FR3013835A1 - Procede et dispositif d'estimation de la masse et/ou de la position du centre de gravite d'un chargement embarque dans un vehicule - Google Patents

Abstract

Un dispositif (D) est destiné à estimer la masse et/ou la position du centre de gravité d'un chargement d'un véhicule (V) comportant une partie non suspendue supportant une partie suspendue. Ce dispositif (D) comprend i) des moyens de recherche (MR) pour identifier le véhicule (V) pour déterminer une position relative de référence de sa partie suspendue par rapport à sa partie non suspendue en l'absence de chargement embarqué, ii) des moyens d'analyse (MA) pour analyser au moins une photographie d'une zone du véhicule comportant la partie suspendue et la partie non suspendue après qu'un chargement ait été embarqué dans le véhicule (V), afin de déterminer un déplacement de cette position relative de référence induit par ce chargement, et iii) des moyens de calcul (MC) pour estimer la masse et/ou la position du centre de gravité du chargement avec un modèle mathématique de suspension du véhicule (V) utilisant ce déplacement déterminé.

Description

PROCÉDÉ ET DISPOSITIF D'ESTIMATION DE LA MASSE ET/OU DE LA POSITION DU CENTRE DE GRAVITÉ D'UN CHARGEMENT EMBARQUÉ DANS UN VÉHICULE L'invention concerne les véhicules pouvant embarquer un chargement, et plus précisément l'estimation de la masse et/ou de la position du centre de gravité d'un chargement embarqué dans un véhicule, éventuellement de type automobile. la Comme le sait l'homme de l'art, chaque véhicule homologué est généralement autorisé à transporter un chargement dont la masse ne doit pas excéder une valeur maximale, car au-delà de cette dernière ses performances théoriques ne peuvent plus être assurées. De plus, les constructeurs de certains véhicules recommandent d'adapter la pression des pneus en fonction 15 de la masse de leur chargement. Il serait donc utile que le conducteur d'un véhicule puisse savoir au fur et à mesure d'un chargement si sa masse dépasse la masse maximale admissible, afin d'éviter d'endommager le système de suspension et/ou de circuler dans des conditions dangereuses. 20 Par ailleurs, lorsque le chargement est particulièrement mal réparti dans un véhicule, la position de référence (hors chargement) du centre de gravité du véhicule peut être sensiblement modifiée, ce qui peut altérer le comportement de ce véhicule et donc s'avérer dangereux. Il serait donc également utile que le conducteur d'un véhicule chargé 25 puisse savoir si la position du centre de gravité de ce véhicule est correcte, afin de procéder à un réaménagement du chargement si cela est nécessaire. Plusieurs techniques ont été proposées pour déterminer la masse d'un chargement embarqué dans un véhicule. Elles peuvent se répartir en deux familles. 30 Une première famille regroupe les techniques dites statiques, c'est-à- dire celles qui peuvent être mises en oeuvre lorsque le véhicule est à l'arrêt.

Certaines techniques statiques nécessitent au moins un capteur spécifique embarqué, comme par exemple des jauges de déformation judicieusement positionnées sur les éléments du véhicule qui participent à la liaison au sol, ou bien des capteurs de déplacement installés au niveau des suspensions, ce qui s'avère onéreux. D'autres techniques statiques nécessitent un dispositif pèse-roue(s) ou pèse-essieu(x) posé sur le sol, ce qui nécessite des interventions d'installation du conducteur ou d'un tiers. En outre ces derniers dispositifs s'avèrent onéreux et relativement volumineux. Une seconde famille regroupe les techniques dites dynamiques, c'est- à-dire celles qui peuvent être mises en oeuvre lorsque le véhicule se déplace. Certaines techniques dynamiques nécessitent l'utilisation d'un modèle de la réponse temporelle dynamique du véhicule (par exemple suivant la direction longitudinale ou de roulis), alimenté avec certains paramètres du véhicule (comme par exemple sa masse, la pente de la surface sur laquelle il circule, la position de son centre de gravité), qui sont généralement obtenus au moyen de filtres (par exemple de type Kalman ou moindre carrés récursifs). D'autres techniques dynamiques nécessitent des capteurs embarqués qui sont rarement présents en série dans les véhicules (comme par exemple des accéléromètres verticaux) et un modèle de la réponse fréquentielle du véhicule. Encore d'autres techniques dynamiques nécessitent des mesures de la pression des pneus et du comportement en rotation des roues. On comprendra que toutes ces techniques dynamiques ne peuvent être mises en oeuvre que si le véhicule se déplace et donc ne permettent pas à une estimation statique de la masse embarquée, notamment en cours de chargement. On notera également que la quasi-totalité des capteurs utilisés par les techniques précitées doivent être installés lors de la fabrication des véhicules, et donc ces techniques ne peuvent pas s'appliquer aux véhicules qui sont déjà en circulation.

L'invention a notamment pour but d'améliorer la situation, sans nécessiter l'utilisation de capteurs. Elle propose notamment à cet effet un procédé, destiné à permettre l'estimation de la masse et/ou de la position du centre de gravité d'un chargement embarqué dans un véhicule comportant une partie non suspendue supportant une partie suspendue, et comprenant : - une étape (i) dans laquelle on identifie le véhicule afin de déterminer au moins une information représentative d'une position relative de référence de sa partie suspendue par rapport à sa partie non suspendue en l'absence de chargement embarqué, - une étape (ii) dans laquelle on embarque un chargement dans le véhicule puis on prend au moins une photographie d'une zone du véhicule qui comporte une partie au moins de la partie suspendue et une partie au moins de la partie non suspendue, - une étape (iii) dans laquelle on analyse chaque photographie prise afin de déterminer un déplacement de la position relative de référence induit par le chargement embarqué, et - une étape (iv) dans laquelle on estime une masse et/ou une position du centre de gravité du chargement embarqué avec un modèle mathématique de suspension du véhicule qui utilise ce déplacement déterminé. Ainsi, les estimations peuvent être effectuées à l'arrêt, sans qu'il faille équiper le véhicule spécifiquement.

Le procédé selon l'invention peut comporter d'autres caractéristiques qui peuvent être prises séparément ou en combinaison, et notamment : - dans l'étape (i) on peut également déterminer des informations représentatives de la masse et de la position du centre de gravité du véhicule en l'absence de chargement embarqué, et des informations représentatives de coefficients de raideur d'amortisseurs du véhicule, faisant partie de la partie non suspendue. Dans ce cas, dans l'étape (iv) on peut estimer la masse et/ou la position du centre de gravité du chargement embarqué avec le modèle mathématique de suspension du véhicule en utilisant également les masse et position du centre de gravité du véhicule déterminées et les coefficients de raideur déterminés ; - dans l'étape (iii) on peut déterminer le déplacement de la position relative de référence induit par le chargement embarqué en comparant une position d'au moins un point de référence de la carrosserie du véhicule, faisant partie de la partie suspendue, à une position déterminée du centre d'au moins une roue du véhicule, faisant partie de la partie non suspendue ; - dans l'étape (ii) on peut prendre au moins une photographie du côté latéral droit du véhicule, incluant les roues droites, et une photographie du côté latéral gauche du véhicule, incluant les roues gauches ; - en variante, dans l'étape (ii) on peut prendre une photographie d'une roue avant droite avec une partie avant droite voisine de la carrosserie, une photographie d'une roue avant gauche avec une partie avant gauche voisine de la carrosserie, une photographie d'une roue arrière droite avec une partie arrière droite voisine de la carrosserie, et une photographie d'une roue arrière gauche avec une partie arrière gauche voisine de la carrosserie ; - dans l'étape (iv) on peut comparer la masse du chargement embarqué à un premier seuil déterminé et on peut générer un message d'alerte lorsque cette masse du chargement embarqué est supérieure à ce premier seuil déterminé ; - dans l'étape (iv) on peut comparer la position du centre de gravité du chargement embarqué à un groupe de seuils déterminé et on peut générer un message d'alerte lorsque cette position du centre de gravité du chargement embarqué est supérieure à un seuil de ce groupe déterminé ; - dans l'étape (i) on peut déterminer avec un équipement de communication, propre à se connecter à un réseau de communication, chaque information relative au véhicule dans un serveur qui est accessible via le réseau de communication et qui stocke des identifiants de véhicules en correspondance de groupes d'informations propres à ces véhicules. L'invention propose également un dispositif, destiné à estimer la masse et/ou la position du centre de gravité d'un chargement embarqué dans un véhicule comportant une partie non suspendue supportant une partie suspendue, et comprenant : - des moyens de recherche propres à identifier le véhicule afin de déterminer au moins une information représentative d'une position relative de référence de sa partie suspendue par rapport à sa partie non suspendue en l'absence de chargement embarqué, - des moyens d'analyse propres à analyser au moins une photographie d'une zone du véhicule comportant une partie au moins de la partie suspendue et une partie au moins de la partie non suspendue après qu'un chargement ait été embarqué dans le véhicule, afin de déterminer un déplacement de la position relative de référence induit par ce chargement embarqué, et - des moyens de calcul propres à estimer une masse et/ou une position du centre de gravité du chargement embarqué avec un modèle mathématique de suspension du véhicule utilisant ce déplacement déterminé. L'invention propose également un équipement de communication propre à se connecter à un réseau de communication et comprenant un dispositif d'estimation du type de celui présenté ci-avant.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à l'examen de la description détaillée ci-après, et des dessins annexés, sur lesquels : - la figure 1 illustre schématiquement et fonctionnellement un véhicule utilitaire non chargé et un équipement de communication, équipé d'un exemple de réalisation d'un dispositif d'estimation selon l'invention et couplé à un réseau de communication auquel est également couplé un serveur de communication, - la figure 2 illustre schématiquement et fonctionnellement le véhicule utilitaire de la figure 1 avec un chargement embarqué, - la figure 3 illustre schématiquement un exemple simplifié de modèle mathématique de suspension d'un véhicule chargé et placé sur une surface horizontale, et - la figure 4 illustre schématiquement un exemple simplifié de modèle mathématique de suspension d'un véhicule chargé et placé sur une surface inclinée. L'invention a notamment pour but de proposer un procédé, et un dispositif associé, destinés à permettre l'estimation de la masse et/ou de la position du centre de gravité d'un chargement CE embarqué dans un véhicule V comportant une partie non suspendue supportant une partie suspendue. Dans ce qui suit, on considère, à titre d'exemple non limitatif, que le véhicule V est de type automobile. Il s'agit par exemple d'un véhicule utilitaire.

Mais l'invention n'est pas limitée à ce type de véhicule. Elle concerne en effet tout type de véhicule terrestre comportant une partie non suspendue supportant une partie suspendue. On entend ici par « partie non suspendue » l'ensemble des éléments du véhicule V qui suivent les ondulations de la route, et notamment les roues Rij et une partie du système de suspension. Par ailleurs, on entend ici par « partie suspendue » l'ensemble des éléments du véhicule V qui reposent sur le système de suspension de la partie non suspendue, et notamment la carrosserie CV, l'habitacle et les organes internes comme le groupe motopropulseur et l'installation de chauffage et/ou climatisation. On a schématiquement représenté sur les figures 1 et 2 un véhicule V (ici de type utilitaire) comprenant quatre roues Rij réparties sur deux essieux. L'indice i représente un côté latéral du véhicule V (ici i = 1 représente le côté latéral gauche tandis que i = 2 représente le côté latéral droit). L'indice j représente une partie avant ou arrière du véhicule V (ici j = 1 représente la partie avant tandis que j = 2 représente la partie arrière). On notera que le véhicule pourrait comporter plus de quatre roues, et par exemple six ou huit, réparties sur plus de deux essieux, et par exemple trois ou quatre. Comme indiqué précédemment l'invention propose un procédé destiné à permettre l'estimation de la masse et/ou de la position du centre de gravité d'un chargement CE embarqué dans le véhicule V. Ce procédé comprend au moins quatre étapes (i) à (iv) décrites ci-après, et qui peuvent être mises en oeuvre au moins partiellement par un dispositif d'estimation D, éventuellement couplé à un équipement de 30 communication EC propre à se connecter à un réseau de communication RC. Dans l'exemple non limitatif illustré sur les figures 1 et 2, le dispositif d'estimation D fait partie de l'équipement de communication EC. Mais dans une variante de réalisation non représentée, il pourrait se présenter sous la forme d'un équipement éventuellement couplé à un équipement de communication EC. Par conséquent, ce dispositif d'estimation D peut être réalisé sous la forme de modules logiciels (ou informatiques ou encore « software »), ou bien d'une combinaison de circuits électroniques (ou « hardware ») et de modules logiciels. Il est important de noter, comme illustré, qu'un dispositif d'estimation D comprend au moins des moyens de recherche MR, des moyens d'analyse MA et des moyens de calcul MC. Dans ce qui suit, on considère, à titre d'exemple non limitatif, que l'équipement de communication EC est avantageusement un téléphone mobile de type smartphone ou une tablette électronique. Mais il pourrait également s'agir d'un ordinateur individuel, fixe ou portable, ou bien d'un appareil communiquant fixe ou mobile et dédié à l'estimation de la masse et/ou de la position du centre de gravité de véhicules, par exemple. Un équipement de communication de type portable ou mobile est particulièrement avantageux car il permet de réaliser des estimations n'importe où. Un équipement de communication de type fixe nécessite une implantation dans un espace d'estimation dédié, comme par exemple un garage ou une station de mesures.

On notera que lorsque le dispositif d'estimation D est installé dans l'équipement de communication EC il peut constituer une application logicielle qui peut éventuellement être téléchargée via un réseau de communication RC. L'étape (i), du procédé selon l'invention, consiste à identifier le véhicule V (objet d'une estimation), afin de déterminer au moins une information représentative d'une position relative de référence de sa partie suspendue par rapport à sa partie non suspendue en l'absence de chargement embarqué. La mise en oeuvre de cette étape (i) est contrôlée (et au moins partiellement réalisée) par les moyens de recherche MR du dispositif d'estimation D. Par exemple, la position relative de référence (de la partie suspendue par rapport à la partie non suspendue) en l'absence de chargement embarqué peut être définie par la position PCij du centre de chaque roue Rij par rapport à un point de référence PRij correspondant d'une partie voisine de la carrosserie CV. A titre d'exemple, et comme illustré non limitativement sur les figures 1 et 2, chaque point de référence PRij peut être une petite zone qui est située sur un bord longitudinal inférieur de la carrosserie CV à l'aplomb du centre PCij d'une roue Rij. Dans ce cas, la position relative de référence est définie par quatre hauteurs de référence hrij égales chacune à la distance entre la position PCij du centre d'une roue Rij et le point de référence PRij correspondant (voir figure 1). Mais d'autres définitions de la position relative de référence peuvent être utilisées, en particulier reposant sur d'autres points de référence PRij de la carrosserie CV. Parmi ces autres points de référence PRij on peut notamment citer un bloc optique ou un clignotant ou une poignée de porte ou encore un rétroviseur latéral.

On notera que l'identification du véhicule V peut se faire de façon automatisée. Pour ce faire, la personne qui cherche à obtenir des estimations (ci-après appelée usager) peut fournir au dispositif (d'estimation) D, via une interface homme/machine de l'équipement de communication EC, un identifiant du véhicule V, comme par exemple son numéro VIN (« Vehicule Identification Number »). Dans ce cas, les moyens de recherche MR déclenchent l'appel par l'équipement de communication EC, couplé à un réseau de communication RC, d'un serveur de communication SC qui est accessible via ce réseau de communication RC et qui stocke des identifiants de véhicules en correspondance de groupes d'informations propres à ces véhicules. Cet appel est destiné à déterminer (et donc à télécharger) chaque information relative au véhicule V et stockée, dans des moyens de stockage MS de ce serveur de communication SC, en correspondance de son identifiant. Ces moyens de stockage MS peuvent se présenter sous n'importe quelle forme connue de l'homme de l'art et notamment sous la forme d'une base de données. Dans une variante de réalisation, toujours automatique, l'usager pourrait prendre une photographie du véhicule V dans son intégralité, par exemple avec des moyens photographiques MP que comprend (éventuellement) l'équipement de communication EC, et fournir le fichier numérique de cette photographie au dispositif (d'estimation) D. Dans ce cas, les moyens de recherche MR déclenchent l'appel par l'équipement de communication EC du serveur de communication SC qui est accessible via le réseau de communication RC et qui stocke des fichiers de photographies de véhicules en correspondance de groupes d'informations propres à ces véhicules. Cet appel est destiné à déterminer (et donc à télécharger) chaque information relative au véhicule V et stockée, dans des moyens de stockage MS de ce serveur de communication SC, en correspondance de sa photographie. Dans encore une autre variante de réalisation, toujours automatique, l'équipement de communication EC pourrait établir une communication avec le véhicule V, à la demande des moyens de recherche MR du dispositif (d'estimation) D, de manière à récupérer chaque information relative au véhicule V et stockée dans des moyens de stockage de ce dernier (V). La communication peut, par exemple et de préférence, nécessiter la fourniture au véhicule V d'un identifiant d'usager ou de véhicule. Dans une autre variante de réalisation, non automatisée, les informations relatives au véhicule V et utiles au dispositif D pourraient être fournies directement à ce dernier (D), via l'interface homme/machine de l'équipement de communication EC, par l'usager. Bien entendu, il faut pour ce faire que cet usager dispose de telles informations (préalablement fournies par le constructeur du véhicule (ou son représentant)).

L'étape (ii), du procédé selon l'invention, consiste au moins à embarquer un chargement CE (voir figure 2) dans le véhicule V, puis à prendre au moins une photographie d'une zone du véhicule V qui comporte une partie au moins de sa partie suspendue et une partie au moins de sa partie non suspendue.

Chaque photographie peut être avantageusement prise avec des moyens photographiques MP que comprend (éventuellement) l'équipement de communication EC. Mais dans une variante de réalisation, chaque photographie pourrait être prise avec un appareil photographique numérique, et chaque fichier numérique d'une photographie pourrait être transmis à l'équipement de communication EC, par exemple par une communication non filaire (éventuellement de type WiFi ou Bluetooth). On notera que lorsque le dispositif D est une application logicielle et que l'équipement de communication EC comprend des moyens photographiques MP, le dispositif D, une fois activé par l'usager, peut guider ce dernier dans la prise de(s) photographie(s), éventuellement en lui proposant une grille ou un masque dans lequel une partie prédéfinie du véhicule V doit rentrer pour que la photographie soit exploitable plus facilement. Dans un premier mode de réalisation, l'usager peut être chargé de prendre au moins une photographie du côté latéral droit (i = 2) du véhicule V, incluant les roues droites R2j, et une photographie du côté latéral gauche (i = 1) du véhicule V, incluant les roues gauches R1j.

Dans un deuxième mode de réalisation, l'usager peut être chargé de prendre au moins une photographie d'une roue avant droite R21 avec une partie avant droite voisine de la carrosserie CV du véhicule V (qui fait partie de la partie suspendue), une photographie d'une roue avant gauche R11 avec une partie avant gauche voisine de la carrosserie CV, une photographie d'une roue arrière droite R22 avec une partie arrière droite voisine de la carrosserie CV, et une photographie d'une roue arrière gauche R12 avec une partie arrière gauche voisine de la carrosserie CV. Dans un troisième mode de réalisation, l'usager peut être chargé de prendre au moins une photographie de face de la partie avant (j = 1) du véhicule V, incluant les roues avant Ri1, et une photographie de face de la partie arrière (j = 2) du véhicule V, incluant les roues arrière Ri2. L'étape (iii), du procédé selon l'invention, consiste au moins à analyser chaque photographie prise afin de déterminer un déplacement de la position relative de référence induit par le chargement embarqué CE.

La mise en oeuvre de cette étape (iii) est contrôlée (et réalisée) par les moyens d'analyse MA du dispositif d'estimation D. Lorsque la position relative de référence est définie par les quatre hauteurs de référence hrij définies précédemment, le déplacement de la position relative de référence induit par le chargement embarqué CE peut être défini par les différences respectives entre chaque hauteur de référence hrij et la hauteur hdij déterminée par les moyens d'analyse MA lorsque le chargement CE a été embarqué dans le véhicule V.

On comprendra que chaque hauteur déterminée hdij est ici égale à la distance entre la position PCij du centre d'une roue Rij et le point de référence PRij correspondant une fois le chargement CE embarqué dans le véhicule V (voir figure 2). Préférentiellement, la direction de prise de vue maximise la taille sur l'image de chaque zone concernée par la détermination du déplacement. Par exemple, pour mesurer un déplacement vertical (suivant une direction verticale Z du véhicule), il est préférable de prendre une photographie dans un plan XZ (défini par la direction verticale Z et une direction longitudinale X du véhicule). Lorsque le dispositif D est une application logicielle embarquée, elle peut provoquer l'affichage sur l'écran de prévisualisation de l'équipement de communication EC d'un cercle devant loger une roue Rij, de sorte que l'usager prenne la photographie selon un angle et un grossissement adaptés à un traitement d'image simple. En variante ou en complément, l'application logicielle embarquée peut provoquer l'affichage de lignes principales du véhicule V, ainsi que de zones où des points remarquables sont pré-identifiés. Cela est de nature à faciliter le traitement d'image. La détermination du déplacement peut se faire par toute technique d'analyse d'image connue de l'homme de l'art, et notamment par une technique de reconnaissance de forme destinée à reconnaitre dans chaque photographie (ou image) au moins un point remarquable puis à déduire les positions effectives de ces points remarquables. La position PCij du centre d'une roue Rij est assez facile à déterminer par un algorithme de reconnaissance de forme du fait que cette roue Rij est circulaire. Pour ce faire, on peut, par exemple et non limitativement, utiliser une technique de transformée de Hough. L'étape (iv), du procédé selon l'invention, consiste au moins à estimer une masse et/ou une position du centre de gravité du chargement embarqué CE avec un modèle mathématique de suspension du véhicule V qui utilise au moins le déplacement déterminé. La mise en oeuvre de cette étape (iv) est contrôlée (et réalisée) par les moyens de calcul MC du dispositif d'estimation D.

De préférence, dans l'étape (i) on détermine également des informations relatives au véhicule V qui sont représentatives, d'une part, de sa masse et de la position Gs de son centre de gravité à vide, c'est-à-dire en l'absence de chargement embarqué, et, d'autre part, de coefficients de raideur des amortisseurs de son système d'amortissement (qui fait partie de sa partie non suspendue). Comme indiqué précédemment, toutes ces informations, relatives au véhicule V et utiles aux moyens de calcul MC pour effectuer leurs estimations avec le modèle mathématique de suspension du véhicule V, peuvent être téléchargées du serveur de communication SC via le réseau de communication RC et l'équipement de communication EC.

Dans ce cas, dans l'étape (iv) on estime la masse ML et/ou la position GL du centre de gravité du chargement embarqué CE avec le modèle mathématique de suspension du véhicule V en utilisant également les masse suspendue Ms et position Gs du centre de gravité du véhicule V et les coefficients de raideur déterminés (par exemple auprès du serveur de communication SC). De nombreux modèles (mathématiques de suspension du véhicule V) plus ou moins sophistiqués peuvent être utilisés par les moyens de calcul MC. L'un d'entre eux est illustré schématiquement et non limitativement sur les figures 3 et 4. Seuls sont ici représentés les ressorts des amortisseurs et le plancher PV du véhicule V. Les ressorts sont ici désignés par leurs coefficients de raideur respectifs (Kf pour les ressorts des roues avant Rit et Kr pour les ressorts des roues arrière Ri2). On notera que sur la figure 3 le véhicule V est considéré comme placé sur une surface horizontale (dans le plan XY), tandis que sur la figure 4 le véhicule V est considéré comme placé sur une surface inclinée par rapport à la direction verticale Z. Lorsque le véhicule V est chargé et posé sur une surface horizontale, le déplacement est essentiellement vertical. Dans ce cas, il peut être représenté comme sur la figure 3. On considère ici que la partie suspendue présente une masse Ms, et est un corps rigide, ayant un centre de gravité (ou barycentre) Gs et relié au centre des roues en quatre points A, B, C et D par des ressorts dont les raideurs sont différentes à l'avant (Kf) et à l'arrière (Kr). Par exemple, on peut placer l'origine du repère au point G. Les directions X, Y et Z sont celles définies précédemment (X : direction longitudinale du véhicule, Y : direction transversale du véhicule, et Z : direction verticale du véhicule). Avec les conventions précitées, les coordonnées des points d'attache des ressorts s'écrivent (xa, ya, za) pour le point A, (Xb, Yb, Zb) pour le point B, (Xc, Yc, zc) pour le point C et (xd, yd, Zd) pour le point D. Par ailleurs, on considère ici que les ressorts sont de type linéaire afin de simplifier les équations présentées. Mais ils pourraient être de type non linéaire, notamment lorsque l'on veut prendre en compte le comportement des éventuelles butées d'amortisseur. La raideur des ressorts (Kf ou Kr), leur longueur de référence Lf,ref ou Lr,ref (libres de contrainte et donc avant montage dans le véhicule V), ainsi que la position Gs du centre de gravité du véhicule V à vide ont été déterminées lors de l'étape (i). Elles sont donc a priori calibrées.

Comme illustré sur la figure 3, les ressorts sont partiellement écrasés, sous le poids du véhicule V et de la charge embarquée CE, d'une longueur ALfa = Lfa - Lf,ref = hril - hmil à l'avant (où Lfa est la longueur à vide à l'avant une fois installés) et ALro = Lro - Lr,ref = hri2 - hmi2 à l'arrière (où Lfa est la longueur à vide à l'arrière une fois installés).

Lorsque le véhicule V est à l'équilibre, l'équilibre des efforts et des moments est régi par les équations suivantes : gMs = 2Kf ALfa + 2Kr ALro (1) 0 = -Kf ALfoXa - Kf ALfoXb + Kr ALroXc ± Kr ALroXd (2), où g est l'accélération de la pesanteur égale à 9,81 m.s-2.

Lorsque l'on charge le véhicule V, on cherche à estimer la masse ML du chargement CE, ainsi que la position GL dans le plan XY de son centre de gravité (ou barycentre).

Lorsque le véhicule V est à l'équilibre, l'équilibre des efforts et des moments est régi par les équations suivantes : g(Ms + ML) = Kf ALa + Kf ALb + Kr ALc + Kr ALd (3), 0 = gMLxL - Kf ALaxa - Kf OLbxb + Kr ALcxc + Kr ALdxd (4), 0 = gMLyL - Kf OLat'a - Kf Al-bYb + Kr ALcyc + Kr ALdyd (5). L'équation (3) permet de déterminer la masse ML du chargement CE, et les équations (4) et (5) permettent de déterminer respectivement les positions longitudinale et transverse du centre de gravité GL de la masse embarquée CE. Compte tenu de l'équation (1), on peut éliminer la donnée de la masse suspendue Ms en mesurant le déplacement entre les situations chargée et non chargée. L'équation (3) devient alors : gML = Kf AL'a + Kf AL'b + Kr AL'c + Kr AL'd (3'), Où AL'a = L - Lo. De même les AL peuvent être remplacés par des AL' dans les équations (4) et (5) pour donner de nouvelles équations (4') et (5'). Pour résoudre ces équations, on utilise les valeurs des déplacements déterminés par analyse d'image lors de l'étape (iii) et qui sont ici égaux respectivement aux écrasements des ressorts AL ou AL'. Lorsque le véhicule V est chargé et posé sur une surface inclinée d'un angle a par rapport à la direction verticale Z, le déplacement est non seulement vertical, mais également horizontal (dans le plan XY). Dans ce cas, il peut être représenté comme sur la figure 4. Dans ces conditions, le modèle décrit ci-avant ne suffit plus, car la pente fait apparaître une nouvelle inconnue (l'angle a entre l'axe z du véhicule V et la direction du vecteur pesanteur) sans pour autant fournir d'équation supplémentaire. Pour résoudre ce problème, on doit alors enrichir le modèle précédent dans les deux autres directions sollicitées (X et Y). Par exemple, si on suppose que le véhicule V est stationné dans le sens de la pente, la gravité fait apparaitre une composante dans la direction longitudinale X. On doit alors décrire les composantes longitudinales des raideurs de suspension. On notera que les raideurs dans les différentes directions peuvent être éventuellement couplées. La démarche est alors identique à celle décrite pour le cas précédent (surface horizontale). Elle consiste donc à écrire l'équilibre du système (efforts et moments). L'équilibre des efforts fait apparaitre une équation supplémentaire qui permet de déterminer l'angle a inconnu. Lorsque les amortisseurs sont de type linéaire et que leurs raideurs sont découplées d'une direction à l'autre, on obtient les équations suivantes : gsina(Ms + MO = KXf ALx. + KXf ALxb + KXr ALxc + KXr ALxd (6), gcosa(Ms + MO = KZf ALza + KZf ALzb + KZr AL% + KZr ALzd (7), 0 = gcosaMLxL - KZf ALzaxa - KZf ALzbxb + KZr ALzcxc+ KZr ALzdxd (8), 0 = gcosaMLyL - KZf A Lzaya - KZf A Lzbyb + KZr A Lzcyc + KZr A Lzdyd (9), où les raideurs selon la direction longitudinale X sont notées Kx, les raideurs selon la direction verticale Z du véhicule V sont notées Kz, les écrasements des ressorts selon la direction longitudinale X du véhicule V sont notés ALx et les écrasements des ressorts selon la direction verticale Z du véhicule V sont notés ALz. On remarque que ce modèle nécessite l'utilisation d'un plus grand nombre d'informations sur le véhicule V (et notamment les paramètres longitudinaux, et pas seulement les paramètres verticaux (par rapport au véhicule V)) et les déterminations par analyse d'image des déplacements dans les directions verticale Z (du véhicule V) et longitudinale X.

Si l'on veut tenir compte d'une pente d'orientation quelconque, la démarche est similaire. On doit alors utiliser un modèle de suspension tridimensionnel, disposer des informations relatives au véhicule V dans ses trois directions X, Y et Z, et mesurer toutes les composantes du déplacement dans les trois directions X, Y et Z.

On notera que le véhicule V est plus souple dans la direction verticale Z (du véhicule V) que dans les autres directions (X et Y du véhicule V). Par conséquent, les déplacements suivant la direction Z sont plus significatifs que suivant les deux autres directions X et Y, et donc plus facilement mesurables avec une bonne précision. L'exemple de modèle décrit ci-avant donne donc de meilleurs résultats si le véhicule V est placé sur une surface horizontale. On notera également que, lorsque l'équipement de communication EC est capable de communiquer avec le véhicule V, il peut dans l'étape (iv), à la demande du dispositif D, lui transmettre la masse déterminée du chargement embarqué CE et/ou la position déterminée du centre de gravité du chargement embarqué CE, afin que l'un au moins de ses calculateurs embarqués adapte le fonctionnement de certains équipements ou systèmes en conséquence, comme par exemple le répartiteur de freinage ou l'ESP (contrôle de trajectoire), le temps du prochain trajet. On notera également que dans l'étape (iv) on peut avantageusement comparer la masse du chargement embarqué à un premier seuil déterminé (par exemple téléchargé avec les autres informations relatives au véhicule V), l a et on peut générer un message d'alerte lorsque la masse du chargement embarqué CE est (ou devient) supérieure à ce premier seuil déterminé. Cela permet avantageusement d'avertir l'usager en temps réel lorsque le chargement embarqué CE devient supérieur à la limite autorisée par le constructeur du véhicule V.

15 On notera également que dans l'étape (iv) on peut avantageusement comparer la position du centre de gravité GL du chargement embarqué CE à un groupe de seuils déterminé (par exemple téléchargé avec les autres informations relatives au véhicule V), et on peut générer un message d'alerte lorsque la position du centre de gravité GL du chargement embarqué CE est 20 (ou devient) supérieure à un seuil de ce groupe déterminé. On comprendra que ce groupe de seuils est destiné à définir une zone dans l'espace de chargement au-delà de laquelle le véhicule V sera mal équilibré et donc circulera dans des conditions dangereuses. Cela permet avantageusement d'avertir l'usager en temps réel lorsque le véhicule V devient mal équilibré et 25 donc dangereux à conduire selon les critères définis par son constructeur. Chaque message d'alerte généré par les moyens de calcul MC peut être affiché sur un écran de l'équipement de communication EC et/ou diffusé par au moins un haut-parleur de l'équipement de communication EC. L'invention offre plusieurs avantages, parmi lesquels : 30 - une utilisation lorsque le véhicule est à l'arrêt (ou statique), ce qui permet d'informer en temps réel l'usager lors du chargement de son véhicule, - l'absence de capteur dans le véhicule ou à l'extérieur de ce dernier, ce qui permet son utilisation pour les véhicules anciens comme pour les véhicules neufs, - de nombreuses applications, et notamment pour les usagers (y compris lorsque leur véhicule tracte une remorque ou une caravane) et pour les forces de l'ordre, - un coût réduit du fait de l'absence d'intégration d'équipement dans le véhicule.

Claims (10)

1. REVENDICATIONS1. Procédé d'estimation de la masse et/ou de la position du centre de gravité d'un chargement embarqué dans un véhicule (V) comportant une partie non suspendue supportant une partie suspendue, caractérisé en ce qu'il comprend une étape (i) dans laquelle on identifie ledit véhicule (V) afin de déterminer au moins une information représentative d'une position relative de référence de sa partie suspendue par rapport à sa partie non suspendue en l'absence de chargement embarqué, une étape (ii) dans laquelle on embarque un chargement dans ledit véhicule (V) puis on prend au moins une photographie d'une zone dudit véhicule (V) comportant une partie au moins de ladite partie suspendue et une partie au moins de la partie non suspendue, une étape (iii) dans laquelle on analyse chaque photographie prise afin de déterminer un déplacement de ladite position relative de référence induit par ledit chargement embarqué, et une étape (iv) dans laquelle on estime une masse et/ou une position du centre de gravité dudit chargement embarqué avec un modèle mathématique de suspension dudit véhicule (V) utilisant ledit déplacement déterminé
2. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que dans l'étape (i) on détermine également des informations représentatives de la masse et de la position du centre de gravité dudit véhicule (V) en l'absence de chargement embarqué, et des informations représentatives de coefficients de raideur d'amortisseurs dudit véhicule (V), faisant partie de ladite partie non suspendue, et dans l'étape (iv) on estime ladite masse et/ou ladite position du centre de gravité du chargement embarqué avec ledit modèle mathématique de suspension dudit véhicule (V) en utilisant également lesdites masse et position du centre de gravité du véhicule (V) déterminées et lesdits coefficients de raideur déterminés.
3. 3. Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que dans l'étape (iii) on détermine ledit déplacement de la position relative de référence induit par ledit chargement embarqué en comparant une position d'au moins un point de référence d'une carrosserie dudit véhicule (V), faisantpartie de ladite partie suspendue, à une position déterminée d'un centre d'au moins une roue dudit véhicule (V), faisant partie de ladite partie non suspendue.
4. 4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que dans l'étape (ii) on prend au moins une photographie d'un côté latéral droit dudit véhicule (V), incluant des roues droites, et une photographie d'un côté latéral gauche dudit véhicule (V), incluant des roues gauches.
5. 5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que dans l'étape (ii) on prend une photographie d'une roue avant droite avec une la partie avant droite voisine d'une carrosserie (CV) dudit véhicule (V), faisant partie de ladite partie suspendue, une photographie d'une roue avant gauche avec une partie avant gauche voisine de ladite carrosserie (CV), une photographie d'une roue arrière droite avec une partie arrière droite voisine de ladite carrosserie (CV), et une photographie d'une roue arrière gauche avec 15 une partie arrière gauche voisine de ladite carrosserie (CV).
6. 6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que dans l'étape (iv) on compare ladite masse du chargement embarqué à un premier seuil déterminé et on génère un message d'alerte lorsque ladite masse du chargement embarqué est supérieure audit premier seuil 20 déterminé.
7. 7. Procédé selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que dans l'étape (iv) on compare ladite position du centre de gravité du chargement embarqué à un groupe de seuils déterminé et on génère un message d'alerte lorsque ladite position du centre de gravité du chargement 25 embarqué est supérieure à un seuil dudit groupe déterminé.
8. 8. Procédé selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que dans l'étape (i) on détermine avec un équipement de communication (EC), propre à se connecter à un réseau de communication (RC), chaque information relative audit véhicule (V) dans un serveur (SC) accessible via 30 ledit réseau de communication (RC) et stockant des identifiants de véhicules en correspondance de groupes d'informations propres à ces véhicules.
9. 9. Dispositif (D) d'estimation de la masse et/ou de la position du centre de gravité d'un chargement embarqué dans un véhicule (V) comportant unepartie non suspendue supportant une partie suspendue, caractérisé en ce qu'il comprend i) des moyens de recherche (MR) propres à identifier ledit véhicule (V) afin de déterminer au moins une information représentative d'une position relative de référence de sa partie suspendue par rapport à sa partie non suspendue en l'absence de chargement embarqué, ii) des moyens d'analyse (MA) propres à analyser au moins une photographie d'une zone dudit véhicule (V) comportant une partie au moins de ladite partie suspendue et une partie au moins de la partie non suspendue après qu'un chargement ait été embarqué dans ledit véhicule (V), afin de déterminer un déplacement de ladite position relative de référence induit par ledit chargement embarqué, et iii) des moyens de calcul (MC) propres à estimer une masse et/ou une position du centre de gravité dudit chargement embarqué avec un modèle mathématique de suspension dudit véhicule (V) utilisant ledit déplacement déterminé.
10. 10. Equipement de communication (EC) propre à se connecter à un réseau de communication (RC), caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif d'estimation (D) selon la revendication 9.