Brevet FR2908509A1 — publié le 20080516

-1- La présente invention concerne un procédé de datation d'une position angulaire remarquable d'un capteur porté par un pneumatique. Il est connu de l'état de la technique d'équiper un pneumatique d'un capteur, par exemple un capteur de déformations, de déplacement, d'efforts, d'accélération, de pression, de contraintes..., pour mesurer le comportement du pneumatique en cours de roulage. Le capteur fournit un signal qui évolue au cours du temps, en fonction de la rotation du pneumatique. Par exemple, dans le cas d'un capteur de déformations, le signal temporel fourni est caractéristique des déformations du pneumatique. Grâce à ce signal, il est possible d'évaluer la déformation du pneumatique à un instant précis. Il est généralement plus intéressant de connaître la valeur du signal fourni par le capteur en une position angulaire particulière vis-à-vis d'un référentiel externe, plutôt qu'à un instant donné. A titre d'exemple de positions angulaires remarquables, on peut citer le sommet du pneumatique, le centre de l'aire de contact, l'entrée dans l'aire de contact ou la sortie de l'aire de contact. On connaît dans l'état de la technique un procédé permettant de faire le lien entre les signaux temporels mesurés par le capteur et la position angulaire du capteur à un instant donné. Ce procédé connu consiste à munir le pneumatique, en plus du capteur, d'un dispositif de mesure de la rotation du pneumatique. Ce dispositif peut, par exemple, être porté par l'axe de rotation de la roue portant le pneumatique, comme c'est le cas pour les codeurs angulaires connus de l'état de la technique. Cette solution présente cependant les inconvénients suivants. - Le dispositif de mesure de la rotation du pneumatique est généralement externe à celui-ci alors que le capteur est porté par le pneumatique. Les informations concernant la rotation angulaire du pneumatique et celles mesurées par le capteur ne sont donc pas localisées au même endroit ce qui nécessite de prévoir des moyens de transfert de données. - Du fait que l'information fournie par le capteur et l'information concernant la rotation sont obtenues au moyen de deux dispositifs distincts, les signaux fournis par ces deux dispositifs ne sont généralement pas transmis par les mêmes moyens de communication. Les mesures fournies par le capteur porté par le pneumatique sont couramment transmises par liaison radio, tandis que les mesures fournies par le dispositif de mesure de la rotation du pneumatique porté par le châssis du véhicule sont transmises par liaison filaire. Il en résulte souvent un décalage temporel entre les deux signaux mesurés ce qui nuit à la précision de la mesure. 2908509 -2- - Enfin, pour des raisons de coûts, il est généralement préférable de réutiliser un codeur angulaire déjà embarqué sur le véhicule, comme par exemple celui utilisé par un dispositif d'antiblocage des roues. Cette dépendance de la fonction de mesure du capteur à une autre fonction du véhicule peut être gênante. 5 L'invention propose un procédé de datation d'une position angulaire remarquable d'au moins un capteur porté par un pneumatique ne présentant pas les inconvénients mentionnés ci-dessus. A cet effet, l'invention a pour objet un procédé de datation d'une position angulaire remarquable d'au moins un capteur porté par un pneumatique en rotation par rapport à un 10 référentiel externe, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : on forme, à partir d'un signal de sortie du capteur, un signal de référence susceptible de présenter un extremum remarquable au cours d'un tour du pneumatique, - on détermine la date d'une position angulaire d'origine du capteur comme étant la 15 date de l'extremum remarquable du signal de référence, - on détermine la date de la position angulaire remarquable relativement à la date de la position angulaire d'origine. Grâce à l'invention, on détermine la date d'une position angulaire remarquable quelconque du capteur porté par le pneumatique uniquement à partir des mesures qu'il 2C) fournit. Il n'est pas nécessaire d'ajouter un dispositif de mesure de la rotation du pneumatique comme c'est le cas dans l'état de la technique. Pour mettre en oeuvre un tel procédé, on utilise le fait que, lors du passage du capteur à proximité de l'aire de contact du pneumatique, la partie du pneumatique portant 25 le capteur subit une sollicitation remarquable, par exemple une déformation ou une accélération maximales. Le signal fourni par le capteur présente alors un extremum remarquable qui permet de dater avec précision le passage du capteur dans la position angulaire dite d'origine. Cette position angulaire d'origine correspond au passage du capteur dans la moitié inférieure d'un plan sensiblement vertical contenant l'axe du 30 pneumatique. Selon un mode de réalisation préféré, au moins un couple de capteurs droit et gauche étant portés par le pneumatique et positionnés sensiblement symétriquement par rapport à un plan médian du pneumatique, on forme le signal de référence en appliquant à chaque signal de sortie des capteurs une fonction prédéterminée, et en combinant les 35 sorties des fonctions prédéterminées pour obtenir le signal de référence. 2908509 -3- Ce mode de réalisation est particulièrement avantageux car il réduit le risque que l'extremum remarquable de l'un des signaux fournis par les capteurs soit peu marqué, voire invisible. Une telle situation se produit généralement lorsque le pneumatique est soumis à des efforts latéraux importants. Le fait d'utiliser deux capteurs positionnés 5 sensiblement symétriquement par rapport à un plan médian du pneumatique permet de s'affranchir de ce risque puisque lors d'une sollicitation latérale prononcée, seul le signal de l'un des deux capteurs est perturbé. La fonction prédéterminée a pour but de privilégier le signal qui n'est pas perturbé au regard du signal qui est perturbé. Ainsi, le signal de référence obtenu en combinant les sorties des deux fonctions prédéterminées est 10 principalement influencé par le signal qui n'est pas perturbé et dont on peut facilement déterminer la date de l'extremum remarquable. Par exemple, on peut utiliser comme fonction prédéterminée la fonction f suivante appliquée à un signal s(t) : - si s(t)>M, alors f(s(t))=M, 15 - si s(t) s(p), alors s'(p)=s(p), 35 où est une valeur comprise entre 0 et 1 et la valeur initiale de s' est choisie aléatoirement. 2908509 -4- On détermine la date de la position angulaire remarquable du capteur à partir de la date de la position angulaire d'origine, d'une vitesse de rotation du pneumatique estimée et de l'écart angulaire entre la position angulaire remarquable et la position angulaire d'origine. 5 - On prédit la date du prochain passage du capteur dans la position angulaire remarquable à partir d'une vitesse de rotation du pneumatique estimée lors d'un tour précédent du pneumatique et de la date déterminée du passage du capteur dans la position angulaire d'origine. On détermine la date de la position angulaire remarquable du capteur à partir de la 10 date de la position angulaire d'origine, d'une accélération en rotation du pneumatique estimée et de l'écart angulaire entre la position angulaire remarquable et la position angulaire d'origine. - Au moins deux capteurs étant portés par le pneumatique, l'écart angulaire entre capteurs, dans un référentiel lié au pneumatique, étant égal à l'écart angulaire entre 15 la position angulaire remarquable et la position angulaire d'origine, on détermine la date à laquelle l'un des capteurs est dans la position angulaire remarquable en l'assimilant à la date à laquelle l'autre capteur est dans la position angulaire d'origine. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée 20 uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux schémas annexés dans lesquels : la figure 1 est un schéma d'un pneumatique muni d'un capteur de déformations, - la figure 2 est un graphique représentant des signaux fournis par un capteur de déformations porté par un pneumatique en roulage sur un sol, - la figure 3 est un graphique identique à celui de la figure 1 dans des conditions dans 25 lesquelles un effort moteur est appliqué sur le pneumatique, les figures 4a et 4b sont des graphiques identiques à ceux des figures 1 et 2 dans des conditions dans lesquelles le pneumatique est soumis à une poussée latérale positive et à une poussée latérale négative, la figure 5 est un graphique représentant la fonction prédéterminée, 30 - la figure 6 est un graphique représentant au cours du temps les deux signaux droit et gauche ainsi que le signal de référence, la figure 7 est un graphique représentant au cours du temps le signal de référence ainsi que le signal suiveur, la figure 8 représente un pneumatique comprenant deux capteurs de déformations 35 placés en deux positions angulaires différentes du pneumatique. 2908509 -5- On a représenté sur la figure 1 un pneumatique 10 muni d'un capteur 12 de déformations ou de contraintes de type classique, positionné en zone basse intérieure du pneumatique. Un tel capteur est apte à fournir deux types de signaux caractéristiques respectivement d'une flexion et d'une déradialisation du pneumatique. 5 On note 0(t) la position angulaire du capteur 12 au cours du temps, par rapport à un référentiel externe. Au cours du roulage du pneumatique sur le sol, la position angulaire 0(t) du capteur évolue et l'allure des signaux fournis par le capteur de déformations est représentée sur la figure 2. La courbe en trait pointillé représente le signal s(t) de flexion fourni par le capteur 10 et la courbe en trait plein représente le signal de déradialisation fourni par le capteur. Les valeurs de ces deux signaux varient au cours du temps, à mesure que le pneumatique roule sur le sol et que la position angulaire 0(t) du capteur 12 par rapport à un référentiel externe évolue. Chacun de ces deux signaux présente, au cours d'un tour du pneumatique 10, un 15 extremum remarquable visible sur la figure 2. L'extremum remarquable du signal de flexion s(t) en trait pointillé est un minimum local de son amplitude et l'extremum remarquable visible sur le signal de déradialisation en trait plein est un maximum local de la dérivée du signal. Ces deux extrema remarquables sont caractéristiques du passage du capteur 12 au 20 centre de l'aire de contact du pneumatique avec le sol. En d'autres termes, cela correspond à une position angulaire du capteur, dite position angulaire d'origine 00, dans laquelle le capteur est situé dans la moitié inférieure d'un plan sensiblement vertical comprenant l'axe de la roue. On note t0 l'instant de passage du capteur dans la position angulaire d'origine 00. 25 Comme on peut le constater sur la figure 2, les extrema remarquables des deux signaux sont sensiblement simultanés. Aussi, dans la suite de la description, on ne considérera que le signal de flexion fourni par le capteur 12. Le signal de flexion fourni par le capteur 12 est utilisé pour dater la position angulaire d'origine 00 du capteur 12, à partir de laquelle on pourra déduire la date d'une 30 position angulaire remarquable quelconque OR. De la qualité de la datation de la position angulaire d'origine du capteur 12 dépend donc la qualité de la datation de la position angulaire remarquable quelconque OR. Lorsque le pneumatique est en roulage dans des conditions normales sur le sol, le signal fourni par le capteur 12 présente un extremum remarquable qui est très marqué, 35 comme cela est visible sur la figure 2. En revanche, lorsque le pneumatique 12 roule sur 2908509 -6- le sol en étant soumis à un effort moteur, ou à une poussée latérale positive ou négative, l'extremum remarquable du signal peut être moins marqué. Les signaux fournis par un capteur dans ces trois situations sont respectivement représentés sur les figures 3, 4a et 4b. 5 En particulier, lorsque le pneumatique est soumis à une très forte poussée latérale négative, le signal présente un minimum local si peu marqué qu'il est très difficile de le détecter et de le dater. Un tel cas est représenté sur la figure 4b. En revanche, lorsque le pneumatique est soumis à une très forte poussée latérale positive, le minimum local du signal est correctement marqué, comme cela est visible sur la figure 4a. 10 Le procédé de l'invention propose donc de monter sur le pneumatique deux capteurs de déformations droit et gauche positionnés sensiblement symétriquement par rapport à un plan médian du pneumatique, de sorte que lorsque le pneumatique est soumis à une forte poussée latérale, au moins l'un des deux signaux droit sd(t) et gauche sg(t) fournis par les deux capteurs présente un minimum local clairement marqué. Du fait 15 de la localisation symétrique des deux capteurs sur le pneumatique, la position angulaire des deux capteurs est identique et les minima locaux des deux signaux sd(t) et sg(t) sont simultanés. Il suffit donc de détecter l'un des deux minima locaux pour dater le passage du pneumatique dans la position angulaire d'origine. On forme alors un signal de référence sr(t) influencé par les deux signaux sd(t) et 2C) sg(t) fournis en sortie des deux capteurs, 'mais principalement par le signal présentant un minimum local très marqué. Pour cela, on applique à chaque signal sd(t) et sg(t) de sortie des capteurs une fonction prédéterminée f(s(t)) et on combine en les additionnant les sorties de ces fonctions pour obtenir le signal de référence sr(t). 25 La fonction prédéterminée f appliquée à un signal s(t) est la suivante : si s(t)>M, alors f(s(t))=M, si s(t) s(p), alors s'(p)=s(p), où a, est une valeur comprise entre 0 et 1 qui règle la rapidité de convergence du signal suiveur s'(p) vers le signal s(p). La valeur initiale de s' est choisie aléatoirement. Le passage du signal s(p) par un extremum est détecté par une transition dans le mode de suivi de s'(p). Si s'(p-1)=s(p-1) et s'(p) REVENDICATIONS 1. Procédé de datation d'une position angulaire remarquable (OR) d'au moins un capteur (12) porté par un pneumatique (10) en rotation par rapport à un référentiel 5 externe, caractérisé en ce que : on forme, à partir d'un signal de sortie (s(t)) du capteur (12), un signal de référence (sr(t)) susceptible de présenter un extremum remarquable au cours d'un tour du pneumatique (10), on détermine la date (to) d'une position angulaire d'origine (Os) du capteur 10 comme étant la date de l'extremum remarquable du signal de référence, - on détermine la date (tR) de la position angulaire remarquable (OR) relativement à la date de la position angulaire d'origine. 2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel le signal de sortie du capteur (12) est caractéristique d'une flexion ou d'une déradialisation du pneumatique (10). 15 3. Procédé selon la revendication 2, dans lequel l'extremum remarquable du signal de référence (sr(t)) correspond à un maximum local en valeur absolue de l'amplitude du signal lorsque le signal de sortie du capteur (12) est caractéristique d'une flexion du pneumatique (10) ou à un maximum local en valeur absolue de la dérivée du signal lorsque le signal de sortie du capteur (12) est caractéristique d'une déradialisation du 2C) pneumatique (10). 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel, au moins un couple de capteurs droit et gauche étant portés par le pneumatique et positionnés sensiblement symétriquement par rapport à un plan médian du pneumatique, on forme le signal de référence (sr(t)) de la manière suivante : 25 on applique à chaque signal de sortie (sd(t), sg(t)) des capteurs une fonction prédéterminée (f(s)), on combine les sorties (f(sd(t)), f(sg(t))) des fonctions prédéterminées pour obtenir le signal de référence (sr(t)). 5. Procédé selon la revendication 4, dans lequel la fonction prédéterminée (f) 30 appliquée à un signal s(t) est la suivante : si s(t)>M, alors f(s(t))=M, si s(t) 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel pour dater l'extremum remarquable du signal de référence (sr(t)), on utilise un signal 2908509 -12- suiveur (s'(t)) du signal de référence (sr(t)) comprenant deux états, et on date l'extremum remarquable du signal de référence (sr(t)) à une date de transition du signal suiveur (s'(t)) d'un état à l'autre. 7. Procédé selon la revendication 6, dans lequel le signal suiveur s'(t) du signal de 5 référence sr(t) est un signal discret à pas de temps p dont les deux états sont définis de la façon suivante : -s'(p)=(1-X).s'(p-l)+a,.(s(p-1)-s'(p)), si s'(p)>s(p), alors s'(p)=s(p), où est une valeur comprise entre 0 et 1 et la valeur initiale de s' est choisie 10 aléatoirement. 8. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel on détermine la date (tR) de la position angulaire remarquable (OR) du capteur à partir de la date (t0) de la position angulaire d'origine (00), d'une vitesse de rotation du pneumatique estimée et de l'écart angulaire (OR-0o) entre la position angulaire remarquable et la 15 position angulaire d'origine (00). 9. Procédé selon la revendication 8, dans lequel on prédit la date (tR) du prochain passage du capteur dans la position angulaire remarquable (OR) à partir d'une vitesse de rotation du pneumatique estimée lors d'un tour précédent du pneumatique et de la date déterminée du passage du capteur dans la position angulaire d'origine. 2C) 10. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel on détermine la date (tR) de la position angulaire remarquable (OR) du capteur à partir de la date de la position angulaire d'origine (00), d'une accélération en rotation du pneumatique estimée et de l'écart angulaire entre la position angulaire remarquable et la position angulaire d'origine 25 11. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel au moins deux capteurs étant portés par le pneumatique, l'écart angulaire entre capteurs, dans un référentiel lié au pneumatique, étant égal à l'écart angulaire (OR-00) entre la position angulaire remarquable (OR) et la position angulaire d'origine (00), on détermine la date (tR) à laquelle l'un des capteurs est dans la position angulaire remarquable (OR) en 30 l'assimilant à la date à laquelle l'autre capteur est dans la position angulaire d'origine (00).