Brevet FR2935491A1 — publié le 20100305

Domaine de l'invention L'invention concerne un procédé pour déterminer un maximum d'accélération en particulier pour un pneu à partir d'un signal délivré par un capteur et associé à la rotation du pneu et correspondant à une accélération, ainsi qu'un dispositif pour la mise en oeuvre d'un procédé de détection de maximum d'accélérations dans un pneu. Avec l'augmentation du nombre de véhicules prenant part au trafic sur le réseau routier public les exigences de sécurité passive ont également été augmentées pour les véhicules. En fonction de cela, au cours des dernières années, non seulement le nombre de systèmes de sécurité utilisés dans les véhicules a augmenté, mais leur complexité s'est également accentuée. Outre les systèmes de sécurité, on intègre toujours plus de systèmes de confort comme par exemple, des réglages d'assiette automatique, des châssis réglables, etc..., en fonction des souhaits du conducteur. Les systèmes de sécurité et de confort dépendent des données d'un grand nombre de capteurs différents. Les pneus "intelligents" appartiennent également aux systèmes de sécurité et de confort mentionnés ci-dessus. Dans ces pneus plusieurs grandeurs sont délivrées par la surface de contact des pneus. Ainsi, on peut déterminer par la modification de la surface de contact des pneus, l'état de la route, l'état de charge ou la profondeur des rainures des pneus. Etat de la technique D'après l'état de la technique, on connaît des procédés et des dispositifs qui permettent, en se basant sur des modifications du profil de pneu, d'obtenir un signal d'accélération, la pression des pneus et leur température. Le document WO 02:092364, décrit par exemple un procédé pour déterminer l'état de charge d'un véhicule par le rapport entre la surface de contact des pneus et la périphérie du pneu. Ces procédés ont en commun d'interpréter les accélérations caractéristiques ou leur maximum délivré par les capteurs intégrés au pneu pour mesurer ainsi des modifications géométriques de la surface d'appui ou du profil du pneu. De manière caractéristique, on 2 exploite le signal de l'accélération radiale exercée dans la partie circulaire du pneu par la force d'accélération centripète et se traduit par un mouvement de rotation alors que dans la zone de la partie écrasée du pneu il s'agit d'un mouvement de translation. Ces procédés connus présentent toutefois l'inconvénient que le signal d'accélération radiale dans le pneu n'est pas un signal simple sinusoïdal ou un signal rectangulaire en fonction du temps mais un signal rectangulaire qui, dans la zone d'entrée et de sortie de la partie écrasée du pneu, présente encore une augmentation de la force centripète et se combine à des vibrations en partie importantes provenant par exemple de la surface de la route, du profil des pneus, etc.... Exposé de l'invention et avantages A cet effet, la présente invention concerne un procédé de type défini ci-dessus : la détermination se faisant selon les étapes suivantes : - détection d'au moins un signal d'accélération associé à la rotation du pneu, la détection se faisant en particulier en continu, - formation d'une valeur moyenne à partir du signal d'accélération détecté, - comparaison du signal d'accélération détecté avec la valeur moyenne formée, et - détermination du maximum de signal d'accélération sur la base de la comparaison. Le procédé selon l'invention se caractérise en ce qu'il présente l'avantage d'être robuste pour la détection fiable pour l'entrée et la sortie à partir du signal de maximum d'accélérations caractéristiques, en particulier pour un pneu, sur la base d'un signal associé à la rotation du pneu à partir d'au moins un capteur, et qui correspond à une accélération. La détermination de maximum d'accélération peut ainsi se faire par la prise d'au moins un signal d'accélération associé à la rotation du pneu, cette prise se faisant en particulier en continu, avec formation d'une valeur moyenne à partir du signal d'accélération reçu, la comparaison du signal d'accélération détecté avec la valeur moyenne 3 formée et/ ou la détermination du maximum d'accélération sur la base de la comparaison établie. Selon l'invention, le maximum d'accélération peut également être une pointe d'accélération de courte durée ou une valeur de pointe d'accélération de courte durée. La valeur moyenne et l'autre valeur moyenne peuvent être déterminées par le même procédé. Il est également possible de déterminer différentes valeurs moyennes à l'aide de différents procédés. La valeur moyenne et l'autre valeur moyenne peuvent être déterminées à des instants différents. En particulier, l'autre valeur moyenne peut être déterminée à un instant ultérieur. Selon l'invention, on peut déterminer le début du maximum d'accélération en ce que le signal d'accélération détecté est supérieur à la valeur moyenne et que l'autre valeur moyenne est supérieure à la valeur de seuil prédéterminée. L'utilisation de différentes valeurs moyennes différentes les unes des autres ainsi que l'exploitation des rapports des valeurs moyennes entre elles, augmente la fiabilité de la détermination. Dans un exemple de réalisation avantageux, la surface d'appui d'un pneu est déterminée par le début et la fin du maximum d'accélération détecté. Selon la présente invention, la surface d'appui du pneu désigne la surface du pneu qui est en contact avec la chaussée. Un autre aspect de l'invention concerne un dispositif pour déterminer un maximum d'accélération en particulier pour un pneu sur la base d'un signal délivré par un capteur associé à la rotation du pneu qui correspond à une accélération. Un autre aspect de l'invention concerne un programme destiné à être mis en oeuvre par un ordinateur ou un appareil de commande pour exécuter le programme ci-dessus. De plus, l'invention concerne un support de données sur lequel est mémorisé un programme pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention. Dessins L'invention sera décrite ci-après plus en détail à l'aide d'un exemple de réalisation représenté aux figures. Ainsi : - la figure 1 est une représentation schématique d'une roue équipé d'un capteur d'accélération, - la figure 2 est une représentation schématique de signaux d'accélération détectés, - la figure 3 est une autre représentation schématique de signaux d'accélération détectés, - la figure 4 est un diagramme d'état du procédé selon l'invention, et - la figure 5 est un schéma bloc d'un circuit. Description d'exemples de réalisation de l'invention La figure 1 représente schématiquement une roue 11 d'un véhicule automobile (non représenté) qui roule sur le sol 13. Un capteur d'accélération 12 est installé sur la roue 11. La roue se compose d'une jante et d'un pneu. Le capteur est appliqué sur ou dans le pneu. Le capteur peut être un module de capteurs qui comporte également, en plus d'un capteur d'accélération 12, un capteur de pression et/ou un capteur de température. L'accélération de pesanteur (g) agit sur la roue 11 et le capteur d'accélération 12. Lors de la rotation de la roue 11, une force centripète 12a agit sur le capteur d'accélération 12 au delà de la surface d'appui du pneu, dans la direction radiale. Cette force centripète 12a est proportionnelle à la vitesse de rotation de la roue 11. Dans la zone de la surface d'appui du pneu, le mouvement de rotation du capteur 12 se transforme en un mouvement linéaire le long du sol 13, seule l'accélération de pesanteur (g) agissant alors sur le capteur 12. La figure 2 représente la courbe du signal d'accélération délivré par le capteur 12. Le signal d'accélération représenté est inversé par rapport à l'accélération radiale propre. L'amplitude du signal est proportionnelle à la vitesse de rotation de la roue 11. Le temps est représenté en abscisses du diagramme représenté à la figure 2. En ordonnées du diagramme représenté à la figure 2, on a représenté l'accélération sous la forme de multiples de l'accélération de gravité (g). La référence 21 désigne la durée d'une rotation de roue. Comme cela a 4 déjà été mentionne, le mouvement de rotation du capteur 12 dans la zone de la surface d'appui du pneu se transforme en un mouvement linéaire le long du sol 13. Ce mouvement linéaire perdure jusqu'à ce que le capteur 12 quitte à nouveau la zone de la surface d'appui du pneu. 5 Pendant le déplacement linéaire, seule agit sur le capteur 12 l'accélération de pesanteur de 1g. La longueur, respectivement la durée pendant laquelle le capteur se trouve dans un mouvement linéaire est désignée par la référence 22. La référence 23 désigne la direction de rotation de la roue 11. La référence 24 désigne la courbe du signal d'accélération délivré par le capteur 12. La référence 25 désigne la valeur moyenne du signal d'accélération délivré par le capteur 12. Dans un mode de réalisation préférentiel, on forme une valeur moyenne sur une longue période adc_mean par l'addition de n valeurs mesure et la somme est par la suite dévissée par le nombre n. Le nombre (n) est un entier naturel pris dans la plage de 100 ù 1000 de préférence dans la plage de 200 ù 875, et encore plus avantageusement dans la plage de 300 ù 750 et encore plus avantageusement il est égal à 500. La valeur mesurée actuelle adc est ensuite comparée avec la moyenne adc_mean. Si la valeur actuelle adc est inférieure à la valeur moyenne adc_mean, on poursuit la comparaison avec les valeurs de mesure prises en suite. Cela est répété jusqu'à la (n+n)e mesure, par exemple 500+500=1000. En même temps, les valeurs de mesure se suivant de (n+ 1) à (n+n), par exemple de 501 à 1000, sont additionnées. Ensuite, on forme à nouveau une moyenne adc_mean sur une longue période à partir des (n) valeurs mesurées suivantes de (n+ 1) à (n+n), par exemple de 501 à 1000 et celles-ci peuvent être comparées pour le contrôle de plausibilité avec les valeurs moyennes sur une longue période adc_mean, déterminées précédemment. Après que la valeur de mesure d'ordre (n+n) soit obtenue et comparée, on divise la somme des valeurs mesurées de (n+ 1) à (n+n), par exemple de 501 à 1000, par le nombre (n) de valeurs mesurées, par exemple 500 ; il sert de nouvelle valeur moyenne sur une longue période adc_mean pour être comparée avec la (2n+1)ième valeur mesurée et les valeurs mesurées suivantes. 6 De manière alternative à ce procédé, on peut déterminer une valeur moyenne glissante. La figure 3 montre de manière analogue à la figure 2, la courbe du signal d'accélération délivré par le capteur 12. Le signal d'accélération représenté est inversé par rapport au signal d'accélération radiale proprement dit. La référence 31 désigne la valeur moyenne adc_mean déterminée comme décrit précédemment. Une valeur moyenne de courte période adc_mean_short est déterminée après le dépassement de la valeur moyenne adc_mean, la valeur moyenne de courte période adc_mean_short étant construite à partir d'un nombre plus réduit (m) de valeurs mesurées. On a m Si la valeur de mesure actuelle adc passe en dessous de la valeur moyenne adc_mean, on a une détection d'erreur 36, c'est-à-dire qu'il n'y a pas de maximum d'accélération. On considère qu'on a quitté le flanc 34 montant du maximum d'accélération aussitôt qu'une valeur de seuil 32 est dépassée. Comme l'accélération dans la surface d'appui est d'environ 1g, alors la valeur de seuil devrait se trouver au-dessus, par exemple 5g. Si la valeur mesurée actuelle adc retombe à nouveau en dessous de la valeur moyenne adc_mean, alors on détecte le pied 35 du second pic. De manière alternative à la valeur actuelle mesurée adc, on peut également utiliser des valeurs moyennes de courte période adc_mean_short pour augmenter la fiabilité. La figure 4 montre un diagramme d'état du procédé selon l'invention. Après l'initialisation du procédé au pas 41, le procédé se trouve à l'état 42 qui indique que le capteur est à l'extérieur de la surface d'appui. Aussi longtemps que la valeur mesurée adc est inférieure à la moyenne de longue durée adc_mean, alors le procédé reste dans l'état 42 ; si la valeur mesurée adc est supérieure à la moyenne longue durée adc_mean, alors le capteur est dans la zone de la surface d'appui le procédé passe à l'état 44. A l'état 44, on détecte un flanc ascendant. Aussi longtemps que la valeur moyenne de courte durée adc_mean_short est inférieure à la valeur de seuil flat_treshold, le 7 procédé reste dans l'état 44. Si la valeur moyenne de courte durée adc_mean_short passe en dessous de la valeur moyenne de longue durée adc_mean, alors le procédé retourne à l'état 42. Si toutefois, la valeur moyenne de courte durée adc_mean_short est supérieure à la valeur de seuil flat_treshold, alors on actionne la détermination de surface d'appui et le procédé passe à l'état 46 c'est-à-dire que le capteur se trouve dans la zone de la surface d'appui. Le procédé conserve cet état aussi longtemps que la valeur mesurée adc est supérieure ou égale à la moyenne de longue durée adc. Si la valeur mesurée adc passe en dessous de la valeur moyenne longue durée adc_mean, alors on détermine la fin de la surface d'appui et le procédé retourne à l'état final 42. La figure 5 montre un schéma bloc d'une variante d'un mode de réalisation basé sur un programme du dispositif 50 proposé pour la détection de maximum d'accélérations dans les pneus. Le disposition proposé comporte une unité de calcul PU 51 qui peut être n'importe quel processeur ou ordinateur avec une unité de commande, l'unité de commande réalisant des commandes basées sur des routines d'un programme mémorisé dans une mémoire MEM 52. Les ordres de programmes sont recherchés dans la mémoire 52 et chargés dans l'unité de commande de l'unité de calcul 51 pour réaliser les pas de calcul des fonctions décrites ci-dessus en références aux figures 2a ù c. Ces étapes de traitement peuvent être réalisées sur la base de données d'entrée DI pour obtenir des données de sortie DO, des données d'entrée pouvant correspondre à au moins à un signal d'accélération associé à la rotation du pneu et les données de sortie DO correspondant à au signal correspondant à une variation de la surface d'appui du pneu. L'invention décrit un procédé et un dispositif pour la détermination de maximum d'accélération en particulier pour un pneu sur la base d'un signal délivré par un capteur associé à la rotation du pneu qui correspond à une accélération ; la détermination se fait au moins par les étapes suivants : - détection d'au moins un signal d'accélération associé à la rotation du pneu, la détection se faisant en particulier en continu, 8 - formation d'une valeur moyenne à partir du signal d'accélération détecté, - comparaison du signal d'accélération détecté avec la valeur moyenne formée, et - détermination du maximum de signal d'accélération sur la base de la comparaison. Il est à remarquer que les solutions proposées selon les modes de réalisation ci-dessus peuvent être implémentées dans les blocs de fonction correspondants sous la forme de modules de programme et/ou de modules de matériel. En outre, la présente invention ne se limite pas aux modes de réalisation cités ci-dessus, mais peut également être utilisées pour d'autres modules de capteur. La description ci-dessus, montre directement qu'il s'agit de mode de réalisation préférentiels décrits à titre d'exemple, laissant place à différentes variations sans sortir du cadre de l'invention.20 REVENDICATIONS1 °) Procédé pour déterminer un maximum d'accélération en particulier pour un pneu (11) à partir d'un signal (24, 33) délivré par un capteur (12) et associé à la rotation du pneu et correspondant à une accélération, caractérisé en ce que la détermination se faisant selon les étapes suivantes : - détection d'au moins un signal d'accélération (24, 33) associé à la rotation du pneu (11), la détection se faisant en particulier en continu, - formation d'une valeur moyenne (25, 31) à partir du signal d'accélération détecté, - comparaison du signal d'accélération (24, 33) détecté avec la valeur moyenne formée (25, 31), et - détermination du maximum de signal d'accélération sur la base de la comparaison. 2°) Procédé selon la revendication 1, dans lequel l'étape de détermination du maximum d'accélération comprend : - la formation d'une autre valeur moyenne à partir du signal d'accélération détecté (24, 33), - comparaison de l'autre valeur moyenne ainsi formé avec une valeur de seuil (32) prédéterminée, - comparaison du signal d'accélération (24, 33) détecté avec la valeur moyenne formée (25, 31), et - détermination du maximum d'accélérations sur la base des comparaisons réalisées. 3°) Procédé selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le début du maximum d'accélération est caractérisé en ce que le signal d'accélération détecté (24, 33) est supérieur à la valeur moyenne et que l'autre valeur moyenne est supérieure à la valeur de seuil (32) prédéterminée. 5 10 1510 4°) Procédé selon les revendications 1, caractérisé en ce que la fin du maximum d'accélération (25, 31) est caractérisée par le passage en dessous de la valeur moyenne. 5°) Procédé selon les revendications 1, caractérisé en ce que la fin du maximum d'accélération (25, 31) est caractérisée par le passage en dessous de l'autre valeur moyenne. 6°) Procédé selon la revendications 1, caractérisé en ce qu' une erreur est affichée lorsque l'autre valeur moyenne est inférieure à la valeur moyenne. 7°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la surface d'appui d'un pneu est déterminée par le début (34) et la fin (35) du maximum d'accélération détecté. 20 8°) Dispositif pour déterminer un maximum d'accélération en particulier pour un pneu sur la base d'un signal (24, 33) détecté par un capteur (12) associé à la rotation du pneu (11) qui correspond à une accélération, 25 caractérisé en ce qu'il comprend : - une unité de détection pour détecter au moins un signal d'accélération (24, 33) associé à la rotation du pneu en continu, - une unité de calcul pour former une valeur moyenne (25, 31) à partir du signal d'accélération détecté, 30 - une unité d'exploitation qui reçoit des signaux de l'unité de détection et de l'unité de calcul et détermine le maximum d'accélérations sur la base des signaux reçus. 9°) Dispositif selon la revendication 8, 35 caractérisé en ce quel'unité d'exploitation contient les moyens suivants : - moyen pour comparer le signal d'accélération détecté (24, 33) avec la valeur moyenne formée (25, 31), - moyen pour comparer le signal d'accélération (24, 33) détecté avec 5 l'autre valeur moyenne formée, et - moyen pour comparer l'autre valeur moyenne une la valeur de seuil prédéterminée (32). lo 15