Brevet FR3107007A1 — publié le 20210813

L’invention concerne un procédé de commande d’une valve électronique pour pneumatique de véhicule automobile comprenant un ensemble électronique de capteurs (3, 5, 7, 9) et un ensemble de communication bidirectionnelle en radiofréquences (13, 15), connecté audit ensemble électronique de capteurs (3, 5, 7, 9). Ce procédé est remarquable en ce qu’on prévoit: - qu’en situation de parking et en l’absence effective d’utilisateur (19), on maintient ledit ensemble électronique de capteurs (3, 5, 7, 9) en sommeil et on maintient ledit ensemble de communication (13, 15) en veille, et - qu’à l’arrivée d’un utilisateur, on active ledit ensemble électronique de capteurs (3, 5, 7, 9) au moyen dudit ensemble de communication (13, 15). Figure 1 Procédé de commande d’une valve électronique pour pneumatique de véhicule automobile et dispositif associé La présente invention se rapporte à un procédé de commande d’une valve électronique pour pneumatique de véhicule automobile, et à une valve électronique dûment programmée pour mettre en œuvre ce procédé. On connaît de la technique antérieure des valves électroniques pour pneumatique de véhicule, dites «TPMS», comprenant des capteurs de température, de pression, et de mouvement (accéléromètre). Ces valves électroniques communiquent avec l’électronique embarquée du véhicule, pour faire parvenir aux conducteurs des informations concernant notamment l’état de ses pneumatiques. Jusque récemment, ces valves électroniques, alimentées électriquement par des piles, communiquaient de manière unidirectionnelle vers l’électronique embarquée du véhicule. Des travaux ont été menés afin de développer des moyens de communication bidirectionnelle avec ces valves électroniques, notamment afin de pouvoir les reprogrammer, et de pouvoir leur communiquer des informations relatives à l’environnement dans lequel circule le véhicule, comme par exemple le signalement de l’approche d’une zone d’aquaplaning. Ces travaux ont débouché sur l’intégration d’une puce de communication bidirectionnelle en radiofréquences à l’intérieur de la valve électronique. Cette puce, qui peut typiquement être du type Bluetooth® et fonctionner dans la gamme de fréquences de 2,4GHz, communique avec le microcontrôleur qui pilote les capteurs de température, de pression et de mouvement. Problème technique restant posé L’inconvénient d’une telle puce est qu’elle présente une forte consommation d’énergie, peu compatible avec les exigences de durée de vie de la pile installée à l’intérieur de la valve électronique, qui doit pouvoir fonctionner typiquement entre 8 et 10 ans. La présente invention a ainsi notamment pour but de fournir des moyens permettant de réduire la consommation de la pile de la valve électronique lorsque cette dernière comprend une puce de communication bidirectionnelle en radiofréquences telle qu’une puce Bluetooth®. On atteint ce but de l’invention, ainsi que d’autres avantages, grâce à un procédé de commande d’une valve électronique pour pneumatique de véhicule automobile comprenant un ensemble électronique de capteurs et un ensemble de communication bidirectionnelle en radiofréquences, connecté audit ensemble électronique de capteurs, ce procédé étant remarquable en ce qu’on prévoit: - qu’en situation de parking et en l’absence effective d’utilisateur, on maintient ledit ensemble électronique de capteurs en sommeil et on maintient ledit ensemble de communication en veille, et - qu’à l’arrivée d’un utilisateur, on active ledit ensemble électronique de capteurs au moyen dudit ensemble de communication. Grâce à ces caractéristiques de mise en veille de l’ensemble de communication bidirectionnel, on peut réduire au minimum ses trames d’émission lorsque le véhicule se trouve en situation de parking et en l’absence d’utilisateur, c’est-à-dire en pratique pendant environ 95 % de la durée de vie d’un véhicule. L’arrivée de l’utilisateur dans le véhicule en situation de parking peut être détectée par exemple par l’approche d’un appareil électronique tel qu’un Smartphone détenu par l’utilisateur, ou bien par un évènement émis par l’électronique embarquée dans le véhicule: l’ouverture d’une portière, la détection d’une présence par un capteur de présence disposé à l’intérieur du véhicule, ou bien encore par la mise sous contact du véhicule. Suivant d’autres caractéristiques optionnelles du procédé selon l’invention, prises seules ou en combinaison: - on prévoit qu’à l’arrivée d’un utilisateur, on fait fonctionner ledit ensemble de communication bidirectionnelle à pleine capacité et ledit ensemble de capteurs à capacité partielle: dans une telle situation de présence d’un utilisateur à proximité ou dans le véhicule en situation de parking, correspondant dans la réalité à environ 0,5 % de la durée de vie d’un véhicule, on peut bénéficier de la pleine capacité de service offerte par l’ensemble de communication bidirectionnelle tout en assurant la détection d’évènements physiques (détection de mouvement, alerte de pression…). Cet ensemble peut ainsi communiquer par exemple avec un Smartphone détenu par l’utilisateur; - on prévoit en outre: - qu’en situation de parking et en l’absence prévisible d’utilisateur, on maintient ledit ensemble de communication en sommeil, - qu’on active périodiquement le dit ensemble électronique de capteurs pour détecter l’éventuel mouvement du véhicule traduisant la présence d’un utilisateur à un moment non prévu, et - qu’on active ledit ensemble de communication le cas échéant; grâce à ces caractéristiques optionnelles, on peut placer totalement en sommeil l’ensemble de communication bidirectionnelle pendant des périodes identifiées comme étant celles où l’utilisateur a l’habitude de ne pas utiliser son véhicule, la veille étant alors assurée périodiquement, mais à des intervalles de temps les plus espacés possible, par l’ensemble de capteurs; l’activation de l’ensemble de communication bidirectionnelle uniquement à la fin de la période d’absence prévisible de l’utilisateur, ou bien le cas échéant en cas de sollicitation prématurée par l’ensemble de capteurs, permet de réduire au minimum la consommation électrique de cet ensemble de communication; - on détecte l’arrivée d’un utilisateur grâce à un appareil électronique porté par cet utilisateur, ou présent sur le véhicule et apte à communiquer avec ledit ensemble de communication: un tel appareil électronique peut être par exemple un téléphone ou Smartphone détenu par l’utilisateur, enregistré au préalable et apte à communiquer avec l’ensemble de communication bidirectionnel et/ou avec l’ensemble de capteurs; - on autorise une communication entre ledit appareil électronique et ledit ensemble de communication seulement si ledit appareil électronique est compris dans une liste d’appareils autorisés mémorisée dans ledit ensemble de communication: l’utilisation d’une telle liste permet d’éviter que des appareils électroniques détenus par des personnes non autorisées puissent entrer en communication avec l’ensemble de communication bidirectionnelle; une telle situation pourrait se produire par la communication des appareils électroniques de passants, ou par l’électronique embarquée d’un véhicule passant à proximité de la valve électronique; - on détecte l’arrivée d’un utilisateur par la mise en route dudit véhicule via l’électronique embarquée du véhicule: on peut de la sorte détecter l’arrivée d’un utilisateur indépendamment du fait qu’il porte sur lui un appareil électronique tel qu’un Smartphone; - on fait émettre des trames de requêtes en radiofréquences par ledit ensemble de communication lorsqu’il se trouve en veille à une fréquence 5 à 10 fois inférieure – et de préférence 8 fois inférieure - à sa fréquence d’émission en mode pleinement actif: une telle émission réduite de trames de requêtes permet de réduire au minimum l’énergie électrique consommée par l’ensemble de communication bidirectionnelle. La présente invention se rapporte également à une valve électronique pour pneumatique de véhicule automobile comprenant un ensemble électronique de capteurs et un ensemble de communication bidirectionnelle en radiofréquences, remarquable en ce que ledit ensemble électronique de capteurs et/ou ledit ensemble de communication sont dûment programmés pour mettre en œuvre le procédé conforme à ce qui précède: une telle valve électronique permet, sans changement matériel significatif, et grâce à une simple programmation, de mettre en œuvre ce procédé. Suivant d’autres caractéristiques optionnelles de cette valve électronique, ledit ensemble de communication est un ensemble de type Bluetooth®: un tel ensemble présente l’avantage d’être disponible «sur étagères», et d’offrir un protocole de communication reconnu par la plupart des appareils électroniques tels que les Smartphones. D’autres caractéristiques et avantages de l’invention ressortiront à la lecture de la description qui suit, en référence aux figures annexées, dans lesquelles: : La figure 1 représente de manière schématique les différents organes électroniques d’une valve électronique selon l’invention; : La figure 2 représente de manière schématique le diagramme de fonctionnement du procédé selon l’invention, selon une première variante; : La figure 3 représente de manière schématique le diagramme de fonctionnement du procédé selon invention, selon une deuxième variante. Pour plus de clarté, des éléments identiques ou similaires sont repérés par des signes de référence identiques ou similaires sur l’ensemble des figures. On se reporte à présent à la figure 1, sur laquelle on a représenté les principaux organes électroniques installés à l’intérieur d’une valve électronique selon l’invention. Ces organes sont disposés à l’intérieur d’un boîtier 1 destiné à être situé à l’intérieur du pneumatique d’un véhicule automobile, encore appelé module électronique 1. À l’intérieur du boîtier 1 se trouve un microcontrôleur 3 communiquant avec des capteurs de pression 5, de température 7, et de mouvement 9. Le capteur de mouvement 9 est en général un accéléromètre, et il faut noter que d’autres capteurs peuvent également être envisagés. En pratique, le microcontrôleur 3 et les capteurs 5, 7, 9 forment une puce ASIC, c’est-à-dire un circuit intégré dédié à des fonctions particulières, que l’on désignera dans le cadre de la présente invention par «ensemble de capteurs». Le microcontrôleur 3 est connecté à une antenne basse fréquence 11, susceptible de recevoir dans la gamme de 125kHz. Le microcontrôleur 3 est relié électriquement à une puce de communication bidirectionnelle 13, tel qu’une puce Bluetooth®, apte à communiquer avec l’extérieur grâce à une antenne 15 dans les deux sens, c’est-à-dire à la fois en émission et en réception. Le microcontrôleur 3 et la puce 13 sont alimentés par une pile 17, dont on souhaite que la durée de vie soit typiquement située entre 8 et 10 ans. La vocation du module électronique 1 qui vient d’être décrit est tout d’abord de pouvoir communiquer à l’électronique embarquée à bord du véhicule des informations représentatives de l’état du pneumatique (température, pression) ainsi que de la situation du véhicule (arrêt ou mouvement, grâce à l’accéléromètre 9) De plus, de par la capacité de communication bidirectionnelle de la puce Bluetooth® 13, on peut également redéfinir le mode de fonctionnement de cette puce, et du microcontrôleur 3 et/ou envoyer au module électronique 1 des informations représentatives de l’environnement dans lequel circule le véhicule, telles que la présence prévisible d’une zone d’aquaplaning, pouvant conduire à modifier certains signaux engendrés par les capteurs 5, 7, 9. Comme indiqué dans le préambule de la présente description, un inconvénient de ce type de valve électronique est que la consommation électrique de l’ensemble de communication bidirectionnelle 13, 15 est élevée, et peu compatible avec la durée de vie attendue de la pile 17. Pour résoudre ce problème, la présente invention propose de placer la puce Bluetooth® 13 en mode de sommeil lorsque le véhicule est en situation de parking, et en l’absence d’utilisateur, ce qui correspond en pratique à 95 % de la durée de vie d’un véhicule. Dans cette situation, indiquée par la référence 19 sur la figure 2, on peut typiquement envisager que la puce Bluetooth® n’émette des trames de requêtes qu’à raison de 12,5% de sa pleine capacité, c’est-à-dire typiquement toutes les 16 secondes, au lieu de toutes les 2 secondes en fonctionnement normal. Pendant ce temps, l’ensemble de capteurs est éteint, ce qui est indiqué respectivement par les mentions BLE12,5 % et ATIC0 % sur la figure 2. Lorsque la présence d’un utilisateur est détectée alors que le véhicule se trouve en situation de parking, comme cela est indiqué par la référence 21 sur la figure 2, la puce Bluetooth® se réveille et fonctionne en pleine capacité, c’est qu’elle c’est-à-dire qu’elle émet des trames de requêtes toutes les deux secondes, et attend les réponses pouvant provenir par exemple d’un appareil électronique tel qu’un Smartphone détenu par l’utilisateur ou de l’électronique embarquée dans le véhicule (ECU pour «Electronic Control Unit» en langue anglaise). La puce Bluetooth® réveille alors l’ensemble de capteurs, qui peut surveiller les grandeurs physiques (pression, température, accélération), en vue d’émettre via le Bluetooth® un évènement ou une grandeur physique à l’électronique embarquée du véhicule ainsi qu’un certain nombre d’informations nécessaires, en fonctionnant par exemple à 50% de sa capacité, c’est-à-dire en faisant la surveillance toutes les 32 secondes, si l’on prend comme hypothèse qu’en pleine capacité cet ensemble de capteurs émet des trames espacées de 16 secondes. Ceci est indiqué respectivement par les mentions BLE100 % et ATIC50 % sur la figure 2. Ensuite, lorsque le véhicule passe en mode de conduite, ce qui représente typiquement de l’ordre de 5% de la durée de vie d’un véhicule, et qui est indiqué par la référence 23 sur la figure 2, la puce Bluetooth® redescend à environ 25% de sa capacité de fonctionnement, c’est-à-dire qu’elle émet des trames de requêtes toutes les 8 secondes, et peut ainsi communiquer avec l’électronique embarquée du véhicule et/ou avec le Smartphone de l’utilisateur pour offrir une prestation de services réalisant un bon compromis entre la consommation électrique et le niveau de service attendu. En mode de conduite, l’ensemble de capteurs fonctionne quant à lui à 100% de sa capacité, c’est-à-dire typiquement qu’il mesure les grandeurs physiques à intervalles de 16 secondes, de manière à porter à la connaissance de l’utilisateur, via les trames de la puce Bluetooth®, des informations actualisées notamment sur l’état des pneumatiques du véhicule. Le passage de l’une à l’autre des situations 19, 21, 23 est réversible, ce qui est indiqué par les flèches bidirectionnelles 25. En se reportant à présent à la figure 3, on peut voir une variante qui apporte un perfectionnement par rapport au mode de réalisation précédent. Dans cette variante, on prévoit un état supplémentaire 27 dans lequel la puce Bluetooth® 13 est totalement en sommeil, seul l’ensemble de capteurs étant alors en veille, typiquement à raison de 25% de sa pleine capacité. Ceci signifie donc que cet ensemble de capteurs surveille les grandeurs physiques (l’accélération pour détecter un mouvement, et la pression pour détecter une alerte de pression) environ toutes les 64 secondes. Cet état supplémentaire 27 est défini en fonction des habitudes d’utilisation du véhicule par son utilisateur. Grâce à la puce Bluetooth® qui permet une communication bidirectionnelle, le module électronique 1 apprend au fil du temps quelles sont les périodes pendant lesquelles il est très probable que le véhicule ne sera pas utilisé. Pendant ces périodes, la veille de la puce Bluetooth® 13 est donc inutile, et il suffit qu’on demande de temps en temps à l’ensemble de capteurs d’envoyer un signal provenant de l’accéléromètre 9 pour s’assurer que le véhicule est bien en situation d’arrêt, et non de mise en mouvement inhabituel. Si jamais un mouvement inhabituel, c’est-à-dire intervenant en dehors des habitudes normales d’utilisation du véhicule, est détecté, alors on peut basculer dans l’une ou l’autre des situations 21 ou 23 précédemment décrites, dans lesquelles la puce Bluetooth® 13 est activée, respectivement à pleine capacité, ou à capacité partielle. En mode de fonctionnement habituel, on passe de l’état 27 à l’état19 lorsque le véhicule est sur le point d’être utilisé, conformément aux habitudes de l’utilisateur. Avantageusement, on s’assurera que la puce que Bluetooth® 13 ne puisse communiquer qu’avec certains appareils électroniques répertoriés dans une liste prédéterminée, notamment afin d’éviter les communications intempestives de cette puce avec d’autres Smartphones que celui d’un utilisateur autorisé. Comme on peut le comprendre à la lumière de la description qui précède, la présente invention permet de solliciter au minimum la puce Bluetooth®, grâce à des stratégies de mise en veille, voire de mise en sommeil de cette puce dans les situations où le véhicule n’est pas opérationnel, qui représentent en pratique la très large majorité de la durée de vie de ce véhicule. On peut de la sorte optimiser la durée de vie de la pile qui alimente la valve électronique, tout en garantissant pour l’utilisateur un niveau de service très satisfaisant. Naturellement, l’invention est décrite dans ce qui précède à titre d’exemple. Il est entendu que l’homme du métier est à même de réaliser différentes variantes de réalisation de l’invention sans pour autant sortir du cadre de l’invention. Procédé de commande d’une valve électronique pour pneumatique de véhicule automobile comprenant un ensemble électronique de capteurs (3, 5, 7, 9) et un ensemble de communication bidirectionnelle en radiofréquences (13, 15), connecté audit ensemble électronique de capteurs (3, 5, 7, 9), ce procédé étant caractérisé en ce qu’on prévoit: - qu’en situation de parking et en l’absence effective d’utilisateur (19), on maintient ledit ensemble électronique de capteurs (3, 5, 7, 9) en sommeil et on maintient ledit ensemble de communication (13, 15) en veille, et - qu’à l’arrivée d’un utilisateur, on active ledit ensemble électronique de capteurs (3, 5, 7, 9) au moyen dudit ensemble de communication (13, 15). Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu’on prévoit qu’à l’arrivée d’un utilisateur (21), on fait fonctionner ledit ensemble de communication bidirectionnelle (13, 15) à pleine capacité et ledit ensemble de capteurs (3, 5, 7, 9) à capacité partielle. Procédé selon l’une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu’on prévoit en outre: - qu’en situation de parking et en l’absence prévisible d’utilisateur (27), on maintient ledit ensemble de communication (13, 15) en sommeil, - qu’on active périodiquement le dit ensemble électronique de capteurs (3, 5, 7, 9) pour détecter l’éventuel mouvement du véhicule traduisant la présence d’un utilisateur à un moment non prévu, et - qu’on active ledit ensemble de communication (13, 15) le cas échéant. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’on détecte l’arrivée d’un utilisateur grâce à un appareil électronique porté par cet utilisateur, ou présent sur le véhicule et apte à communiquer avec ledit ensemble de communication (13, 15). Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce qu’on autorise une communication entre ledit appareil électronique et ledit ensemble de communication (13, 15) seulement si ledit appareil électronique est compris dans une liste d’appareils autorisés mémorisée dans ledit ensemble de communication (13, 15). Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’on détecte l’arrivée d’un utilisateur par la mise en route dudit véhicule via l’électronique embarquée du véhicule. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en qu’on fait émettre des trames de requêtes en radiofréquences par ledit ensemble de communication (13, 15) lorsqu’il se trouve en veille à une fréquence 5 à 10 fois inférieure – et de préférence 8 fois inférieure - à sa fréquence d’émission en mode pleinement actif. Valve électronique pour pneumatique de véhicule automobile comprenant un ensemble électronique de capteurs (3, 5, 7, 9) et un ensemble de communication bidirectionnelle en radiofréquences (13, 15), caractérisé en ce que ledit ensemble électronique de capteurs (3, 5, 7, 9) et/ou ledit ensemble de communication (13, 15) sont dûment programmés pour mettre en œuvre le procédé conforme à l’une quelconque des revendications 1 à 7. Valve électronique selon la revendication 8, caractérisée en ce que ledit ensemble de communication (13, 15) est un ensemble de type Bluetooth®.