Brevet FR2906063A1 — publié le 20080321

Système de gestion de capteurs embarqués, pièce de véhicule et véhicule correspondants La présente invention concerne les systèmes de gestion de capteurs embarqués à bord d'un véhicule. Plus particulièrement, l'invention concerne l'identification de capteurs montés sur des pièces du véhicule, qui peuvent être changées, notamment au cours d'un opération d'entretien, par exemple une roue de véhicule dont le pneumatique peut être changé pour cause d'usure, la roue pouvant être remontée à un emplacement différent de son emplacement d'origine. L'identification en usine de capteurs prévus sur les roues n'est donc pas suffisante. Il est souhaitable d'identifier chaque roue y compris après une opération d'entretien. Différents documents de Johnson Controls Technology sont connus : WO 2004/34352, EP 931 679, EP 1 055 531, FR 2 831 669, FR 2 833 523, FR 2 844 748 et FR 2 869 839. La présente invention vise à réaliser l'apprentissage d'un identifiant de pièces de manière automatique par un dispositif embarqué dans le véhicule. La présente invention vise un auto-apprentissage qui peut s'effectuer dans les différentes phases de vie du véhicule, notamment après le montage en usine, en après-vente, lors du changement d'une ou plusieurs roues, avec une faible consommation d'énergie. Le système de gestion de capteurs embarqués à bord d'un véhicule comprend une unité de gestion et un récepteur radiofréquence relié à l'unité de gestion. Le récepteur radiofréquence est capable de recevoir des signaux en provenance d'émetteurs radiofréquence. Les émetteurs radiofréquence sont chacun reliés à un capteur et sont capables d'émettre à intervalles prédéterminés un signal comprenant une trame contenant l'identifiant du capteur et des données. La première trame est émise à un premier intervalle temporel. L'unité de gestion est configurée pour identifier ledit émetteur à réception de l'identifiant et pour déterminer la position dudit émetteur. 2906063 2 On obtient ainsi un système de gestion performant tout au long de la durée de vie du véhicule et capable de fournir au tableau de bord une information relative à une roue du véhicule dont la position, avant ou arrière et droite ou gauche est déterminée malgré d'éventuelles 5 interversions des roues. Les émetteurs peuvent être alimentés par des piles à longue durée de vue en raison de l'espacement des périodes d'émission. Dans un mode de réalisation, la puissance du champ reçu par le récepteur est fonction de la position de la valve sur la roue. 10 Dans un mode de réalisation, le premier intervalle est compris entre 5 et 64 secondes, par exemple entre 60 et 64 secondes. Dans un mode de réalisation, la durée des trames est comprise entre 0,1 et 1 seconde. Dans un mode de réalisation, l'unité de gestion comprend un 15 moyen pour comparer une vitesse fournie par un capteur non tournant de vitesse et une vitesse fournie par un capteur tournant de vitesse, et un moyen pour apparier un identifiant et une position de roue. L'identifiant peut comprendre un code numérique, par exemple de 8 ou 9 chiffres. 20 Dans un mode de réalisation, le signal comprend cinq trames. L'invention concerne également une pièce de véhicule comprenant au moins un capteur et un émetteur relié au capteur et capable d'émettre à intervalles prédéterminés un signal contenant un identifiant du capteur. L'émetteur radiofréquence est capable 25 d'émettre à intervalles prédéterminés un signal comprenant une première trame contenant un premier identifiant du capteur et des données, la première trame étant émise à un premier intervalle temporel. Le signal peut contenir une deuxième trame contenant le même identifiant ou un deuxième identifiant, et d'autres données. La 30 pièce peut comprendre une roue. La pièce peut comprendre un capteur de pression, un capteur de rotation et/ou un capteur de température. On bénéficie ainsi d'une pièce qui constitue un sous-ensemble d'un véhicule et dont la position par rapport au véhicule peut être déterminée. 2906063 3 L'invention concerne également un véhicule comprenant un châssis et une pièce solidaire du châssis et comprenant au moins un capteur et un émetteur relié au capteur et capable d'émettre à intervalles prédéterminés un signal contenant un identifiant du 5 capteur. L'émetteur radiofréquence est capable d'émettre à intervalles prédéterminés un signal comprenant une première trame contenant un premier identifiant du capteur, la première trame étant émise à un premier intervalle temporel. Une deuxième trame peut contenir un deuxième identifiant ou le même, et des données. 10 On peut de la sorte surveiller des paramètres d'une pièce du véhicule, par exemple une roue ou une partie de suspension, transmettre les données de surveillance à une unité de gestion, l'unité de gestion étant capable d'identifier la position de la pièce par rapport au châssis du véhicule. Dans le cas d'une roue, la pression du 15 pneumatique, la vitesse de rotation de la roue et la température du pneumatique peuvent être surveillées par des capteurs appropriés, transmis à l'unité de gestion qui peut établir une correspondance entre les données de surveillance et la position d'une roue. La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la 20 description détaillée d'un mode de réalisation pris à titre d'exemple nullement limitatif et illustré par les dessins annexés, sur lesquels : - la figure 1 est une vue schématique d'un véhicule équipé d'un système de gestion de capteurs embarqués ; 25 - la figure 2 montre un exemple d'émission des trames. Comme on peut le voir sur la figure 1, le véhicule 1 comprend un châssis 2, quatre roues 3 à 6 reliées au châssis 2, un système antiblocage de roues 7 comprenant un calculateur 8 et quatre capteurs 9 à 12 respectivement dédiés à la mesure de la vitesse de la rotation 30 des roues 3 à 6. Les capteurs 9 à 12 sont montés sur le châssis 2 ou sur un élément non tournant relié au châssis 2. La liaison entre le calculateur 8 et les capteurs 9 à 12 peut être assurée par des fils, multiplexés ou non. 2906063 4 Le véhicule 1 comprend en outre un système de gestion 13 de capteurs embarqués prévu pour la surveillance individuelle des roues 3 à 6. Le système de gestion 13 comprend un calculateur 14, un récepteur radiofréquence 15 relié au calculateur 14, un émetteur 5 radiofréquence 16 peut être relié au calculateur 14. Le récepteur 15 et l'émetteur 16 peuvent être reliés à une antenne commune non représentée. Le calculateur 14 est relié au calculateur 8 du système antiblocage de roues 7 pour recevoir les mesures de vitesse effectuées par les capteurs de vitesse 9 à 12. 10 Chaque roue 3 à 6 comprend un module d'identification 17 pourvu d'un calculateur 18, de préférence de type relativement simple, par exemple un microcontrôleur, d'un émetteur radiofréquence 19 et d'un récepteur radiofréquence ou LF 20 relié au calculateur. En outre, chaque roue 3 à 6 comprend un capteur de vitesse 21, un capteur de 15 température 22 et un capteur de pression 23, tous trois reliés au calculateur 18. Le capteur de vitesse 21 peut être du type à bille centrifugée. Les capteurs de température 22 et de pression 23 peuvent être disposés sur une surface extérieure de la jante de la roue, à l'intérieur du pneumatique. 20 En fonctionnement, le calculateur 18 peut ordonner aux capteurs 21 à 23 de chaque roue 3 à 6 la prise de mesures à des intervalles de temps déterminés ou sur demande du système de gestion 13 afin de réduire la consommation énergétique du système 17. Le calculateur 14 du système de gestion 13 peut émettre par l'émetteur 16 25 une requête de mesure destinée au récepteur 20 de chaque roue 3 à 6. La requête de mesure est alors traitée par le calculateur 18 qui commande la prise de mesure par les capteurs 21 à 23 et émet en retour par l'intermédiaire de l'émetteur 19 un signal contenant les résultats de mesure prévus pour être détectés par le récepteur 15 du 30 système de gestion 13. Toutefois, il s'avère qu'à chaque arrêt du véhicule, une ou plusieurs roues sont susceptibles d'être changées ou encore interverties, ce qui ne permet pas au système de gestion 14 d'associer les mesures reçues à la position déterminée d'une roue, avant ou 2906063 5 arrière et gauche ou droite. A chaque mise en fonctionnement du véhicule, le calculateur de gestion 14 peut envoyer un ordre d'émission par l'intermédiaire de l'émetteur 16 à destination de chaque roue 3 à 6. Le calculateur 18 peut en fonction de la vitesse 5 décider le fonctionnement décrit ci-après. Les ordres d'émission sont reçus par le récepteur 20 de chaque roue 3 à 6 et transmis au calculateur 18 qui commande alors une étape de mesure par les capteurs 21 à 23, puis, ayant reçu les données de mesure en provenance des capteurs 21 à 23 élabore un signal à 10 destination du système de gestion 13, ledit signal étant émis par l'émetteur 19. Ledit signal comprend une première trame contenant un identifiant de la roue. La première trame peut avoir une durée de l'ordre de 300 ms et être émise huit fois par seconde pendant 15 minutes puis quatre fois 15 par seconde pendant 45 minutes, soit un total de durée d'émission d'une heure. Le signal comprend également une ou, de préférence, plusieurs deuxièmes trames d'une durée de l'ordre de 30 ms comprenant également un identifiant et des données, notamment des données de mesure des capteurs 21 à 23. A titre d'exemple, cinq 20 deuxièmes trames peuvent être émises toutes les deux secondes. Le calculateur 14 du système de gestion 13 reçoit de chaque roue un signal comprenant un identifiant de roue, une vitesse, une température et une pression. Le calculateur 14 effectue alors une comparaison entre la vitesse de chaque roue reçue du système 25 antiblocage de roues 7 et la vitesse de chaque roue associée à chaque identifiant de roue et effectue un appariement entre chaque identifiant et la position réelle de la roue connue d'après la position des capteurs 9 à 12 fixes par rapport au châssis 2. Dès que le véhicule prend un virage, les vitesses des quatre 30 roues 3 à 6 deviennent différentes, d'où la possibilité en connaissant la vitesse de la roue et sa position grâce au signal reçu par le système antiblocage 7 d'associer l'identifiant et la position de chaque roue. Après qu'une certaine distance, par exemple 1 km, a été parcourue par le véhicule, ou une durée de routage suffisante a été effectuée, la 2906063 6 probabilité est suffisante que le véhicule ait pris un virage significatif suffisant pour que les différences de vitesses entre les roues soient supérieures à la résolution des capteurs et à la précision des calculateurs. 5 On dispose ainsi d'un système très fiable permettant de déterminer la position d'une roue et d'y associer des paramètres faisant l'objet de mesures, notamment de mesures de sécurité telles que la température et la pression. On accroît ainsi considérablement la sûreté de fonctionnement du véhicule et le tableau de bord peut 10 indiquer au conducteur la position d'une roue subissant une pression et/ou une température inadéquates. REVENDICATIONS 1-Système de gestion (13) de capteurs embarqués à bord d'un véhicule (1), caractérisé par le fait qu'il comprend une unité de gestion (14) et un récepteur radiofréquence (15) relié à l'unité de gestion, le récepteur radiofréquence étant capable de recevoir des signaux en provenance d'émetteurs radiofréquence (20), les émetteurs radiofréquence (20) étant chacun relié à au moins un capteur et capables d'émettre à intervalles prédéterminés un signal comprenant une trame contenant un identifiant du capteur et des données, la première trame étant émise à un premier intervalle temporel, l'unité de gestion étant configurée pour identifier ledit émetteur à réception de l'identifiant et pour déterminer la position dudit émetteur. 2-Système selon la revendication 1, dans lequel la puissance d'émission est fonction de la vitesse de la roue. 3-Système selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le premier intervalle est compris entre 5 et 64 secondes, et la durée des trames est comprise entre 0,1 et 1 seconde. 4-Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'unité de gestion comprend un moyen pour comparer une vitesse fournie par un capteur non tournant de vitesse et une vitesse fournie par un capteur tournant de vitesse, et un moyen pour apparier un identifiant et une position de roue. 5-Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'unité de gestion (14) est configurée pour comparer une vitesse mesurée contenue dans une deuxième trame et une vitesse mesurée par un autre capteur. 6-Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le signal comprend cinq trames. 2906063 8 7-Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le signal comprend une deuxième trame contenant le même identifiant ou un deuxième identifiant, et des données. 5 8-Pièce de véhicule, caractérisée par le fait qu'elle comprend au moins un capteur (21) et un émetteur (20) relié au capteur et capable d'émettre à intervalles prédéterminés un signal contenant un identifiant du capteur, et capable d'émettre à intervalles prédéterminés un signal comprenant une trame contenant un premier identifiant du 10 capteur et des données, la première trame étant émise à un premier intervalle temporel. 9-Pièce selon la revendication 7, comprenant une roue (3). 10-Pièce selon la revendication 7 ou 8, comprenant un capteur de pression (22), un capteur de rotation (21), et un capteur de 15 température (23). 11-Véhicule (1) comprenant un châssis et une pièce selon l'une des revendications 8 à 10, solidaire du châssis.