Brevet FR2887103A1 — publié le 20061215

L'invention concerne un procédé de transmission d'une trame de données représentatives d'au moins un paramètre de fonctionnement tel que pression, température, accélération... d'une roue de véhicule, à partir d'un boîtier électronique monté sur la dite roue et à destination d'une unité centrale montée sur le dit véhicule. De plus en plus de véhicules automobiles possèdent, à des fins de sécurité, des systèmes de surveillance comportant des capteurs montés sur chacune des roues des véhicules, dédiés à la mesure de paramètres de fonctionnement tels que pression, température, accélération...de façon à permettre d'informer le conducteur de toute variation anormale des paramètres mesurés. Ces systèmes de surveillance sont classiquement dotés: - d'une part, de boîtiers électroniques montés sur chacune des roues du véhicule et comportant, outre les capteurs précités, un microprocesseur possédant un code d'identification du boîtier électronique et un émetteur radiofréquence (ou émetteur RF), - et d'autre part, d'une unité centrale de réception des signaux émis par les émetteurs, comportant un calculateur intégrant un récepteur radiofréquence (ou récepteur RF) connecté à une antenne. De tels systèmes de surveillance sont conçus de façon que les boîtiers électroniques émettent périodiquement des trames de données comportant chacune le 20 code d'identification du dit boîtier et les valeurs des paramètres mesurés. A l'heure actuelle, pour des raisons de simplification et donc d'optimisation des coûts de production de tels boîtiers électroniques fabriqués de façon industrielle en grande série, une version unique de logiciel de gestion des émissions est implantée dans les microprocesseurs, de sorte que, notamment, les paramètres de gestion de ces émissions, tels que la périodicité d'émission, sont identiques pour tous les boîtiers électroniques. Un des inconvénients majeurs d'une telle standardisation de production résulte de la périodicité unique de transmission qui a pour conséquence de fréquentes collisions entre les signaux délivrés par les différents boîtiers électroniques équipant un même véhicule. Les signaux objets de ces collisions ne peuvent, en effet, pas être décodés par l'unité centrale, de sorte qu'un nombre non négligeable de données transmises par les boîtiers électroniques sont ignorées par la dite unité centrale. De plus, il s'avère que lors de l'apparition d'un problème d'interférence entre les signaux émis par des boîtiers électroniques différents, cette interférence peut perdurer lors d'un nombre relativement important d'émissions successives, de sorte que, dans des conditions extrêmes, un boîtier électronique peut être déclaré défectueux par l'unité centrale pour non transmission de données pendant une période de temps supérieure à un seuil donné. En vue de pallier ces inconvénients de collisions des trames de données, une première solution décrite dans le brevet français FR2851106 a consisté à équiper chaque microprocesseur d'une horloge interne, utilisée notamment pour le calcul des périodes d'émission, présentant une précision relativement médiocre, de façon à obtenir un décalage automatique dans le temps des émissions en provenance des différents boîtiers électroniques. Bien qu'à priori séduisante, cette solution s'avère dans la pratique conduire à un surcoût de production. En effet les performances en termes de précision de toutes les horloges internes actuelles, y compris les horloges bas de gamme , sont telles qu'elles ne peuvent fournir des décalages significatifs permettant de solutionner efficacement les problèmes de collisions . De ce fait, à l'heure actuelle, la mise en oeuvre de cette solution impose la création d'un modèle spécifique d'horloges internes dédiées aux boîtiers électroniques des systèmes de surveillance et fonctionnant en mode dégradé. Toutefois, du fait de leur application spécifique et donc limitée, de telles horloges internes s'avèrent paradoxalement présenter un coût de revient supérieur à celui des horloges plus précises, plus courantes. En vue de pallier cet inconvénient, une deuxième solution décrite dans la demande de brevet européen EP0982159 a consisté à concevoir un logiciel de gestion de l'émission des trames de données visant à résoudre les problèmes de collisions . Le principe énoncé dans ce document, consiste à faire varier, par la mise en oeuvre d'un calcul aléatoire, les intervalles de temps séparant les mesures des paramètres de fonctionnement (pression, température, accélération,...) commandées par les boîtiers électroniques, et à transmettre une trame de données lorsque n mesures successives ont été effectuées. Selon ce principe, l'intervalle de temps global séparant deux émissions de données présente une valeur variable du fait qu'il résulte de l'addition de n-1 intervalles de temps calculés de façon aléatoire. De plus, cette solution est une solution logicielle de sorte qu'elle n'engendre pas de surcoût de production. Par contre, le principe de cette solution qui consiste à faire varier les intervalles de temps séparant les mesures, rend impossible ou très problématique la détection d'événements nécessitant des résultats de mesures effectuées à intervalles de temps fixes, tels que, lors de la mesure de la pression des pneumatiques, une pression anormale, une crevaison lente... La présente invention vise à pallier les inconvénients des procédés de transmission de données à destination d'une unité centrale d'un système de surveillance de véhicule automobile, et a pour principal objectif de fournir un procédé de transmission supprimant les risques de collision entre trames de données issues de boîtiers électroniques différents, le dit procédé ne nécessitant, en outre, qu'une simple adaptation logicielle des microprocesseurs des boîtiers électroniques actuels. Un autre objectif de l'invention est de fournir un procédé de transmission dont 10 la liste des événements gérés équivaut à celle gérée par les procédés classiques actuels confrontés aux problèmes de collisions . A cet effet, l'invention vise, en premier lieu, un procédé de transmission d'une trame de données représentatives d'au moins un paramètre de fonctionnement d'une roue de véhicule, le dit procédé consistant, en vue de la transmission de chaque trame de données, à commander, à partir de la réception d'un top de début de transmission émis ave une période déterminée, n émissions successives de la dite trame émises avec des intervalles de temps consistant en un intervalle de temps initial séparant le top de début de transmission et le début de la première émission, et en n-1 intervalle(s) de temps intermédiaire(s) séparant la fin d'émission d'une trame et le début d'émission de la trame suivante, au moins un des dits intervalles de temps, dit intervalle de temps aléatoire, étant adapté de façon à présenter une durée aléatoire variable établie par un calcul aléatoire utilisant au moins une des données transmises dans la trame comme variable de base du dit calcul aléatoire. Le procédé selon l'invention consiste donc à solutionner les problèmes de collisions par la mise en oeuvre de calculs aléatoires adaptés pour faire varier les intervalles de temps séparant les émissions des trames de données, à savoir pris seuls ou en combinaison: É l' intervalle de temps séparant la fin démission de la dernière trame d'une transmission Tr et le début d'émission de la première trame de la transmission Tr+1 suivante: calcul aléatoire appliqué à l'intervalle de temps initial de la transmission Tr+1, É l'intervalle de temps séparant l'émission de deux trames successives d'une même transmission Tr: calcul aléatoire appliqué à l'intervalle de temps intermédiaire séparant l'émission de ces deux trames. En outre, cette solution est une solution logicielle de sorte qu'elle 35 n'engendre pas de surcoût de production. De plus, du fait que la solution selon l'invention n'affecte pas les opérations de mesure des paramètres, elle permet de gérer un nombre d'événements équivalent à celui géré par la mise en oeuvre des procédés classiques actuels confrontés aux problèmes de collisions . Ainsi notamment, à titre d'exemple, lors de la mesure de la pression de pneumatiques, outre la détection des problèmes usuels de sous gonflage, le procédé 5 selon l'invention permet de réaliser: É des filtrages passe- bas permettant la détection d'une pression courante éloignée de la pression moyenne, É des calculs de variation de pression par unité de temps permettant la détection de crevaisons lentes. Lors de la transmission de trames de données incorporant un code d'identification du boîtier électronique, et de façon avantageuse selon l'invention, on calcule la durée de chaque intervalle de temps aléatoire en effectuant un calcul aléatoire utilisant le dit code d'identification comme variable de base du dit calcul aléatoire. Selon un autre mode de mise en oeuvre avantageux de l'invention, on calcule la durée de chaque intervalle de temps aléatoire en effectuant un calcul aléatoire utilisant au moins une donnée représentative d'un paramètre de fonctionnement, tel que pression, température, accélération, de la roue de véhicule, comme variable de base du dit calcul aléatoire. En outre, dans ce cas et de façon avantageuse, lors de la transmission de trames de données incorporant une donnée représentative de l'accélération de la roue de véhicule, on utilise la dite donnée représentative de l'accélération comme variable de base du calcul aléatoire. En effet, l'accélération constitue le paramètre présentant le taux de variation le plus élevé, conduisant donc à augmenter le caractère aléatoire des calculs. Le calcul de la durée de chaque intervalle de temps aléatoire peut également être avantageusement réalisé, selon l'invention, en combinant les deux méthodes de calcul précitées, c'est-à-dire en effectuant un calcul aléatoire utilisant le code d'identification et au moins une donnée représentative d'un paramètre de fonctionnement, tel que pression, température, accélération, de la roue de véhicule, comme variables de base du dit calcul aléatoire. Par ailleurs, de façon avantageuse selon l'invention, l'intervalle de temps initial est adapté pour présenter une durée pseudo aléatoire variable établie en choisissant de façon aléatoire une valeur parmi un nombre prédéterminé de valeurs présélectionnées de durées. Selon ce principe, l'invention combine donc un calcul pseudo aléatoire pour la 35 détermination de l'intervalle de temps initial, avec un calcul aléatoire pour la détermination des intervalles de temps intermédiaires. Ainsi, de façon avantageuse, l'invention peut consister à commander trois émissions successives de chaque trame de données, émises avec des intervalles de temps consistant en: É un intervalle de temps initial adapté pour présenter une durée pseudo 5 aléatoire variable établie en choisissant de façon aléatoire une valeur parmi un nombre prédéterminé de valeurs présélectionnées de durées, É deux intervalles de temps intermédiaires consistant en des intervalles de temps aléatoires. Par ailleurs, en vue de la détermination de la durée pseudo aléatoire des intervalles de temps initiaux, on présélectionne avantageusement des durées comprises dans une plage de valeurs présentant des unités de secondes comme ordre de grandeur. La durée de chaque intervalle de temps aléatoire est quant à elle avantageusement obtenue en ajoutant à une période de temps fixe prédéterminée une durée aléatoire variable établie par un calcul aléatoire. Les durées de temps fixes de ces intervalles de temps aléatoires différent, en outre, avantageusement les unes des autres. De plus, chaque intervalle de temps aléatoire comporte avantageusement une période de temps fixe d'un ordre de grandeur exprimable en dizaines de millisecondes, et une durée aléatoire d'un ordre de grandeur exprimable en unités de millisecondes. D'autres caractéristiques buts et avantages de l'invention ressortiront de la description détaillée qui suit en référence aux dessins annexés qui en représentent à titre d'exemples non limitatifs deux modes de réalisation préférentiels. Sur ces dessins: - la figure 1 est une vue latérale partielle et schématique d'un véhicule équipé d'un système de surveillance selon l'invention, - et les figures 2a et 2b sont deux graphiques représentant respectivement chacun un exemple de transmission d'une trame de données selon le procédé de transmission de l'invention. Le système de surveillance mettant en oeuvre le procédé de gestion selon l'invention est représenté, sur la figure 1, monté sur un véhicule 1 muni de quatre roues 30 telles que 2 chaussées classiquement chacune d'un pneumatique De tels systèmes de surveillance comportent classiquement, en premier lieu, associé à chaque roue 2, un boîtier électronique 3, par exemple solidarisé sur la jante de la dite roue de façon à être positionné à l'intérieur de l'enveloppe du pneumatique. Chacun de ces boîtiers électroniques 3 intègre des capteurs dédiés à la mesure de paramètres, tels que pression, température, accélération... connectés à une unité de calcul à microprocesseur alimentée électriquement au moyen d'une pile bouton, et reliée à un émetteur RF connecté à une antenne 4 basse fréquence. Le système de surveillance comprend, également, un calculateur centralisé ou unité centrale 5 comportant un microprocesseur et intégrant un récepteur RF apte à recevoir les signaux émis par chacun des boîtiers électroniques 3, et connecté, à cet effet, à une antenne 6. De façon usuelle, un tel système de surveillance et notamment son unité centrale 5 sont conçus de façon à informer le conducteur de toute variation anormale des paramètres mesurés par les capteurs associés aux roues 2. A cet effet, de tels systèmes de surveillance sont conçus de façon que chaque boîtier électronique 3 transmette périodiquement une trame de données comportant le code d'identification du dit boîtier et les valeurs des paramètres mesurées entre deux transmissions. Tel que représenté aux figures 2a et 2b, les tops de début de ces transmissions sont émis ave une période déterminée A qui classiquement, présente deux valeurs différentes fonctions de l'état de déplacement du véhicule 1: période importante par exemple de l'ordre de une heure lorsque le véhicule 1 est considéré comme étant à l'arrêt, et période nettement plus faible par exemple de l'ordre de la minute lorsque le véhicule 1 est considéré en roulage. De plus, chaque transmission consiste à émettre trois trames identiques dont les durées d'émission F présentent une valeur de l'ordre par exemple de 10 20 millisecondes. Les trois trames de chaque transmission sont, en outre, émises avec des intervalles de temps variables et consistant en: É un intervalle de temps initial B séparant le top d'émission du début d'émission de la première trame, É deux intervalles de temps intermédiaires C, D séparant respectivement la fin d'émission de la première trame et le début d'émission de la deuxième trame (intervalle B), et la fin d'émission de la deuxième trame et le début d'émission de la troisième trame (intervalle C). Selon l'invention, l'intervalle de temps initial pseudo aléatoire B est établi en 30 choisissant de façon aléatoire une valeur parmi un nombre prédéterminé de valeurs présélectionnées de durées. Ainsi, à titre d'exemple, les valeurs présélectionnées présentent des unités de seconde comme ordre de grandeur et peuvent donc consister en n valeurs égales chacune à n secondes, avec n = 1, 2, ... i. Selon l'invention, les intervalles de temps intermédiaires aléatoires C, D sont quant à eux établis en effectuant un calcul aléatoire utilisant le code d'identification du boîtier électronique 3 concerné et au moins une donnée représentative d'un paramètre de fonctionnement, tel que pression, température, accélération, de la roue 2 du véhicule 1 sur laquelle est monté le dit boîtier électronique, comme variables de base du dit calcul aléatoire. De façon plus précise, la durée de chacun de ces intervalles de temps 5 aléatoires C, D est obtenue en ajoutant à une période de temps fixe prédéterminée une durée aléatoire variable établie par un calcul aléatoire. Ainsi, à titre d'exemple, chaque intervalle de temps aléatoire C, D comporte une période de temps fixe d'un ordre de grandeur exprimable en dizaines de millisecondes, et une durée aléatoire d'un ordre de grandeur exprimable en unités de millisecondes. De plus les périodes de temps fixes des deux intervalles de temps aléatoires différent l'une de l'autre: ainsi sur les figures 2a et 2b, la période de temps fixe de l'intervalle de temps C présente une durée (à titre d'exemple de 60 millisecondes) inférieure à celle de l'intervalle de temps D (égale par exemple à 80 millisecondes). La combinaison, selon l'invention, de ces intervalles de temps pseudo aléatoire B et aléatoires C, D permet de garantir la réception par l'unité centrale 5 d'au moins une des trames de données F émises lors de chaque transmission. REVENDICATIONS Il Procédé de transmission d'une trame de données (F) représentatives d'au moins un paramètre de fonctionnement tel que pression, température, accélération... d'une roue (2) de véhicule (1), à partir d'un boîtier électronique (3) monté sur la dite roue et à destination d'une unité centrale (5) montée sur le dit véhicule, le dit procédé de transmission étant caractérisé en ce qu'il consiste, en vue de la transmission de chaque trame de données (F) , à commander, à partir de la réception d'un top de début de transmission émis ave une période déterminée (A), n émissions successives de la dite trame (F) émises avec des intervalles de temps consistant en un intervalle de temps initial (B) séparant le top de début de transmission et le début de la première émission, et en n- 1 intervalle(s) de temps intermédiaire(s) (C, D,...) séparant la fin d'émission d'une trame et le début d'émission de la trame suivante, au moins un des dits intervalles de temps, dit intervalle de temps aléatoire, étant adapté de façon à présenter une durée aléatoire variable établie par un calcul aléatoire utilisant au moins une des données transmises dans la trame comme variable de base du dit calcul aléatoire. 2/ Procédé selon la revendication 1 de transmission de trames de données incorporant un code d'identification du boîtier électronique (3), caractérisé en ce que l'on calcule la durée de chaque intervalle de temps aléatoire en effectuant un calcul aléatoire utilisant le code d'identification comme variable de base du dit calcul aléatoire. 31 Procédé de transmission selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'on calcule la durée de chaque intervalle de temps aléatoire en effectuant un calcul aléatoire utilisant au moins une donnée représentative d'un paramètre de fonctionnement, tel que pression, température, accélération, de la roue (2) de véhicule (1), comme variable de base du dit calcul aléatoire. 41 Procédé selon la revendication 3 de transmission de trames de données incorporant une donnée représentative de l'accélération de la roue (2) de véhicule (1), caractérisé en ce que l'on utilise la dite donnée représentative de l'accélération comme variable de base du calcul aléatoire. 51 Procédé de transmission selon les revendications 2 et l'une des revendications 3 ou 4 prises ensemble, caractérisé en ce que l'on calcule la durée de chaque intervalle de temps aléatoire en effectuant un calcul aléatoire utilisant le code d'identification et au moins une donnée représentative d'un paramètre de fonctionnement, tel que pression, température, accélération, de la roue (2) de véhicule (1), comme variables de base du dit calcul aléatoire. 61 Procédé de transmission selon l'une des revendications précédentes 35 caractérisé en ce que l'intervalle de temps initial est adapté pour présenter une durée pseudo aléatoire variable établie en choisissant de façon aléatoire une valeur parmi un nombre prédéterminé de valeurs présélectionnées de durées. 71 Procédé de transmission selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que la durée de chaque intervalle de temps aléatoire est obtenue en ajoutant à une période de temps fixe prédéterminée une durée aléatoire variable établie par un calcul aléatoire. 81 Procédé de transmission selon la revendication 7 caractérisé en ce que les durées de temps fixes des intervalles de temps aléatoires différent les unes des autres. 91 Procédé de transmission selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il consiste à commander trois émissions successives de chaque trame de données, émises avec des intervalles de temps consistant en: É un intervalle de temps initial (B) adapté pour présenter une durée pseudo aléatoire variable établie en choisissant de façon aléatoire une valeur parmi un nombre prédéterminé de valeurs présélectionnées de durées, É deux intervalles de temps intermédiaires (C, D) consistant en des intervalles de temps aléatoires.