Brevet FR2953766A1 — publié le 20110617

L'invention concerne un procédé de réglage d'une base de temps pour le déclenchement de mesures dans chaque unité roue d'un système de contrôle de la pression des pneumatiques, du type connu sous la dénomination TPMS (initiales de « Tire Pressure Monitoring System » en langue anglaise). Dans un système TPMS, les mesures de pression sont effectuées dans un module embarqué dans chaque pneu testé, dite unité roue. Cette unité comporte des capteurs de pression et de température, une mémoire, une alimentation autonome sous forme de pile et un circuit de commande qui reçoit les signaux de ces composants pour transmettre des données à une unité centrale, en liaison avec un circuit d'émission. Une horloge interne au circuit de commande de chaque unité roue cadence les tâches de l'unité et, en particulier, déclenche périodiquement les mesures de pression. Les valeurs mesurées et mémorisées sont transmises périodiquement par le circuit d'émission par radiofréquence (ci-après RF) à l'unité centrale pour une analyse comparative entre les pressions des quatre pneus. Afin de corréler sans erreur les mesures de pression mémorisées et l'identification des pneus correspondants, un cadencement précis des émissions est nécessaire, d'autant plus que le signal est émis avec une faible intensité afin de réduire les coûts de transmission. La transmission des signaux vers l'unité centrale, effectuée par le circuit d'émission à une fréquence définie avec précision - 433,92 MHz en Europe avec une tolérance stricte de +1- 50 kHz est donc cadencée par une horloge précise, en général une horloge à quartz. A des fins de réduction de coûts, le circuit de commande de signal possède une base de temps d'horloge réglée par un circuit oscillateur à basse, voire très basse, fréquence dit circuit LFO (initiales de Low Frequency Oscillator en langue anglaise). Or, ce type de circuit génère des variations de période non négligeables, voire importantes, c'est-à-dire pouvant atteindre +1- 20 à 30%. Cette incertitude nécessite de prendre en compte une réduction potentielle importante de durée de vie de la pile, à savoir 10 ans au lieu des 14 ans de durée de conception. L'invention vise à résoudre ce problème de dérives du circuit basse fréquence 30 LFO sans augmentation de coût, tout en permettant une utilisation de la pile de manière optimum dans sa durée. Pour ce faire, l'invention se fonde sur une analyse des déclenchements des capteurs en liaison avec la température interne du pneu. Il est apparu en effet qu'une variation de température significative de l'air contenu à l'intérieur d'un pneu, par exemple 35 au-delà d'un certain seuil, correspondait à des traitements du pneu liés à un comportement ou à des conditions de conduite particuliers pouvant induire une variation significative dans la base de temps du circuit de commande. Une telle corrélation a été constatée par exemple lors de freinages brusques ou d'accélérations importantes. Plus précisément, l'invention a pour objet un procédé de réglage d'une base de temps d'une unité roue d'un système de contrôle de la pression des pneumatiques. Chaque unité roue comporte au moins des capteurs de pression et de température d'un pneumatique en liaison avec un circuit de commande de signal, les capteurs étant activés selon une base de temps de circuit LFO intégrée au circuit de commande. Cadencé par une horloge à haute précision, un circuit d'émission RF de chaque unité roue transmet des données mémorisées ainsi qu'un identifiant de l'unité roue à une unité centrale du système. Dans chaque unité roue, une variation entre une température mesurée et une température de référence antérieurement mesurée est comparée à un seuil de variation et une dérive entre les périodes de la base de temps du circuit LFO et de l'horloge de transmission est déterminée. Si la variation de température est supérieure à ce seuil, la dérive est prise en compte pour synchroniser la base de temps sur la période de l'horloge. Il est alors possible de calibrer le circuit oscillateur LFO sur l'horloge à quartz. Un tel calibrage consiste à mesurer le nombre de cycles de l'horloge à quartz contenu dans un cycle de l'horloge LFO. Ce nombre permet de déterminer la durée réelle de la période délivrée par le circuit LFO. La connaissance de cette durée permet de respecter les lois d'émission par exemple, la loi US d'homologation édictée par la Commission Fédérale de Communication US (en abrégé FCC) impose une durée de silence entre deux émissions RF égale à exactement trente fois la durée d'émission qui précède. Dans ces conditions, la précision de la base de temps du circuit LFO peut atteindre +1- 1%, au lieu de +1- 20 à 30%, et la durée de vie de la pile gagne au moins 15 %. Selon des modes de mise en oeuvre particuliers • le seuil de variation est sensiblement égal ou à supérieur 10°C ; la dérive est calculée en rapportant, pendant une durée donnée, le nombre de périodes de la base de temps de l'horloge de transmission au nombre 30 de périodes du circuit LFO • la température ayant provoqué un réglage de base de temps sert de référence pour calculer la prochaine variation de température a comparer au seuil de variation ; • la base de temps est réglée lorsque la pression du pneumatique présente 35 également une variation supérieure à un seuil donné. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui suit et qui se rapporte à un exemple détaillé de réalisation, en référence aux figures annexées qui représentent, respectivement la figure 1, un bloc diagramme d'unité roue d'un système TPMS ; la figure 2, un diagramme logique de traitement des données selon l'invention pour régler la base de temps de chaque unité roue: En référence au bloc diagramme de la figure 1, un exemple d'unité roue 10 montée sur la valve d'un pneumatique de véhicule comporte un circuit de commande 12 (c'est à dire une unité de traitement numérique ou un processeur élémentaire), qui reçoit 10 des signaux provenant des capteurs de température 14 et de pression 16. L'unité roue comporte également une mémoire 18, un circuit d'émission RF 20 de données vers une unité centrale du véhicule (non représentée) par une antenne RF 21. Une pile bouton 22 alimente l'ensemble des composants via le circuit de commande 12. D'autres composants comme un capteur d'accélération peuvent également être prévus: 15 Le circuit de commande 12 active les capteurs 14 et 16 selon une cadence définie par un circuit LFO 24. Dans l'exemple, la fréquence du circuit oscillateur 24 est de 1 kHz. Les mesures sont numérisées et stockées dans la mémoire 18 et transmises, via le circuit de commande 12 au circuit d'émission 20. Le circuit 20 comprend une horloge à quartz 26 qui cadence avec précision l'émission des valeurs des mesures des capteurs 20 ainsi que l'identifiant du pneu concerné. La fréquence de l'horloge à quartz est ici de 13 MHz. L'émission est de faible intensité afin de limiter les consommations d'énergie et allonger la durée de vie de la pile 22. Dans l'exemple de réalisation, une émission RF est transmise toutes les 16 secondes afin de respecter les normes concernant les durées d'émission. 25 Les dérives du circuit LFO sont corrigées par réglage de sa période sur celle du quartz qui présente une grande régularité de vibration: Ce réglage est effectué selon l'invention dans le cas où la variation de température interne du pneu dépasse 10°C. Une telle variation peut se produire lors de changements brusques et/ou importantes du comportement de la roue, par exemple en 30 cas de freinage ou d'accélération. Pour compenser les dérives du circuit oscillateur LFO 24, la prise en compte de la température intervient, au niveau du circuit de commande 12, par une boucle numérique de commande qui utilise les moyens de calcul élémentaire du processeur. Le diagramme logique illustré à la figure 2 présente une telle boucle de 35 commande. La mesure de la température Ti du pneu est numérisée par un convertisseur et entrée dans une boucle numérique à l'étape 100. La température de d'air à l'intérieur d'un pneumatique peut varier d'environ 30°C. Selon les conditions de conduite et le comportement du conducteur, cette température peut varier également dans le temps de manière importante, par exemple entre -40 et +120°C. Une variation AT, entre la température mesurée T; et une température de référence antérieurement mesurée, ici la température précédente T;_,, est comparée à un seuil de variation AT, 10°C dans l'exemple de réalisation (pavé de comparaison 120). Si cette variation ATi est supérieure ou égale au seuil de 10°C dans l'exemple, une étape de synchronisation 140 de la base de temps du circuit LFO 24 est déclenchée. A cette étape, un coefficient de dérive Cd du circuit LFO est alors calculé en mesurant dans un compteur le nombre d'impulsions de l'horloge à quartz dans une période du circuit LFO, par exemple sur mille périodes de temps. Cette mesure fournit en temps réel une valeur Cd de 11 500 (pour l'exemple choisi). Par comparaison à la valeur théorique Cdo de ce coefficient, ici 13 000, la dérive est de - 11, 5 % dans l'exemple. Cette dérive est alors prise en compte dans l'étape de synchronisation 140 afin de compenser la variation de la période du circuit LFO. Pour ce faire, la durée pendant laquelle chaque mesure est effectuée est ajustée proportionnellement au coefficient Cd afin de respecter la cadence d'émission RF, ici toutes les 16 secondes. Ainsi, dans cet exemple, la durée de mesure est réduite de 11,5%. La température Ti sert ensuite de référence pour calculer la prochaine variation de température AT;+1 à comparer au seuil de variation AT (étape 120). L'invention n'est pas limitée aux exemples décrits ou représentés. Il est par exemple possible d'appliquer l'invention sur d'autres circuits que les circuits LFO.