Brevet FR2886722A1 — publié le 20061208

DISPOSITIF, ENSEMBLE ET PROCEDE DE MESURE DU DEVELOPPEMENT DES ROUES D'UN VEHICULE Domaine technique L'invention se rapporte au domaine de la mesure du développement de roues équipant des véhicules motorisés. Le développement d'une roue correspond à la distance parcourue sur un tour de roue. Par conséquent, il est sensiblement voisin de la circonférence de la roue, mais il tient compte également de certains phénomènes comme l'écrasement du pneumatique ou son glissement sur une chaussée. Une telle mesure permet notamment d'étalonner un système de comptabilisation de la distance parcourue par un véhicule sur une période prédéterminée et la détermination de la vitesse. Ceci peut être en effet très utile pour certains véhicules dont les conditions de circulation sont réglementées et par exemple pour les poids lourds ou les taxis. L'invention vise plus particulièrement un dispositif, un ensemble et un procédé pour permettre de mesurer avec précision le développement d'une roue puis le développement global des roues d'un véhicule. Art antérieur De façon générale, de nombreux moyens et méthodes existent pour mesurer le développement d'une roue. Une première méthode basique consiste à faire un trait de peinture sur la bande de roulement d'un pneumatique équipant un véhicule, puis à le faire rouler. On réalise ainsi deux traits sur la chaussée, et on mesure la distance les séparant. Une telle méthode a l'avantage d'être précise et peu onéreuse. Cependant, cette méthode n'est pas pratique car il faut ensuite nettoyer les traces laissées au sol, et il faut ensuite reporter manuellement les valeurs mesurées au sol, ce qui peut notamment être une source d'erreur. En effet, l'opérateur peut saisir une valeur erronée dans le module de calcul qui permet d'étalonner le système de comptabilisation du véhicule. Une autre technique consiste à mettre un véhicule sur un banc à rouleaux et à équiper le flanc d'un des ses pneumatiques avec un morceau de ruban adhésif, ou un repère quelconque. Chaque roue motrice vient au contact d'une paire de rouleaux comportant un rouleau fou et un rouleau relié par un cardan à un rouleau de l'autre paire. Les deux rouleaux reliés entre eux permettent de communiquer aux roues motrices droite et gauche une vitesse de déplacement linéaire identique. Un des rouleaux est équipé d'un codeur et un jeu de cellules mises en regard de repères rapportés sur les flancs des pneumatiques permettent de déterminer une distance pour un nombre de tours de roue effectués. On en déduit alors le développement des roues en rapportant cette distance à un tour de roue. Cette méthode a l'avantage d'être simple à mettre en oeuvre, puisque les données mesurées peuvent être directement transmises au module de calcul sans nécessiter une opération de saisie manuelle. Cependant, une telle méthode ne permet pas de fournir la valeur précise et réelle du développement d'une roue sur une chaussée, puisque la déformation du pneumatique est différente lorsque celui-ci est au contact de deux rouleaux. Cette méthode génère ainsi une imprécision pouvant dépasser les tolérances réglementaires pour certaines applications. Une autre méthode consiste à équiper un véhicule avec un dispositif comportant un chariot solidarisé au véhicule par une barre. Ce chariot est guidé sur un rail comportant une chaîne. Un pignon lié à un codeur solidaire du chariot, entraîné en rotation par la chaîne, permet de définir la distance parcourue tandis qu'un capteur d'angle lié à la roue mesure l'angle de rotation respectif. Cette méthode est très précise mais nécessite un dispositif encombrant et complexe à installer sur le véhicule. Il est également nécessaire de positionner sur la chaussée un rail dans lequel le chariot doit pénétrer pour mesurer la distance parcourue, ce qui est une opération délicate en termes de mise en oeuvre. Ce rail, long de quatre mètres, est très contraignant pour le transport du dispositif de mesure. Ainsi, le but de l'invention est de réaliser simplement une mesure précise du développement d'une roue en évitant les inconvénients des solutions de l'art antérieur. Exposé de l'invention L'invention concerne donc un dispositif de mesure du développement d'une roue équipée d'un pneumatique monté sur une jante de véhicule motorisé. Ce dispositif est apte à être solidarisé à la jante. Selon l'invention, le dispositif se caractérise en ce qu'il comporte: É un capteur angulaire comportant une partie mobile en rotation avec la jante et une partie immobile par rapport au véhicule, le capteur étant apte à délivrer un signal représentatif de l'angle de rotation de la jante par rapport au véhicule, et; É un organe émetteur et/ou récepteur d'un signal électromagnétique apte à détecter la mise en regard avec deux organes complémentaires récepteurs et/ou émetteurs et agencés respectivement au niveau de deux points fixes par rapport à la chaussée, les points fixes étant séparés d'une distance prédéterminée selon la direction d'avancement du véhicule. Autrement dit, le dispositif de mesure comporte à la fois un capteur pour mesurer l'angle de rotation d'une roue sur laquelle il est solidarisé, et un organe émetteur et/ou récepteur pour donner l'instant de départ et l'instant de fin de la mesure. Ainsi, les deux points fixes par rapport à la chaussée, jouant le rôle d'organes complémentaires récepteurs et/ou émetteurs, doivent être positionnés très précisément à une distance prédéterminée l'un de l'autre. Le développement de la roue en question est ensuite calculé en rapportant à un angle de 360 la distance parcourue. En pratique, la partie mobile en rotation du capteur angulaire peut être montée sur un support apte à être solidarisé à la jante par des moyens de solidarisation réversible. En d'autres termes, la partie mobile du capteur tourne avec la jante du véhicule et à la même vitesse. Ainsi, l'angle de rotation de la roue est instantanément mesuré par le capteur. A titre d'exemple, le capteur peut notamment se présenter sous la forme d'un codeur dont la résolution est de 720 points par tour. On compte le nombre d'impulsions émises par le capteur angulaire sur la distance prédéterminée et on en déduit la distance parcourue en un tour de roue. Afin d'éviter tout risque d'erreur dû à une accélération ou à un glissement des roues trop important, on élimine les mesures présentant une variation de la vitesse supérieure à 20% sur toute la plage de mesure. En effet dans ce cas, la mesure du développement de la roue risque d'être faussée et il est demandé à l'opérateur d'effectuer une nouvelle mesure. Par ailleurs, de nombreuses variantes sont envisageables pour réaliser des moyens de solidarisation réversible et certaines seulement seront présentées ci-après. Selon une première variante, le support peut comporter des portions déformables, entre une position au repos et une position déformée dans laquelle les extrémités des portions déformables viennent s'insérer dans une partie de la jante. Ainsi, une déformation élastique de certaines portions du support permet d'entraîner en rotation la partie mobile du capteur avec la roue. On positionne alors les extrémités des portions déformables dans une partie de la jante qui peut se présenter sous la forme d'une gorge. La gorge peut être située sur le flanc extérieur de la jante, mais aussi à l'intérieur d'une portion cylindrique située entre les deux flancs de la roue. Selon une seconde variante, le support peut comporter des moyens magnétiques aptes à venir coopérer avec une portion ferromagnétique de la roue. Dans ce cas, des aimants, ou une plaque magnétique autocollante, peuvent être rapportés sur la face du support en regard avec la roue. La mise en place du dispositif sur la roue est simple et rapide à réaliser, grâce à une force magnétique maintenant en position le support sur une portion de la roue. Ainsi, il possible d'équiper la face du support en regard avec la roue avec une pluralité d'aimants intégrés dans des logements de façon à ne pas émerger du volume défini par le corps du support. Avantageusement, l'organe émetteur et/ou récepteur peut émettre un rayon lumineux de type laser. Autrement dit, l'organe permettant de détecter la présence de deux points fixes solidaires de la chaussée, permet d'émettre un faisceau lumineux très directif dont la réflexion sur une surface est détectée. Dans ce cas, l'organe complémentaire récepteur/émetteur peut notamment consister en une pastille réfléchissante agencée sur une barrière. En pratique, l'organe émetteur et/ou récepteur peut être solidarisé avec une pièce immobile par rapport au véhicule. Selon un mode de réalisation particulier, la pièce immobile par rapport au véhicule peut comporter une portion agencée en regard de la carrosserie du véhicule et apte à être solidarisée au véhicule par des moyens de solidarisation réversibles. De même que précédemment pour le support mobile du dispositif, de nombreuses variantes sont envisageables pour former les moyens de solidarisation réversibles aptes à lier la carrosserie du véhicule à la pièce immobile du dispositif. Selon une première variante, la portion agencée en regard de la carrosserie peut comporter des moyens magnétiques aptes à venir coopérer avec une zone ferromagnétique de la carrosserie du véhicule. En d'autres termes, des aimants peuvent être utilisés pour solidariser la pièce immobile par rapport au véhicule. Selon une seconde variante, la portion agencée en regard de la carrosserie peut comporter des moyens aptes à générer un volume étanche entre la carrosserie du véhicule et la portion, et dans lequel la pression est inférieure à la pression atmosphérique. Dans ce cas, les moyens aptes à générer un volume étanche peuvent consister en une ventouse. Avantageusement, le dispositif peut comporter une unité de contrôle apte à recevoir 30 les informations issues du capteur angulaire et de l'organe émetteur et/ou récepteur. Autrement dit, une unité de contrôle est connectée avec à la fois le capteur angulaire et l'organe émetteur et/ou récepteur de façon à mesurer l'angle de rotation de la roue sur une distance prédéterminée. En pratique cette unité de contrôle peut aussi permettre de calculer le développement de la roue et d'en afficher sa valeur. L'invention concerne également un ensemble de mesure du développement d'une roue. Selon l'invention cet ensemble se caractérise en ce qu'il comporte un dispositif de mesure tel que précédemment décrit et deux organes récepteurs et/ou émetteurs interagissant avec l'organe émetteur et/ou récepteur du dispositif, les organes récepteurs et/ou émetteurs étant aptes à être disposés de façon fixe par rapport à la chaussée. Ainsi, l'ensemble de mesure est très compact et facile à mettre en oeuvre. Il se compose d'un dispositif de mesure conforme à l'invention et de deux organes récepteurs et/ou émetteurs. En pratique, les deux organes récepteurs et/ou émetteurs peuvent se présenter sous la forme de pastilles réfléchissantes agencées chacune sur une barrière à orientation réglable. En d'autres termes, deux pastilles de petite taille peuvent permettre de réfléchir un signal lumineux et ainsi de marquer avec précision la position d'un point situé latéralement par rapport au véhicule. Ces pastilles sont agencées parallèlement par rapport à la direction d'avancement du véhicule de manière à réfléchir normalement un rayon incident. Avantageusement, l'ensemble de mesure peut également comporter une unité de 25 contrôle telle que précédemment décrite. L'invention concerne également un procédé de détermination du développement global des roues d'un véhicule équipé d'un capteur de vitesse, du type apte à générer des impulsions périodiquement en fonction de la vitesse de rotation d'un arbre entraîné directement ou indirectement par les roues du véhicule. Selon l'invention, le procédé se caractérise en ce qu'il comporte les étapes consistant à: É mesurer l'angle rotation d'une première roue sur une distance prédéterminée, la mesure étant réalisée lors du déplacement du véhicule sur une chaussée sensiblement plane; É calculer le développement de la première roue, comme étant proportionnel au rapport de la distance prédéterminée par l'angle de rotation; É installer le véhicule sur un banc à rouleaux afin de permettre la rotation des roues motrices; É mesurer du nombre d'impulsions délivrées par le capteur de vitesse du véhicule pour un nombre prédéterminé de tours pour chacune des roues, la mesure étant réalisée sur un banc à rouleaux; É déterminer l'écart entre le nombre d'impulsions mesurées pour chaque roue et sur le même nombre prédéterminé de tours; É calculer le développement de la seconde roue, équivalant au développement de la première roue, à l'écart près; É calculer le développement global des roues d'un véhicule en effectuant la moyenne arithmétique entre les deux valeurs de développement de chaque roue. Ainsi, dans un premier temps, on effectue une mesure du développement d'une première roue dans des conditions normales de roulage, c'est-à-dire sur une chaussé au moyen de l'ensemble de mesure conforme à l'invention. Dans un second temps, on place les roues motrices du véhicule sur un banc équipé de rouleaux. On mesure alors l'écart entre le nombre d'impulsions délivrées pour chaque roue, grâce au capteur de vitesse et à deux cellules laser aptes à compter le nombre de tours réalisés par chaque roue. Pour ce faire, des repères sont rapportés sur les flancs de chacune des roues et chaque cellule laser est positionnée en regard latéralement par rapport aux roues. Une fois l'écart calculé, la valeur globale du développement des roues du véhicule est affichée sur l'unité de contrôle. - 8 Description sommaire des figures La manière de réaliser l'invention ainsi que les avantages qui en découlent ressortiront bien de la description du mode de réalisation qui suit, donné à titre indicatif et non limitatif à l'appui des figures annexées dans lesquelles: - la figure 1 est une vue de dessus d'un véhicule équipé du dispositif de mesure, conforme à l'invention. - la figure 2 est une vue en perspective d'un dispositif de mesure tel que représenté à la figure 1. - les figures 3 et 4 sont des vues en coupe selon deux variantes d'un dispositif de mesure solidarisé sur la roue d'un véhicule. - les figures 5 et 6 sont des vues en coupe de deux variantes formant un moyen de solidarisation de la pièce immobile du dispositif avec la carrosserie du véhicule. - la figure 7 est un schéma des différentes étapes du procédé de mesure, conforme à l'invention. - la figure 8 est une vue en perspective d'un véhicule positionné sur un rouleau, conformément au procédé de l'invention. Manière de réaliser l'invention Comme déjà évoqué, l'invention concerne un dispositif de mesure du 20 développement d'une roue. Tel que représenté à la figure 1, le dispositif (1) est rapporté au niveau de la face latérale extérieure de la roue (2) du véhicule (8). Il comporte à la fois un capteur d'angle (5) apte à détecter l'angle de rotation effectué par la roue (2) et un organe émetteur et/ou récepteur (9) apte à détecter la présence de deux organes complémentaires (10,20) séparés d'une distance prédéterminée D. Les deux organes complémentaires (10,20) sont quant à eux solidarisés à la chaussée. Une unité de contrôle (50) reliée au dispositif (1) permet de calculer l'angle de 30 rotation de la roue (2) sur la distance prédéterminée D lors de l'avancement du véhicule (8). Tel que représenté à la figure 2, le dispositif peut comporter un support (11). Ce support peut comporter des portions déformables (12, 13, 14), dont les extrémités peuvent venir s'insérer dans un logement complémentaire de la roue (2). Le capteur d'angle (5) comporte une partie mobile en rotation et solidaire du support (11). Il comporte également une partie immobile solidaire de la pièce immobile (18) par rapport au véhicule. Tel que représenté à la figure 3, la roue (2) du véhicule comporte un pneumatique (3) et une jante (4) à l'intérieur de laquelle un agencement (15) est réalisé. Dans la variante telle que représentée, le dispositif de mesure comprend un support (11) muni de portions déformables (12, 13) dont les extrémités viennent s'insérer dans les agencements (15) de la jante (4). Tel que représenté, le capteur angulaire (5) comporte une partie mobile (6) solidaire du support (11). Par conséquent, la partie mobile (6) du capteur (5) tourne à la vitesse de rotation de la roue (2) rapport au véhicule. Une partie immobile (7) du capteur (5) est quant à elle solidaire d'une pièce immobile (18) par rapport au véhicule. Un bras (30) permet de solidariser la pièce immobile (18) avec une portion de la carrosserie du véhicule. Un organe émetteur et/ou récepteur (9) est également rapporté au niveau de la partie immobile (18) du dispositif. Tel que représenté à la variante de la figure 4, le dispositif de mesure (1) peut également être rapporté sur une portion ferromagnétique (17) de la roue (2). Ainsi, dans ce cas, la face arrière du support (11) est équipée d'une pluralité d'aimants (16) agencés à l'intérieur de logements ménagés spécialement à cet effet. Selon ces deux variantes de moyens de solidarisation réversible du dispositif (1) avec une roue (2), la mise en place et la solidarisation du dispositif avec une roue (2) est très simple et rapide à réaliser. Tel que représenté à la figure 5, l'extrémité (31) du bras (30) présente un moyen de solidarisation permettant d'immobiliser la pièce immobile du dispositif par rapport à la carrosserie du véhicule. Selon cette variante, le moyen de solidarisation présente une ventouse (32). Tel que représenté à la figure 6, il est également possible d'utiliser des moyens magnétiques (33), tel qu'une plaque aimantée de façon à solidariser réversiblement le bras (30) avec une portion de carrosserie. Tel que représenté à la figure 7, la mesure du développement (L) des roues d'un véhicule s'effectue en plusieurs étapes. Tout d'abord, on mesure sur une chaussée sensiblement plane, le développement (L1) d'une première roue (R1). Cette valeur (L1) est obtenue au moyen d'un ensemble de mesure tel que décrit à la figure 1, en calculant le rapport entre la distance (D) et le nombre de tours des roues réalisé, défini par l'angle de rotation qu'à effectué la roue considérée pour parcourir cette distance (D). Par la suite, on effectue l'étape consistant à positionner les roues (R1, R2) sur un banc à rouleaux (43, 44), tel que représenté à la figure 8. En pratique, de tels bancs comportent deux rouleaux (43) solidarisés l'un à l'autre par un cardan et deux rouleaux fous (44). Des repères (45, 46) sont alors rapportés au niveau des flancs latéraux extérieurs de la roue. Une cellule laser (42) compte le nombre de tours effectués par la roue tandis que l'on mesure dans le même temps le nombre d'impulsions (I1, I2) générées par le capteur de vitesse (41) du véhicule. Ces différentes informations sont alors reçues par l'unité de contrôle (50). Cette étape de mesure au banc à rouleaux est effectuée sur chacune des roues motrices du véhicule et permet de déterminer l'écart (A), converti en pourcentage, entre le nombre d'impulsions (I1 et I2) générées sur un nombre prédéterminé de tours pour chaque roue (R1, R2). On détermine alors une valeur du développement (L2) pour la seconde roue (R2) en ajoutant à la valeur (L1) l'écart (A). Lorsque la valeur de (L2) est calculée, l'unité de contrôle (50) donne alors le valeur du développement global (L) des roues du véhicule en procédant à la moyen arithmétique entre les deux valeurs (L1) et (L2). Il ressort de ce qui précède qu'un dispositif de mesure conforme à l'invention comporte de nombreux avantages et notamment: - il permet de réaliser une mesure très précise du développement d'une roue; - il est rapide et simple à effectuer; - son encombrement est relativement faible; Revendications 1. Dispositif de mesure (1) du développement d'une roue (2) équipée d'un pneumatique (3) monté sur une jante (4) de véhicule motorisé (8), ledit dispositif (1) étant apte à être solidarisé à ladite jante (4) et caractérisé en ce qu'il comporte: É un capteur angulaire (5) comportant une partie mobile (6) en rotation avec la jante (4) et une partie immobile (7) par rapport au véhicule (8), ledit capteur (5) étant apte à délivrer un signal représentatif de l'angle de rotation de la jante (4) par rapport au véhicule (8), et; É un organe émetteur et/ou récepteur (9) d'un signal électromagnétique apte à détecter la mise en regard avec deux organes complémentaires (10, 20) récepteurs et/ou émetteurs et agencés respectivement au niveau de deux points fixes par rapport à la chaussée, lesdits points fixes étant séparés d'une distance prédéterminée (D) selon la direction d'avancement du véhicule (8). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la partie mobile en rotation du capteur angulaire est montée sur un support (11) apte à être solidarisé à la jante (4) par des moyens de solidarisation réversible. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le support (11) comporte des portions déformables (12, 13, 14) entre une position au repos et une position déformée dans laquelle les extrémités des portions déformables viennent s'insérer dans une partie (15) de la jante (4). 4. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le support (11) comporte 25 des moyens magnétiques (16) aptes à venir coopérer avec une portion ferromagnétique (17) de la roue (2). 5. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe émetteur et/ou récepteur émet un rayon lumineux de type laser. 6. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe émetteur et/ou récepteur est solidarisé avec une pièce immobile par rapport au véhicule. - 13 - 7. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pièce immobile par rapport au véhicule comporte une portion agencée en regard de la carrosserie du véhicule et apte à être solidarisée au véhicule par des moyens de solidarisation réversibles. 8. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte une unité de contrôle (50) apte à recevoir les informations issues du capteur angulaire et de l'organe émetteur et/ou récepteur. 9. Ensemble de mesure du développement d'une roue, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif de mesure selon la revendication 1 et deux organes récepteurs et/ou émetteurs interagissant avec l'organe émetteur et/ou récepteur du dispositif, lesdits organes récepteurs et/ou émetteurs étant aptes à être disposés de façon fixe par rapport à la chaussée. 10. Ensemble selon la revendication 11, caractérisé en ce que les deux organes récepteurs et/ou émetteurs se présentent sous la forme de pastilles réfléchissantes agencées chacune sur une barrière à orientation réglable. 11. Procédé de détermination du développement (L) global des roues (4) d'un véhicule (8) équipé d'un capteur de vitesse (41), du type apte à générer des impulsions périodiquement en fonction de la vitesse de rotation d'un arbre entraîné directement ou indirectement par les roues du véhicule, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes consistant à : É mesurer l'angle rotation d'une première roue (R1) sur une distance prédéterminée (D), ladite mesure étant réalisée lors du déplacement du véhicule (8) sur une chaussée sensiblement plane; É calculer le développement (L1) de ladite première roue R1; É installer le véhicule (8) sur un banc à rouleaux (43, 44) afin de permettre la rotation des roues motrices; É mesurer le nombre d'impulsions (I1, I2) délivrées par le capteur de vitesse du véhicule, pour un même nombre prédéterminé de tours pour chacune des roues (R1, R2), lesdites mesure étant réalisées sur un banc à rouleaux; É déterminer l'écart (A) entre le nombre d'impulsions (I1, I2) mesurées pour chaque roue (R1, R2) et sur le même nombre prédéterminé de tours; É de calcul du développement (L2) de la seconde roue (R2), équivalant au développement (L1) de ladite première roue (R1), à l'écart (A) près. É de calcul du développement (L) global des roues d'un véhicule (8) en effectuant la moyenne arithmétique entre les deux valeurs de développement (L1 et L2) de chaque roue (R1 et R2).