Brevet FR3060186A1 — publié le 20180615

Ensemble de communication sans fil pour capteur La présente invention concerne un ensemble de communication sans fil pour capteur destiné à mesurer une grandeur dans un véhicule automobile et une structure de capteur comprenant un tel ensemble de communication sans fil. Dans le domaine des véhicules automobiles, il est connu d'utiliser des capteurs comprenant un ensemble de communication sans fil pour réaliser des mesures de grandeurs physiques, telle la température ou la pression, par exemple, dans un environnement sévère dans lequel les capteurs classiques de ne sont pas utilisables en raison des conditions d'environnement extrême rencontrées (hautes températures (supérieures à 900°C), vibrations importantes, atmosphère corrosive). L'ensemble de communication sans fil comprend un transmetteur radiofréquence (RF) intégré dans le capteur communiquant avec un récepteur RF distant du transmetteur, positionné hors de l'environnement sévère. La communication est réalisée de manière non filaire. Le récepteur reçoit les données de grandeurs mesurées et les transmets à un dispositif de contrôle. De tels moyens présentent l'avantage d'éviter d'avoir des câbles électriques pour effectuer la liaison entre le capteur et de dispositif de contrôle. Cependant, le fait que le transmetteur RF soit intégré dans le capteur entraine nécessairement le remplacement du transmetteur RF en cas de défaillance du capteur ou le remplacement du capteur complet en cas de défaillance du transmetteur RF, ce qui est couteux et entraîne des temps de maintenance supplémentaires. De plus, l'utilisation de tels capteurs intégrant un transducteur RF impose l'utilisation de produits spécifiques, non standards, augmentant le nombre de références de pièces. Aussi, l'implémentation de capteurs sans-fils entraine la validation complète du système de mesure. L'invention a donc pour objectif de pallier à ces inconvénients de l'art antérieur en proposant un ensemble de communication sans fil pour capteur destiné à mesurer une grandeur dans un véhicule automobile et une structure de capteur comprenant un tel ensemble de communication sans fil permettant de simplifier le processus de fabrication et de maintenance en utilisant des capteurs standards. 1 3060186 2 L'invention concerne un ensemble de communication sans fil pour capteur destiné à mesurer une grandeur dans un véhicule automobile. Le capteur comprend, à une première extrémité, un élément sensible à la grandeur à mesurer dans le véhicule automobile et, à une deuxième extrémité, un connecteur électrique relié électriquement à l'élément sensible. 5 Selon l'invention, l'ensemble de communication sans fil comprend un module de transmission destiné à être connecté de façon amovible au connecteur électrique du capteur. Le module de transmission comprend des moyens de communication sans fil. L'ensemble de communication sans fil comprend également un module de réception distant du module de transmission et comprenant des moyens de communication sans fil lui 10 permettant de recevoir des données transmises par le module de transmission. En variante, le module de transmission comprend un connecteur électrique destiné à être connecté électriquement au connecteur électrique du capteur de façon amovible. Selon une autre variante, les moyens de communication sans fil du module de transmission comprennent un dispositif électronique et une antenne alimentés par des 15 moyens d'alimentation. Selon un mode de réalisation possible, les moyens d'alimentation comprennent un câble électrique reliant le module de transmission à une source d'alimentation prévue dans le véhicule automobile. Selon un autre mode de réalisation possible, les moyens d'alimentation comprennent 20 une source d'alimentation autonome intégrée dans le module de transmission. La source d'alimentation autonome transforme une grandeur physique de l'environnement à mesurer dans le véhicule automobile en une énergie électrique pour autoalimenter le module de transmission. En variante, la grandeur physique est la température, la source d'alimentation 25 autonome transformant l'énergie thermique en énergie électrique. En variante, la grandeur physique est le champ magnétique. En variante, la grandeur physique sont les vibrations. Selon un mode de réalisation possible, le capteur est un capteur de température, de pression ou de pression et température, ou de débit. L'invention fournit ainsi un ensemble 30 de communication sans fil pour capteur destiné à mesurer une grandeur dans un véhicule automobile et une structure de capteur comprenant un tel ensemble de communication 2 3060186 3 sans fil permettant de simplifier le processus de fabrication et de maintenance en utilisant des capteurs standards. L'invention permet de réduire les temps et les coûts de maintenance. Elle permet aussi d'éviter d'avoir des câbles électriques pour effectuer la 5 communication entre le capteur et de dispositif de contrôle du véhicule. En cas de défaillance du capteur, il est possible de remplacer seulement le capteur sans remplacer le module de transmission (transmetteur RF par exemple). De même, en cas de défaillance du module de transmission, il n'est pas nécessaire de tout remplacer. Il est possible de remplacer seulement le module de transmission en le 10 déconnectant simplement du capteur et en reconnectant un nouveau module de transmission au capteur. Le module de transmission est ainsi facilement et rapidement déconnectable et reconnectable au capteur. Il est possible d'utiliser des capteurs standards, évitant d'avoir un nombre de 15 références de pièces trop important. L'implémentation de capteurs sans-fils n'entraine plus la validation complète du système de mesure. Les caractéristiques de l'invention seront décrites plus en détail en se référant à la figure 1 unique: 20 - la figure 1 est une représentation schématique d'une structure de capteur selon l'invention. La figure 1 représente une structure de capteur 10 destinée à mesurer une grandeur dans un véhicule automobile. La structure de capteur 10 comprend un capteur 2 comportant à une première 25 extrémité 3, un élément sensible 5 à la grandeur à mesurer dans le véhicule automobile et à une deuxième extrémité 4, un connecteur électrique 6 relié électriquement à l'élément sensible 5. Ce type de connecteur électrique 6 est connu. Il est habituellement destiné à être connecté à un autre connecteur électrique relié à un dispositif de contrôle par 30 l'intermédiaire d'un faisceau électrique. 3 3060186 4 La figure 1 représente un capteur 2 de température à titre d'exemple. Le capteur 2 peut être en variante un capteur de pression, ou un capteur de pression et température, ou de débit. Ce type de capteur est connu et est décrit dans la demande de brevet Valeo 5 FR3035211. De tels capteurs 2 de températures sont notamment utilisés dans des systèmes de recirculation des gaz d'échappement EGR (« Exhaust Gas Recirculation »). L'élément sensible 5 est un élément sensible à la température, tel qu'une thermistance, reliée vers l'extérieur à un circuit électrique / électronique d'exploitation d'un 10 signal de mesure via des fils électriques. La thermistance est logée dans une enveloppe de protection 12. Le capteur 2 comprend deux premiers fils électriques en contact avec cette thermistance qui cheminent le long de l'enveloppe de protection 12 pour être accessibles à l'extérieur de celui-ci et pour fournir une information électrique représentative de la résistance de la thermistance et par 15 conséquent de la température mesurée. Pour cela, les premiers fils électriques sont reliés par l'intermédiaire d'une pièce de liaison électrique sous forme d'une cosse par exemple, à des seconds fils électriques servant à assurer la liaison électrique avec le connecteur électrique 6, lui-même relié au circuit électrique / électronique (dispositif de contrôle). 20 Le capteur 2 comprend une partie filetée 15 destinée à être vissée dans une autre partie filetée prévue sur un conduit de système de gaz d'échappement et une butée 16. Le connecteur électrique 6 est, dans cet exemple, un connecteur mâle comprenant deux broches entourées par une enveloppe de protection 13 en plastique. La structure de capteur 10 comprend un ensemble de communication sans fil 1 25 comportant un module de transmission 7 destiné à être connecté de façon amovible au connecteur électrique 6 du capteur 2. Le module de transmission 7 comprend des moyens de communication sans fil 8. L'ensemble de communication sans fil 1 comporte également un module de réception qui est distant du module de transmission 7. 30 Le module de réception est positionné hors du milieu dans lequel est réalisée la mesure de température, c'est-à-dire hors du milieu soumis aux hautes températures. 4 3060186 5 Le module de réception comprend des moyens de communication sans fil lui permettant de recevoir des données transmises par le module de transmission 7. La communication sans fil peut être une communication radiofréquence, par exemple. 5 Le module de transmission 7 comprend un connecteur électrique 9 destiné à être connecté électriquement au connecteur électrique 6 du capteur 2 de façon amovible. Les deux connecteurs électriques 6, 9 sont facilement connectables et déconnectables. Le connecteur électrique 9 du module de transmission 7 est un connecteur femelle, 10 dans cet exemple, comprenant deux logements 14 destinés à recevoir les deux broches du connecteur électrique 6 du capteur 2. Le connecteur électrique 9 du module de transmission 7 comprend une enveloppe de protection 17 en plastique entourant les deux logements 14. Les moyens de communication sans fil 8 du module de transmission 7 comprennent 15 un dispositif électronique et une antenne 11 alimentés par des moyens d'alimentation. Selon un mode de réalisation possible, les moyens d'alimentation comprennent un câble électrique reliant le module de transmission 7 à une source d'alimentation distante prévue dans le véhicule automobile. Selon un autre mode de réalisation préféré, les moyens d'alimentation comprennent 20 une source d'alimentation autonome intégrée dans le module de transmission 7. La source d'alimentation autonome transforme une grandeur physique de l'environnement à mesurer dans le véhicule automobile en une énergie électrique pour autoalimenter le module de transmission 7. La grandeur physique est la température dans cet exemple. L'énergie thermique est 25 transformée en énergie électrique pour alimenter le module de transmission 7 et lui fournir l'énergie nécessaire pour la transmission par onde électromagnétique des données de température mesurées par le capteur 2. En variante, le module de transmission 7 peut comprendre des moyens de réception d'énergie radiofréquence transmisse par un émetteur distant. Les moyens de réception 30 d'énergie radiofréquence transforment ensuite les ondes électromagnétiques reçues en énergie électrique pour alimenter le module de transmission 7. 5 3060186 6 Les moyens de communication sans fil 8 du module de transmission 7 comprennent des moyens de fixation 18 permettant de visser l'antenne 11 au connecteur électrique 9. Le module de transmission 7 est conçu pour résister à des températures supérieures à 900°C. 5 6 REVENDICATIONS1. Ensemble de communication sans fil (1) pour capteur (2) destiné à mesurer une grandeur dans un véhicule automobile, ledit capteur (2) comprenant, à une première extrémité (3), un élément sensible (5) à la grandeur à mesurer dans le véhicule automobile et, à une deuxième extrémité (4), un connecteur électrique (6) relié électriquement à l'élément sensible (5), caractérisé en ce qu'il comprend : un module de transmission (7) destiné à être connecté de façon amovible au connecteur électrique (6) du capteur (2), le module de transmission (7) comprenant des moyens de communication sans fil (8), et un module de réception distant du module de transmission (7) et comprenant des moyens de communication sans fil lui permettant de recevoir des données transmises par le module de transmission (7). 2. Ensemble de communication sans fil (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le module de transmission (7) comprend un connecteur électrique (9) destiné à être connecté électriquement au connecteur électrique (6) du capteur (2) de façon amovible. 3. Ensemble de communication sans fil (1) selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les moyens de communication sans fil (8) du module de transmission (7) comprennent un dispositif électronique et une antenne (11) alimentés par des moyens d'alimentation. 4. Ensemble de communication sans fil (1) selon la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens d'alimentation comprennent un câble électrique reliant le module de transmission (7) à une source d'alimentation prévue dans le véhicule automobile. 7 3060186 8 5. Ensemble de communication sans fil (1) selon la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens d'alimentation comprennent une source d'alimentation autonome intégrée dans le module de transmission (7), la source d'alimentation autonome transformant une grandeur physique de l'environnement à mesurer dans le véhicule 5 automobile en une énergie électrique pour autoalimenter le module de transmission (7). 6. Ensemble de communication sans fil (1) selon la revendication 5, caractérisé en ce que la grandeur physique est la température, la source d'alimentation autonome transformant l'énergie thermique en énergie électrique. 10 7. Ensemble de communication sans fil (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le capteur (2) est un capteur de température. 8. Structure de capteur (10) destinée à mesurer une grandeur dans un véhicule 15 automobile, ladite structure de capteur (10) comprenant un capteur (2) comportant à une première extrémité (3), un élément sensible (5) à la grandeur à mesurer dans le véhicule automobile et à une deuxième extrémité (4), un connecteur électrique (6) relié électriquement à l'élément sensible (5), et un ensemble de communication sans fil (1) tel que défini selon l'une quelconques des revendications 1 à 7, 20 caractérisé en ce que l'ensemble de communication sans fil (1) comprend : un module de transmission (7) destiné à être connecté de façon amovible au connecteur électrique (6) du capteur (2) et comprenant des moyens de communication sans fil (8), un module de réception distant du module de transmission (7) et comprenant 25 des moyens de communication sans fil lui permettant de recevoir des données transmises par le module de transmission (7). 8