Brevet FR2832531A1 — publié le 20030523

La présente invention concerne un procédé et un dispositif de communication entre une roue de véhicule et un calculateur placé dans ce véhicule. Elle s'applique en particulier à la surveillance de la pression des pneus du véhicule. Dans un système de surveillance de la pression des pneus (en anglais TPMS pour Tires Pressure Monitoring System ), la pression de chaque pneu est mesurée par un capteur placé sur la jante qui porte ledit pneu et est transmise depuis ledit capteur, par l'intermédiaire d'un signal radio, à un calculateur lié au châssis du véhicule. Du fait de la rotation de la roue et de divers facteurs de transmission du signal radio, il arrive que la transmission soit de faible qualité, voire impossible. Notamment il arrive que le calculateur ne recoive pas le signal émis par la roue. Pour remédier à cet inconvénient, il est connu d'émettre plusieurs fois le signal radio qui porte l'information de pression du pneu, à des intervalles de temps prédéterminés. Cependant, lorsque le véhicule roule à faible vitesse, la roue tourne lentement si bien que le capteur peut se situer sensiblement dans la même position par rapport au véhicule lors de chaque transmission successive. Toutes les transmissions peuvent alors présenter une faible qualité et notamment ne pas être reçues par le calculateur placé dans le véhicule. Inversement, lorsque le véhicule roule à plus grande vitesse, les intervalles de temps prédéterminés peuvent correspondre à des intervalles entre des zones de faible performance de transmission radio ou à exactement un tour de roue. Les transmissions successives peuvent alors toutes présenter une faible qualité et de même ne pas être reçues par le calculateur. La présente invention vise à remédier à cet inconvénient. A cet effet, la présente invention vise un procédé de communication entre une roue de véhicule et un calculateur dudit véhicule, caractérisé en ce qu'il comporte, pour chaque tour de roue et pour au moins une plage de vitesses de rotation de ladite roue, un nombre prédéterminé d'étapes de transmission d'information entre ladite roue et ledit calculateur indépendant de la vitesse de rotation de ladite roue. Grâce à ces dispositions, les écarts angulaires entre les positions de transmission sont indépendants de la vitesse de rotation de la roue, ce qui garantit qu'au moins l'une des transmissions effectuées pendant chaque tour de roue possède une qualité suffisante pour être reçue par le calculateur placé dans le véhicule. Selon des caractéristiques particulières du procédé tel qu'exposé cidessus, entre deux étapes de transmission d'information successives, l'intervalle de temps entre deux étapes de transmissions d'information est inversement proportionnel à la vitesse de rotation de la roue. Grâce à ces dispositions, on peut choisir un intervalle de temps correspondant à un écart entre les positions de roue pour les différentes transmissions qui garantisse qu'au moins une des transmissions possède une bonne qualité. Selon des caractéristiques particulières, le procédé tel qu'exposé cidessus comporte une étape de capture de l'accélération centripète en un point de la roue et une étape de détermination de la vitesse de rotation de la roue en fonction de l'accélération centripète captée. Grâce à ces dispositions, la période de rotation de la roue est déterminée comme correspondant à la période de variation de l'accélération centripète. A cet effet, on détecte que le capteur d'accélération est dans la position la plus haute lorsque l'accélération centripète est maximale et dans la position la plus basse lorsque l'accélération centripète est minimale et on repère les autres positions de la roue en fonction du maximum ou du minimum de l'accélération captée. Selon des caractéristiques particulières du procédé tel qu'exposé cidessus, les positions angulaires de la roue pour lesquelles une transmission est effectuée sont prédéterminées. Grâce à ces dispositions, on peut choisir au moins une position prédéterminée qui garantisse une transmission de bonne qualité. La présente invention vise aussi un dispositif de communication entre une roue de véhicule et un calculateur dudit véhicule, comportant un moyen de transmission d'information entre ladite roue et ledit calculateur, caractérisé en ce qu'il comporte un moyen de commande de transmission adapté à commander, pour au moins une plage de vitesses de rotation de ladite roue, un nombre prédéterminé de transmissions d'information par tour de roue quelle que soit la vitesse de rotation de ladite roue. D'autres avantages, buts et caractéristiques de la présente invention ressortiront de la description qui va suivre faite en regard des dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 représente un dispositif conforme à un premier mode de réalisation de la présente invention, - la figure 2 représente un logigramme mis en oeuvre par le dispositif illustré en figure 1, et - la figure 3 représente un autre logigramme mis en oeuvre par le dispositif illustré en figure 1. En figure 1, on observe un véhicule 100 comportant un châssis 105 et muni d'une roue 110 comportant une jante 112 et un pneu 114. La jante 112 porte une valve 116 et un circuit électronique 118 placé à proximité de la valve 116. Dans l'exemple représenté, dans un souci de clarté du dessin, ce circuit 118 est représenté à plus grande échelle à coté de la roue. Cependant bien entendu ce circuit est porté par la jante 112 de la roue, à proximité de la valve de gonflage 116. Le circuit électronique 118 est adapté à capter la pression P régnant à l'intérieur du pneu 114, la température T à l'intérieur du pneu 114 et l'accélération centripète A subie par le circuit électronique 118. Par exemple, le circuit 118 comporte un capteur de pression 180, un capteur de température 182 et un capteur d'accélération centripète 184. Le circuit électronique 118 comporte un processeur 120. Le processeur 120 met en forme des trames comportant un code identifiant le circuit électronique 118 et au moins la pression et la température captées. Ce processeur 120 commande un émetteur d'ondes radiofréquences ( RF ) 130 qui émet les trames constituées par le processeur 120. Un calculateur 140 placé à l'intérieur du véhicule est lié de manière fixe au châssis 105 et comporte un récepteur 150 adapté à recevoir les ondes RF émises par l'émetteur 130. Le calculateur 140 est adapté à traiter les valeurs captées et transmises par le circuit électronique 118. Par exemple, le calculateur 140 commande l'affichage d'un signal visuel sur un tableau de bord, lorsque la pression dans le pneu 114 est inférieure à une valeur limite. Pour des raisons liées, par exemple, à la géométrie des antennes d'émission et de réception, à la présence de pièces métalliques, par exemple le moteur, sur le chemin de transmission des ondes RF, ou aux interférences entre les divers ondes réfléchies par les pièces métalliques du véhicule 100, il arrive que, pour différentes positions de la roue 110, la transmission d'une trame présente une qualité trop faible pour permettre une réception correcte par le récepteur 150. Ainsi, au cours de la rotation de la roue 110, t'émetteur 130 passe, d'une part, en des positions de transmission de faible qualité (par exemple, quand la masse métallique entre l'émetteur 130 et le récepteur 150 est importante, quand la direction d'émission de l'antenne de l'émetteur 130 est défavorable, ou quand des interférences se produisent) et, d'autre part, en des positions de transmission de bonne qualité permettant une bonne réception de la trame par le récepteur 150. Pour éviter que toutes les transmissions de trames effectuées au cours d'un tour de roue possèdent une qualité trop faible pour permettre une bonne réception, le processeur 120 commande un nombre prédéterminé de transmissions entre l'émetteur 130 et le récepteur 150 au cours de chaque tour de la roue 110. A cet effet, le processeur 120 met en oeuvre l'un des logigrammes illustrés en figures 2 et 3. En particulier le processeur 120 est adapté à commander, pour chaque tour de roue, et pour au moins une plage de vitesses de rotation de ladite roue, un nombre d'étapes de transmission de trames indépendant de la vitesse de rotation de ladite roue. Ainsi, en choisissant soit une position relative de l'émetteur 130 par rapport au véhicule dans laquelle une transmission est effectuée, soit un intervalle réguliers entre deux transmissions, pour l'une, au moins, des transmissions de trame, l'émetteur 130 se trouve, par rapport au véhicule, dans une zone d'émission de bonne qualité permettant une réception correcte de la trame par le récepteur 150. Dans le logigramme de la figure 2, le processeur 120 effectue d'abord une étape d'initialisation 200, puis, à intervalles de temps préférentiellement réguliers, une étape 210 de capture de valeurs de pression, de température et d'accélération centripète. Au moins une opération 210 est effectuée au cours de chaque un tour de roue. Au cours d'une étape 220, le processeur 120 met en mémoire l'heure (y compris seconde et fraction de seconde) et les valeurs captées de la pression et de la température. Au cours d'une étape 230, le processeur 120 effectue un traitement des dernières valeurs d'accélération centripète successivement captées et leurs heures de capture pour déterminer la position instantanée de la roue 110. Pour déterminer la position instantanée de la roue 110, le processeur 120 peut mettre en oeuvre différentes techniques connues d'analyse de valeurs discrètes. Par exemple, le processeur 120 effectue une transformée de Fourier et conserve uniquement la première harmonique. Selon un autre exemple, le processeur 120 effectue une convolution avec des fonctions sinusoïdales du temps, en partant de la fonction sinusoïdale dont la période est égale à la durée entre deux maximums successifs de l'accélération centripète. Selon un autre exemple, le processeur 120 utilise une table de correspondance entre les valeurs successives de l'accélération centripète et des fonctions sinusoïdales. Selon un autre exemple, le processeur 120 effectue une résolution d'un système d'équations à trois inconnues A (t) = x sin (yt+z), où t est le temps, A (t) l'accélération centripète, et x, y et z les inconnues. On observe que les valeurs de la période de rotation, de la position instantanée et des inconnues x, y et z varient continuement et que le processeur 120 peut utiliser les valeurs précédemment déterminées de ces inconnues pour, par approximations successives, déterminer les nouvelles valeurs de ces variables ou inconnues. On observe qu'il n'est pas indispensable que la détermination de la position instantanée soit précise. En effet, il suffit que la position instantanée de la roue soit connue avec une précision au moins égale à la moitié de l'étendue de la plus grande zone de transmission de bonne qualité au cours d'un tour de la roue. Par exemple, si la plus grande zone de transmission de bonne qualité de la roue mesure un tiers de la rotation de la roue, soit 120 degrés, il suffit que la position instantanée de la roue soit déterminée à un sixième de tour près, soit 60 degrés. Au cours d'une étape 240, le processeur détermine si la valeur instantanée de la position de la roue correspond à une position de transmission de bonne qualité. Si non, l'étape 210 est réitérée. Si oui, au cours d'une étape 250, le processeur 120 commande la transmission, par l'émetteur 130, d'une trame comportant un code identifiant le circuit électronique 118, et au moins, la pression et la température captées. Puis l'étape 210 est réitérée. On observe que l'intervalle de temps entre deux étapes 210 peut dépendre de la période de rotation de la roue déterminée par le processeur 120. Ainsi, les positions de la roue pour lesquelles une transmission est effectuée sont prédéterminées. Par exemple, on peut choisir au moins une position prédéterminée qui garantisse une transmission de bonne qualité. On observe que, par la mise en oeuvre du logigramme de la figure 2, le processeur 120 détecte que le capteur d'accélération est dans la position la plus haute lorsque l'accélération centripète est maximale et dans la position la plus basse lorsque l'accélération centripète est minimale et repère les positions instantanées de la roue en fonction du maximum ou du minimum de l'accélération captée. En variante, la même trame est transmise plusieurs fois au cours d'étapes 250 successives, dans un même tour de roue. Il est à noter que, pour les vitesses de rotation de la roue inférieure à une vitesse prédéterminée, les étapes de transmission sont effectuées à intervalle de temps prédéterminée comme connu dans l'art antérieur à la présente invention, indépendamment de la vitesse de rotation de la roue. Ainsi, en cas d'arrêt du véhicule 100, en cas de panne du capteur d'accélération centripète 184 ou du circuit électronique 118, au cas où l'accélération centripète captée n'est pas significative ou au cas où le véhicule 100 roule à faible vitesse, des transmissions d'information ont lieu à intervalle de temps régulier pour que le calculateur 140 puisse disposer d'information à traiter, en particulier pour détecter que le pneu 114 se dégonfle. Dans le logigramme de la figure 3, le processeur 120 effectue d'abord une étape d'initialisation 300. En particulier, un compteur de temps depuis la dernière transmission est mis à zéro. Puis, à intervalles de temps préférentiellement réguliers, une étape 310 de capture de valeurs de pression, de température et d'accélération centripète. Au moins une opération 310 est effectuée au cours de chaque tour de roue. Au cours d'une étape 320, le processeur 120 met en mémoire l'heure (y compris seconde et fraction de seconde) et les valeurs captées de la pression et de la température. Au cours d'une étape 330, le processeur 120 effectue un traitement des dernières valeurs d'accélération successivement captées, et leur heure de capture, pour déterminer la période de rotation de la roue 110. Pour déterminer la période de rotation de la roue 110, le processeur 120 peut mettre en oeuvre différentes techniques connues d'analyse de valeurs discrètes. Par exemple, le processeur détermine la durée entre deux passages successifs par des maximas d'accélération. Selon un autre exemple, le processeur 120 effectue une transformée de Fourier et conserve uniquement la première harmonique. Selon un autre exemple, le processeur 120 effectue une convolution avec des fonctions sinusoïdales du temps, en partant de la fonction sinusoïdale dont la période est égale à la durée entre deux maximum successifs de l'accélération centripète. Selon un autre exemple, le processeur 120 utilise une table de correspondance entre les valeurs successives de l'accélération centripète et des périodes de rotation. Selon un autre exemple, le processeur 120 effectue une résolution de système d'équations à trois inconnues A (t) = x sin (yt+z), où t est le temps, A (t) l'accélération centripète, et x, y et z les inconnues. On observe que la période de rotation varie continuement et que le processeur 120 peut utiliser la période de rotation précédemment déterminée pour, par approximations successives, déterminer la nouvelle valeur de cette période. Au cours d'une étape 340, le processeur détermine si la valeur du compteur de temps depuis la dernière transmission est au moins égale à une période de rotation de la roue divisée par un nombre prédéterminé m de transmissions à effectuer par tour de roue. On observe qu'il n'est pas indispensable que la détermination de la période de rotation de la roue soit précise, le nombre m pouvant être choisi pour garantir qu'au moins l'une des transmissions est effectuée dans un zone de transmission de bonne qualité. Par exemple, si la plus grande zone de transmission représente un tiers de tour de roue, soit 120 degrés, m peut être choisi comme égal à 4, correspondant à 90 degrés, et la précision nécessaire de la détermination de la période de rotation de la roue est de 120-90/90, soit 33 %. Si le résultat de l'étape 340 est négatif, l'étape 310 est réitérée. Si le résultat de l'étape 310 est positif, au cours d'une étape 350, le processeur 120 commande la transmission, par l'émetteur 130, d'une trame comportant un code identifiant le circuit électronique 118 et, au moins, la pression et la température captées. Au cours d'une étape 360, le compteur de temps depuis la dernière transmission est remis à zéro. Puis l'étape 310 est réitérée. On observe que l'intervalle de temps entre deux étapes 310 peut dépendre de la période de rotation de la roue déterminée par le processeur 120 au cours de l'étape 330. En variante, la même trame est transmise plusieurs fois au cours d'étapes 350 successives. Il est à noter que, pour les vitesses de rotation de la roue inférieure à une vitesse prédéterminée, les étapes de transmission sont effectuées à intervalle de temps prédéterminée, comme connu dans l'art antérieur à la présente invention, indépendamment de la vitesse de rotation de la roue. Ainsi, en cas d'arrêt du véhicule 100, en cas de panne du capteur d'accélération centripète 184 ou du circuit électronique 118, au cas où l'accélération centripète captée n'est pas significative ou au cas où le véhicule 100 roule à faible vitesse, des transmissions d'information ont lieu à intervalle de temps régulier pour que le calculateur 140 puisse disposer d'information à traiter, en particulier pour détecter que le pneu 114 se dégonfle. Grâce à la mise en oeuvre du logigramme illustré en figure 3, entre deux transmissions successives de la même information, l'intervalle de temps est sensiblement inversement proportionnel à la vitesse de rotation de la roue. Le processeur 120 choisit ainsi un intervalle de temps entre deux transmissions successives qui correspond à un écart entre les positions de roue pour les différentes transmissions qui garantisse qu'au moins une des transmissions possède une bonne qualité. En variante de chacun des modes de réalisation illustrés en figures 1 à 3, l'accélération centripète est transmise par le circuit 118 et la détermination de la vitesse de rotation de la roue ou de la position instantanée de la roue est déterminée par le calculateur 140 qui retourne au circuit 118 une consigne d'heures (avec seconde et fraction de seconde) de transmission. Cette consigne est suivie par le circuit électronique 118 pour commander les transmissions de trames effectuées par l'émetteur 130. REVENDICATIONS 1-Procédé de communication entre une roue (110) d'un véhicule (100) et un calculateur (140) dudit véhicule, caractérisé en ce qu'il comporte, pour chaque tour de roue et pour au moins une plage de vitesses de rotation de ladite roue, un nombre d'étapes de transmission d'information (250,350) entre ladite roue et ledit calculateur indépendant de la vitesse de rotation de ladite roue. 2-Procédé de communication selon la revendication 1, caractérisé en ce que, entre deux étapes de transmission d'information successives, un intervalle de temps entre deux étapes de transmission d'information est inversement proportionnel à la vitesse de rotation de la roue. 3-Procédé de communication selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comporte une étape de capture de l'accélération centripète (310) en un point de la roue et une étape de détermination de la vitesse de rotation de la roue (330) en fonction de l'accélération centripète captée. 4-Procédé de communication selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les positions angulaires de la roue pour lesquelles une étape de transmission est effectuée sont prédéterminées. 5-Procédé de communication selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comporte une étape de capture de l'accélération centripète (210) en un point de la roue et une étape de détermination de position angulaire de la roue (230) en fonction de l'accélération centripète captée. 6-Dispositif de communication entre une roue (110) de véhicule (100) et un calculateur (140) dudit véhicule, comportant un moyen de transmission d'information (130,150) entre ladite roue et ledit calculateur, caractérisé en ce qu'il comporte un moyen de commande (120) de transmission adapté à commander, pour au moins une plage de vitesses de rotation de ladite roue, un nombre prédéterminé de transmission d'information par tour de roue indépendant de la vitesse de rotation de ladite roue. 7-Dispositif de communication selon la revendication 6, caractérisé en ce que le moyen de commande est adapté à appliquer, entre deux transmissions d'information successives, un intervalle de temps inversement proportionnel à la vitesse de rotation de la roue. 8-Dispositif de communication selon l'une quelconque des revendications 6 ou 7, caractérisé en ce qu'il comporte un moyen de capture de l'accélération centripète (184) en un point de la roue et un moyen de détermination de la vitesse de rotation de la roue en fonction de l'accélération centripète captée. 9-Dispositif de communication selon l'une quelconque des revendications 6 à 8, caractérisé en ce que le moyen de commande est adapté à commander des transmissions en des positions angulaires de la roue prédéterminées. 10-Dispositif de communication selon l'une quelconque des revendications 6 à 9, caractérisé en ce qu'il comporte un moyen de capture de l'accélération centripète (184) en un point de la roue et un moyen de détermination de position angulaire de la roue en fonction de l'accélération centripète captée.