Brevet FR3106012A1 — publié le 20210709

Procédé d’optimisation de la durée de vie d’une unité roue (11, 12, 13, 14) comprise dans une roue (1, 2, 3, 4) d’un véhicule automobile (5), ladite unité de roue comprenant un capteur de données (21, 22, 23, 24) et au moins un moyen d’émission de données (31, 32, 33, 34) depuis l’unité roue (11, 12, 13, 14) vers une unité de contrôle centralisée (6)) du véhicule automobile (5), caractérisé en ce que l’on impose à l’unité roue (11, 12, 13, 14) une stratégie d’activité en fonction de la température mesurée par le capteur de données (21, 22, 23, 24) de façon à diminuer la consommation énergétique de l’unité roue (11, 12, 13, 14). Figure de l’abrégé : Figure 1 Procédé d’optimisation de la durée de vie d’une unité roue Le secteur technique de la présente invention concerne les procédés d’optimisation de la durée de vie d’une unité roue. De nos jours, il est connu de monter dans chaque roue d’un véhicule automobile une unité roue permettant de contrôler certains paramètres de la roue comprenant l’unité roue. Une telle unité roue est généralement désignée comme un module dans un système de surveillance de pression d’un pneu. L’unité roue permet par exemple de mesurer la pression et la température d’une roue. L’unité roue intègre un microprocesseur permettant de regrouper les données mesurées associées à la roue, de mémoriser les données puis de les transmettre régulièrement et périodiquement à une unité de contrôle embarquée dans le véhicule automobile et située à distance de l’unité roue. La transmission des données de l’unité roue vers l’unité de contrôle est généralement effectuée par émission radiofréquence monodirectionnelle. Cela permet d’effectuer une analyse comparative entre les données de pressions des roues issues de chaque unité roue du véhicule et de détecter une fuite ou crevaison de la roue. La plupart des législations imposent de détecter une fuite ou crevaison en moins de dix minutes lors des phases de roulage du véhicule. Ainsi, l’unité roue transmets généralement les données vers l’unité de contrôle périodiquement toutes les 8 secondes ou toutes les 16 secondes. Les unités roues sont équipées d’une batterie de type pile bouton qui fournit l’énergie nécessaire aux opérations effectuées par l’unité roue. Généralement, la durée de vie d’une unité roue est de 10 ans pour un profil de mission typique. Plus récemment, des systèmes de communication par signaux de données à courte distance sont utilisés pour assurer une communication bidirectionnelle entre l’unité roue et l’unité de contrôle. De tels systèmes utilisent notamment des ondes radio UHF (Ultra Haute Fréquence) selon un standard de communication de type Bluetooth® ou un autre standard de communication à ondes UHF. L’utilisation de ces systèmes nécessite d’équiper l’unité roue d’un système de communication supplémentaire comme un récepteur de données de façon à permettre la communication bidirectionnelle. En particulier pour l’unité roue, un tel système de communication comprend en outre un microprocesseur, des unités de mémoire ainsi que des périphériques d’émissions et de réception de données qui vont augmenter la consommation d’énergie de l’unité roue et donc diminuer sa durée de vie par rapport à une unité roue uniquement équipée d’un système de communication par émission radiofréquence monodirectionnel. De plus, les systèmes de communication par signaux de données à courte distance ne sont pas particulièrement adaptés pour une utilisation dans le domaine de l’automobile. En effet, les composants d’une unité roue sont soumis à des températures pouvant aller de -40°C à +125°C. Or, la plupart des composants des systèmes de communication par signaux de données à courte distance ont une gamme de fonctionnalité typique ne pouvant excéder 105°C. De plus, un phénomène connu dans le domaine de la microélectronique est l’augmentation du courant consommé par le composant au repos en réponse à une augmentation de la température du composant. Par exemple, un composant au repos consommant quelques centaines de nanoampères à 25°C peut en consommer des dizaines de microampères à 105°C. Or, selon le profil de mission typique caractérisé notamment par de longues phases d’arrêt du véhicule, le niveau de consommation énergétique de l’unité roue au repos détermine principalement sa durée de vie. Cet impact est d’autant plus important que l’unité roue peut être soumise durablement à des températures relativement élevées. Quant à la consommation énergétique lors des phases de mouvement, bien que celles-ci soient plus courtes, elle reste particulièrement importante alors que les températures maximales sont atteintes. De surcroit, on observe également un vieillissement prématuré des batteries lorsqu’elles sont soumises à de très faibles voire faibles températures. Un objectif de la présente invention est de remédier aux inconvénients précités afin d’optimiser la consommation énergétique d’une unité roue de façon à augmenter la durée de vie de ladite unité roue. Résumé L’invention concerne donc un procédé d’optimisation de la durée de vie d’une unité roue comprise dans une roue d’un véhicule automobile, ladite unité roue comprenant un capteur de données et au moins un moyen d’émission de données depuis l’unité roue vers une unité de contrôle centralisée du véhicule automobile, remarquable en ce que l’on impose à l’unité roue une stratégie d’activité en fonction de la température mesurée par le capteur de données de façon à diminuer la consommation énergétique de l’unité roue. Selon un mode de réalisation de l’invention, la stratégie d’activité comprend l’augmentation de la périodicité d’émissions des données depuis l’unité roue vers l’unité de contrôle centralisée. Avantageusement, la périodicité d’émissions des données est comprise entre 60 secondes et 600 secondes. Selon un autre mode de réalisation de l’invention, la stratégie d’activité comprend la modification de la puissance d’émission des données. Selon un autre mode de réalisation de l’invention, la stratégie d’activité comprend la diminution de la quantité de données transmises depuis l’unité roue vers l’unité de contrôle. Selon un autre mode de réalisation de l’invention, lorsque le au moins un moyen d’émission de données est représenté par un moyen d’émission à plusieurs canaux, la stratégie d’activité comprend la diminution du nombre de canaux d’émission des données. Selon un autre mode de réalisation de l’invention, l’on impose la stratégie d’activité lorsque la température mesurée par le capteur de données est supérieure à un premier seuil prédéterminé ou inférieure à un deuxième seuil prédéterminé. Avantageusement, le premier seuil prédéterminé est compris entre +75°C et +120°C, préférentiellement +90°C. Avantageusement encore, le deuxième seuil prédéterminé est compris entre -40°C et +35°C, préférentiellement -20°C. L’invention concerne également un dispositif pour la mise en œuvre du procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes. Un avantage de la présente invention réside dans l’optimisation de la durée de vie d’une unité roue comprenant un système unité roue. Un autre avantage de la présente invention réside dans la diminution de la consommation énergétique d’une unité roue en fonction de la température. Un autre avantage encore de la présente invention réside dans l’augmentation de la longévité des composants électroniques présent dans l’unité roue. Un autre avantage encore de la présente invention réside dans la diminution de la sollicitation de la batterie d’une unité roue de façon à ne pas dégrader ses performances et à augmenter sa longévité. D’autres caractéristiques, avantages et détails de l’invention seront mieux compris à la lecture du complément de description qui va suivre en rapport avec les dessins dans lesquels : La figure 1 représente une vue schématique d’un véhicule automobile, et La figure 2 représente un logigramme illustrant les différentes étapes du procédé selon l’invention. Comme décrit précédemment, l’invention concerne un procédé d’optimisation de la durée de vie d’une unité roue. On a représenté sur la figure 1 un véhicule automobile 5 susceptible d’être utilisé pour la mise en œuvre du procédé selon l’invention et sur la figure 2 un logigramme illustrant les étapes du procédé selon un mode de réalisation de l’invention. Le véhicule automobile 5 représenté comprend en outre quatre roues 1, 2, 3, 4. Une unité roue 11, 12, 13, 14 selon l’invention est incorporée dans une roue 1, 2, 3, 4 d’un véhicule automobile 5 et permet de mesurer différentes données associées à la roue 1, 2, 3, 4. Les données mesurées sont par exemple la température de la roue 1, 2, 3, 4 et la pression du pneu. L’unité roue 11, 12, 13, 14 comprend notamment une batterie alimentant les différents composés de l’unité roue 11, 12, 13, 14. L’unité roue 11, 12, 13, 14 comprend également un capteur de données 21, 22, 23, 24 pour la mesure des données de la roue 1, 2, 3, 4. L’unité roue 11, 12, 13, 14 comprend également au moins un moyen d’émission des données 31, 32, 33, 34, 34 depuis l’unité roue 11, 12, 13, 14 vers une unité de contrôle centralisée 6 du véhicule automobile 5. L’unité roue 11, 12, 13, 14 comprend également un microprocesseur permettant de mémoriser et de traiter les données mesurées par le capteur de données 21, 22, 23, 24. Le moyen d’émission des données 31, 32, 33, 34 depuis l’unité roue 11, 12, 13, 14 vers l’unité de contrôle centralisée 6 du véhicule automobile 5 peut être un moyen d’émission de signaux de données à courte distance tels par exemple les ondes radio UHF sur une base de fréquences 433 MHz ou encore sur une base de fréquence 2.4 GHz. L’unité roue 11, 12, 13, 14 selon l’invention peut notamment comprendre un moyen d’émission de données 31, 32, 33, 34 par signaux radiofréquence monodirectionnel ou bidirectionnel. Ainsi l’unité roue 11, 12, 13, 14 peut comprendre soit un moyen d’émission de signaux de données 31, 32, 33, 34 à courte distance par radiofréquence par exemple de type UHF, soit un moyen d’émission et de réception de signaux de données 31, 32, 33, 34 à courte distance par radiofréquence par exemple de type Bluetooth®. Ainsi, le procédé selon l’invention consiste à imposer à l’unité roue 11, 12, 13, 14 une stratégie d’activité en fonction de la température mesurée par le capteur de données 21, 22, 23, 24. Particulièrement, la stratégie d’activité de l’unité roue 11, 12, 13, 14 consiste à effectuer une modification des émissions de données depuis l’unité roue 11, 12, 13, 14 vers l’unité de contrôle centralisée 6 du véhicule automobile 5. Cela permet de diminuer la consommation énergétique de l’unité roue 11, 12, 13, 14 notamment lors des phases où l’unité roue 11, 12, 13, 14 consomme une grande quantité d’énergie. Cela est particulièrement adapté lorsque l’unité roue 11, 12, 13, 14 comprend un moyen d’émission de données 31, 32, 33, 34 par signaux de données à courte distance seul ou en complément d’un moyen d’émission 31, 32, 33, 34 par signaux radiofréquence. En effet, il est prouvé que les moyens d’émission des données 31, 32, 33, 34 par signaux de données à courte distance tels que les signaux UHF de standard Bluetooth® consomment une quantité importante d’énergie. Il est donc nécessaire d’adapter la consommation d’énergie globale de l’unité roue 11, 12, 13, 14 de façon à optimiser sa durée de vie. Une stratégie d’activité permettant de réduire la consommation énergétique de l’unité roue 11, 12, 13, 14 comprend par exemple l’augmentation de la périodicité d’émission des données depuis l’unité roue 11, 12, 13, 14 vers l’unité de contrôle centralisée 6 du véhicule automobile 5. En effet, l’unité roue 11, 12, 13, 14 sera moins sollicitée et consommera donc moins d’énergie ce qui aura pour conséquence d’optimiser sa durée de vie. Par exemple, la périodicité d’émissions des données peut être comprise entre 60 secondes et 600 secondes au lieu d’entre 8 secondes et 16 secondes lors d’une utilisation standard. Cela permet de réduire la consommation tout en respectant les dispositions légales de détection des fuites par exemple. La stratégie d’émission peut également comprendre la modification de la puissance d’émission des données. Par exemple, on peut modifier de quelques décibels (Dbm) la puissance d’émission des données du au moins un moyen d’émission 31, 32, 33, 34. A basse température par exemple, les performances des étages radiofréquence sont améliorées et donc la puissance d’émission des données peut être avantageusement diminuée. Ainsi, selon un mode de réalisation de l’invention, la puissance d’émission des données est diminuée de 1 Dbm à 3 Dbm. En effet, en diminuant la puissance d’émission des données l’on réduit la consommation énergétique de l’unité roue 11, 12, 13, 14. Selon le besoin en économie d’énergie, la modification de la puissance d’émission des données peut être combinée à une augmentation de la périodicité d’émission des données. La stratégie d’activité peut également comprendre la diminution de la quantité de données transmises depuis l’unité roue 11, 12, 13, 14 vers l’unité de contrôle centralisée 6 du véhicule automobile 5. En effet, il est possible de transmettre un paquet de données qui est fonction de la situation et donc de la température mesurée par le capteur de données 21, 22, 23, 24. Par exemple, l’unité roue 11, 12, 13, 14 transmet à l’unité de contrôle centralisée 6 un paquet de données réduit de 50 % par rapport à la normale. Ce paquet de données réduit ne peut notamment indiquer que la moitié inférieure du code d’identification de l’unité roue 11, 12, 13, 14. Selon le besoin en économie d’énergie, la diminution de la quantité de données transmises depuis l’unité roue 11, 12, 13, 14 vers l’unité de contrôle centralisée 6 du véhicule automobile 5 peut être combinée à une augmentation de la périodicité d’émission des données et à une modification de la puissance d’émission des données. La stratégie d’activité peut également comprendre la diminution du nombre de canaux d’émission des données. Ce mode de réalisation de l’invention est particulièrement adapté lorsque le au moins un moyen d’émission des données 31, 32, 33, 34 est représenté par un moyen d’émission de type Bluetooth®. Typiquement, les moyens Bluetooth® transmettent les données sur trois canaux de fréquences différentes de façon à renforcer la communication en limitant le risque de non réception des données par l’unité de contrôle centralisée 6. Ainsi, il est possible de relâcher cette contrainte normative en n’utilisant qu’un voire deux canaux de fréquences. Cela permet de diminuer fortement la consommation d’énergie de l’unité roue 11, 12, 13, 14. Selon le besoin en économie d’énergie, la diminution du nombre de canaux d’émission des données peut être combinée à une augmentation de la périodicité d’émission des données, à une modification de la puissance d’émission des données et à une diminution de la quantité de données transmises depuis l’unité roue 11, 12, 13, 14 vers l’unité de contrôle centralisée 6 du véhicule automobile 5. La stratégie d’activité peut également comprendre l’arrêt de fonctions annexes fournies par l’unité roue 11, 12, 13, 14. Par exemple, l’arrêt de fonctions annexes peut être signalé à l’unité de contrôle centralisée 6 de façon à assurer uniquement les fonctions minimales nécessaires à la sécurité de l’utilisateur du véhicule automobile 5. Selon le besoin en économie d’énergie, l’arrêt de fonctions annexes fournies par l’unité roue 11, 12, 13, 14 peut être combinée à une augmentation de la périodicité d’émission des données, à une modification de la puissance d’émission des données, à une diminution du nombre de canaux d’émission des données et à une diminution de la quantité de données transmises depuis l’unité roue 11, 12, 13, 14 vers l’unité de contrôle centralisée 6 du véhicule automobile 5. La stratégie d’émission peut également comprendre un asservissement de la fréquence du quartz et/ou du microprocesseur de façon à diminuer la consommation énergétique de l’unité roue 11, 12, 13, 14. Ce mode de réalisation de l’invention est particulièrement adapté lorsque le au moins un moyen d’émission des données 31, 32, 33, 34 est représenté par un moyen d’émission de type Bluetooth®. En effet, les contraintes des fonctions avancées requièrent des fréquences d’émissions élevées et donc une consommation d’énergie plus importante. Ces contraintes peuvent être relâchées lors de températures mesurées extrêmes. Par exemple, à 48 MHz, un composant Bluetooth® qui consomme 1,3 mA est donné pour ne consommer que 400 µA à 16 MHz au lieu de 433 µA si c’était proportionnel. Selon le besoin en économie d’énergie, l’asservissement de la fréquence du quartz et/ou du microprocesseur peut être combinée à une augmentation de la périodicité d’émission des données, à une modification de la puissance d’émission des données, à une diminution du nombre de canaux d’émission des données, à une diminution de la quantité de données transmises depuis l’unité roue 11, 12, 13, 14 vers l’unité de contrôle centralisée 6 du véhicule automobile 5, à l’arrêt de fonctions annexes fournies par l’unité roue 11, 12, 13, 14. Le procédé selon l’invention permet d’optimiser la durée de vie d’une unité roue 11, 12, 13, 14 en limitant sa consommation énergétique. La stratégie imposée peut avoir des conséquences sur l’expérience de l’utilisateur du véhicule automobile 5 mais garantit tout de même une conformité par rapport aux réglementations. La stratégie imposée reste adaptable selon les situations que peut rencontrer l’utilisateur. Selon un mode de réalisation particulier de l’invention, l’on impose la stratégie d’émissions des données en réponse à une mesure de température T par le capteur de données 21, 22, 23, 24 de l’unité roue 11, 12, 13, 14. En effet, il est connu que la température joue un rôle dans la consommation énergétique des composants électriques. Il est donc d’autant plus nécessaire de limiter la consommation énergétique de l’unité roue 11, 12, 13, 14 en fonction de la température T de la roue 1, 2, 3, 4 et notamment lorsque l’unité roue 11, 12, 13, 14 fait face à des températures élevées ou très faibles. Le procédé selon l’invention comme illustré à la figure 2 permet en outre d’adapter la stratégie d’émission des données en fonction de la température T de la roue 1, 2, 3, 4. On peut ainsi définir une stratégie d’émission dite normale (étape E40) lorsque la température T mesurée (dans une étape E10) est comprise entre un premier seuil prédéterminé T1 et un deuxième seuil prédéterminé T2. En effet, on peut définir une zone de température dans laquelle la température aura une faible influence sur la consommation énergétique des composants. Par exemple, le premier seuil prédéterminé T1 peut être compris entre +75°C et +120°C, préférentiellement +90°C. Le deuxième seuil prédéterminé T2 peut être compris entre -40°C et +35°C, préférentiellement -20°C. A l’inverse, il est nécessaire d’imposer à l’unité roue 11, 12, 13, 14 la stratégie d’émission de données lorsque la température T de la roue 1, 2, 3, 4 mesurée (dans une étape E10) est supérieure au premier seuil prédéterminé T1 (dans une étape E20) ou inférieure au deuxième seuil prédéterminé T2 (dans une étape E30). De fortes températures vont accentuer la consommation des composants au repos. Il faut donc diminuer la consommation énergétique en imposant la stratégie d’émission des données de façon à optimiser la durée de vie de l’unité roue 11, 12, 13, 14. De plus, de faibles températures induisent également un vieillissement prématuré de la batterie de l’unité roue 11, 12, 13, 14. Il est donc nécessaire de moins solliciter la batterie lorsqu’elle est confrontée à de telles températures. De surcroit, la mesure par l’unité roue 11, 12, 13, 14 de la température T permet également de reconnaitre les phases de la journée qui ne nécessitent peu ou pas de transmissions de données depuis l’unité roue 11, 12, 13, 14 vers l’unité de contrôle centralisée 6 du véhicule automobile 5. Par exemple, l’unité roue 11, 12, 13, 14 peut détecter une chute de température ou stagnation de la température pendant un cycle de 24 heures indiquant que le véhicule 1 est garé. On peut alors imposer une stratégie d’émission de données de façon à réduire drastiquement voire interdire la transmission de données depuis l’unité roue 11, 12, 13, 14 vers l’unité de contrôle centralisée 6 du véhicule automobile 5. De plus, lorsque l’unité roue 11, 12, 13, 14 est équipée d’un moyen d’émission de données 31, 32, 33, 34 de type Bluetooth®, il est possible d’avoir une liaison bidirectionnelle entre l’unité de contrôle centralisée 6 et l’unité roue 11, 12, 13, 14. Il est alors possible d’asservir l’unité roue 11, 12, 13, 14 par l’unité de contrôle centralisée 6. On peut par exemple définir un profil utilisateur sur un cycle de 24 heures et imposer différentes stratégies d’émission des données durant le cycle. Ainsi, une stratégie d’activité consiste également à reconnaitre les phases de la journée qui ne nécessitent pas ou peu de monitoring comme la nuit. Ces phases peuvent être détectés par l’unité roue 11, 12, 13, 14 qui observe une chute de température pendant ce cycle de 24 heures ou par un système de resynchronisation grâce à la liaison bidirectionnelle qu’offre la communication BLE (acronyme pour « Bluetooth® Low Energy » en langue anglaise, Bluetooth® basse consommation). Le procédé selon l’invention est adapté à tout type de véhicule comprenant une ou plusieurs roues chacune équipées d’au moins une unité roue. L’invention concerne également un dispositif pour la mise en œuvre du procédé selon l’invention. Un tel dispositif peut notamment être une puce électronique intégrant un produit programme d’ordinateur pour la mise en œuvre du procédé selon l’invention. Procédé d’optimisation de la durée de vie d’une unité roue (11, 12, 13, 14) comprise dans une roue (1, 2, 3, 4, 5) d’un véhicule automobile (5), ladite unité roue (11, 12, 13, 14) comprenant un capteur de données (21, 22, 23, 24) et au moins un moyen d’émission de données (31, 32, 33, 34) depuis l’unité roue (11, 12, 13, 14) vers une unité de contrôle centralisée (6) du véhicule automobile (1), caractérisé en ce que l’on impose à l’unité roue (11, 12, 13, 14) une stratégie d’activité en fonction de la température (T) mesurée par le capteur de données (21, 22, 23, 24) de façon à diminuer la consommation énergétique de l’unité roue (11, 12, 13, 14). Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la stratégie d’activité comprend l’augmentation de la périodicité d’émissions des données depuis l’unité roue (11, 12, 13, 14) vers l’unité de contrôle (6). Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que la périodicité d’émissions des données est comprise entre 60 secondes et 600 secondes. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la stratégie d’activité comprend la modification de la puissance d’émission des données. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la stratégie d’activité comprend la diminution de la quantité de données transmises depuis l’unité roue (11, 12, 13, 14) vers l’unité de contrôle centralisée (6). Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que lorsque le au moins un moyen d’émission de données (31, 32, 33, 34) est représenté par un moyen d’émission à plusieurs canaux, la stratégie d’activité comprend la diminution du nombre de canaux d’émission des données. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’on impose la stratégie d’activité lorsque la température (T) mesurée par le capteur de données (21, 22, 23, 24) est supérieure à un premier seuil prédéterminé (T1) ou inférieure à un deuxième seuil prédéterminé (T2). Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que le premier seuil prédéterminé (T1) est compris entre +75°C et +120°C, préférentiellement +90°C. Procédé selon la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce que le deuxième seuil prédéterminé (T2) est compris entre -40°C et +35°C, préférentiellement -20°C. Dispositif pour la mise en œuvre du procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes.