Brevet FR3151244A1 — publié le 20250124

L’invention concerne un procédé de détection d’un mouvement de rotation d’un corps autour d’un axe de rotation par rapport à une structure fixe, le corps comprenant un capteur destiné à réaliser des mesures sur le corps et comportant un premier émetteur/récepteur radiofréquence destiné à communiquer avec un deuxième émetteur/récepteur radiofréquence prévu sur un calculateur électronique monté sur la structure fixe au moyen d’une communication Bluetooth® à basse énergie pour transmettre les mesures au calculateur électronique, le capteur étant apte à émettre (1) des signaux radiofréquence et le calculateur électronique étant apte à accuser réception (2) des signaux radiofréquence en transmettant un signal de réponse au capteur. Le procédé comprend une étape de détection (6) du mouvement de rotation du corps par le capteur au moyen des signaux de réponse transmis par le calculateur électronique et une étape d’adaptation (7) de la périodicité des signaux radiofréquence émis par le capteur en fonction de la rotation ou non rotation du corps. Figure pour l’abrégé : figure 1 Procédé de détection du roulage d’un véhicule La présente invention concerne un procédé de détection du roulage d’un véhicule automobile au moyen d’un système de surveillance de la pression des pneumatiques dudit véhicule. La législation en matière de sécurité automobile oblige les constructeurs à prévoir des moyens permettant de surveiller la pression des pneumatiques des véhicules. A cet effet, plusieurs systèmes de surveillance de pression ont été développés et mis sur le marché ces dernières années. Comme cela est connu en soi, ces systèmes de surveillance de pression, couramment désignés par « TPMS » (de l’anglais « Tire Pressure Monitoring System »), comprennent typiquement au moins une unité roue (comprenant au moins un capteur de pression) disposée à l’intérieur de la chambre définie par le pneumatique et la jante de la roue d’un véhicule, et des moyens de calcul déportés communiquant avec cette unité roue par radiofréquences mono ou bidirectionnelles, ces moyens de calcul étant en général situés dans le calculateur électronique d’une unité centrale électronique embarquée du véhicule (couramment désigné par « ECU » pour « Electronic Control Unit » en anglais). La communication entre l’unité roue et l’ECU est exécutée via un réseau de communication en radiofréquence. L’unité roue comprend un émetteur et l’ECU comprend un récepteur. Une trame radiofréquence, généralement appelée « trame RF » est émise par le l’unité roue et reçue par l’ECU afin de transmettre des paramètres de pression de la roue. La communication en radiofréquence est réalisée en Bluetooth® à basse énergie, (couramment désigné par « BLE » pour « Bluetooth Low Energy » en anglais) permettant l'échange bidirectionnel de données à courte distance en utilisant des ondes radio UHF sur la bande de fréquence de 2,4 GHz. L’avantage du Bluetooth® Low Energy par rapport au Bluetooth® « classique » est qu’il permet d’envoyer de faible quantité de données en consommant très peu d’énergie. L’unité roue peut être fixée à l’intérieur de la bande de roulement du pneumatique, ou bien sur la valve de gonflage de ce pneumatique, laquelle est montée à l’intérieur d’un orifice formé sur la jante. L’unité roue du pneumatique est typiquement alimentée par une pile non-rechargeable qui peut avoir une durée de vie de dix ans, par exemple. Il est connu d’utiliser un accéléromètre, un capteur de choc ou un capteur de champ magnétique terrestre dans les systèmes de surveillance de pression pour détecter le roulage du véhicule. Cette détection du roulage permet d’optimiser la consommation de l’unité roue en limitant le nombre d’émission de trames radiofréquences lorsque le véhicule est à l’arrêt (mode « parking »). Ceci permet de réduire la consommation en énergie de l’unité roue afin de prolonger la durée de vie de la pile. Cependant, l’ajout d’un accéléromètre, d’un capteur de choc ou d’un capteur de champ magnétique terrestre augmente la complexité, le poids et le prix des unités roue du système de surveillance de pression. Cela entraîne également d’avantage de références produits à gérer. L’invention résout ce problème en proposant un procédé de détection de la rotation d’un corps, notamment une roue d’un véhicule automobile, permettant de réduire la complexité et le poids des unités roue du système de surveillance de pression, en réduisant le nombre de ses composants. L’invention concerne un procédé de détection d’un mouvement de rotation d’un corps autour d’un axe de rotation par rapport à une structure fixe. Le corps comprend un capteur destiné à réaliser des mesures sur le corps et comporte un premier émetteur/récepteur radiofréquence destiné à communiquer avec un deuxième émetteur/récepteur radiofréquence prévu sur un calculateur électronique monté sur la structure fixe au moyen d’une communication Bluetooth® à basse énergie pour transmettre les mesures au calculateur électronique. Le capteur est apte à émettre des signaux radiofréquence périodiquement et le calculateur électronique est apte à accuser réception des signaux radiofréquence en transmettant un signal de réponse radiofréquence au capteur. Selon l’invention, le procédé de détection comprend une étape de détection du mouvement de rotation du corps par le capteur au moyen des signaux de réponse transmis par le calculateur électronique et une étape d’adaptation de la périodicité des signaux radiofréquence émis par le capteur en fonction de la rotation ou non rotation du corps. L’invention fournit ainsi un procédé de détection de la rotation d’un corps, notamment une roue d’un véhicule automobile, permettant de réduire la complexité et le poids du système de surveillance de pression, en réduisant le nombre de ses composants. Il y a également moins de références produits à gérer. L’invention permet également de réduire la consommation d’énergie du capteur et d’augmenter la durée de vie de la pile. En variante, lors de l’étape d’adaptation de la périodicité des signaux émis, le capteur émet des trames radiofréquences périodiques destinées à être reçues par le calculateur électronique selon une première périodicité P1 lorsque le corps n’est pas en rotation. Le capteur émet des trames radiofréquences périodiques selon une deuxième périodicité P2 lorsque le corps est en rotation, P2 étant strictement supérieur à P1. En variante, lors de l’étape de détection du mouvement de rotation du corps, le capteur mesure l’intensité du signal de réponse émis par le calculateur électronique. Le corps est considéré en rotation si une variation entre deux signaux de réponse radiofréquence successifs est détectée, sinon le corps est considéré immobile. En variante, la variation d’intensité entre deux signaux de réponse radiofréquence successifs est considérée comme significative si un seuil de détection tenant compte d’une marge d’erreur est atteint. Ceci permet de réaliser une comparaison entre deux signaux de réponse radiofréquence successifs avec une marge d’erreur tenant compte de la précision de mesure, le bruit environnant, d’un véhicule qui se gare à coté, de la fluctuation entre les canaux Bluetooth basse énergie, par exemple. En variante, une moyenne est réalisée sur plusieurs mesures pour filtrer les signaux radiofréquence. Ceci permet de tenir compte qu’en mode « parking », deux signaux de réponse radiofréquence successifs peuvent être différent. En variante, après une détection de la rotation du corps, le capteur émet des trames radiofréquences selon la deuxième périodicité P2. Le calculateur électronique accuse réception des trames radiofréquences de période P2 en transmettant un signal de réponse au capteur. Le capteur mesure l’intensité d’une succession de signaux de réponse émis par le calculateur électronique pour déterminer une forme des signaux. La rotation du corps est confirmée lorsque la forme des signaux est périodique. Sinon, la roue est considérée immobile si la forme des signaux n’est pas périodique. Ceci permet de rendre le procédé plus fiable et d’assurer que le corps est bien en rotation. En variante, lors de l’étape de détection du mouvement de rotation du corps, le capteur émet des trames radiofréquences, la rotation du corps étant détectée si le calculateur électronique accuse réception des trames radiofréquence en transmettant un signal de réponse au capteur. Le capteur émet des trames radiofréquences selon la deuxième périodicité P2. Cette variante fournit un procédé plus simple. L’activation du calculateur électronique signifie que le corps est en rotation. En variante, l’étape de détection du mouvement de rotation du corps est réalisée avec un capteur en mode « d’état de présence » dans lequel des signaux périodiques de courtes durées sont transmis par le capteur pour autoriser une connexion avec le calculateur électronique. En variante, le procédé de détection est un procédé de détection du roulage d’un véhicule automobile comprenant un système de surveillance de pression destiné à mesurer la pression dans un pneumatique d’une roue du véhicule. La roue comprend une unité roue apte à établir une communication Bluetooth® à basse énergie pour transmettre des mesures de pression à un calculateur électronique d’une unité centrale électronique du véhicule. L’invention concerne également un véhicule automobile mettant en œuvre le procédé de détection tel que défini précédemment. La représente un diagramme d’un procédé de détection de la rotation d’une roue de véhicule, selon un premier mode de réalisation de l’invention ; La représente un diagramme d’un procédé de détection de la rotation d’une roue de véhicule, selon un deuxième mode de réalisation de l’invention. L’invention concerne un procédé de détection d’un mouvement de rotation d’un corps autour d’un axe de rotation par rapport à une structure fixe, et plus particulièrement d’une roue de véhicule pour déterminer si le véhicule est en roulage ou à l’arrêt (« mode parking »). L’exemple ci-dessous est donné pour un système de surveillance de pression associé à une roue d’un véhicule mais peut également s’appliquer à d’autres systèmes de surveillance ou de mesure associés à un corps en rotation qui utilise une communication Bluetooth® à basse énergie. Le véhicule comprend un système de surveillance de pression qui est couramment désigné par « TPMS » (Tire Pressure Monitoring System en anglais), et qui comprend typiquement au moins une unité roue, comprenant un capteur de pression, disposée à l’intérieur de la chambre définie par le pneumatique et la jante de la roue du véhicule, et des moyens de calcul déportés communiquant avec cette unité roue par radiofréquences bidirectionnelles, ces moyens de calcul étant en général situés dans le calculateur électronique d’une unité centrale électronique embarquée du véhicule (couramment désigné par « ECU » pour « Electronic Control Unit » en anglais). L’unité roue peut être fixée à l’intérieur de la bande de roulement du pneumatique, ou bien sur la valve de gonflage de ce pneumatique, laquelle est montée à l’intérieur d’un orifice formé sur la jante. L’unité roue du pneumatique est typiquement alimentée par une pile non-rechargeable qui peut avoir une durée de vie de dix ans, par exemple. La communication entre l’unité roue et l’unité centrale électronique est exécutée via un réseau de communication en radiofréquence. L’unité roue comprend un premier ensemble émetteur/récepteur radiofréquence et l’unité centrale électronique comprend un deuxième ensemble émetteur/récepteur radiofréquence. Une trame radiofréquence, généralement appelée « trame RF » est émise par l’unité roue et reçue par l’unité centrale électronique afin de transmettre des paramètres de pression de la roue. La communication en radiofréquence est réalisée en Bluetooth® à basse énergie, (couramment désigné par « BLE » pour Bluetooth® Low Energy en anglais) permettant l'échange de données bidirectionnel à courte distance en utilisant des ondes radio UHF sur la bande de fréquence de 2,4 GHz. L’unité roue fonctionne selon deux modes de communication dont un mode « d’état de présence » dans lequel des signaux périodiques de courtes durées sont transmis par l’unité roue pour autoriser une connexion avec l’unité centrale électronique et un mode « connecté » dans lequel une connexion stable est établie entre l’unité roue et l’unité centrale électronique pour la transmission des mesures de pression. En mode de communication « d’état de présence » (ou « advertising » en anglais), une communication bidirectionnelle est établie entre l’unité roue et l’unité centrale électronique. L’unité centrale électronique acquitte les signaux périodiques en transmettant une trame de signaux radiofréquences à l’unité roue. Autrement dit, l’unité centrale électronique confirme la bonne réception du signal reçu en retournant une trame radiofréquence spécifique l’unité roue. Cette opération de transmission de trames de signaux radiofréquences est couramment désignée sous le terme anglais « scan-request ». Le mode « d’état de présence » est utilisé en premier pour essayer d’établir une connexion radiofréquence avec l’unité centrale électronique et passer éventuellement en mode « connecté » (ou « connected » en anglais) qui permet d’échanger des informations de pression par trame radiofréquences entre l’unité roue et l’unité centrale électronique. Le mode « connecté » est facultatif. La puissance d’émission l’unité roue est fixée et élevée, pour assurer un bon bilan de réception radiofréquence par l’unité centrale électronique. Lorsque le véhicule est démarré, l’unité centrale électronique analyse ou scanne son environnement pour chercher la connexion avec l’unité roue. Lorsque l’unité centrale électronique capte un signal transmis par l’unité roue, elle accepte (ou acquitte) ce signal et le signifie à l’unité roue. Plus particulièrement, l’unité roue envoie des trames radiofréquences. Selon l’invention, le procédé de détection de la rotation de la roue du véhicule comprend une étape de détection du mouvement de rotation de la roue par l’unité roue au moyen des signaux radiofréquence transmis par l’unité centrale électronique et reçus par l’unité roue et une étape d’adaptation de la périodicité des signaux radiofréquence émis par l’unité roue en fonction du mouvement de la roue, c’est-à-dire de la rotation ou non rotation de la roue. Lors de l’étape d’adaptation de la périodicité des signaux émis, l’unité roue émet des trames radiofréquences périodiques destinées à être reçues par l’unité centrale électronique selon une première périodicité P1 lorsque la roue n’est pas en rotation. L’unité roue émet des trames radiofréquences périodiques selon une deuxième périodicité P2 lorsque la roue est en rotation, P2 étant strictement supérieur à P1. Ceci permet d’économiser de l’énergie lorsque le véhicule est stationné. Selon un premier mode de réalisation de l’invention, lors de l’étape de détection du mouvement de rotation de la roue, l’unité roue émet des trames radiofréquences et l’unité centrale électronique accuse réception (ou acquitte) des trames radiofréquences en transmettant un signal de réponse à l’unité roue. L’unité roue mesure l’intensité du signal de réponse émis par l’unité centrale électronique. La roue sur laquelle est montée l’unité roue est considérée en rotation si une variation d’intensité est détectée entre deux signaux de réponse radiofréquence successifs, sinon la roue est considérée immobile. Plus précisément c’est la variation de l’indication de la force du signal (appelée « Received Signal Strength Indication » RSSI) qui est analysée par l’unité roue. L’indication de la force du signal est disponible car imposée par la norme Bluetooth® basse énergie. L’unité roue tourne, reçoit des signaux de réponses radiofréquence à différents angles de la roue, avec un bilan de liaison radiofréquence changeant, ce qui n’est pas le cas lorsque le véhicule est en mode « parking ». Ainsi, la roue est considérée immobile et le véhicule en mode « parking » si la variation entre deux signaux de réponse radiofréquence successifs n’est pas significative, c’est-à-dire si les signaux présentent des intensités identiques ou quasiment identiques en tenant compte d’une marge d’erreur. La roue est considérée en rotation et le véhicule en roulage si la variation entre deux signaux de réponse successifs est significative. C’est en fait l’intensité du champ électromagnétique du signal radiofréquence reçue par l’unité roue qui est mesurée. L’unité roue analyse le niveau de puissance radiofréquence qu’elle reçoit. Pour en déduire que la roue est immobile, la comparaison entre deux signaux de réponse radiofréquence successifs est réalisée avec une marge d’erreur tenant compte de la précision de mesure, le bruit environnant, d’un véhicule qui se gare à coté, de la fluctuation entre les canaux Bluetooth® basse énergie, par exemple. Un seuil de détection peut être appliqué. Une variation d’intensité est alors détectée si ce seuil de détection est atteint, autrement dit si la différence entre deux signaux de réponse radiofréquence successifs est suffisamment élevée, tenant compte des paramètres précédents pouvant perturber et faire varier le signal radiofréquence. Si la variation entre deux signaux de réponse successifs est inférieure à ce seuil de détection, la roue est considérée immobile. En variante, étant donné qu’en mode « parking », deux signaux de réponse radiofréquence successifs peuvent être différents, une moyenne peut être réalisée sur plusieurs mesures selon une période déterminée, c’est-à-dire selon un angle de roue identique entre chaque mesure, pour permettre de filtrer le signal. Selon le diagramme de la illustrant un exemple, le procédé de détection comprend une première étape 1 durant laquelle l’unité roue émet des trames radiofréquences et une deuxième étape 2 durant laquelle l’unité centrale électronique accuse réception des trames radiofréquences en transmettant un signal de réponse à l’unité roue, quel que soit le mode de communication (mode « d’état de présence » ou mode « connecté »). Le procédé de détection comprend une troisième étape 3 durant laquelle l’unité roue mesure l’intensité ou la puissance du signal de réponse émis par l’unité centrale électronique. Suivant un premier résultat (étape référencée 4), la roue est considérée immobile et le véhicule en mode « parking » (étape référencée 5) si la variation entre deux signaux de réponse successifs n’est pas significative en tenant compte de la marge d’erreur. Suivant un deuxième résultat (étape référencée 6), la roue est considérée en rotation et le véhicule en roulage si la variation entre deux signaux de réponse successifs est significative en dépassant un seuil de détection. Le procédé de détection comprend une quatrième étape 7 durant laquelle l’unité roue émet des trames radiofréquences selon la deuxième périodicité P2, c’est-à-dire qu’elle augmente la périodicité des trames radiofréquences. Le procédé de détection comprend une cinquième étape 8 durant laquelle l’unité centrale électronique accuse réception (acquitte) des trames radiofréquence de période P2 en transmettant un signal de réponse à l’unité roue. Le procédé de détection comprend une sixième étape 9 durant laquelle l'unité roue mesure l’intensité d’une succession de signaux de réponse émis par l’unité centrale électronique pour déterminer la forme des signaux. La rotation de la roue et donc le roulage du véhicule sont confirmés lorsque la forme des signaux est périodique. Autrement dit, l’unité roue analyse le niveau de puissance radiofréquence qu’il reçoit et identifie une empreinte (périodique), signature d’une rotation relative de la roue. De préférence, la rotation de la roue et donc le roulage du véhicule sont confirmés lorsque la forme des signaux est sinusoïdale. La rotation de la roue et donc le roulage du véhicule sont schématisés par le résultat 10 du diagramme. Si la forme des signaux n’est pas périodique, la roue est considérée immobile et le véhicule en mode « parking » (étape référencée 5). Le procédé de détection comprend une sixième étape 11 durant laquelle l’unité centrale électronique bascule en mode roulant. Les modes internes de l’unité roue sont modifiés afin d’optimiser notamment sa consommation électrique. Une étape de temporisation 12 peut être ajoutée avant de reboucler vers la première étape 1. Selon un deuxième mode de réalisation de l’invention, lors de l’étape de détection du mouvement de rotation de la roue, l’unité roue émet des trames radiofréquences, la rotation de la roue étant détectée si l’unité centrale électronique accuse réception des trames radiofréquences en transmettant un signal de réponse à l’unité roue. Si le véhicule était initialement immobile, l’unité roue émettait des trames radiofréquences selon la première périodicité P1. L’unité roue augmente la périodicité des trames radiofréquences selon la deuxième périodicité P2 lorsque l’unité centrale électronique est activée. Au contraire, si le véhicule était initialement roulant, l’unité roue émettait des trames radiofréquences selon la deuxième périodicité P2. L’unité roue diminue la périodicité des trames radiofréquences selon la première périodicité P1 lorsque l’unité centrale électronique devient inactive. En fait, lorsque le véhicule est à l’arrêt, l’unité centrale électronique est éteinte. Lorsque le véhicule commence à rouler, l’unité centrale électronique est allumée et commence à répondre à l’unité roue. Cette réponse permet à l’unité roue de détecter le roulage du véhicule. Selon le diagramme de la , le procédé de détection comprend une première étape 13 durant laquelle l’unité roue émet des trames radiofréquences selon la faible périodicité P1 lorsque le véhicule est immobile (mode « parking »). Le procédé de détection comprend une deuxième étape 14 de détermination du mouvement du véhicule. Si le véhicule roule, l’unité centrale électronique accuse réception des trames radiofréquences de l’unité roue en transmettant un signal de réponse à l’unité roue lors d’une quatrième étape 15. L’unité roue détecte le signal de réponse lors d’une cinquième étape 16 et bascule en mode roulant. La périodicité des trames radiofréquences est augmentée selon la deuxième périodicité P2 lors d’une cinquième étape 17. Si le véhicule est immobile, un délai est appliqué lors d’une sixième étape 18 avant de reboucler vers la première étape 13. Procédé de détection d’un mouvement de rotation d’un corps autour d’un axe de rotation par rapport à une structure fixe, le corps comprenant un capteur destiné à réaliser des mesures sur le corps et comportant un premier émetteur/récepteur radiofréquence destiné à communiquer avec un deuxième émetteur/récepteur radiofréquence prévu sur un calculateur électronique monté sur la structure fixe au moyen d’une communication Bluetooth® à basse énergie pour transmettre les mesures au calculateur électronique, le capteur étant apte à émettre des signaux radiofréquence périodiquement et le calculateur électronique étant apte à accuser réception des signaux radiofréquence en transmettant un signal de réponse radiofréquence au capteur, caractérisé en ce qu’il comprend une étape de détection du mouvement de rotation du corps par le capteur au moyen des signaux de réponse transmis par le calculateur électronique et une étape d’adaptation de la périodicité des signaux radiofréquence émis par le capteur en fonction de la rotation ou non rotation du corps. Procédé de détection selon la revendication 1, caractérisé en ce que lors de l’étape d’adaptation de la périodicité des signaux émis, le capteur émet des trames radiofréquences périodiques destinées à être reçues par le calculateur électronique selon une première périodicité P1 lorsque le corps n’est pas en rotation, le capteur émettant des trames radiofréquences périodiques selon une deuxième périodicité P2 lorsque le corps est en rotation, P2 étant strictement supérieur à P1. Procédé de détection selon l’une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que lors de l’étape de détection du mouvement de rotation du corps, le capteur mesure l’intensité du signal de réponse émis par le calculateur électronique, le corps étant considéré en rotation si une variation d’intensité est détectée entre deux signaux de réponse radiofréquence successifs, sinon le corps étant considéré immobile. Procédé de détection selon la revendication 3, caractérisé en ce que la variation d’intensité entre deux signaux de réponse radiofréquence successifs est considérée comme significative si un seuil de détection tenant compte d’une marge d’erreur est atteint. Procédé de détection selon la revendication 3, caractérisé en ce qu’une moyenne est réalisée sur plusieurs mesures pour filtrer les signaux radiofréquence. Procédé de détection selon l’une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé en ce qu’après une détection de la rotation du corps, le capteur émet des trames radiofréquences selon la deuxième périodicité P2, le calculateur électronique accusant réception des trames radiofréquences de période P2 en transmettant un signal de réponse au capteur, le capteur mesurant l’intensité d’une succession de signaux de réponse émis par le calculateur électronique pour déterminer une forme des signaux, la rotation du corps étant confirmée lorsque la forme des signaux est périodique, sinon, la roue étant considérée immobile si la forme des signaux n’est pas périodique. Procédé de détection selon la revendication 2, caractérisé en ce que lors de l’étape de détection du mouvement de rotation du corps, le capteur émet des trames radiofréquences, la rotation du corps étant détectée si le calculateur électronique accuse réception des trames radiofréquence en transmettant un signal de réponse au capteur, le capteur émettant des trames radiofréquences selon la deuxième périodicité P2. Procédé de détection selon la revendication 7, caractérisé en ce que l’étape de détection du mouvement de rotation du corps est réalisée avec un capteur en mode « d’état de présence » dans lequel des signaux périodiques de courtes durées sont transmis par le capteur pour autoriser une connexion avec le calculateur électronique. Procédé de détection selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le procédé de détection est un procédé de détection du roulage d’un véhicule automobile comprenant un système de surveillance de pression destiné à mesurer la pression dans un pneumatique d’une roue du véhicule, la roue comprenant une unité roue apte à établir une communication Bluetooth® à basse énergie pour transmettre des mesures de pression à un calculateur électronique d’une unité centrale électronique du véhicule. Véhicule automobile caractérisé en ce qu’il met en œuvre le procédé de détection d’un mouvement de rotation d’un corps tel que défini selon l’une quelconque des revendications 1 à 9.