Brevet FR2985014A1 — publié le 20130628

L'invention concerne un procédé de détermination de la longueur de l'empreinte sur le sol d'un pneumatique d'une roue d'un véhicule. De plus en plus de véhicules automobiles possèdent des systèmes de surveillance comportant des boîtiers électroniques montés sur chacune des roues des véhicules, intégrant des capteurs dédiés à la mesure de paramètres de fonctionnement, tels que pression, température... des pneumatiques équipant ces roues, et destinés à informer le conducteur de toute variation anormale du paramètre mesuré. Outre la mesure de ces paramètres classiques destinée à fournir une information directe sur des paramètres de fonctionnement des roues d'un véhicule, il est 10 également apparu intéressant de mesurer un autre paramètre consistant en la longueur de l'empreinte sur le sol des pneumatiques des roues du véhicule. La détermination de cette longueur d'empreinte sur le sol des pneumatiques fournit, en effet, une information utilisable à des fins diverses telles que notamment : - calcul de la charge sollicitant le pneumatique, 15 - fourniture d'un paramètre supplémentaire de gestion des calculateurs de freinage (ABS...) et d'anti-patinage, - détermination de l'état, en roulage ou à l'arrêt, du véhicule, - surveillance de la pression : diagnostic de dégonflage anormal d'un pneumatique lors d'une augmentation de l'empreinte mesurée. 20 A l'heure actuelle, une technique utilisée pour déterminer cette empreinte d'un pneumatique consiste, tel que décrit dans le brevet EP 2 090 862, à détecter les déformations que subit une zone circonférentielle d'un pneumatique lorsque cette dernière rentre en contact avec le sol puis quitte le sol, au moyen d'un capteur magnétique intégré dans chaque boîtier électronique du système de surveillance monté 25 sur la jante d'une roue d'un véhicule. La présente invention vise une autre technique plus spécifiquement destinée aux systèmes de surveillance dotés de boîtiers électroniques conçus pour être solidarisés sur la bande de roulement à l'intérieur des pneumatiques, et a pour objectif principal de fournir un procédé de détermination de l'empreinte sur le sol d'un pneumatique très 30 performant en termes de fiabilité et de robustesse, dont la mise en oeuvre génère, en outre, dans le cadre de tels systèmes de surveillance, un faible coût de revient global. A cet effet, l'invention vise un procédé de détermination de la longueur de l'empreinte sur le sol d'un pneumatique d'une roue d'un véhicule, selon lequel : - on positionne un capteur de mesure de l'accélération radiale de la roue à 35 l'intérieur du pneumatique, sur la bande de roulement du dit pneumatique, - on échantillonne les valeurs mesurées par le capteur de mesure avec une période d'échantillonnage adaptée pour permettre de détecter des variations de l'accélération radiale correspondant soit à un front descendant soit à un front montant de la courbe de valeurs mesurées, - on effectue les mesures durant un laps de temps adapté pour détecter au moins trois fronts successifs, - on déduit la longueur de l'empreinte Lfp du pneumatique sur le sol de la longueur du secteur s'étendant entre un front descendant et un front montant successifs, - on calcule une longueur de révolution Lr correspondant à la longueur du secteur séparant deux fronts successifs de même sens, - et on soumet la validation du résultat du calcul de l'empreinte sur le sol Lfp à au moins une condition de plausibilité de la valeur mesurée Lr de la longueur de révolution. Le procédé selon l'invention consiste donc à exploiter les mesures d'un capteur de mesure de l'accélération radiale d'une roue positionné sur la bande de 15 roulement du pneumatique de cette roue, en vue de : - détecter les variations brusques de l'accélération radiale mesurée, représentatives respectivement de l'instant où le capteur de mesure rentre en contact avec le sol puis quitte le sol, - et de déterminer, d'une part, la longueur de l'empreinte Lfp du pneumatique 20 sur le sol, et d'autre part, une longueur de révolution Lr utilisée ensuite, conformément à l'invention, pour valider ou invalider le résultat du calcul de l'empreinte Lfp. La mesure de la longueur de l'empreinte sur le sol d'un pneumatique nécessite donc, selon l'invention, un simple capteur de mesure, du type par exemple 25 microsystème électromécanique (MEMS), capteur piézoélectrique, capteur de chocs... , dont les données sont utilisées non seulement pour effectuer le calcul de l'empreinte, mais également pour établir au moins une condition de plausibilité conférant un caractère fiable et robuste au résultat obtenu. De plus, de tels capteurs de mesure peuvent avantageusement être intégrés 30 dans des boîtiers électroniques, tels que notamment les boîtiers électroniques décrits dans le brevet français FR 2 952 856, conçus pour être montés sur la bande de roulement des pneumatiques. Selon un mode de mise en oeuvre avantageux de l'invention, une condition de plausibilité consiste à vérifier que : 3 % Lfp/Lr 10 %. 35 Une autre condition de plausibilité consiste, avantageusement selon l'invention, à vérifier que la valeur mesurée Lr de la longueur de révolution coïncide avec une valeur théorique Lrth de la dite longueur de révolution. Cette clause de plausibilité nécessite simplement de calculer, à partir d'une valeur mesurée de l'accélération radiale, la valeur T de la période de révolution de la roue, puis de calculer une valeur théorique Lrth de la longueur de révolution fonction de la dite valeur T. D'autres caractéristiques buts et avantages de l'invention ressortiront de la description détaillée qui suit en référence aux dessins annexés qui représentent à titre 5 d'exemple non limitatif un mode de mise en oeuvre préférentiel du procédé selon l'invention. Sur ces dessins : - la figure 1, est une vue schématique de la portion avant d'un véhicule automobile équipé d'un boîtier électronique permettant la mise en oeuvre du procédé selon l'invention de mesure de la longueur de l'empreinte sur le sol 10 du pneumatique de la roue équipée du dit boîtier électronique, - la figure 2 est une vue en coupe à échelle agrandie d'un boîtier électronique destiné à la mise en oeuvre du procédé selon l'invention, - la figure 3 est un diagramme représentant les variations de l'accélération radiale mesurée par un capteur de mesure conformément au procédé selon 15 l'invention, - et la figure 4 est une vue schématique d'une roue sur laquelle est représentée la longueur de l'empreinte sur le sol mesurée selon le procédé de l'invention. L'invention décrite ci-dessous en référence aux dessins annexés vise un procédé 20 de détermination de la longueur Lfp de l'empreinte sur le sol d'un pneumatique d'une roue d'un véhicule. En vue de la mise en oeuvre de ce procédé, tel que représenté à la figure 1, le véhicule 1 comporte des roues telles que 2 composées classiquement d'une jante 3 chaussée d'un pneumatique 4, et un système de surveillance de paramètres, tels que 25 pression ou température, de chaque pneumatique 4, comportant, en premier lieu, un boîtier électronique 5 associé à chacune des roues 2. Tel que représenté à la figure 1, chacun de ces boîtiers électroniques 5 est positionné sur la face interne de la bande de roulement 4a d'un pneumatique 4. De plus, il est inséré, en vue de son maintien, dans un réceptacle souple 6 collé sur la bande de 30 roulement 4a, réalisé en un matériau plastique adapté pour former une « poche » de forme rétentive dans laquelle se trouve emprisonné le boîtier électronique 5. De plus, tel que représenté à la figure 2, chaque boîtier électronique 5 intègre notamment une pile 7 logée dans le fond du dit boîtier, et au dessus de cette pile 7, une carte électronique 8 sur laquelle sont connectés un microprocesseur 9 relié à un émetteur 35 radiofréquence RF connecté à une antenne, un capteur de pression 10 doté d'un chambre de mesure ménagée de façon à déboucher en regard d'une ouverture 11 ménagée en partie supérieure du dit boîtier, et selon l'invention, un capteur 12 de mesure de l'accélération radiale de la roue 2 du type microsystème électromécanique (MEMS), capteur piézoélectrique, capteur de chocs._ De plus, ce boîtier électronique 5 est partiellement rempli d'un matériau de remplissage 13 adapté pour enrober l'ensemble des composants. Le système de surveillance comprend également un calculateur centralisé, ou unité centrale 14, embarqué dans le véhicule 1, comportant un microprocesseur et 5 intégrant un récepteur radiofréquence RF relié à une antenne 15 de réception des signaux émis par chacun des boîtiers électroniques 5. De façon usuelle, un tel système de surveillance et notamment son unité centrale 14 sont conçus de façon à informer le conducteur de toute variation anormale des paramètres mesurés par les capteurs tels que 10 associés aux roues 2. 10 Selon l'invention, ce système de surveillance permet, en outre, de déterminer la longueur Lfp de l'empreinte sur le sol de chaque pneumatique 4 à partir des données fournies par le capteur de mesure 12. A cet effet, les valeurs mesurées par le capteur de mesure 12 et représentées à la figure 3, sont échantillonnées avec une période d'échantillonnage, par exemple de 15 l'ordre de quelques dizaines de microsecondes, adaptée pour permettre de détecter des variations de l'accélération radiale correspondant soit à un front descendant soit à un front montant de la courbe de valeurs mesurées, durant un laps de temps adapté pour détecter au moins trois fronts successifs. L'analyse de ces données permet, ensuite de calculer, tel que représenté à la 20 figure 3 : - la longueur de l'empreinte Lfp du pneumatique 4 sur le sol qui correspond à la longueur du secteur s'étendant entre un front descendant et un front montant successifs, - la longueur de révolution Lr qui correspond à la longueur du secteur 25 séparant deux fronts successifs de même sens. La validité des valeurs Lfp et Lr est ensuite soumise à une au moins de deux conditions de plausibilité consistant : - l'une, à vérifier que : 3 % Lfp/Lr 10 (:)/0, - l'autre, à vérifier que la valeur mesurée Lr de la longueur de révolution 30 coïncide avec une valeur théorique Lrth de la dite longueur de révolution fonction de la valeur T de la période de révolution de la roue 2. Cette seconde condition de plausibilité nécessite simplement de déterminer au préalable, la valeur T de la période de révolution de la roue 2 à partir d'une valeur mesurée de l'accélération radiale. 35 Un tel procédé permet donc de calculer de façon fiable et robuste la longueur Lfp de l'empreinte sur le sol d'un pneumatique 4 d'une roue 2 d'un véhicule 1, ainsi que la longueur de révolution Lr de cette roue, c'est-à-dire des données constituant des informations utilisables à des fins diverses telles que notamment le calcul de la charge sollicitant le pneumatique 4. REVENDICATIONS1/ Procédé de détermination de la longueur Lfp de l'empreinte sur le sol d'un pneumatique (4) d'une roue (2) d'un véhicule (1), caractérisé en ce que : - on positionne un capteur (12) de mesure de l'accélération radiale de la roue (2) à l'intérieur du pneumatique (4), sur la bande de roulement (4a) du dit pneumatique, - on échantillonne les valeurs mesurées par le capteur de mesure (12) avec une période d'échantillonnage adaptée pour permettre de détecter des variations de l'accélération radiale correspondant soit à un front descendant soit à un front montant de la courbe de valeurs mesurées, - on effectue les mesures durant un laps de temps adapté pour détecter au moins trois fronts successifs, - on déduit la longueur de l'empreinte Lfp du pneumatique (4) sur le sol de la longueur du secteur s'étendant entre un front descendant et un front montant successifs, - on calcule une longueur de révolution Lr correspondant à la longueur du secteur séparant deux fronts successifs de même sens, - et on soumet la validation du résultat du calcul de l'empreinte sur le sol Lfp à au moins une condition de plausibilité de la valeur mesurée Lr de la longueur de révolution. 2/ Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'une condition de plausibilité consiste à vérifier que : 3 % Lfp/Lr 10 %. 3/ Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2 caractérisé en ce que : - on calcule, à partir d'une valeur mesurée de l'accélération radiale, la valeur T de la période de révolution de la roue (2). - on calcule une valeur théorique Lrth de la longueur de révolution, fonction de la dite valeur T, - et on soumet la validation du résultat du calcul de l'empreinte sur le sol Lfp à une condition de plausibilité consistant à vérifier que la valeur mesurée Lr de la longueur de révolution coïncide avec la valeur théorique Lrth de la dite longueur de révolution.