Brevet FR2810584A1 — publié le 20011228

1i 2810584 La présente invention concerne, de façon générale et selon l'un de ses aspects, un dispositif permettant de surveiller en permanence la pression d'un pneu équipant une roue d'un véhicule automobile. Plus précisément, l'invention concerne notamment un dispositif de surveillance de la pression d'un pneu équipant une roue d'un véhicule automobile, du type de ceux qui comprennent un capteur de pression embarqué sur la roue et délivrant un signal de pression représentatif de la pression du pneu, un circuit d'émission également embarqué sur la roue et transmettant un signal de surveillance lié à la pression du pneu, et un circuit de réception installé sur une partie du véhicule portée par la roue, pour recevoir le signal de surveillance. Dans les dispositifs de ce type, qui sont connus et utilisés depuis quelques années, le signal de surveillance est transmis au circuit de réception, et ce dernier est conçu pour délivrer un signal d'alerte lorsque la pression du pneu s'avère insuffisante. Pour offrir une garantie permanente de sécurité, il est donc nécessaire de transmettre le signal de surveillance au circuit de réception à une fréquence relativement élevée. Or, comme le circuit d'émission est embarqué sur la roue et ne peut aisément être alimenté que par une pile, la fréquence élevée de transmission du signal de surveillance n'autorise qu'une autonomie relativement faible de cette pile. Dans ce contexte, l'un des buts de la présente invention est de proposer un dispositif utilisant un transmetteur embarqué sur la roue qui, même s'il est alimenté par une pile, présente une autonomie accrue. A cette fin, le dispositif de l'invention, par ailleurs conforme à la définition générique qu'en donne le préambule ci-dessus, est essentiellement caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens de traitement embarqués sur la roue pour rendre le signal de 2 2810584 surveillance au moins partiellement dépendant du signal de pression et d'un signal de consigne de pression. Grâce à cette mesure, la vérification de la conformité de la pression peut être directement réalisée sur la roue, de sorte qu'il n'est plus nécessaire de transmettre le signal de surveillance à une fréquence élevée pour pouvoir procéder à cette vérification de manière permanente. De préférence, ce dispositif comprend en outre un capteur de rotation de la roue embarqué sur la roue et produisant un signal de rotation de roue, et les moyens de traitement sont conçus pour rendre le signal de consigne de pression au moins partiellement dépendant du signal de rotation de roue.15 Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, le capteur de rotation comprend par exemple un accéléromètre présentant un axe sensible faisant un angle non nul avec une direction horizontale. Les moyens de traitement peuvent avantageusement comprendre un premier générateur de fonction délivrant, à partir du signal de rotation, un signal de consigne de pression lié au signal de rotation par une loi croissant avec la vitesse du véhicule, et un second générateur de fonction produisant, en tant que signal de surveillance, un signal lié à une différence entre le signal de pression et le signal de consigne de pression. Dans une première variante de réalisation possible, le capteur de rotation comprend un filtre passe-haut relié à l'accéléromètre et fournissant un signal filtré sensiblement périodique. Dans une seconde variante de réalisation possible, le capteur de rotation comprend un filtre passe-bas relié à l'accéléromètre et fournissant un signal filtré sensiblement continu. Dans l'une et l'autre des deux variantes, le capteur de rotation peut comprendre un circuit de formatage produisant, en tant que signal de rotation de roue, un signal représentant la période, la fréquence, ou l'amplitude du signal filtré. Le premier générateur de fonction peut quant à lui comprendre un comparateur pour produire le signal de consigne de pression en réponse à une comparaison entre le signal de rotation de roue et au moins un seuil. En variante, le premier générateur de fonction peut comprendre une mémoire contenant au moins deux valeurs différentes du signal de consigne de pression, accessibles à des adresses différentes de la mémoire, et un circuit d'adressage utilisant le signal de rotation de roue en tant qu'adresse de lecture dans la mémoire. Dans son mode de réalisation le plus simple, le second générateur de fonction peut produire, en tant que signal de surveillance, un signal représentant au moins le signe de la différence entre le signal de pression et le signal de consigne de pression. Par ailleurs, il est possible de prévoir que le circuit d'émission n'émette le signal de surveillance que sous condition que la différence entre le signal de pression et le signal de consigne de pression soit négative. En pratique, il peut être suffisant de prévoir que le signal de consigne de pression prenne une valeur choisie parmi au moins deux valeurs discrètes différentes l'une de l'autre. L'invention concerne également un procédé de surveillance de la pression d'un pneu équipant une roue d'un véhicule automobile, ce procédé comprenant une première procédure de mesure mise en oeuvre sur la roue et consistant à délivrer un signal de pression représentatif de la pression du pneu, une opération de transmission mise en oeuvre sur la roue et consistant à émettre un signal de surveillance lié à la pression du pneu, et une opération de réception, mise en oeuvre sur une partie du véhicule portée par la roue, et consistant à recevoir le signal de surveillance, ce procédé étant essentiellement caractérisé en ce qu'il comprend en outre une procédure de traitement mise en oeuvre sur la roue et consistant à rendre le signal de surveillance au moins partiellement dépendant du signal de pression et d'un signal de consigne de pression. De préférence, le procédé de l'invention comprend en outre une seconde procédure de mesure mise en oeuvre sur la roue et consistant à délivrer un signal de rotation de roue, la procédure de traitement étant mise en oeuvre pour rendre le signal de consigne de pression au moins partiellement dépendant du signal de rotation de roue. La seconde procédure de mesure peut par exemple comprendre une opération consistant à délivrer un signal dépendant d'une accélération non nulle subie en un point de mesure de la roue. La procédure de traitement peut quant à elle comprendre une première étape de traitement consistant à délivrer, à partir du signal de rotation, un signal de consigne de pression lié au signal de rotation par une loi croissant avec la vitesse du véhicule, et une seconde étape de traitement consistant à délivrer, en tant que signal de surveillance, un signal lié à une différence entre le signal de pression et le signal de consigne de pression. Selon une première variante de ce procédé, la seconde procédure de mesure comprend une opération de filtrage passe-haut effectuée sur le signal dépendant de l'accélération du point de mesure, cette opération de filtrage passe-haut fournissant un signal filtré sensiblement périodique, et la première étape de traitement comprend une opération de comparaison consistant à comparer la période ou la fréquence du signal filtré sensiblement périodique à au moins une période ou une fréquence de référence. Selon une seconde variante de ce procédé, la seconde procédure de mesure comprend une opération de 2810584 filtrage passe-bas effectuée sur le signal dépendant de l'accélération du point de mesure, cette opération de filtrage passe-bas fournissant un signal filtré sensiblement continu, et la première étape de traitement comprend une opération de comparaison consistant à comparer l'amplitude du signal filtré sensiblement continu à au moins une amplitude de référence. Dans l'une et l'autre de ces variantes, la seconde étape de traitement consiste par exemple à délivrer, en tant que signal de surveillance, un signal représentant au moins le signe de la différence entre le signal de pression et le signal de consigne de pression, l'opération de transmission n'étant effectuée que pour autant que cette différence soit négative. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront clairement de la description qui en est faite ci-après, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux dessins annexés, dans lesquels: - La Figure 1 est un schéma représentant, sous forme fonctionnelle, les circuits utilisés dans le dispositif de l'invention, les fonctions réalisées par ces circuits constituant les opérations du procédé de l'invention; et - La Figure 2 est un diagramme temporel représentant le signal de sortie d'un accéléromètre susceptible d'être utilisé dans l'invention. L'invention, dans l'un de ses aspects, concerne un dispositif de surveillance de la pression d'un pneu équipant une roue d'un véhicule automobile. Comme le montre la figure 1, ce dispositif comprend essentiellement, de façon connue, un capteur de pression 1 embarqué sur la roue, un circuit d'émission 2 également embarqué sur la roue, et un circuit de réception 3 installé sur le châssis du véhicule ou sur toute partie portée par les roues. 6 2810584 Le capteur de pression 1, par exemple installé sur la valve du pneu de la roue concernée, a pour fonction de délivrer un signal de pression Sp représentatif de la pression de ce pneu, le circuit d'émission 2 ayant pour fonction de transmettre au circuit de réception 3 un signal de surveillance Ss lié à la pression du pneu. Le dispositif de l'invention se distingue des dispositifs connus en ce qu'il comprend en outre des moyens de traitement génériquement désignés par la référence 5, embarqués sur la roue, et destinés à rendre le signal de surveillance Ss au moins partiellement dépendant du signal de pression Sp délivré par le capteur 1, et d'un signal de consigne de pression prédéterminé Kp. Dans son mode de réalisation préféré, ce dispositif comprend en outre un capteur de rotation de roue, génériquement désigné par la référence 4, lui aussi embarqué sur la roue, et propre à produire un signal de rotation de roue Sr, les moyens de traitement 5 étant alors conçus pour rendre le signal de consigne de pression Kp au moins partiellement dépendant du signal de rotation de roue Sr. Par exemple, le capteur de rotation 4 comprend un accéléromètre 40 tournant avec la roue et présentant un axe sensible disposé dans un plan vertical. Si l'on considère que le véhicule, à un instant donné, roule à vitesse constante, et si l'on pose par convention que: "k" désigne la constante d'amplification de cet accéléromètre 40; "g" désigne l'accélération de la pesanteur; "R" désigne le rayon de la roue; "rit désigne le rayon de la trajectoire circulaire de l'accéléromètre autour de l'axe de la roue; "V" la vitesse linéaire de la périphérie de la roue; 7 2810584 "v" la vitesse tangentielle de l'accéléromètre; "t" la variable temps; et "Ao" l'angle de phase représentant la position angulaire initiale de l'accéléromètre par rapport à l'horizontale; alors le signal de sortie Sa de l'accéléromètre 40 est donné par la relation: Sa = k * [(v2 / r) + g * sin ((v / r) * t + Ao] Comme le montre la figure 2, le signal Sa comprend donc, pour une vitesse stabilisée V du véhicule, une composante périodique Sal dont la fréquence F(Sal1) est donnée par l'une quelconque des relations: F(Sal) = v / (2c * r) et F(Sa41) = V / (2K * R), et une composante continue Sa42 dont l'amplitude M(Sa42) est donnée par l'une quelconque des relations: M(Sa42) = k * (v2 / r) et M(Sa42) = k * (V2 * r) / R2 Le dispositif de l'invention peut être conçu pour exploiter l'une ou l'autre des composantes périodique et continue du signal de sortie Sa de l'accéléromètre, ces20 deux possibilités étant illustrées simultanément sur la figure 1. En réalité, il est même possible de détecter la composante périodique et de l'utiliser pour procéder à une mesure en phase de la composante continue, cette approche n'étant cependant pas illustrée dans la mesure o sa plus grande complexité n'est compensée par aucun avantage qui puisse en l'occurrence la justifier de façon suffisante. Dans le cas o le signal de sortie Sa de l'accéléromètre 40 est exploité par l'intermédiaire de sa composante périodique Sa41, cette composante est produite par un filtre passe-haut 41 intégré au capteur de rotation 4 et relié à la sortie de l'accéléromètre 40. Dans le cas o le signal de sortie Sa de l'accéléromètre 40 est exploité par l'intermédiaire de sa composante continue Sa$2, cette composante est produite 8 2810584 par un filtre passe-bas 42 intégré au capteur de rotation 4 et relié à la sortie de l'accéléromètre 40. Le capteur de rotation 4 comprend en outre un circuit de formatage 43 qui, quelle que soit la solution retenue, produit un signal de rotation de roue Sr à partir du signal filtré Sa4l ou Sac2 qu'il reçoit, ce signal étant génériquement noté Sa+. Dans le cas o le circuit de mise en forme 43 reçoit la composante périodique Sa4l, ce circuit 43 a par exemple pour fonction de produire, en tant que signal de rotation de roue Sr, un signal représentant la fréquence ou la période de ce signal filtré Sa4l, c'est-à-dire F(Saól) ou l/F(Saó1). En revanche, dans le cas o le circuit de mise en forme 43 reçoit la composante continue Sa#2, ce circuit 43 a par exemple pour fonction de produire, en tant que signal de rotation de roue Sr, un signal représentant l'amplitude du signal filtré Sa2, c'est-à-dire M(Sa42). Les moyens de traitement 5 comprennent d'abord un premier générateur de fonction 51, dont la fonction est de délivrer, à partir du signal de rotation Sr, un signal de consigne de pression Kp lié au signal de rotation Sr par une loi Kp = f(Sr) qui croît avec la vitesse V du véhicule, c'est-à-dire encore avec F(Sa1) et avec M(Sa42). Comme le sait en effet l'homme de l'art, la pression des pneus doit être d'autant plus importante que la vitesse du véhicule est élevée, de manière à pouvoir limiter les déformations que subissent les pneus par suite des sollicitations croissantes qui s'appliquent à eux. Il est possible de prévoir que le premier générateur de fonction 51 calcule la vitesse V du véhicule à partir des valeurs connues des paramètres k, r, R, et du signal de rotation Sr représenté par les signaux F(Sail), 1/ F(Sa#l) ou M(Sa42), et choisisse une valeur Kp de consigne de pression en fonction de cette vitesse V. Il est néanmoins possible, et plus simple encore, de prévoir que le premier générateur de fonction 51 choisisse une valeur Kp de consigne de pression directement en fonction du signal de rotation Sr, c'est- à-dire directement en fonction des signaux F(Sal), l/F(Saî1) ou M(Sa2), cette approche permettant d'éviter le calcul de la vitesse V du véhicule. Ainsi, le premier générateur de fonction 51 peut par exemple comprendre au moins un premier comparateur propre à comparer le signal de rotation de roue Sr à un premier seuil Srl et à produire, en tant que signal de sortie Kp, un signal de valeur Kpl ou de valeur Kp2 selon que le signal de rotation de roue Sr est au plus égal au premier seuil Srl, ou qu'il lui est supérieur, la valeur Kpl étant inférieure à la valeur Kp2 si le signal Sr est représenté par une fonction croissante de la vitesse V du véhicule, comme c'est le cas de F(Sa4l) et M(Sa42), la valeur Kpl étant en revanche supérieure à la valeur Kp2 si le signal Sr est représenté par une fonction décroissante de la vitesse V du véhicule, comme c'est le cas de l/F(Sa$l). Selon un premier mode de réalisation possible, le premier générateur de fonction 51 peut comprendre plusieurs comparateurs pour pouvoir comparer le signal de rotation de roue Sr à plusieurs seuils tels que Srl et pour produire corrélativement autant de valeurs du signal de consigne de pression Kp que d'états logiques susceptibles d'être pris par ces comparateurs. Selon un second mode de réalisation possible, le premier générateur de fonction 51 peut comprendre un module de calcul propre à calculer la valeur du signal de consigne de pression Kp en fonction du signal de rotation de roue Sr et d'un algorithme préétabli. Selon un troisième mode de réalisation possible, le premier générateur de fonction 51 peut comprendre une 2810584 mémoire contenant au moins deux valeurs différentes Kpl et Kp2 du signal de consigne de pression Kp, accessibles à des adresses différentes de la mémoire, et un circuit d'adressage qui utilise le signal de rotation de roue Sr en tant qu'adresse de lecture dans cette mémoire. Comme le montre par ailleurs la figure 1, le dispositif de l'invention comprend un second générateur de fonction 52 qui reçoit à la fois le signal de consigne de pression Kp et le signal de pression Sp issu du10 capteur de pression 1, et qui produit en sortie un signal constituant le signal de surveillance Ss et représenté par une fonction h(Sp, Kp) des signaux Sp et Kp. En pratique, il est avantageux de prévoir que le générateur de fonction 52 produise, en tant que signal de surveillance Ss, un signal lié à la différence Sp-Kp entre le signal de pression Sp et le signal de consigne de pression Kp. Par exemple, le second générateur de fonction 52 peut produire, en tant que signal de surveillance Ss, un signal qui représente la différence SpKp entre le signal de pression Sp et le signal de consigne de pression Kp, ou un signal qui ne représente que le signe de cette différence. En outre, quelle que soit la façon dont est constitué le signal de surveillance Ss, il est possible de prévoir que ce signal ne soit émis que lorsque la différence Sp-Kp entre le signal de pression Sp et le signal de consigne de pression Kp est négative. Le signal de surveillance Ss est émis en direction du récepteur 3 disposé sur le châssis du véhicule automobile, puis transmis au moins indirectement à un dispositif d'affichage 32. Si le signal Ss est relativement élaboré et reflète par exemple la différence Sp-Kp à la fois en signe et en amplitude, ce signal peut être d'abord transmis à un circuit de pré-traitement 31, susceptible d'évaluer, notamment en fonction de la vitesse V du véhicule, la ll 2810584 gravité de tout éventuel défaut de la pression d'un pneu et de piloter le dispositif d'affichage 32 de manière plus ou moins pressante selon le degré de gravité du défaut détecté. Enfin, comme le précise le préambule de la présente description, l'invention concerne également un procédé de surveillance de la pression d'un pneu équipant une roue d'un véhicule automobile, ce procédé comprenant, en tant qu'opérations élémentaires, la mise en ouvre des fonctions telles que précédemment décrites, individuellement et collectivement, dans leur nature et dans leur agencement. 12 2810584 REVENDICATIONS. 1. Dispositif de surveillance de la pression d'un pneu équipant une roue d'un véhicule automobile, comprenant un capteur de pression (1) embarqué sur la roue et délivrant un signal de pression (Sp) représentatif de la pression du pneu, un circuit d'émission (2) également embarqué sur la roue et10 transmettant un signal de surveillance (Ss) lié à la pression du pneu, et un circuit de réception (3) installé sur une partie du véhicule portée par la roue, pour recevoir le signal de surveillance (Ss), caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens de traitement (5)15 embarqués sur la roue pour rendre le signal de surveillance (Ss) au moins partiellement dépendant du signal de pression (Sp) et d'un signal de consigne de pression (Kp). 2. Dispositif de surveillance suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un capteur de rotation de la roue (4) embarqué sur la roue et produisant un signal de rotation de roue (Sr), et en ce que les moyens de traitement (5) sont conçus pour rendre le signal de consigne de pression (Kp) au25 moins partiellement dépendant du signal de rotation de roue (Sr). 3. Dispositif de surveillance suivant la revendication 2, caractérisé en ce que le capteur de rotation (4) comprend un accéléromètre (40) présentant un axe sensible faisant un angle non nul avec une direction horizontale. 4. Dispositif de surveillance suivant l'une quelconque des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que les moyens de traitement (5) comprennent un premier35 générateur de fonction (51) délivrant, à partir du signal de rotation (Sr), un signal de consigne de pression (Kp) lié au signal de rotation (Sr) par une loi croissant avec 13 2810584 la vitesse du véhicule, et un second générateur de fonction (52) produisant, en tant que signal de surveillance (Ss), un signal lié à une différence (Sp-Kp) entre le signal de pression (Sp) et le signal de consigne de pression (Kp). 5. Dispositif de surveillance suivant l'une quelconque des revendications précédentes combinée à la revendication 3, caractérisé en ce que le capteur de rotation (4) comprend un filtre passe-haut (41) relié à l'accéléromètre (40) et fournissant un signal filtré (Sa4l) sensiblement périodique. 6. Dispositif de surveillance suivant l'une quelconque des revendications précédentes combinée à la revendication 3, caractérisé en ce que le capteur de rotation (4) comprend un filtre passe-bas (42) relié à l'accéléromètre (40) et fournissant un signal filtré (Sa2) sensiblement continu. 7. Dispositif de surveillance suivant l'une quelconque des revendications 5 et 6, caractérisé en ce que le capteur de rotation (4) comprend un circuit de formatage (43) produisant, en tant que signal de rotation de roue (Sr), un signal représentant la période, la fréquence, ou l'amplitude du signal filtré. 8. Dispositif de surveillance suivant les revendications 4 et 7, caractérisé en ce que le premier générateur de fonction (51) comprend un comparateur pour produire le signal de consigne de pression (Kp) en réponse à une comparaison entre le signal de rotation de roue (Sr) et au moins un seuil. 9. Dispositif de surveillance suivant les revendications 4 et 7, caractérisé en ce que le premier générateur de fonction (51) comprend une mémoire contenant au moins deux valeurs différentes du signal de consigne de pression (Kp), accessibles à des adresses différentes de la mémoire, et un circuit d'adressage 14 2810584 utilisant le signal de rotation de roue (Sr) en tant qu'adresse de lecture dans la mémoire. 10. Dispositif de surveillance suivant l'une quelconque des revendications précédentes combinée à la revendication 4, caractérisé en ce que le second générateur de fonction (52) produit, en tant que signal de surveillance (Ss), un signal représentant au moins le signe de la différence (Sp-Kp) entre le signal de pression (Sp) et le signal de consigne de pression (Kp). 11. Dispositif de surveillance suivant la revendication 10, caractérisé en ce que le circuit d'émission (2) n'émet le signal de surveillance (Ss) que sous condition que la différence (Sp-Kp) entre le signal de pression (Sp) et le signal de consigne de pression (Kp) soit négative. 12. Dispositif de surveillance suivant l'une quelconque des revendications précédentes combinée à la revendication 4, caractérisé en ce que le signal de consigne de pression (Kp) prend une valeur choisie parmi au moins deux valeurs discrètes (Kpl, Kp2) différentes l'une de l'autre. 13. Procédé de surveillance de la pression d'un pneu équipant une roue d'un véhicule automobile, comprenant une première procédure de mesure mise en oeuvre sur la roue et consistant à délivrer un signal de pression (Sp) représentatif de la pression du pneu, une opération de transmission mise en ouvre sur la roue et consistant à émettre un signal de surveillance (Ss) lié à la pression du pneu, et une opération de réception, mise en oeuvre sur une partie du véhicule portée par la roue, et consistant à recevoir le signal de surveillance (Ss), caractérisé en ce qu'il comprend en outre une procédure de traitement mise en oeuvre sur la roue et consistant à rendre le signal de surveillance (Ss) au moins partiellement dépendant du signal de pression (Sp) et d'un signal de consigne de pression (Kp). 2810584 14. Procédé suivant la revendication 13, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une seconde procédure de mesure mise en oeuvre sur la roue et consistant à délivrer un signal de rotation de roue (Sr), et en ce que la procédure de traitement est mise en oeuvre pour rendre le signal de consigne de pression (Kp) au moins partiellement dépendant du signal de rotation de roue (Sr). 15. Procédé de surveillance suivant la revendication 14, caractérisé en ce que la seconde procédure de mesure comprend une opération consistant à délivrer un signal (Sa) dépendant d'une accélération non nulle subie en un point de mesure de la roue. 16. Procédé de surveillance suivant l'une quelconque des revendications 14 et 15, caractérisé en ce que la procédure de traitement comprend une première étape de traitement consistant à délivrer, à partir du signal de rotation (Sr), un signal de consigne de pression (Kp) lié au signal de rotation (Sr) par une loi croissant avec la vitesse du véhicule, et une seconde étape de traitement consistant à délivrer, en tant que signal de surveillance (Ss), un signal lié à une différence (Sp-Kp) entre le signal de pression (Sp) et le signal de consigne de pression (Kp). 17. Procédé de surveillance suivant les revendications 15 et 16, caractérisé en ce que la seconde procédure de mesure comprend une opération de filtrage passe-haut effectuée sur le signal (Sa) dépendant de l'accélération du point de mesure, cette opération de filtrage passe-haut fournissant un signal filtré (Sal) sensiblement périodique, et en ce que la première étape de traitement comprend une opération de comparaison consistant à comparer la période ou la fréquence du signal filtré sensiblement périodique à au moins une période ou une fréquence de référence. 18. Procédé de surveillance suivant les revendications 15 et 16, caractérisé en ce que la seconde 1 6 2810584 procédure de mesure comprend une opération de filtrage passe-bas effectuée sur le signal (Sa) dépendant de l'accélération du point de mesure, cette opération de filtrage passe-bas fournissant un signal filtré (Sa42)5 sensiblement continu, et en ce que la première étape de traitement comprend une opération de comparaison consistant à comparer l'amplitude du signal filtré sensiblement continu à au moins une amplitude de référence.10 19. Procédé de surveillance suivant l'une quelconque des revendications 13 à 18 combinée à la revendication 16, caractérisé en ce que la seconde étape de traitement consiste à délivrer, en tant que signal de surveillance (Ss), un signal représentant au moins le signe de la différence (Sp-Kp) entre le signal de pression (Sp) et le signal de consigne de pression (Kp), et en ce que l'opération de transmission n'est effectuée que pour autant que cette différence soit négative.