Brevet FR2949382A1 — publié le 20110304

Système de surveillance de pression de pneumatiques à calculateur embarqué sur une roue du véhicule L'invention concerne les systèmes de surveillance de pression des pneus de véhicules automobiles et plus précisément de tels systèmes lorsque capables de localiser automatiquement le pneu présentant une pression insuffisante. Dans un système de surveillance de la pression des pneumatiques, on équipe chaque pneumatique d'un capteur de pression et d'un émetteur radiofréquence, lequel émet une donnée de pression de pneu , i.e. ou bien un valeur de pression ou bien une indication de pression insuffisante. L'émetteur émet en outre un code identificateur qui permet de le discriminer des émetteurs des autres pneus. Aussi il suffirait a priori d'apparier chaque code d'émetteur avec une donnée de localisation mémorisée de manière centrale dans le véhicule, cette étape étant faite sur chaîne de montage, pour pouvoir indiquer au tableau de bord quel pneu est défaillant. Ceci ne tient pas compte des divers changements de pneus, interversions, équipements et deséquipements en pneus neige, etc. ... intervenant au cours de la vie du véhicule. Aussi il est souhaitable d'équiper les véhicules de moyens réalisant une localisation automatique du pneu envoyant un signal de pression donné. Dans cette approche, et partant du principe que les quatre roues d'un véhicule ne tournent pas à la même vitesse pour différentes raisons (virages, gonflages différents, état du terrain, etc.), et partant du principe que l'on dispose d'une vitesse exacte de rotation d'une roue bien identifiée grâce aux équipements ABS û système anti-blocage des roues- ou ESP û système de correction de trajectoire -, on a proposé de profiter des variations périodiques de l'ampleur du signal reçu des capteurs de pression, pour dater ces relevés périodiques au cours de la période et en déduire une valeur de vitesse de roue par un autre biais que le système ABS, cette fois en association avec le code de chaque émetteur de pneumatique. II suffit alors de corréler les vitesses de roues obtenues par les capteurs ABS ou ESP avec les vitesses de roues obtenues par le biais des signaux de capteurs de pression pour associer un identifiant de roue avec une localisation de roue. Ce principe, qui se fonde sur l'analyse des périodes des signaux de pression, reste d'une complexité de traitement telle qu'elle le rend peu adaptable à certains véhicules. De plus, les signaux transmis par l'émetteur de la valve vont devoir présenter un calibrage tel qu'ils soient lisibles et traitables par le véhicule, d'où des problèmes de compatibilité entre roues/pneumatiques et véhicules, rendant ce principe peu robuste aux aléas de maintenance des véhicules. L'invention vise un moyen de localisation automatique de pneu surveillé par comparaison de vitesse ABS et de vitesse déduite d'un paramètre originaire du pneumatique, lequel moyen soit plus simple de mise en oeuvre, d'une plus grande adaptabilité à divers types de véhicules, d'un coût réduit, et d'une meilleure fiabilité de localisation que les systèmes connus. Ce but est atteint selon l'invention grâce à système de surveillance de la pression des pneumatiques d'un véhicule automobile, comprenant un capteur de pression, sur chaque roue du véhicule ainsi qu'un module central de surveillance de pression (16), un émetteur de signaux radiofréquence sur chaque roue du véhicule pour émettre une indication de pression et un identifiant de roue au module central de surveillance de pression un module de localisation d'au moins une roue du véhicule, le système comportant en outre un calculateur) établissant une valeur indicative de la vitesse angulaire de la roue à partir d'un signal périodique délivré par un capteur embarqué sur la roue ainsi qu'un capteur de déplacement angulaire de la roue de sorte que le module de localisation effectue une mise en corrélation entre deux valeurs indicatives de vitesse angulaire de roues obtenues respectivement à partir du signal périodique délivré par le capteur embarqué sur la roue et à partir du capteur de déplacement angulaire de roue, caractérisé en ce que le calculateur établissant une valeur indicative de la vitesse angulaire de la roue à partir d'un signal périodique délivré par un capteur embarqué sur la roue est un calculateur embarqué sur la roue du véhicule de sorte que la valeur indicative de la vitesse angulaire de la roue établie par ce calculateur , est transmise par l'émetteur radiofréquence de la roue à destination du module de localisation D'autres caractéristiques, buts et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre, faite en référence aux figures annexées sur lesquelles : - la figure 1 représente schématiquement un système de surveillance de pression de pneu selon l'invention, - la figure 2 illustre sous la forme d'un diagramme un premier mode de réalisation de l'invention dans lequel on mesure une durée séparant deux franchissements de seuils, - la figure 3 illustre sous la forme d'un diagramme un deuxième mode de réalisation de l'invention dans lequel on compte un nombre de franchissements de seuil pendant une durée donnée. De manière connue en soi et tel que représenté à la figure 1, le système décrit ici repose sur l'utilisation d'un jeu de quatre capteurs de rotation angulaire 11, 12, 13, 14 préexistants dans un système antiûblocage de roues �ABS �, et sur la comparaison d'une valeur indicative de vitesse de roue telle que obtenue à partir de chacun des capteurs ABS avec d'autres valeurs pour en déduire l'emplacement des roues. Tel qu'on le verra ci-après, les capteurs ABS de rotation de roue 11, 12, 13, 14 et transmettent à un calculateur ABS centralisé 15 des signaux qui peuvent inclure une valeur indicative de la de vitesse angulaire, telle que la valeur de la vitesse angulaire elle-même en nombre de tours par seconde, une mesure de la période de rotation de la roue ou de la fréquence de rotation de la roue, ou être un signal brut à partir duquel il sera nécessaire de faire une datation, un calibrage, ou encore un filtrage afin d'obtenir une valeur indicative de la vitesse angulaire de roue, tel qu'un simple train d'impulsions dont chacune des impulsions correspond à un tour de roue. Une roue est présentement considérée comme un ensemble formé de la jante et du pneu. A partir du signal reçu des différents capteurs de rotation de roue 11, 12, 13, 14, le calculateur ABS 15 transmet quatre valeurs de vitesse angulaire instantanée de roue à un module de surveillance de pression 16 formant également localisateur de roue. Le module localisateur 16 reçoit quant à lui d'autres signaux 21, 22, 23, 24 provenant de quatre émetteurs de roue 31, 32, 33, 34 dotés de moyens de mesure de paramètres de roue tels que la pression des pneus afin d'émettre ces paramètres de roue vers le module de surveillance et de localisation de roue 16. Ces émetteurs de roue 31, 32, 33, 34 sont placés sur la jante ou le pneu d'une roue donnée, et typiquement intégrés avec une valves électronique qui, outre ses fonctions de gonflage et maintien de ce dernier, présente un équipement électronique de mesure de la pression et d'émission de la valeur de pression par radiofréquence. Le module de surveillance 16 met en oeuvre une comparaison de la valeur de pression relevée avec un niveau minimal de pression. Il peut également ne faire qu'afficher la valeur de pression relevée. Dans une variante le module de surveillance peut ne consister qu'en un module d'affichage de signal binaire de pression correcte respectivement incorrecte, le signal binaire étant lui-même reçu tel quel de l'émetteur de roue 31, 32, 33, 34. La module de surveillance et de localisation 16 présente à l'effet de réception de ces signaux radiofréquence une antenne de réception qui peut être utilisée également pour la réception d'autres types de signaux tels qu'un signal de commande d'ouverture des portes du véhicule. Selon le mode de réalisation décrit ici, chacun des émetteurs 31, 32, 33, 34 inclut un accéléromètre, connu en soi et habituellement utilisé pour connaître le sens de rotation de la roue. Cet accéléromètre délivre un signal d'accélération périodique S, tel que représenté à la figure 1. La périodicité de cette accélération, qu'elle soit mesurée tangentiellement ou radialement à la roue, est due essentiellement à la présence du vecteur gravité. Bien qu'on utilise ici un signal périodique d'accélération, d'autres types de signaux périodiques peuvent être obtenus sur la roue, comme par exemple un signal de pression, de déplacement, de déformation. Le signal périodique, ici une sinusoïde, peut également être un signal carré ou même un train d'impulsions dont chacune des impulsions est obtenue par exemple pour une position angulaire donnée de la roue. La périodicité du signal périodique traité par le calculateur peut être dûe à une périodicité d'une information telle que générée par le capteur lui-même, comme c'est le cas pour une mesure d'accélération qui est périodique par l'existence même de la gravité terrestre. Cette périodicité peut également être dûe à une déformation périodique du signal généré par le capteur, par exemple une déformation dûe à un déplacement latéral du capteur dûe à la déformation du pneu, ou encore à une perturbation du signal de sortie du capteur dûe à la proximité de la surface de la route à chaque révolution de roue. En outre, le signal périodique traité par le calculateur peut en variante inclure différentes composantes périodiques, lesquelles peuvent être des signaux périodiques par la nature de la mesure et/ou des signaux périodiques par déformation de signal. Chaque roue est ici équipée d'un calculateur, préférentiellement intégré à l'émetteur 31, 32, 33, 34, et également dans la valve de la roue, qui analyse le signal périodique et délivre à partir de ce dernier une valeur numérique indicative de la vitesse angulaire de la roue. La périodicité du signal périodique traité par le calculateur peut être due à une périodicité d'une information telle que générée par le capteur lui-même, comme c'est le cas pour une mesure d'accélération qui est périodique par l'existence même de la gravité terrestre. Cette périodicité peut également être due à une déformation périodique du signal généré par le capteur, par exemple une déformation due à un déplacement latéral du capteur due à la déformation du pneu, ou encore à une perturbation du signal de sortie du capteur due à la proximité de la surface de la route à chaque révolution de roue. En outre, le signal périodique traité par le calculateur peut en variante inclure différentes composantes périodiques, lesquelles peuvent être des signaux périodiques par la nature de la mesure et/ou des signaux périodiques par déformation de signal. Dans le présent mode de réalisation, le calculateur 31a, 32a, 33a, 34a, contient en mémoire une valeur de seuil d'accélération Sa choisie pour être franchie à la hausse par le signal périodique d'accélération S à chaque tour de roue. Le calculateur 31a, 32a, 33a, 34a échantillonne le signal d'accélération périodique S selon une fréquence d'échantillonnage f et stocke les valeurs successives ainsi échantillonnées dans des zones mémoires dédiées. Le calculateur 31a, 32a, 33a, 34a compare ensuite chaque valeur ainsi échantillonnée à la valeur seuil Sa, et identifie les échantillons correspondant à un franchissement de la valeur seuil Sa. Une fois deux valeurs S1 et S2 du signal S correspondant à un franchissement du seuil Sa identifiées, le calculateur compte les nombres de valeurs échantillonnés qui séparent les deux valeurs S1 et S2, et en déduit une durée T correspondant à la durée nécessaire pour que la roue effectue un tour de roue. Cette durée T peut constituer la valeur indicative de la vitesse angulaire de roue telle que transmise ensuite au localisateur 16. En variante, le calculateur de roue peut effectuer une inversion de T pour en déduire la fréquence de rotation de la roue, ou encore multiplier cette fréquence par une constante pour une conversion en valeur angulaire, ou encore multiplier cette fréquence par une valeur métrique de circonférence de la roue pour obtenir une valeur de vitesse linéaire de roue dans le référentiel de la route. La valeur indicative de vitesse est ensuite transmise par l'émetteur de roue par radiofréquences à destination du localisateur 16. Le localisateur 16 compare alors chaque valeur indicative de vitesse de roue telle qu'obtenue depuis les émetteurs 31, 32, 33, 34 avec les valeurs indicatives de vitesse de roue telles qu'obtenues par les capteurs de vitesse de roue 11, 12, 13, 14 du système ABS afin d'associer les vitesses de roues correspondant à la même roue au sein de chacun de ces lots de quatre valeurs indicatives de vitesse. Par exemple, le localisateur rangera dans chacune des séries les quatre vitesses par ordre croissant et établira les couples de vitesses dont les deux vitesses correspondent au même ordre dans la série. Bien entendu, le présent système peut être mis en oeuvre roue par roue, c'est-à-dire par comparaison au sein du localisateur entre deux valeurs indicatives de vitesse d'une roue donnée et ainsi obtenues par deux moyens différents, puis par discrimination quant à la correspondance ou non des deux vitesses. Selon un autre mode de réalisation représenté à la figure 3, le calculateur de roue effectue un échantillonnage du signal S, et mémorise le signal S échantillonné pendant une période de temps qui est préétablie de façon à ce que le signal S franchisse le seuil Sa avec un nombre d'occurrences variable, préférentiellement variant entre 2 et 20, selon que la roue est à vitesse rapide ou lente, et permettant par l'obtention de ce nombre d'occurrences de discriminer les différentes roues pour une même vitesse du véhicule. Dans ce mode de réalisation, la durée d'observation est par exemple de 20 fois la période de révolution d'une roue à vitesse moyenne du véhicule. Le calculateur identifie ensuite les différents franchissements de seuil S1, S2, ...Sn apparaissant cours de la période d'observation et mémorise le nombre de ces franchissements de seuil. La valeur numérique de ce nombre de franchissements de seuil au cours de la période d'observation est ensuite communiqué tel quel au localisateur 16 en tant que valeur indicative de la vitesse angulaire de roue, le calculateur ayant à cet effet également connaissance de la durée d'observation. En variante le calculateur local 31a, 32a, 33a, 34a réalise un traitement supplémentaire sur ce nombre de franchissements de seuil afin de délivrer une autre valeur numérique indicative de la vitesse telle que la valeur de vitesse angulaire elle-même de la roue. Les franchissements de seuil décrits et détectés ici sont des franchissements de seuil à la hausse, mais le calculateur peut tout aussi bien être programmé pour détecter des franchissements de seuil à la baisse, ou encore à la hausse et à la baisse. Une variante consiste à compter un nombre de franchissements de 30 plusieurs valeurs de seuil afin d'obtenir un nombre d'occurrences des franchissements qui soit plus élevé pour une période d'observation donnée. La durée d'observation peut alors être choisie plus courte tout en permettant de discriminer efficacement entre les différentes roues. La corrélation entre valeur indicative de vitesse d'une roue, obtenue d'un côté par le capteur ABS et d'un autre côté par le calculateur embarqué sur la roue, est ensuite mise en oeuvre de la même façon que dans le mode de réalisation précédent. Ainsi, les valeurs indicatives de vitesse du système ABS étant corrélées à une roue localisée ab initio, et les valeurs indicatives de vitesse obtenues par les calculateurs embarqués sur les roues étant corrélés à un capteur de pression ab initio, la mise en corrélation des vitesses permet de mettre en corrélation un capteur de pression avec une localisation.15 REVENDICATIONS1. Système de surveillance de la pression des pneumatiques d'un véhicule automobile, comprenant un capteur de pression (31, 32, 33, 34) sur chaque roue du véhicule ainsi qu'un module central de surveillance de pression (16), un émetteur de signaux radiofréquence (31, 32, 33, 34) sur chaque roue du véhicule pour émettre une indication de pression et un identifiant de roue au module central de surveillance de pression (16), un module de localisation (16) d'au moins une roue du véhicule, le système comportant en outre un calculateur (31a, 32a, 33a, 34a) établissant une valeur indicative de la vitesse angulaire de la roue à partir d'un signal périodique délivré par un capteur (31, 32, 33, 34) embarqué sur la roue ainsi qu'un capteur de déplacement angulaire (11, 12, 13, 14) de la roue de sorte que le module de localisation (16) effectue une mise en corrélation entre deux valeurs indicatives de vitesse angulaire de roues obtenues respectivement à partir du signal périodique délivré par le capteur (31, 32, 33, 34) embarqué sur la roue et à partir du capteur de déplacement angulaire de roue (11, 12, 13, 14), caractérisé en ce que le calculateur (31a, 32a, 33a, 34a) établissant une valeur indicative de la vitesse angulaire de la roue à partir d'un signal périodique délivré par un capteur embarqué sur la roue (31, 32, 33, 34) est un calculateur embarqué sur la roue du véhicule de sorte que la valeur indicative de la vitesse angulaire de la roue établie par ce calculateur (31a, 32a, 33a, 34a) est transmise par l'émetteur radiofréquence (31, 32, 33, 34) de la roue à destination du module de localisation (16). 2. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que le signal périodique délivré par le capteur est un signal qui contient au moins une information périodique générée par le capteur (31, 32, 33, 34). 3. Système selon la revendication 2, caractérisé en ce que le capteur embarqué sur la roue (31, 32, 33, 34) est un accéléromètre et l'information périodique générée par le capteur est une mesure d'accélération. 4. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le calculateur (31a, 32a, 33a, 34a) établissant une valeur indicative de la vitesse angulaire de la roue à partir d'un signal périodique (S) délivré par un capteur embarqué sur la roue (31, 32, 33, 34) compare des valeurs dudit signal périodique délivré par le capteur disposé sur la roue avec un seuil pré-établi (Sa) et mesure un durée séparant deux franchissements (t, t') du seuil pré-établi (Sa) par le signal périodique pour délivrer la valeur indicative de la vitesse angulaire de la roue à partir de la durée séparant ces deux franchissements de seuil. 5. Système selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le calculateur (31a, 32a, 33a, 34a) mesure la durée séparant deux franchissements de seuil successifs. 6. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le calculateur (31a, 32a, 33a, 34a) compare des valeurs dudit signal périodique (S) délivré par le capteur (31a, 32a, 33a, 34a) disposé sur la roue avec un au moins un seuil pré-établi (Sa) pendant une durée pré-établie (Ti, T2), le calculateur identifie le nombre de franchissements (Si,..., Sn) du seuil (Sa) pendant la durée pré-établie (Ti, T2), et délivre une valeur indicative de la vitesse angulaire de la roue à partir du nombre de franchissements de seuil identifié pendant la durée pré-établie (Ti, T2). 7. Système selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le calculateur (31a, 32a, 33a, 34a) compare des valeurs dudit signal périodique délivré par le capteur disposé sur la roue avec plusieurs seuils pré-établis (Sa) pendant une durée pré-établie, et le calculateur identifie le nombre de franchissements des différents seuils pendant la durée pré-établie (Ti, T2). 8. Emetteur radiofréquence d'indication de pression de roue de véhicule automobile apte à être embarqué sur une roue du véhicule, incluant un capteur délivrant un signal périodique dépendant de la rotation de la roue, caractérisé en ce qu'il inclut également un calculateur (31a, 32a, 33a, 34a) établissant une valeur indicative de la vitesse angulaire de la roue a partir du signal périodique délivré par le capteur de sorte que la valeur indicative de lavitesse angulaire de la roue établie par ce calculateur (31a, 32a, 33a, 34a) est transmise par l'émetteur radiofréquence (31, 32, 33, 34) à destination du module de localisation. 9. Module de localisation d'émetteur d'indication de pression dans un véhicule automobile, le module de localisation (16) effectuant une mise en corrélation de deux valeurs indicatives de vitesse angulaire de roues obtenues respectivement à partir d'un signal périodique (S) délivré par un capteur embarqué sur la roue (31, 32, 33, 34) et à partir d'un capteur de déplacement angulaire de roue (11, 12, 13, 14), caractérisé en ce qu'il est prévu pour recevoir une valeur indicative de vitesse angulaire de roue obtenue à partir d'un signal périodique (S) délivré par un capteur embarqué sur la roue, calculée par un calculateur (31 a, 32a, 33a, 34a) embarqué sur la roue.15