrée sur l'instant prévu par le temporisateur considéré, ou qui est déterminée par datation de l'instant de réception de l'identité et addition de la période du cycle. s Dans une variante, il est prévu de ne prendre en compte, pour la validation, que les identités reçues dans une ou plusieurs séquences d'au moins un nombre déterminé de réceptions successives de l'identité considérée. Exprimé autrement, cela revient à tolérer des absences de réception dans une séquence globale, c'est-à-dire que la correspondance avec le rythme d'émission est alors indirecte puisque deux réceptions peuvent alors être séparées d'un intervalle de temps multiple de la période du cycle d'émission. On peut ainsi effectuer une mise en service de la centrale 20 dans un environnement perturbé, quitte, par prudence, à augmenter le nombre de comptages nécessaires. En d'autres termes, on valide l'apprentissage si le rapport signal à bruit de l'émission périodique des données d'identité est supérieur à un seuil. Il peut encore être prévu de calculer le nombre de réceptions sur une période de temps glissante, c'est-à-dire de mesurer un taux de réceptions valables et de le comparer à un seuil de validation. La mise en service de la centrale 20 intervient lorsqu'est validée l'identité du dernier pneumatique 2 restant à valider. Le voyant rouge d'alarme, qui signalait l'état non opérationnel de la centrale 20, est alors éteint. Il est ici prévu de réinitialiser automatiquement la validation, c'est-àdire l'apprentissage par comptage des réceptions, lorsque la validation n'est pas intervenue dans la durée déterminée, démontrant la présence de parasites excessifs. Il est de même prévu de retarder d'une durée déterminée la fin de l'étape d'apprentissage par rapport à la validation, pour s'assurer du nombre approprié de pneumatiques 2 soumis à l'apprentissage. On retarde donc la fin de l'étape d'apprentissage par rapport à la validation de la quatrième identité, prévue comme étant la dernière, et la mise en service est automatiquement réinitialisée si 6 2755763 une identité d'un cinquième pneumatique, excédentaire, est validée durant cette durée de prolongation de l'apprentissage. Dans cet exemple, le bouton 23 ou toute autre entrée de commande permet de commander explicitement la mise en service. Celle-ci peut cependant intervenir automatiquement, par une instruction programmée, dès que le microprocesseur 22 ne peut reconnaître quatre identités, soit parce que sa mémoire est vierge, soit parce qu'un pneumatique a été remplacé. En d'autres termes, le microprocesseur 22 verrouille sa reconnaissance sur les identités attendues, reconnues comme valables, mais peut repasser dans la phase de mise en service ou d'apprentissage des identités lorsqu'au moins l'une de celles-ci n'est plus reçue sur un nombre déterminé de périodes du cycle. Afin d'éviter une synchronisation entre instants d'émission de deux pneumatiques, il peut être prévu que les périodes d'émission des données d'identité soient spécifiques aux divers émetteurs- capteurs 11. Il peut même être prévu que les émetteurs-capteurs 11 émettent selon une séquence de périodes variables, de durées obéissant à une loi déterminée, chaque émetteur-capteur 11 étant a priori décalé par rapport aux autres dans la séquence. Cela évite des collisions successives de messages radio, du véhicule considéré ou de véhicules proches, risquant d'entraîner à tort une nouvelle initialisation de la centrale 20. Cette dernière mesure alors la période de cycle de chaque émission dans la séquence de périodes, et, d'après la loi, détermine la valeur de la période suivante. La loi peut par exemple être une simple progression arithmétique ou géométrique de la durée des périodes successives, croissante puis décroissante, avec des raisons de progression éventuellement différentes. Dans d'autres cas de loi, des mesures successives forment un motif permettant de déterminer la position actuelle dans la séquence et de prévoir la période suivante. 7 2755763 REVENDICATIONS 1 - Procédé de surveillance de l'état des pneumatiques (2) d'un véhicule équipés chacun d'un émetteur-capteur d'état (11) dans s lequel, après initialisation et à partir d'une vitesse déterminée, chaque émetteurcapteur (11) émet cycliquement un message d'état comportant des données d'état et des données d'identité, on valide ces données d'identité et on traite les données d'état, procédé caractérisé par le fait que, pour l'initialiser, on soumet l'ensemble des émetteurs- capteurs (11l) à une étape d'apprentissage qu'on démarre en entraînant les pneumatiques (2) en rotation et qu'on poursuit par mise en oeuvre d'un algorithme de traitement des données d'identité émises par les émetteurs-capteurs (11). 2 - Procédé selon la revendication 1, dans lequel l'algorithme de traitement repose sur l'émission périodique des données d'identité sur une durée déterminée. 3 - Procédé selon la revendication 2, dans lequel on valide l'apprentissage si le rapport signal à bruit de l'émission périodique des données d'identité est supérieur à un seuil. 4 - Procédé selon l'une des revendications 2 et 3, dans lequel les données d'identité sont émises dans des fenêtres de validation. - Procédé selon l'une des revendications 3 et 4, dans lequel on réinitialise l'apprentissage lorsque la validation n'est pas intervenue dans ladite durée déterminée. 6 - Procédé selon l'une des revendications 3 à 5, dans lequel on retarde la fin de l'étape d'apprentissage par rapport à la validation, pour s'assurer du nombre approprié de pneumatiques (2) soumis à l'apprentissage. 7 - Procédé selon l'une des revendications 2 à 6, dans lequel les périodes d'émission des données d'identité sont spécifiques aux divers émetteurs-capteurs (11).