Brevet FR2852556A3 — publié le 20040924

FR 2852556 A3 20040924 FR 0303309 A 20030318 Capteur de Température et de Pression pour Pneu de Voiture Cette invention est un capteur de pression et de température utilisé pour les pneus de voitures, elle n'exige aucune alimentation depuis une source électrique. Ce capteur de pression et de température est monté dans le pneu et effectue une détection continue de la pression et de la température du pneu durant la conduite pour éviter toute 10 explosion possible du pneu. Dans la plupart des cas, la pression et la température des pneus sont mesurées séparément et non pas de façon simultanée. La façon la plus répandue pour mesurer la pression des pneus est d'employer un détecteur de pression, qu'il soit d'un type électronique ou mécanique; 15 cependant, la voiture doit être tout d'abord garée avant la mesure. En mesurant la pression sur une voiture, l'utilisateur insère un appareil de mesure de pression dans la valve de gonflement du pneu et dirige la pression pour obtenir une lecture sur l'appareil. De façon similaire, en mesurant la température du pneu, la voiture doit rester à l'arrêt. 20 L'appareil de mesure de la température est ensuite placé dans le pneu, en utilisant les fils de conduite pour obtenir la lecture de la température. De ce fait, il n'y a aucune possibilité pour mesurer la pression et la température durant la conduite, ce qui signifie qu'il est impossible pour le conducteur d'empêcher le pneu d'exploser durant la conduite. Ce détecteur de pression de pneu à induction mutuelle radio avec la Licence ROC 356772 consiste principalement en un capteur de pression formé intégralement dans le pneu, incluant au moins un réceptacle d'excitation, formé aussi intégralement dans le pneu avec une ouverture pour recevoir une conduite d'air; lorsque l'air comprimé passe 30 par l'ouverture et bouge la conduite d'air qui agit comme un bouton sélectif pour ouvrir ou fermer l'excitateur, un autre excitateur est installé sur le châssis près du pneu, ce qui produira un signal d'excitation. Lorsque le réceptacle d'excitation dans le pneu est silencieux et approche graduellement d'une distance prédéterminée vers 35 l'excitateur sur le châssis, le réceptacle d'excitation est alors amené à produire un signal d'induction; et un appareil de contrôle monté dans la voiture, comprenant un détecteur qui reçoit le signal d'excitation transmis depuis l'excitateur sur le châssis et le signal d'induction produit dans l'induction mutuelle et les sort après le processus. Un CPU 5 avec des programmes de contrôle incorporés traite le signal d'induction reçu et est en mesure d'effectuer un jugement pour déterminer si la pression du pneu est normale ou non. Un élément d'affichage monté sur un endroit visible sur le panneau et relié au CPU permet de montrer la sortie du CPU. Le détecteur de pression est en mesure de détecter la 10 pression du pneu, mais pas sa température. En plus, le capteur de pression est monté sur un côté, afin qu'il ne soit activé que lorsque le pneu s'approche d'une distance fixée de l'excitateur. Au vu des divers inconvénients décrits ci-dessus, l'inventeur a fait des efforts extraordinaires durant de nombreuses années pour 15 étudier, améliorer et concevoir ce nouveau détecteur de température et pression pour pneus de voiture. L'objectif principal de cette invention est d'offrir un nouveau genre de capteur de température et de pression à installer dans le pneu, dans lequel l'énergie est conservée dans un condensateur sans circuit 20 électrique en provenance d'une pile pour mesurer la pression et la température du pneu. Un autre objectif de cette invention est d'afficher la pression et la température du pneu sur un émetteur/récepteur dans la voiture durant la conduite. Au cas o la mesure de la pression et de la température du 25 pneu dépasse la norme, l'émetteur/récepteur active un signal d'alarme pour vous prévenir du risque d'explosion du pneu et de blessure personnelle. Cette invention est explicitée de façon plus détaillée à l'aide d' illustrations ci-dessous. Pour réaliser les objectifs décrits, le capteur de pression et de 30 température pour pneus de voiture doit inclure le corps du capteur de pression et de température ainsi qu'un émetteur/récepteur. Le capteur de pression et de température est emballé dans le pneu o une antenne inductive est collée sur sa paroi interne; l'émetteur/récepteur est monté sur le tableau de bord de la voiture, l'antenne métallique étant serrée en 35 étage suspendu juste au-dessus du pneu. L'émetteur/récepteur commande l'antenne pour émettre vers le pneu un signal d'alimentation, qui, après sa réception par l'antenne inductive dans le pneu et son redressement dans le circuit redresseur, sera conservé dans le condensateur qui fournit l'énergie à tous les circuits de traitement afin que le capteur de pression 5 et de température puisse effectuer la détection de la pression et de la température en cours dans le pneu et puisse aussi transmettre les mesures à l'émetteur/récepteur. Après le décodage, le signal reçu sera traité via une opération et une vérification dans le microprocesseur. Après que l'opération et la vérification aient prouvé que les données sont correctes, 10 le résultat est affiché à l'écran. Au cas o la température et la pression dépassent la norme, le microprocesseur activera une alarme pour rappeler au conducteur de prendre les mesures préventives appropriées. La figure 1 est un diagramme en bloc du capteur de pression et de température pour pneus de voiture. La figure 2 est un diagramme schématique de l'antenne inductive employée dans le capteur de pression et de température pour pneus de voiture. La figure 3 est un diagramme schématique montrant l'antenne inductive depuis la figure 2 et collée sur la paroi interne du pneu. La figure 4 est diagramme schématique montrant une autre antenne conductive employée dans le capteur de pression et de température pour pneus de voiture. La figure 5 est un diagramme fonctionnel de l'émetteur/récepteur pour contrôler le capteur de pression et de température pour pneus de 25 voiture. La figure 6 est un diagramme schématique montrant l'antenne métallique pour l'émetteur/récepteur. Comme indiqué dans lesfigures 1 à 6, le capteur de pression et de température pour pneus de voiture constitue un ensemble complet de 30 corps de capteur 1 de pression et de température et un ensemble complet d'émetteur/récepteur 2 o le capteur 1 de pression et de température est emballé dans le pneu 4 comme indiqué dans la figure 1, y compris les composants suivants. Un circuit de couplage 12 incluant une antenne inductive 11 35 fabriqué d'un fil en émail 111. Ce fil en émail 111 est plié en un rectangle mince (comme indiqué dans la figure 2) et inclus dans un sac en caoutchouc 3 pour éviter un dommage sur l'antenne inductive 11. L'antenne inductive Il est collée intimement à la paroi interne du pneu 4 comme indiqué dans la figure 3 pour permettre à l'antenne inductive 11 5 de recevoir un signal depuis toutes les directions et sa sensibilité n'est pas influencée par le mouvement du pneu 4. Comme indiqué dans la figure 4, l'antenne inductive 11 est composée de cinq arcs de fils en émail 111 connectés en parallèle et collés étroitement à la paroi interne du pneu 4 dans un effort pour réduire l'induction sur son minimum. 10 L'antenne inductive 11 est flexible, applicable sur toute taille des pneus 4. Un circuit redresseur 13 est employé pour redresser l'entrée du signal depuis le circuit de couplage 12. Un condensateur 14 est employé pour recevoir le signal depuis le 15 circuit redresseur 13 et pour économiser de l'énergie électrique. Un circuit de modulation de tension 15 est employé pour recevoir le signal depuis le condensateur 14. Après la modulation de la tension, il applique une alimentation électrique avec la tension correcte vers tous les circuits d'opération dans le capteur de pression et de température 1. 20 Un capteur de pression et de température 16 est employé pour détecter la pression et la température apparues dans le pneu 4. Un amplificateur 17 est employé pour amplifier le signal entrant depuis le capteur de pression/température 16. Un émetteur radio 18 est employé pour recevoir le signal amplifié 25 depuis l'amplificateur 17. Après le processus de codage dans le circuit transporteur 181 et le circuit de modulation 182, le signal codé sera envoyé via le circuit de fréquence radio 183 et l'antenne de fréquence radio 184. Comme indiqué dans la figure 5, l'émeteur/récepteur 2 est monté 30 sur le plateau de bord dans la voiture, comprenant principalement: Un circuit de régulation du voltage 28 tirant son énergie électrique depuis la pile du véhicule fournit l'électricité modulée à tous les circuits de l'émetteur/récepteur 2. Une antenne radio de réception 21 employée pour recevoir le 35 signal émis depuis l'antenne de fréquence radio 184 du capteur de pression et de température 1 et aussi transférer le signal vers l'amplificateur de fréquence radio 22. Un amplificateur de fréquence radio 22 employé pour amplifier le signal reçu depuis l'antenne de réception radio 21. Un démodulateur 23 employé pour décoder le signal amplifié depuis l'amplificateur de fréquence radio 22. Un amplificateur 24 employé pour amplifier le signal décodé depuis le démodulateur 23. Un microprocesseur 25 employé pour recevoir, opérer et vérifier 10 le signal amplifié depuis l'amplificateur 24. Un écran 27 employé pour recevoir et afficher le signal depuis le microprocesseur 25 et aussi pour alimenter le signal affiché vers le microproceseur 25. Un circuit d'alarme 26 employé pour recevoir le signal d'alerte 15 depuis le microprocesseur 25 et pour alimenter le microprocesseur 25 depuis lequel le signal d'alarme est reçu. Un circuit de transmission radio 29 employé pour recevoir le signal depuis le microprocesseur 25, y compris l'antenne de transmission 291 installée sur la piste de suspension 5 juste au-dessus du pneu 4 20 comme indiqué dans la figure 6; l'antenne de transmission 291 est toujours maintenue à une distance fixe depuis le pneu 4 lorsque la voiture roule. Le microprocesseur 25 active l'antenne de transmission 291 du circuit radio de transmission 29 pour envoyer un signal d'alimenation 25 vers le pneu 4 à intervalle fixe, signal reçu par l'antenne inductive 11 du capteur de pression et de température 1. Le signal d'alimentation passe par le circuit de couplage 12, est rectifié dans le circuit redresseur 13 et est stocké dans le condensateur 14. Après avoir été traitée dans le circuit de modulation de voltage 30 15, l'énergie électrique est fournie au capteur de pression et de température 16, à l'amplificateur 17 et à l'émetteur de fréquence radio 18 pour soutenir leur fonctionnement. La pression et la température prises par le capteur de pression et de température 16 dans le pneu 4 sont amplifiées dans l'amplificateur 17 et transmises via le circuit 35 transporteur 181 et le circuit de démodulation 182 pour devenir des signaux codés et spécifiques. De tels signaux codés sont reçus par l'antenne de réception radio 21 de l'émetteur/récepteur 2. Après avoir été amplifiés dans l'amplificateur de radio 22, avoir été décodés dans le démodulateur 23 et avoir été amplifiés de nouveau dans l'amplificateur 5 24, ces signaux sont envoyés vers le microprocesseur 25 pour l'opération et la vérification. Lorsqu'ils sont certifiés être authentiques par l'opération et la vérification, le microprocesseur 25 commande l'écran 27 pour afficher les mesures et informe le pilote de la pression et de la température réelles dans le pneu 4. Au cas o la pression et la 10 température réelles dans le pneu 4 sont hors normes, le microprocesseur commande le circuit d'alarme 26 pour activer une alarme afin de rappeler au conducteur une possible explosion et qu'il puisse prendre les mesures de prévention nécessaires. En comparaison avec les techniques décrites précédemment, ce 15 capteur de pression et de température possède les avantages suivants: - le condensateur est utilisé en tant que pile rechargeable pour alimenter le capteur de pression et de température, rendant celui-ci compact, léger et rapidement chargeable sans enlever le pneu. - l'ensemble de la paroi interne du pneu est étendu avec l'antenne 20 inductive permettant au pneu de recevoir le signal en provenance de l'émetteur/récepteur sur toutes les directions tandis que le pneu est en fonctionnement mais aussi de renvoyer à tout moment les valeurs que le capteur de pressionet de température a mesurées dans le pneu. - au cas o la pression du pneu dépasse effectivement la valeur de 25 norme, l'émetteur/récepteur dans la voiture active une alarme pour avertir le conducteur d'arrêter la voiture pour une vérification et une réparation par un technicien spécialisé. Les changements et modifications dans les représentations cidessus de cette invention peuvent, bien entendu, être effectuées sans 30 excéder les limites décrites. De façon similaire, pour promouvoir le progrès scientifique et les techniques appliquées, cette invention est conçue et destinée à rester comprise dans les limites des revendications données en annexe. Depuis les déclarations ci-dessus, il apparaît que cette invention 35 est une nette amélioration avec de nouvelles performances par rapport aux techniques précédentes, justifiant ainsi l'obtention d'une licence. Revendications 1. Dispositif (1) capteur de pression et de température pour un pneu (4) de véhicule, comprenant au moins: - un émetteur/récepteur (2) monté sur le tableau de bord d'une voiture, un circuit de transmission radio (29), ainsi qu'une antenne (291) fixée sur un support de suspension au-dessus du pneu (4), - un capteur de pression et de température (16) enveloppé dans ledit pneu avec une antenne inductive (11) étendue sur la paroi interne 10 du pneu; caractérisé en ce que: l'émetteur/récepteur (2) envoie vers le pneu un signal d'alimentation reçu par l'antenne inductive (11) dudit capteur de pression et de température (16), l'énergie électrique sera stockée dans un condensateur (14) alimentant ledit capteur de pression et de température (16). Les signaux de pression et de température 15 mesurés dans ledit pneu, après avoir été codés, sont envoyés par un émetteur radio vers ledit émetteur/récepteur (2) dans la voiture, et après le décodage, lesdits signaux seront convoyés vers un microprocesseur (25) pour et la vérification de la pression et de la température certifiées authentiques, qui sont affichées sur l'écran (27); si les mesures 20 dépassent les normes, ledit microprocesseur active une alarme pour avertir le conducteur qu'il est temps d'arrêter la voiture pour une vérification et une réparation. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend au moins une antenne inductive (11), un circuit de couplage 25 (12), un circuit redresseur (13), un condensateur (14), d'un circuit de modulation de tension (182), un circuit du capteur de pression et de température, un circuit amplificateur (17) et un émetteur radio (18). 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend une antenne de réception radio (21), un amplificateur de 30 fréquence radio (22), un démodulateur (23), un amplificateur (24), un microprocesseur (25), un écran (27), un circuit d'alarme (26), un circuit de modulation de tension (28) et un circuit d'émission radio (29). 4. Dispositif selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que le circuit d'émission radio est employé pour recevoir les signaux en 35 provenance de l'émetteur/récepteur (2), comprenant une antenne de fréquence radio, ledit émetteur/récepteur (2) instruit ensuite l'antenne de fréquence radio pour envoyer vers ledit pneu (4) un signal d'alimentation, ledit signal d'alimentation étant reçu par l'antenne inductive (11) du capteur de pression et de température, ledit 5 signald'alimentation, après avoir été traité dans le circuit de couplage, est envoyé vers le circuit redresseur (13) et devient de l'énergie stockée dans le condensateur (14), qui, après avoir été modulée par le circuit de modulation de tension (15), soutient le fonctionnement de tous les circuits dans le capteur de pression et de température (16). 5. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que la pression et la température du pneu (4) détectées par le capteur de pression et de température (16) de pneu seront amplifiées dansl'amplificateur (17), puis codées dans le circuit transporteur (181) et le circuit de modulation du circuit de fréquence radio (183) et envoyées 15 vers l'antenne d'émission du circuit d'émission radio. 6. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'antenne inductive (11) est formée par un fil rectangulaire en émail (111), étendu sur la paroi interne du pneu capable de recevoir ledit signal d'alimentation depuis toutes les directions lorsque la roue tourne. 7. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'antenne inductive (11) est composée de cinq arcs connectés en parallèle pour minimiser la sensibilité de ladite antenne inductive. 8. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'émetteur/récepteur (2) est employé pour recevoir les signaux codés 25 depuis le capteur de pression et de température (16), les signaux codés, après avoir été codés par l'amplificateur de fréquence radio, décodés par ledit modulateur et amplifiés par ledit amplificateur, ledit signal amplifié alimente un microprocesseur (25) pour le fonctionnement et la vérification, lesdites mesures certifiées authentiques sont alors affichées 30 sur l'écran, et si lesdites mesures dépassent les normes, le circuit d'alarme est activé.