FR3141764A1 - Procédé et dispositif d’étalonnage d’un capteur de véhicule configuré pour mesurer la qualité de l’air d’un environnement du véhicule - Google Patents
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Abstract
La présente invention concerne un procédé et un dispositif d’étalonnage ou de calibration d’un capteur de mesure de la qualité de l’air embarqué dans un véhicule. A cet effet, des premières données représentatives d’une mesure de qualité de l’air extérieur par une ou plusieurs stations de mesure (120) de qualité de l’air sont reçues. Des deuxièmes données représentatives d’une mesure de qualité de l’air de l’environnement du véhicule par le capteur embarqué sont obtenues lorsque le véhicule (10) arrive à une distance inférieure à une distance seuil de la station de mesure (120). Les premières données sont comparées aux deuxièmes données. En fonction du résultat de la comparaison, le capteur embarqué est étalonné à partir des premières données reçues. Figure pour l’abrégé : Figure 1
Description
La présente invention concerne les procédés et dispositifs d’étalonnage de capteur de mesure de qualité de l’air embarqué dans un véhicule, par exemple dans un véhicule automobile. La présente invention concerne également un procédé et un dispositif de calibration d’un tel capteur.
Certains véhicules contemporains sont équipés d’un ou plusieurs capteurs configurés pour mesurer la qualité de l’air dans l’environnement du véhicule. Un tel capteur détecte par exemple la présence de polluants ou de particules dans l’environnement extérieur du véhicule et/ou dans l’habitacle du véhicule, tels que le monoxyde de carbone ou les hydrocarbures imbrulés, et transmet ces informations à un calculateur du système embarqué du véhicule pour le contrôle d’un système de traitement de l’air dans l’habitacle du véhicule. Le calculateur contrôle ainsi le système de traitement de l’air pour adapter certains paramètres du système en fonction des informations sur la qualité de l’air extérieur obtenues du capteur, par exemple pour purifier l’air dans l’habitacle du véhicule.
Du bon fonctionnement du capteur dépend donc le contrôle du système de traitement de l’air dans l’habitacle du véhicule notamment.
Résumé de la présente invention
Un objet de la présente invention est de résoudre au moins l’un des problèmes de l’arrière-plan technologique décrit précédemment.
Un autre objet de la présente invention est d’améliorer le contrôle de capteur de mesure de la qualité de l’air embarqué dans un véhicule.
Selon un premier aspect, la présente invention concerne un procédé d’étalonnage d’un capteur embarqué dans un véhicule et configuré pour mesurer une qualité de l’air, le procédé comprenant les étapes suivantes :
- réception de premières données représentatives d’une mesure de qualité de l’air extérieur par chaque station d’un ensemble de stations de mesure de qualité de l’air ;
- obtention de deuxièmes données représentatives d’une mesure de qualité de l’air par le capteur embarqué lorsque le véhicule est à une distance de chaque station inférieure à une distance seuil déterminée ;
- comparaison des premières données avec les deuxièmes données ;
- étalonnage du capteur embarqué à partir des premières données en fonction d’un résultat de la comparaison.
- réception de premières données représentatives d’une mesure de qualité de l’air extérieur par chaque station d’un ensemble de stations de mesure de qualité de l’air ;
- obtention de deuxièmes données représentatives d’une mesure de qualité de l’air par le capteur embarqué lorsque le véhicule est à une distance de chaque station inférieure à une distance seuil déterminée ;
- comparaison des premières données avec les deuxièmes données ;
- étalonnage du capteur embarqué à partir des premières données en fonction d’un résultat de la comparaison.
La comparaison entre une mesure de la qualité de l’air effectuée par au moins une station de mesure de qualité de l’air avec une mesure de la qualité de l’air par un capteur embarqué dans un véhicule déclenchée lorsque le véhicule est à proximité de la au moins une station permet de détecter un éventuel écart entre les mesures et d’étalonner le capteur embarqué à partir des données obtenues de la au moins une station si un écart est détecté.
Un tel processus permet d’étalonner un capteur de mesure de la qualité de l’air dans l’habitacle du véhicule ou à l’extérieur du véhicule, lequel capteur est embarqué dans le véhicule, à moindre coût en se basant sur une infrastructure de stations existante et sur les données mesurées par ces stations.
L’étalonnage du capteur peut alors être effectué à tout instant, ce qui permet de fournir au véhicule des données fiables sur la qualité de l’air de l’environnement dans lequel circule le véhicule.
Selon une variante, le capteur embarqué est étalonné en fonction des premières données lorsque le résultat de la comparaison est représentatif d’une différence entre les premières données et les deuxièmes données supérieure à un seuil déterminé.
Selon une autre variante, le capteur embarqué est étalonné en fonction des premières données lorsque le résultat de ladite comparaison est représentatif d’une différence entre les premières données et les deuxièmes données supérieure à un seuil déterminé pour des premières données reçues de 3 stations de mesure de qualité de l’air différentes.
Selon une variante supplémentaire, le procédé comprend en outre une étape d’affichage des deuxièmes données sur un écran d’affichage embarqué dans le véhicule lorsque le résultat de la comparaison est représentatif d’une différence entre lesdites premières données et lesdites deuxièmes données inférieure au seuil déterminé.
Selon encore une variante, le procédé comprend en outre une étape de détermination de la distance entre le véhicule et chaque station de mesure de qualité de l’air à partir de premières informations représentatives de position du véhicule et de deuxièmes informations représentatives de position de chaque station.
Selon une variante additionnelle, la position de chaque station est associée à un système de navigation embarqué dans le véhicule.
Selon une autre variante, au moins une partie d’un itinéraire du véhicule est déterminée en fonction des positions de l’ensemble de stations de mesure de qualité de l’air extérieur.
Selon un deuxième aspect, la présente invention concerne un dispositif d’étalonnage d’un capteur embarqué dans un véhicule et configuré pour mesurer une qualité de l’air, le dispositif comprenant une mémoire associée à un processeur configuré pour la mise en œuvre des étapes du procédé selon le premier aspect de la présente invention.
Selon un troisième aspect, la présente invention concerne un véhicule, par exemple de type automobile, comprenant un dispositif tel que décrit ci-dessus selon le deuxième aspect de la présente invention.
Selon un quatrième aspect, la présente invention concerne un programme d’ordinateur qui comporte des instructions adaptées pour l’exécution des étapes du procédé selon le premier aspect de la présente invention, ceci notamment lorsque le programme d’ordinateur est exécuté par au moins un processeur.
Un tel programme d’ordinateur peut utiliser n’importe quel langage de programmation, et être sous la forme d’un code source, d’un code objet, ou d’un code intermédiaire entre un code source et un code objet, tel que dans une forme partiellement compilée, ou dans n’importe quelle autre forme souhaitable.
Selon un cinquième aspect, la présente invention concerne un support d’enregistrement lisible par un ordinateur sur lequel est enregistré un programme d’ordinateur comprenant des instructions pour l’exécution des étapes du procédé selon le premier aspect de la présente invention.
D’une part, le support d’enregistrement peut être n'importe quel entité ou dispositif capable de stocker le programme. Par exemple, le support peut comporter un moyen de stockage, tel qu'une mémoire ROM, un CD-ROM ou une mémoire ROM de type circuit microélectronique, ou encore un moyen d'enregistrement magnétique ou un disque dur.
D'autre part, ce support d’enregistrement peut également être un support transmissible tel qu'un signal électrique ou optique, un tel signal pouvant être acheminé via un câble électrique ou optique, par radio classique ou hertzienne ou par faisceau laser autodirigé ou par d'autres moyens. Le programme d’ordinateur selon la présente invention peut être en particulier téléchargé sur un réseau de type Internet.
Alternativement, le support d'enregistrement peut être un circuit intégré dans lequel le programme d’ordinateur est incorporé, le circuit intégré étant adapté pour exécuter ou pour être utilisé dans l'exécution du procédé en question.
D’autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description des exemples de réalisation particuliers et non limitatifs de la présente invention ci-après, en référence aux figures 1 à 3 annexées, sur lesquelles :
Description des exemples de réalisation
Un procédé et un dispositif d’étalonnage d’un capteur embarqué dans un véhicule et configuré pour mesurer une qualité de l’air dans un environnement du véhicule vont maintenant être décrits dans ce qui va suivre en référence conjointement aux figures 1 à 3. Des mêmes éléments sont identifiés avec des mêmes signes de référence tout au long de la description qui va suivre.
Selon un exemple particulier et non limitatif de réalisation de la présente invention, un procédé d’étalonnage ou de calibration d’un capteur de mesure de la qualité de l’air embarqué dans un véhicule, dit capteur embarqué, est par exemple mis en œuvre par un calculateur du système embarqué du véhicule contrôlant ce capteur. A cet effet, le procédé comprend la réception de premières données représentatives d’une mesure de qualité de l’air extérieur par une ou plusieurs stations de mesure de qualité de l’air, dite station de mesure par la suite. Cette ou ces stations forment par exemple un ensemble de stations de mesure de la qualité de l’air, cet ensemble de stations correspondant par exemple à une partie des stations de mesure arrangées sur un territoire géographique déterminé. Lorsque le véhicule arrive à une distance inférieure à une distance seuil de la ou les stations de mesure, le calculateur déclenche la mesure deuxièmes données représentatives d’une mesure de qualité de l’air de l’environnement du véhicule (par exemple de l’air dans l’habitacle du véhicule et/ou à l’extérieur du véhicule) par le capteur embarqué. Les premières données sont comparées aux deuxièmes données. En fonction du résultat de la comparaison, le calculateur déclenche l’étalonnage ou la recalibration du capteur embarqué à partir des premières données reçues.
La illustre schématiquement un environnement dans lequel évolue un véhicule 10, selon un exemple de réalisation particulier et non limitatif de la présente invention.
La illustre un environnement 1 d’un véhicule 10, un tel environnement correspondant par exemple à un environnement routier formé d’un réseau de routes accessibles pour le véhicule 10.
Le véhicule 10 correspond par exemple à un véhicule à moteur thermique, à moteur(s) électrique(s) ou encore un véhicule hybride avec un moteur thermique et un ou plusieurs moteurs électriques. Le véhicule 10 correspond ainsi par exemple à un véhicule terrestre, par exemple une automobile, un camion, un car, une moto. Enfin, le véhicule 10 correspond à un véhicule autonome ou non, c’est-à-dire un véhicule circulant selon un niveau d’autonomie déterminée ou sous la supervision totale du conducteur.
Le véhicule 10 correspond par exemple à un véhicule dit connecté, c’est-à-dire un véhicule relié en communication sans fil avec une infrastructure réseau sans fil, par exemple une infrastructure d’un réseau cellulaire terrestre.
Le véhicule 10 embarque à cet effet un système de communication configuré pour communiquer avec un ou plusieurs dispositifs distants 101 du « cloud » 100 (ou « nuage » en français) via l’infrastructure du réseau de communication sans fil. Le dispositif distant 101 correspond avantageusement à un dispositif configuré pour traiter des données, par exemple des données stockées en mémoire du dispositif distant 101 et/ou des données reçues du véhicule 10 et/ou des données reçues d’un autre dispositif distant.
Le système de communication du véhicule 10 comprend par exemple une ou plusieurs antennes de communication reliées à une unité de contrôle télématique, dite TCU (de l’anglais « Telematic Control Unit »), elle-même reliée à un ou plusieurs calculateurs du système embarqué du véhicule 10. La ou les antennes, l’unité TCU et le ou les calculateurs forment par exemple une architecture multiplexée pour la réalisation de différents services utiles pour le bon fonctionnement du véhicule et pour assister le conducteur et/ou les passagers du véhicule dans le contrôle du véhicule 10, par exemple en affichant des informations sur la qualité de l’air de l’environnement extérieur du véhicule 10. Le ou les calculateurs et l’unité TCU communiquent et échangent des données entre eux par l’intermédiaire d’un ou plusieurs bus informatiques, par exemple un bus de communication de type bus de données CAN (de l’anglais « Controller Area Network » ou en français « Réseau de contrôleurs »), CAN FD (de l’anglais « Controller Area Network Flexible Data-Rate » ou en français « Réseau de contrôleurs à débit de données flexible »), FlexRay (selon la norme ISO 17458) ou Ethernet (selon la norme ISO/IEC 802-3).
L’infrastructure de communication sans fil permettant la communication sans fil de données entre le véhicule 10 et le dispositif de traitement de données distant 101 comprend par exemple ou plusieurs équipements de communication 110 de type antenne relais (réseau cellulaire) ou unité bord de route, dite UBR. Dans un mode de communication utilisant une telle architecture réseau, les données sont par exemple transmises par le véhicule 10 au dispositif distant 101 du « cloud » 100 via une antenne relais 110 (l’antenne 110 étant par exemple relié au « cloud » 100 via une liaison filaire).
Le système de communication sans fil permettant l’échange de données entre le véhicule 10 et le dispositif distant 101 correspond par exemple à :
- un système de communication véhicule à infrastructure V2I (de l’anglais « vehicle-to-infrastructure »), par exemple basé sur les standards 3GPP LTE-V ou IEEE 802.11p de ITS G5 ; ou
- un système de communication de type réseau cellulaire, par exemple un réseau de type LTE (de l’anglais « Long-Term Evolution » ou en français « Evolution à long terme »), LTE-Advanced (ou en français LTE-avancé) LTE 4G ou 5G ; ou
- un système de communication de type Wifi selon IEEE 802.11, par exemple selon IEEE 802.11n ou ou IEEE 802.11ac.
- un système de communication véhicule à infrastructure V2I (de l’anglais « vehicle-to-infrastructure »), par exemple basé sur les standards 3GPP LTE-V ou IEEE 802.11p de ITS G5 ; ou
- un système de communication de type réseau cellulaire, par exemple un réseau de type LTE (de l’anglais « Long-Term Evolution » ou en français « Evolution à long terme »), LTE-Advanced (ou en français LTE-avancé) LTE 4G ou 5G ; ou
- un système de communication de type Wifi selon IEEE 802.11, par exemple selon IEEE 802.11n ou ou IEEE 802.11ac.
Le véhicule 10 comprend avantageusement un ou plusieurs capteurs embarqués chacun configuré pour mesurer ou estimer la qualité de l’air de l’environnement 1 du véhicule 10, c’est-à-dire de l’air à l’extérieur du véhicule 10 ou de l’air dans l’habitacle du véhicule 10 à la position dans laquelle se trouve le véhicule 10 au moment de la mesure. Ce ou ces capteurs embarqués sont par exemple contrôlés par un ou plusieurs calculateurs du système embarqué du véhicule 10. Un exemple d’un tel calculateur est décrit ci-après en regard de la .
Un tel capteur embarqué est connu de l’homme du métier. Un tel capteur permet par exemple de détecter la présence de polluants et/ou de microparticules (par exemple les particules notées PM10correspondant aux particules de diamètre inférieur à 10 μm et/ou les particules notées PM2.5correspondant aux particules de diamètre inférieur à 2,5 μm) dans l’habitacle du véhicule 10. La mesure de ces polluants permet par exemple de déterminer un indice de qualité de l’air, noté IQA, qui permet de synthétiser plusieurs mesures ou données sous la forme d’une valeur unique représentative de la qualité de l’air.
Un tel capteur embarqué est par exemple associé à un système de traitement ou de conditionnement de l’air embarqué dans le véhicule 10, par exemple un système de recyclage d’air ou un système de chauffage et d’air conditionné (dit système HVAC, de l’anglais « Heating, Ventilation and Air-Conditionning » ou en français « Chauffage, ventilation et climatisation »).
L’environnement 1 comprend en outre une ou plusieurs stations de mesure de qualité de l’air de l’environnement 1 à la l’endroit où se trouve chaque station de mesure 120 dans l’environnement 1.
Les stations de mesure telle que la station 120 appartiennent par exemple à un réseau ou maillage de stations de mesure tel que le réseau dit AASQA (Associations agréées de surveillance de la qualité de l’air).
La station de mesure 120 correspond par exemple à une station fixe, c’est-à-dire à une station dont la position géographique est fixe, ou à une station mobile dont la position géographique varie, une telle station mobile étant par exemple tractée par un véhicule.
La station de mesure 120 comprend avantageusement un ensemble de dispositifs de prélèvement de l’air ambiant et un ensemble d’analyseurs pour détecter la présence dans l’air ambiant de polluants et pour mesurer la concentration de ces polluants dans l’air ambiant. Les polluants détectés correspondent par exemple à tout ou partie des polluants ci-dessous :
- PM10et/ou PM2,5; et/ou
- dioxyde de soufre SO2; et/ou
- monoxyde d’azote NO ; et/ou
- dioxyde d’azote NO2; et/ou
- ozone O3; et/ou
- monoxyde de carbone CO ; et/ou
- BTX (benzène, toluène et xylène).
- PM10et/ou PM2,5; et/ou
- dioxyde de soufre SO2; et/ou
- monoxyde d’azote NO ; et/ou
- dioxyde d’azote NO2; et/ou
- ozone O3; et/ou
- monoxyde de carbone CO ; et/ou
- BTX (benzène, toluène et xylène).
La détection de la présence et la mesure de la concentration de chacun de ces polluants dans l’air ambiant est mise en œuvre selon toute méthode connue de l’homme du métier.
Les positions géographiques de chacune des stations de mesure 120 sont connues et sont par exemple stockées dans un dispositif distant de type serveur, tel que le dispositif 101 du « cloud » 100, par exemple sous la forme de coordonnées spatiales (par exemple latitude et longitude).
Les stations de mesure 120 sont par exemple reliés en communication sans fil et/ou filaire à un ou plusieurs serveurs du « cloud » tel que le dispositif 101, lequel ou lesquels sont configurés pour collecter et stocker les données, dites premières données, mesurées par ces stations de mesure 120, ces premières données étant par exemple horodatées.
Un indice de qualité de l’air IQA est par exemple déterminé à partir de ces premières données pour fournir une indication sur la qualité de l’air à l’instant de mesure des premières données sur la base desquelles est déterminé l’indice IQA.
Un processus d’étalonnage ou de calibration d’un ou plusieurs capteurs de mesure de la qualité de l’air embarqué(s) dans le véhicule 10 est avantageusement mis en œuvre par un ou plusieurs processeurs d’un dispositif embarqué dans le véhicule 10, un tel dispositif correspondant par exemple à un calculateur ou à une combinaison de calculateurs du véhicule 10.
La mise en œuvre du processus est par exemple déclenchée à intervalles réguliers, par exemple tous les 10000 ou 20000 kms ou tous les ans.
Selon un autre exemple, la mise en œuvre du processus est déclenchée par une action utilisateur, par exemple sur requête du conducteur ou du propriétaire du véhicule 10, par exemple par un appui sur un bouton (réel ou virtuel) d’une IHM (Interface Homme-Machine) prévu à cet effet.
Dans une première opération, des premières données représentatives d’une mesure de la qualité de l’air extérieur sont reçues par le véhicule 10, par exemple via une liaison ou connexion sans fil.
La mesure de la qualité de l’air est mise en œuvre par une station de mesure 120, laquelle appartient avantageusement à un réseau de stations de mesures réparties sur un territoire donné (par exemple une ville, un département, une région ou un pays). Lorsqu’une station de mesure 120 effectue une mesure de qualité de l’air, cette station transmet par exemple les données de la mesure à destination d’un ou plusieurs dispositifs distants tel que le dispositif 101.
Le ou les dispositifs distants sont par exemple gérés par une AaSQa, par un fournisseur de données gratuit tel que AQICN ou le programme Copernicus ou encore par un fournisseur de données payant tel que BreezoMeter® ou PlumeLabs®.
Les premières données sont par exemple reçues d’un tel dispositif distant 101 stockant les premières données obtenues de différentes mesures effectuées par un ensemble de stations de mesure 120.
Selon une variante de réalisation, les premières données sont reçues par le véhicule 10 directement depuis la station de mesure 120, laquelle est équipée d’une unité de communication sans fil configurée pour recevoir et émettre des données via une ou plusieurs antennes selon une connexion sans fil.
Selon cette variante, le véhicule 10 et la station de mesure 120 sont connectées selon un mode de communication direct sans fil. Un mode de communication directe est par exemple conforme à :
- ITS G5 en Europe ou DSRC (de l’anglais « Dedicated Short Range Communications » ou en français « Communications dédiées à courte portée ») aux Etats-Unis d’Amérique, qui reposent tous les deux sur le standard IEEE 802.11p ; ou
- LTE-V Mode 4 (de l’anglais « Long-Term Evolution – Vehicle Mode 4 » ou en français « Evolution à long terme – véhicule Mode 4 ») qui permet des communications V2V, aussi appelées communications « sidelink » (ou en français « liaison latérale »)) basé sur une interface de communication directe de LTE appelée PC5 ; une telle technologie est décrite par exemple dans l’article intitulé « Analytical Models of the Performance of C-V2X Mode 4 Vehicular Communications », écrit par Manuel Gonzalez-Martin, Miguel Sepulcre, Rafael Molina-Masegosa et Javier Gozalvez, et publié en 2018.
- ITS G5 en Europe ou DSRC (de l’anglais « Dedicated Short Range Communications » ou en français « Communications dédiées à courte portée ») aux Etats-Unis d’Amérique, qui reposent tous les deux sur le standard IEEE 802.11p ; ou
- LTE-V Mode 4 (de l’anglais « Long-Term Evolution – Vehicle Mode 4 » ou en français « Evolution à long terme – véhicule Mode 4 ») qui permet des communications V2V, aussi appelées communications « sidelink » (ou en français « liaison latérale »)) basé sur une interface de communication directe de LTE appelée PC5 ; une telle technologie est décrite par exemple dans l’article intitulé « Analytical Models of the Performance of C-V2X Mode 4 Vehicular Communications », écrit par Manuel Gonzalez-Martin, Miguel Sepulcre, Rafael Molina-Masegosa et Javier Gozalvez, et publié en 2018.
Selon cette variante, le véhicule 10 transmet par exemple une requête à destination de la station de mesure 120 lorsque la distance ‘d’ séparant le véhicule 10 de la station de mesure devient inférieure à une distance seuil déterminée (par exemple égale à 20, 50 ou 100 m). En réponse à la requête, la station de mesure 120 transmet les premières données à destination du véhicule 10.
Les coordonnées géographiques des stations de mesure localisées dans l’environnement 1 du véhicule 10 sont par exemple connues du véhicule 10. Ces données de localisation géographiques correspondent par exemple à des coordonnées d’un système de géolocalisation, par exemple des coordonnées GPS (de l’anglais « Global Positioning System » ou en français « Système mondial de positionnement »).
Les données de localisation des stations de mesure 120 sont par exemple reçues d’un dispositif de type serveur du « cloud » 100 et stockées dans une mémoire d’un calculateur du système embarqué du véhicule 10. Ces données de localisation sont par exemple obtenues avec des données de cartographies de l’environnement 1 utilisées par un système de navigation embarqué du véhicule 10.
Lorsque les premières données sont reçues d’un dispositif distant 101, un identifiant de la station de mesure ayant effectué la mesure de la qualité de l’air associée aux premières données est reçu avec ces premières données pour que le véhicule 10 puisse identifier la station de mesure ayant effectué la mesure ayant généré les premières données.
L’identifiant correspond par exemple à un identifiant unique à partir duquel le véhicule 10 est en mesure d’obtenir les données de localisation de la station de mesure associée. Selon un autre exemple, l’identifiant correspond aux coordonnées géographiques de la station de mesure associée.
Les premières données correspondent par exemple aux données brutes de la ou les mesures de concentrations en polluants et/ou en particules obtenues de la station de mesure 120.
Selon un autre exemple, les premières données correspondent à un indice de la qualité de l’air, noté IQA, déterminé à partir des mesures de concentrations en polluants et/ou en particules obtenues de la station de mesure 120. Cet IQA est par exemple calculé par la station de mesure 120, par le dispositif distant 101 recevant les données brutes des mesures effectuées par la station de mesure 120 ou par le véhicule 10 recevant les données brutes des mesures effectuées par la station de mesure 120.
Dans une deuxième opération, des deuxièmes données représentatives d’une mesure de qualité de l’air par le capteur embarqué du véhicule 10 sont obtenues par le calculateur mettant en œuvre le processus lorsque le véhicule est à la distance ‘d’ de la station de mesure 120 inférieure à la distance seuil déterminée.
Par exemple, lorsque le véhicule 10 pénètre dans un rayon centré sur la station de mesure 120 avec pour rayon la distance seuil déterminée, le calculateur en charge du processus déclenche une mesure de la qualité de l’air par le ou les capteurs embarqués.
La distance ‘d’ est par exemple calculée par le calculateur à partir des données de position du véhicule 10 (par exemple obtenues d’un système de géolocalisation par satellite de type GPS embarqué dans le véhicule 10) et des données de position de la station de mesure 120 connues du calculateur.
Lorsque ‘d’ devient inférieure à la distance seuil déterminée, la mesure de la qualité de l’air par le capteur embarqué est déclenchée.
Selon une variante, lorsque les mesures de qualité de l’air sont réalisées à intervalles réguliers par le capteur embarqué, le calculateur identifie la mesure effectuée par le capteur embarqué correspondant à la position du véhicule 10 lorsque ce dernier se trouve à la distance ‘d’ inférieure à la distance seuil, parmi l’ensemble de mesures effectuées, cette mesure identifiée étant par exemple marquée ou stockée dans un registre particulier.
Dans une troisième opération, les premières données sont comparées aux deuxièmes données. Les données comparées sont des données de même type. Par exemple, si les premières données correspondent aux données brutes obtenues de la station de mesure 120, alors les deuxièmes données comparées aux premières données concernent des données brutes des mesures effectuées par le capteur embarqué. Si le capteur embarqué ne mesure que la concentration d’un ou plusieurs polluants (ou particules), alors seules les premières données relatives à ce ou ces polluants (ou particules) particuliers sont comparées aux deuxièmes données.
Si les deuxièmes données correspondant à un indice IQA, alors les premières données comparées aux deuxièmes données prennent également la forme d’un indice IQA (déterminé si nécessaire par le véhicule 10 si les premières données correspondent à des données brutes de mesure de polluants ou particules).
Selon un mode de réalisation particulier, l’opération de comparaison est mise en œuvre pour plusieurs ensembles de premières données et plusieurs ensembles de deuxièmes données. Selon ce mode de réalisation, le calculateur reçoit des premières données de plusieurs stations de mesure, par exemple 3 stations de mesure, pour les comparer chacune à des deuxièmes données obtenues à proximité de chacune des 3 stations de mesure (c’est-à-dire lorsque le véhicule 10 est à une distance inférieure à la distance seuil de chacune de ces stations).
Par exemple, lorsque le véhicule 10 se trouve à proximité d’une première station de mesure, le calculateur compare les deuxièmes données mesurées à proximité de cette première station de mesure avec les premières données obtenues de cette première station de mesure. Le résultat de la comparaison est avantageusement stocké en mémoire du calculateur. Puis le véhicule 10 poursuit sont itinéraire et, lorsqu’il se se trouve à proximité d’une deuxième station de mesure, le calculateur compare les deuxièmes données mesurées à proximité de cette deuxième station de mesure avec les premières données obtenues de cette deuxième station de mesure. Le résultat de la comparaison est avantageusement stocké en mémoire du calculateur. Le calculateur 10 poursuit son itinéraire jusqu’à approcher d’une troisième station de mesure et réitérer la comparaison comme pour la première station et la deuxième station.
Selon un exemple particulier, le système de navigation embarqué prend comme critère supplémentaire de détermination d’un itinéraire la position des stations de mesure dans l’environnement du véhicule 10 pour faire en sorte que le véhicule 10 passe à proximité de la pluralité de stations de mesure sélectionnées comme étant les plus proches du parcours.
Le nombre de stations de mesure prises en compte n’est pas limité à 3, mais s’étend à tout nombre, par exemple 2, 4 ou 5 stations de mesure.
Dans une quatrième opération, lorsque le résultat de la comparaison indique une différence entre les mesures effectuées par la ou les stations de mesure prises en compte et la ou les mesures effectuées par le capteur embarqué supérieure à un seuil, alors l’étalonnage du capteur embarqué est déclenché sur la base des premières données reçues de la ou les stations de mesure.
Ainsi, si la valeur absolue de la différence entre les premières données (notée IQA1) et les deuxièmes données (notée IQA2) est supérieure ou égale à un seuil (noté ε) (c’est-à-dire si |IQA1 – IQA2| ≥ ε) alors l’étalonnage ou la recalibration du capteur embarqué est déclenché. La valeur seuil ε correspond par exemple à un pourcentage de IQA1, par exemple 2, 3, 5 ou 10 % de IQA1.
L’étalonnage du capteur embarqué est mis en œuvre selon toute méthode connue de l’homme du métier en prenant comme référence les premières données.
L’étalonnage ou la recalibration du capteur embarqué permet de corriger la dérive du capteur qui apparaît au cours du temps.
Lorsque les données de plusieurs stations de mesure sont prises en compte et comparées à autant de mesures du capteur embarqué, l’étalonnage est mis en œuvre lorsque le résultat de chaque comparaison indique une différence supérieure ou égale à ε.
Selon une variante, lorsque les données de plusieurs stations de mesure, par exemple 3 stations de mesure, sont prises en compte et comparées à autant de mesures du capteur embarqué, l’étalonnage est mis en œuvre lorsque le résultat de plusieurs comparaisons indique une différence supérieure ou égale à ε (par exemple lorsque 2 comparaisons sur les 3 effectuées indiquent une différence supérieure ou égale à ε).
Dans une cinquième opération, lorsque le résultat de la comparaison indique une différence entre les mesures effectuées par la ou les stations de mesure prises en compte et la ou les mesures effectuées par le capteur embarqué inférieure à un seuil, alors les deuxièmes données sont rendues dans le véhicule 10 pour indiquer au conducteur et/ou aux passagers du véhicule 10 le résultat de la mesure de la qualité de l’air par le capteur embarqué.
Ainsi, si la valeur absolue de la différence entre les premières données (notée IQA1) et les deuxièmes données (notée IQA2) est strictement inférieure au seuil ε (c’est-à-dire si |IQA1 – IQA2| < ε) alors les deuxièmes données sont rendues.
Lorsque les données de plusieurs stations de mesure sont prises en compte et comparées à autant de mesures du capteur embarqué, le rendu de l’IQA est mis en œuvre lorsque le résultat d’au moins une comparaison indique une différence strictement inférieure à ε.
Le rendu de cette information sur la qualité de l’air comprend par exemple un affichage d’un indice représentatif des mesures, par exemple l’indice IQA, sur un écran d’affichage arrangé dans l’habitacle du véhicule 10, par exemple un écran intégré dans la planche de bord ou au niveau du tableau de bord.
Selon une variante, le rendu comprend en outre un rendu d’un contenu audio (message vocal par exemple) par synthèse vocale pour indiquer au conducteur et/ou aux passagers du véhicule 10 la valeur de l’IQA.
Selon une variante, le rendu de cette information sur la qualité de l’air est également mis en œuvre après l’étalonnage du capteur embarqué, c’est-à-dire après la mise en œuvre de la quatrième opération, le cas échéant.
Un tel processus permet ainsi d’étalonner ou recalibrer automatiquement tout capteur de mesure de la qualité de l’air embarqué dans le véhicule 10 à partir de données fiables obtenues de stations de mesure, ces données étant accessibles par le véhicule 10 via une liaison sans fil. Un tel processus évite de devoir faire contrôler le capteur embarqué dans un centre technique, ce qui évite au propriétaire du véhicule 10 d’immobiliser le véhicule 10 en l’emmenant dans un garage ou concessionnaire de la marque du véhicule 10.
Le conducteur du véhicule 10 bénéficie en permanence de données fiables et précises sur la qualité de l’air obtenues du ou des capteurs embarqués, sans opération particulière de sa part.
La illustre schématiquement un dispositif 2 configuré pour l’étalonnage d’un capteur embarqué dans un véhicule, lequel capteur embarqué étant configuré pour mesurer une qualité de l’air, selon un exemple de réalisation particulier et non limitatif de la présente invention. Le dispositif 2 correspond par exemple à un dispositif embarqué dans le premier véhicule 10, par exemple un calculateur.
Le dispositif 2 est par exemple configuré pour la mise en œuvre des opérations décrites en regard de la et/ou des étapes du procédé décrit en regard de la . Des exemples d’un tel dispositif 2 comprennent, sans y être limités, un équipement électronique embarqué tel qu’un ordinateur de bord d’un véhicule, un calculateur électronique tel qu’une UCE (« Unité de Commande Electronique »), un téléphone intelligent, une tablette, un ordinateur portable. Les éléments du dispositif 2, individuellement ou en combinaison, peuvent être intégrés dans un unique circuit intégré, dans plusieurs circuits intégrés, et/ou dans des composants discrets. Le dispositif 2 peut être réalisé sous la forme de circuits électroniques ou de modules logiciels (ou informatiques) ou encore d’une combinaison de circuits électroniques et de modules logiciels.
Le dispositif 2 comprend un (ou plusieurs) processeur(s) 20 configurés pour exécuter des instructions pour la réalisation des étapes du procédé et/ou pour l’exécution des instructions du ou des logiciels embarqués dans le dispositif 2. Le processeur 20 peut inclure de la mémoire intégrée, une interface d’entrée/sortie, et différents circuits connus de l’homme du métier. Le dispositif 2 comprend en outre au moins une mémoire 21 correspondant par exemple à une mémoire volatile et/ou non volatile et/ou comprend un dispositif de stockage mémoire qui peut comprendre de la mémoire volatile et/ou non volatile, telle que EEPROM, ROM, PROM, RAM, DRAM, SRAM, flash, disque magnétique ou optique.
Le code informatique du ou des logiciels embarqués comprenant les instructions à charger et exécuter par le processeur est par exemple stocké sur la mémoire 21.
Selon différents exemples de réalisation particuliers et non limitatifs, le dispositif 2 est couplé en communication avec d’autres dispositifs ou systèmes similaires (par exemple d’autres calculateurs) et/ou avec des dispositifs de communication, par exemple une TCU (de l’anglais « Telematic Control Unit » ou en français « Unité de Contrôle Télématique »), par exemple par l’intermédiaire d’un bus de communication ou au travers de ports d’entrée / sortie dédiés.
Selon un exemple de réalisation particulier et non limitatif, le dispositif 2 comprend un bloc 22 d’éléments d’interface pour communiquer avec des dispositifs externes. Les éléments d’interface du bloc 22 comprennent une ou plusieurs des interfaces suivantes :
- interface radiofréquence RF, par exemple de type Wi-Fi® (selon IEEE 802.11), par exemple dans les bandes de fréquence à 2,4 ou 5 GHz, ou de type Bluetooth® (selon IEEE 802.15.1), dans la bande de fréquence à 2,4 GHz, ou de type Sigfox utilisant une technologie radio UBN (de l’anglais Ultra Narrow Band, en français bande ultra étroite), ou LoRa dans la bande de fréquence 868 MHz, LTE (de l’anglais « Long-Term Evolution » ou en français « Evolution à long terme »), LTE-Advanced (ou en français LTE-avancé) ;
- interface USB (de l’anglais « Universal Serial Bus » ou « Bus Universel en Série » en français) ;
interface HDMI (de l’anglais « High Definition Multimedia Interface », ou « Interface Multimedia Haute Definition » en français) ;
- interface LIN (de l’anglais « Local Interconnect Network », ou en français « Réseau interconnecté local »).
- interface radiofréquence RF, par exemple de type Wi-Fi® (selon IEEE 802.11), par exemple dans les bandes de fréquence à 2,4 ou 5 GHz, ou de type Bluetooth® (selon IEEE 802.15.1), dans la bande de fréquence à 2,4 GHz, ou de type Sigfox utilisant une technologie radio UBN (de l’anglais Ultra Narrow Band, en français bande ultra étroite), ou LoRa dans la bande de fréquence 868 MHz, LTE (de l’anglais « Long-Term Evolution » ou en français « Evolution à long terme »), LTE-Advanced (ou en français LTE-avancé) ;
- interface USB (de l’anglais « Universal Serial Bus » ou « Bus Universel en Série » en français) ;
interface HDMI (de l’anglais « High Definition Multimedia Interface », ou « Interface Multimedia Haute Definition » en français) ;
- interface LIN (de l’anglais « Local Interconnect Network », ou en français « Réseau interconnecté local »).
Selon un autre exemple de réalisation particulier et non limitatif, le dispositif 2 comprend une interface de communication 23 qui permet d’établir une communication avec d’autres dispositifs (tels que d’autres calculateurs du système embarqué) via un canal de communication 230. L’interface de communication 23 correspond par exemple à un transmetteur configuré pour transmettre et recevoir des informations et/ou des données via le canal de communication 230. L’interface de communication 23 correspond par exemple à un réseau filaire de type CAN (de l’anglais « Controller Area Network » ou en français « Réseau de contrôleurs »), CAN FD (de l’anglais « Controller Area Network Flexible Data-Rate » ou en français « Réseau de contrôleurs à débit de données flexible »), FlexRay (standardisé par la norme ISO 17458) ou Ethernet (standardisé par la norme ISO/IEC 802-3).
Selon un exemple de réalisation particulier et non limitatif, le dispositif 2 peut fournir des signaux de sortie à un ou plusieurs dispositifs externes, tels qu’un écran d’affichage 240, tactile ou non, un ou des haut-parleurs 250 et/ou d’autres périphériques 260 (système de projection) via respectivement les interfaces de sortie 24, 25, 26. Selon une variante, l’un ou l’autre des dispositifs externes est intégré au dispositif 2.
La illustre un organigramme des différentes étapes d’un procédé d’étalonnage d’un capteur embarqué dans un véhicule, par exemple le véhicule 10, lequel capteur embarqué étant configuré pour mesurer une qualité de l’air, selon un exemple de réalisation particulier et non limitatif de la présente invention. Le procédé est par exemple mis en œuvre par un dispositif embarqué dans le premier véhicule 10 ou par le dispositif 2 de la .
Dans une première étape 31, des premières données représentatives d’une mesure de qualité de l’air extérieur par chaque station d’un ensemble de stations de mesure de qualité de l’air sont reçues.
Dans une deuxième étape 32, des deuxièmes données représentatives d’une mesure de qualité de l’air par le capteur embarqué sont obtenues lorsque le véhicule est à une distance de chaque station inférieure à une distance seuil déterminée.
Dans une troisième étape 33, les premières données et les deuxièmes données sont comparées.
Dans une quatrième étape 34, le capteur embarqué est étalonné à partir des premières données en fonction d’un résultat de la comparaison.
Selon une variante, les variantes et exemples des opérations décrits en relation avec la s’appliquent aux étapes du procédé de la .
Bien entendu, la présente invention ne se limite pas aux exemples de réalisation décrits ci-avant mais s’étend à un procédé de contrôle du bon fonctionnement d’un capteur de mesure de la qualité de l’ait embarqué dans un véhicule, qui inclurait des étapes secondaires sans pour cela sortir de la portée de la présente invention. Il en serait de même d’un dispositif configuré pour la mise en œuvre d’un tel procédé.
La présente invention concerne également un véhicule, par exemple automobile ou plus généralement un véhicule autonome à moteur terrestre, comprenant le dispositif 2 de la .
Claims (10)
- Procédé d’étalonnage d’un capteur embarqué dans un véhicule (10), ledit capteur embarqué étant configuré pour mesurer une qualité de l’air, ledit procédé comprenant les étapes suivantes :
- réception (31) de premières données représentatives d’une mesure de qualité de l’air extérieur par chaque station (120) d’un ensemble de stations de mesure de qualité de l’air ;
- obtention (32) de deuxièmes données représentatives d’une mesure de qualité de l’air par ledit capteur embarqué lorsque ledit véhicule (10) est à une distance de ladite chaque station (120) inférieure à une distance seuil déterminée ;
- comparaison (33) desdites premières données avec lesdites deuxièmes données ;
- étalonnage (34) dudit capteur embarqué à partir desdites premières données en fonction d’un résultat de ladite comparaison (33). - Procédé selon la revendication 1, pour lequel ledit capteur embarqué est étalonné en fonction desdites premières données lorsque ledit résultat de ladite comparaison (33) est représentatif d’une différence entre lesdites premières données et lesdites deuxièmes données supérieure à un seuil déterminé.
- Procédé selon la revendication 1, pour lequel ledit capteur embarqué est étalonné en fonction desdites premières données lorsque ledit résultat de ladite comparaison (33) est représentatif d’une différence entre lesdites premières données et lesdites deuxièmes données supérieure à un seuil déterminé pour des premières données reçues de 3 stations de mesure de qualité de l’air différentes.
- Procédé selon l’une des revendications 2 à 3, comprenant en outre une étape d’affichage desdites deuxièmes données sur un écran d’affichage embarqué dans ledit véhicule (10) lorsque ledit résultat de ladite comparaison (33) est représentatif d’une différence entre lesdites premières données et lesdites deuxièmes données inférieure audit seuil déterminé.
- Procédé selon l’une des revendications 1 à 4, comprenant en outre une étape de détermination de ladite distance entre ledit véhicule et ladite chaque station de mesure de qualité de l’air à partir de premières informations représentatives de position dudit véhicule (10) et de deuxièmes informations représentatives de position de ladite chaque station (120).
- Procédé selon la revendication 5, pour lequel la position de ladite chaque station (120) est associée à un système de navigation embarqué dans ledit véhicule (10).
- Procédé selon la revendication 6, pour lequel au moins une partie d’un itinéraire dudit véhicule (10) est déterminée en fonction des positions dudit ensemble de stations de mesure de qualité de l’air extérieur.
- Programme d’ordinateur comportant des instructions pour la mise en œuvre du procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, lorsque ces instructions sont exécutées par un processeur.
- Dispositif (2) d’étalonnage d’un capteur embarqué dans un véhicule et configuré pour mesurer une qualité de l’air, ledit dispositif (2) comprenant une mémoire (21) associée à au moins un processeur (20) configuré pour la mise en œuvre des étapes du procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 7.
- Véhicule (10) comprenant le dispositif (2) selon la revendication 9.
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|---|---|---|---|
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| FR3141764A1 true FR3141764A1 (fr) | 2024-05-10 |
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Citations (2)
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|---|---|---|---|---|
| WO2017149280A1 (fr) * | 2016-02-29 | 2017-09-08 | Norwegian Institute For Air Research | Qualité de l'air interne dans des véhicules |
| EP3629261A1 (fr) * | 2018-09-26 | 2020-04-01 | Valeo Systemes Thermiques-THS | Procédé mis en oeuvre par ordinateur et système d'étalonnage de détecteurs de pollution de véhicule dans un système de qualité de l'air de véhicule |
-
2022
- 2022-11-09 FR FR2211643A patent/FR3141764A1/fr active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2017149280A1 (fr) * | 2016-02-29 | 2017-09-08 | Norwegian Institute For Air Research | Qualité de l'air interne dans des véhicules |
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