WO2011116925A1 - Procede et unite de transmission optimisee de mesure de parametres de pneumatiques de vehicule - Google Patents

Procede et unite de transmission optimisee de mesure de parametres de pneumatiques de vehicule Download PDF

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WO2011116925A1
WO2011116925A1 PCT/EP2011/001400 EP2011001400W WO2011116925A1 WO 2011116925 A1 WO2011116925 A1 WO 2011116925A1 EP 2011001400 W EP2011001400 W EP 2011001400W WO 2011116925 A1 WO2011116925 A1 WO 2011116925A1
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WO
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processor
raw data
data
finalized
clock
Prior art date
Application number
PCT/EP2011/001400
Other languages
English (en)
Inventor
Youri Vassilieff
Original Assignee
Continental Automotive France
Continental Automotive Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Continental Automotive France, Continental Automotive Gmbh filed Critical Continental Automotive France
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Priority to CN201180015113.3A priority patent/CN102791500B/zh
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C23/00—Devices for measuring, signalling, controlling, or distributing tyre pressure or temperature, specially adapted for mounting on vehicles; Arrangement of tyre inflating devices on vehicles, e.g. of pumps or of tanks; Tyre cooling arrangements
    • B60C23/02—Signalling devices actuated by tyre pressure
    • B60C23/04—Signalling devices actuated by tyre pressure mounted on the wheel or tyre
    • B60C23/0408—Signalling devices actuated by tyre pressure mounted on the wheel or tyre transmitting the signals by non-mechanical means from the wheel or tyre to a vehicle body mounted receiver

Definitions

  • the invention relates to a method and an optimized transmission unit for measuring tire parameters of a vehicle, in particular pressure, and / or acceleration and / or temperature.
  • Tire parameter measurements are made by sensors in onboard modules - called wheel units - of a tire pressure control system, of the type known as TPMS (initials of "Tire Pressure Monitoring System” in the language English).
  • TPMS initials of "Tire Pressure Monitoring System” in the language English.
  • each wheel unit comprises sensors for measuring pressure parameters, and / or temperature and / or acceleration, as well as storage and autonomous power supply means, generally in the form of a battery, in connection with a data processing processor provided by the sensors according to a given time base.
  • the internal timebase rates the tasks of these different elements constituting each wheel unit.
  • the time base periodically triggers the measurements of the parameters and their storage.
  • the values measured and stored are transmitted by a radiofrequency transmission circuit (hereinafter RF) to a central unit for a display, for example on the dashboard of the vehicle, an alarm trigger (in case of detection of abnormal values) and possibly a comparative analysis between the parameters of the four tires.
  • RF radiofrequency transmission circuit
  • the radio frequency transmission circuit at a precisely defined frequency (433.92 MHz in Europe with a strict tolerance of +/- 50 kHz). This frequency is clocked by a precise clock, usually a quartz clock. It will be called the emission circuit clock.
  • the processor has another time base set by a low or even very low frequency oscillator circuit, less expensive than the so-called clock clock LFO (Low Frequency Oscillator initials in English).
  • This LFO clock manages the frequency of the measurements of the parameters (temperature, pressure, acceleration, ). It will be called processor clock.
  • this processor clock is temperature sensitive and drifts over time. This generates variations in the measurement and transmission periods of the parameters that are not negligible or even significant (the time base of the clock of the processor decorrelating from the time base of the clock of the transmission circuit), that is to say up to 20 to 30%. Therefore, to avoid too long reaction times, during a variation of one of the parameters, a temporal precalibration of this processor clock is performed before it is put into service: the measurement frequency of the parameters is by default increased by in relation to the nominal value desired and / or dictated by legislation. This increase in the measurement frequency of the parameters is costly in energy and time. Indeed each measurement requires compensation (explained below) that is to say a calculation performed by the processor, energy consumer.
  • the raw data measured by the sensors are interdependent and must be corrected by a complex third order polynomial calculation.
  • the raw data thus corrected are transmitted, as finalized data, to the central unit.
  • the finalized data is calculated according to the following scheme:
  • these digital compensations are expensive in the processor's calculation time, and therefore in energy.
  • the life of the battery that supplies energy to each wheel unit is then substantially reduced, and it is therefore necessary to provide batteries of greater capacity to maintain the same lifetime.
  • the processor must then have sufficient computing capacity, which also requires an investment in cost adapted to this type of processor.
  • the processor then goes into a "driving" mode with frequencies of measurement and emission specific to this mode.
  • Passages in an "interim” mode are provided if the speed of the vehicle suddenly drops, for example if the vehicle is at a traffic light.
  • the frequencies for measuring the parameters and transmitting the finalized data are high in order to quickly detect a restarting of the vehicle and to be able to quickly detect any anomaly in the tire pressure.
  • the invention aims to solve these drift problems at no additional cost while increasing the life of the batteries.
  • the invention provides an optimized method of transmitting finalized tire parameter data of a vehicle obtained from raw parameter data measured by wheel unit sensors of a tire pressure control system to a central unit. mounted on the vehicle, via a radio frequency circuit, said wheel units each comprising:
  • a processor located in a processing module, for calculating the finalized data from the raw data
  • a processor clock connected to the processor, having a time base for managing the frequency of the measurements of the raw data, A clock of the transmission circuit having a time base and managing the transmission frequency by a transmission circuit of the data finalized to the central unit,
  • said method comprising the following steps:
  • Step 1 verification in each wheel unit, by comparison means, located in the processing module and connected to the processor and to the sensors, that the difference between a new raw data of at least one reference parameter provided at a given instant given and a raw data of the same parameter supplied at an earlier time and stored in the memory, is greater, in absolute value, than a predetermined variation threshold,
  • Step 2 if the variation threshold is crossed, calculated by the processor,
  • Step 3 storage in the memory of the new raw data and the new finalized data
  • Step 4 sending the finalized data to the central unit via the transmission circuit.
  • the invention provides for refraining from compensating for the measurements of the parameters when the raw measurements do not change substantially or evolve slowly over time, compensation of the measurements occurring only when it is detected that the raw data varies.
  • the invention further proposes, prior to step 3, a correction by the processor of the time base of the processor clock with the time base of the clock of the transmission circuit, in order to obtain a corrected time base more accurate. This makes it possible to remedy any drift of the processor clock.
  • the invention proposes that the comparison between the raw data is performed by an elementary logic located in comparison means external to the processor.
  • the processor is solicited only when significant environmental changes are detected by a preparatory treatment for comparing the raw raw data.
  • the invention thus makes it possible to reduce the portion of digital data processing by defining a partition between a purely digital processing and a preparatory processing performed by elementary logic components.
  • the processor is less stressed and its calculation speed is increased accordingly.
  • the appropriate processor thus needs less power and is therefore chosen in a lower cost range.
  • it is not necessary to increase as much as before the capacity of the batteries to maintain the same life.
  • the reference parameter is the temperature.
  • the temperature variation threshold is at least equal to 2 ° C.
  • the reference parameter is the supply voltage.
  • the voltage variation threshold is at least equal to 100 mV.
  • the temperature and the supply voltage are two reference parameters taken into account cumulatively, to correct and store the new raw data.
  • the invention also relates to a wheel unit for implementing the method described above.
  • FIG. 1 a schematic view of a wheel unit of a TPMS system according to the invention.
  • FIG. 2 is a logic diagram of an exemplary implementation of the method according to the invention.
  • FIG. 1 illustrates an exemplary wheel unit 10 according to the invention, intended to be mounted on the valve (not shown) of a vehicle tire.
  • This wheel unit 10 comprises a data processing module 12 in connection with various components: temperature sensors "T” 14, pressure “P” 16, acceleration “A” (or accelerometer) 17, memory 18, a data RF transmission circuit 20 and a button cell 22 which supplies all of these elements.
  • the processing module 12 comprises comparator means 13 coupled to a processor 15 as well as a low frequency oscillator circuit (LFO) for timing or clocking 19 of the processor 15 which rates the frequency of the measurements of the different sensors.
  • the transmission circuit 20 transmits via an RF antenna 21 finalized data D F pressure P F , temperature T F and acceleration A F (from the processor 15 of the module 12) to a central unit (not shown).
  • the transmission circuit 20 comprises a quartz clock or clock 26 of the transmission circuit 20 which accurately rates the transmission frequency of the finalized data D F and the identifier of the tire concerned.
  • the frequency of the clock 26 of the transmission circuit 20 is here 13 MHz.
  • the emission is of low intensity in order to limit energy consumption and extend the life of the battery 22.
  • the comparator means 13 are here constituted by dedicated electronic circuits external to the processor 15. Alternatively, these means can be electrical components of basic logic.
  • the comparator means 13 receive raw data D ' B (D' B representing independently or in a grouped manner the temperature T ' B , or the pressure P' B , or acceleration A ' B or the supply voltage V' B from of the memory 18), as well as other raw data D B (D B representing independently or in a grouped manner the temperature T B , or the pressure P B , or the acceleration A B or the supply voltage V B ) of these same parameters respectively from the sensors 14, 16 and 17 and the battery 20.
  • the raw data D B from the sensors are transmitted by activating the clock 19 of the processor 15 at a rate set by the base of time defined by this oscillator circuit which constitutes the clock 19 of the processor 15.
  • the frequency of the clock 19 of the processor 15 is 1 kHz.
  • the measurements made by the sensors 14, 16 and 17 are digitized by appropriate converters at the respective sensors into raw data, respectively T B , P B and A B.
  • the battery 22 transmits the measurement of the raw voltage V B measured at its terminals by a Wheatstone bridge or by any other means, for example variable capacitors.
  • the method consists first of comparing, by comparison means 13, each new raw data D B of a reference parameter coming from a sensor 14, 16, 17 at a given instant (ie T Bi P B, A B, V B ) to the raw data of this parameter at an earlier time D ' B (that is, T' Bi P ' Bi A' B, V ' B ) and stored in the memory 18 (step 10). If the difference between these two raw data is greater, in absolute value, than a determined threshold S, that is to say if
  • the new finalized data D F thus calculated and the corresponding raw data D B are then stored in the memory 18 in place of the equivalent data of the previous instant stored therein, that is to say that D B becomes D B and D F become D ' F (step 22).
  • the processor 15 then sends the finalized data D F to the RF transmission circuit 20, which transmits them according to the time base Tps of the clock 26 of the transmission circuit 20 towards the central unit of the vehicle (step 23). .
  • the finalized data D F are not immediately transmitted by the wheel unit, but sent later, for example at the request of the central unit or at a later date. change of vehicle operating mode. It is therefore preferable to store them in the memory 18 so that they are available for later use.
  • step 10 if the difference between the two raw data is lower, in absolute value, than a determined threshold S, that is to say if
  • the time base CLK B of the clock 19 of the processor 15 is also not corrected.
  • the wheel unit can at any time, on request from the central unit for example, send the last finalized data D ' F stored in the memory 18. Since the raw data, during the last comparison, have not evolved relative to their respective threshold, the latter finalized data D ' F are quite representative of the state in which the tire is located at the moment when the central unit requires it.
  • the invention proposes to calculate the number of moles of air n present in the tire.
  • ⁇ N is the number of moles
  • the temperature T is the reference parameter and a new raw temperature data T B measured and supplied by the sensor 14 at a given instant "t" is compared with the raw temperature T ' B measured and provided at a previous time "t '" and stored in the memory 18.
  • the selection then consists in compensating the raw data D B and the time base CLK B of the clock 19 of the processor 15 only if the reference parameter , here T B , has a difference between the instants "t" and "t '" higher, in absolute value, at a determined threshold of variation S t , for example 2 ° C.
  • the energy needed to perform the offsets - in the example, third-order polynomial calculations - in order to calculate the finalized values D F of the raw data of temperature, voltage, pressure and acceleration from their raw values D B corresponds to several pC (microcoulombs) per parameter.
  • the invention makes it possible to carry out this compensation only under determined conditions and not systematically in order to reduce the energy consumption: the invention limits the number of compensation calculations carried out by the processor 15 by selecting the useful data to be compensated for by the using comparison means 13 external to the processor 15 and having a simple and inexpensive logic. This reduces energy consumption and therefore uses batteries of lower capacity without decreasing their life.
  • the invention when a variation of a parameter is detected, in this case that of the temperature, the invention also proposes to correct the time base of the clock 19 of the processor 15, that is to say CLK B , with the time base Tps of the clock 26 of the transmission circuit 20 that it provides to the processor 15 to obtain a corrected time base CLK F more accurate for the next measurements of the raw data D B .
  • This considerably reduces drifts in the measurement frequency of the parameters.
  • This compensation is fast, simple, inexpensive in energy and makes it possible to increase the accuracy on the desired reaction time of the tire pressure monitoring system. It is therefore possible to reduce the value of the temporal precalibration of this clock 19 of the processor 15 with respect to the prior art.
  • the frequency of measurements parameters being more precise and reduced compared to the prior art, the consumption of the battery is reduced accordingly.
  • the temperature is, in this example, the reference parameter.
  • another parameter such as the supply voltage V B at the terminals of the battery 22, can also serve as a reference parameter, alone or cumulatively with the temperature T B.
  • thresholds S v and S t respectively of variation, in absolute value, of voltage V B of 100 mV and / or of temperature variation T B of 2 ° C. can be defined to trigger the compensation calculation in FIG. processor 15.
  • the invention is not limited to the examples described or shown and can of course be applied during any mode of operation of the vehicle ("parking”, “driving”, “accelerated emission”, “interim” or other) .
  • parking driving
  • driving driving
  • accelerated emission accelerated emission
  • interim accelerated emission
  • calibrate the threshold of variation of at least one reference parameter according to various criteria such as the type of vehicle, the type of tire or simply according to the energy saving of the battery. that we wish to obtain.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Measuring Fluid Pressure (AREA)

Abstract

Dans un système de contrôle de la pression des pneumatiques d'un véhicule, l'invention prévoit de ne compenser les données brutes (DB) des paramètres des pneumatiques que si la comparaison des données brutes successives d'au moins un paramètre de référence présente un écart, en valeur absolue, supérieur à un seuil de variation (S) déterminé. Dans un système de contrôle TPMS, chaque unité roue (10) comporte des capteurs de mesure des paramètres de pression (16), de température (14) et d'accélération (17), ainsi que des moyens de mémorisation (18) et d'alimentation autonome (22), en liaison avec un processeur (15). Les données brutes (TB, PB> AB, VB) fournies par les capteurs, sont mémorisées, compensées et transmises en tant que données finalisées (TF, PF, AF, VF) par un circuit d'émission radiofréquence (20) à une unité centrale. L'invention propose que l'unité roue (10) comporte également, dans un module de traitement (12), des moyens de comparaison (13), externes au processeur (15), entre des données brutes successives d'un même paramètre fournies par les capteurs de mesure.

Description

Procédé et unité de transmission optimisée de mesure de paramètres de
pneumatiques de véhicule
L'invention concerne un procédé et une unité de transmission optimisée de mesure de paramètres de pneumatiques d'un véhicule, en particulier la pression, et/ou l'accélération et/ou la température.
Les mesures de paramètres des pneumatiques sont effectuées par des capteurs dans des modules embarqués - appelés unités roues - d'un système de contrôle de la pression des pneumatiques, du type connu sous la dénomination TPMS (initiales de « Tire Pressure Monitoring System » en langue anglaise).
Dans un système TPMS, chaque unité roue comporte des capteurs de mesure des paramètres de pression, et/ou de température et/ou d'accélération, ainsi que des moyens de mémorisation et d'alimentation autonome, en général sous forme de pile, en liaison avec un processeur de traitement des données fournies par les capteurs selon une base de temps donnée. La base de temps interne cadence les tâches de ces différents éléments constituant chaque unité roue.
En particulier, la base de temps déclenche périodiquement les mesures des paramètres et leur mémorisation. Les valeurs mesurées et mémorisées sont transmises par un circuit d'émission en radiofréquence (ci-après RF) à une unité centrale pour un affichage, par exemple sur le tableau de bord du véhicule, un déclenchement d'alarme (en cas de détection de valeurs anormales) et éventuellement une analyse comparative entre les paramètres des quatre pneumatiques.
Afin de corréler sans erreur les mesures mémorisées avec l'identification des pneumatiques correspondants, un cadencement précis de la transmission des identifiants des unités roues à l'unité centrale est mis en œuvre. Les signaux correspondants sont émis avec une faible intensité afin de réduire les coûts de transmission. La transmission de ces signaux vers l'unité centrale est effectuée par le circuit d'émission radio fréquence à une fréquence définie avec précision (433,92 MHz en Europe avec une tolérance stricte de +/- 50 kHz). Cette fréquence est cadencée par une horloge précise, en général une horloge à quartz. On l'appellera horloge du circuit d'émission.
Pour réduire les coûts, le processeur possède une autre base de temps réglée par un circuit oscillateur à basse ou même très basse fréquence, moins coûteux que l'horloge à quartz dite horloge LFO (initiales de Low frequency Oscillator en langue anglaise). Cette horloge LFO gère la fréquence des mesures des paramètres (température, pression, accélération,...). On l'appellera horloge du processeur.
Malheureusement, cette horloge du processeur est sensible à la température et dérive avec le temps. Cela génère des variations de périodes de mesure et d'émission des paramètres non négligeables, voire importantes (la base de temps de l'horloge du processeur se décorrélant de la base de temps de l'horloge du circuit d'émission), c'est-à- dire pouvant atteindre 20 à 30 %. Par conséquent, pour éviter des temps de réaction trop grands, lors d'une variation d'un des paramètres, on effectue une précalibration temporelle de cette horloge du processeur avant sa mise en service : la fréquence de mesure des paramètres est par défaut augmentée par rapport à la valeur nominale souhaitée et/ou dictée par la législation. Cette augmentation de la fréquence de mesure des paramètres est coûteuse en énergie et en temps. En effet chaque mesure requiert une compensation (expliquée plus bas) c'est-à-dire un calcul effectué par le processeur, consommateur d'énergie.
Les données brutes mesurées par les capteurs (tension d'alimentation, pression, température, accélération, etc.) sont interdépendantes et doivent être corrigées par un calcul polynomial complexe d'ordre trois. Les données brutes ainsi corrigées sont transmises, en tant que données finalisées, à l'unité centrale. En général, les données finalisées sont calculées selon le schéma suivant :
« la donnée finalisée de la tension d'alimentation VF est fonction de la donnée brute de la tension d'alimentation VB, c'est-à-dire : VF = fi (VB),
• la donnée finalisée de la température TF est fonction de la donnée brute de la tension d'alimentation VB et de la donnée brute de la température TB, c'est-à- dire : TF = f2 (VB, TB),
· les données finalisées de la pression PF et de l'accélération AF sont fonctions des données brutes de la tension d'alimentation VB, de la température TB et de la pression PB, c'est-à-dire : PF = f3 (VB, TB, PB) et AF = f4 (VB, TB, PB). Or ces compensations numériques sont coûteuses en temps de calcul du processeur, et donc en énergie. La durée de vie de la pile qui alimente en énergie chaque unité roue s'en trouve alors sensiblement diminuée, et il est donc nécessaire de prévoir des piles de plus grande capacité pour conserver la même durée de vie. De plus, le processeur doit alors avoir une capacité de calcul suffisante, ce qui nécessite également un investissement en coût adapté à ce type de processeur.
Il est connu, pour augmenter la durée de vie de la pile, d'identifier plusieurs modes de fonctionnement du véhicule, en mesurant à fréquence régulière l'accélération tangentielle de l'unité roue. Cette accélération tangentielle de l'unité roue (à ne pas confondre avec l'accélération du véhicule) est en effet proportionnelle à la vitesse du véhicule. Si l'accélération tangentielle est nulle, alors le véhicule est à l'arrêt en mode « parking » et les fréquences de mesure des paramètres et les fréquences d'émission des données finalisées sont réduites. Cela permet donc d'économiser l'énergie dédiée aux calculs de compensation ainsi que l'énergie dédiée à l'émission RF dans ce mode particulier où une surveillance accrue des paramètres du pneumatique n'est pas nécessaire.
Si la valeur de l'accélération tangentielle augmente au dessus d'un seuil (par exemple au dessus de 5g, avec g = 9.81 m/s2), c'est-à-dire si la vitesse du véhicule augmente soudainement, il est connu de passer alors du mode « parking » à un mode d'« émission accélérée » pendant un temps prédéterminé où la fréquence de mesure des paramètres et la fréquence d'émission des données finalisées est augmentée. Ceci permet de détecter rapidement une anomalie du pneumatique au début du roulage du véhicule. Une fois ce temps prédéterminé écoulé et si la vitesse du véhicule reste constante, c'est-à-dire si l'accélération tangentielle reste au dessus de ce seuil (5g), le processeur passe alors dans un mode « conduite » avec des fréquences de mesure et d'émission spécifiques à ce mode. Des passages dans un mode « intérim » sont prévus si la vitesse du véhicule chute soudainement, par exemple si le véhicule se trouve à un feu tricolore de circulation. Dans ce mode « intérim », les fréquences de mesure des paramètres et d'émission des données finalisées sont élevées afin de détecter rapidement une remise en mouvement du véhicule et pour pouvoir détecter rapidement toute anomalie de la pression du pneumatique. En adaptant la fréquence de mesure des paramètres ainsi que la fréquence d'émission des données finalisées selon l'état dans lequel se trouve le véhicule (en mode parking, en accélération soudaine, décélération ou à vitesse constante), on évite ainsi une consommation inutile de la pile.
Cependant cela n'est pas suffisant et ces diverses compensations, quel que soit le mode de roulage, effectuées sur les données brutes (VB, TB, PB, Ab) consomment beaucoup d'énergie et nécessitent des piles de grandes capacités. Cette consommation d'énergie s'ajoute à celle induite par l'augmentation des fréquences de mesure due à la dérive de l'horloge du processeur.
L'invention vise à résoudre ces problèmes de dérives, sans coût supplémentaire tout en augmentant la durée de vie des piles.
L'invention propose un procédé de transmission optimisée de données finalisées de paramètres de pneumatiques d'un véhicule obtenues à partir de données brutes de paramètres mesurés par des capteurs des unités roue d'un système de contrôle de la pression des pneumatiques vers une unité centrale, montée sur le véhicule, par l'intermédiaire d'un circuit radiofréquence, lesdites unités roues comprenant chacune :
• un processeur, localisé dans un module de traitement, pour calculer les données finalisées à partir des données brutes,
· une mémoire afin de stocker les données brutes et les données finalisées,
• une horloge du processeur, reliée au processeur, possédant une base de temps pour gérer la fréquence des mesures des données brutes, • une horloge du circuit d'émission possédant une base de temps et gérant la fréquence d'émission par un circuit d'émission des données finalisées vers l'unité centrale,
ledit procédé comportant les étapes suivantes :
· étape 1 , vérification dans chaque unité roue, par des moyens de comparaison, situés dans le module de traitement et reliés au processeur et aux capteurs, que la différence entre une nouvelle donnée brute d'au moins un paramètre de référence fournie à un instant donné et une donnée brute de ce même paramètre fournie à un instant antérieur et stockée dans la mémoire, est supérieure, en valeur absolue, à un seuil de variation prédéterminé,
• étape 2, si le seuil de variation est franchi, calcul par le processeur,
• étape 3, mémorisation dans la mémoire des nouvelles données brutes et des nouvelles données finalisées correspondantes,
• étape 4, envoi des données finalisées vers l'unité centrale par l'intermédiaire du circuit d'émission.
Ainsi, l'invention prévoit de s'abstenir de compenser les mesures des paramètres lorsque les mesures brutes ne changent sensiblement pas ou évoluent lentement au cours du temps, une compensation des mesures n'intervenant que lorsqu'il est détecté que les données brutes varient . L'invention propose en outre, préalablement à l'étape 3, une correction par le processeur de la base de temps de l'horloge du processeur avec la base de temps de l'horloge du circuit d'émission, afin d'obtenir une base de temps corrigée plus précise. Ceci permet de remédier à toute dérive de l'horloge du processeur.
Avantageusement, l'invention propose que la comparaison entre les données brutes soit effectuée par une logique élémentaire située dans des moyens de comparaison externes au processeur.
Ainsi, le processeur n'est sollicité que lorsque des changements environnementaux significatifs sont détectés par un traitement préparatoire de comparaison des données brutes successives. L'invention permet ainsi de réduire la partie de traitement numérique des données en définissant une partition entre un traitement purement numérique et un traitement préparatoire réalisé par des composants de logique élémentaire. Le processeur est donc moins sollicité et sa vitesse de calcul en est augmentée d'autant. Le processeur approprié a ainsi besoin de moins de puissance et il est de ce fait choisi dans une gamme de coût inférieur. De plus, il n'est alors pas nécessaire d'augmenter autant qu'auparavant la capacité des piles pour conserver une même durée de vie. Selon un mode particulier de l'invention, le paramètre de référence est la température. Selon une variante de ce mode de réalisation, le seuil de variation de température est au moins égal à 2° C.
Dans un autre mode de réalisation de l'invention, le paramètre de référence est la tension d'alimentation. Selon une variante de ce mode de réalisation, le seuil de variation de tension est au moins égal à 100 mV.
Alternativement, dans un troisième mode de réalisation, la température et la tension d'alimentation sont deux paramètres de référence pris en compte cumulativement, pour corriger et mémoriser les nouvelles données brutes.
L'invention concerne également une unité roue de mise en œuvre du procédé décrit ci-dessus.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui suit et qui se rapporte à un exemple détaillé de réalisation, en référence aux figures annexées qui représentent, respectivement :
« la figure 1 , une vue schématique d'une unité roue d'un système TPMS selon l'invention, et
• la figure 2, un logigramme d'un exemple de mise en œuvre du procédé selon l'invention.
La figure 1 illustre un exemple d'unité roue 10 conforme à l'invention, destinée à être montée sur la valve (non représentée) d'un pneumatique de véhicule. Cette unité roue 10 comporte un module de traitement de données 12 en liaison avec différents composants : des capteurs de température « T » 14, de pression « P » 16, d'accélération « A » (ou accéléromètre) 17, une mémoire 18, un circuit d'émission RF 20 de données et une pile bouton 22 qui alimente l'ensemble de ces éléments.
Le module de traitement 12 comporte des moyens comparateurs 13 couplés à un processeur 15 ainsi qu'un circuit oscillateur basse fréquence (LFO) de cadencement ou horloge 19 du processeur 15 qui cadence la fréquence des mesures des différents capteurs. Le circuit d'émission 20 transmet par une antenne RF 21 des données finalisées DF de pression PF, de température TF et d'accélération AF (provenant du processeur 15 du module 12) vers une unité centrale (non représentée).
Le circuit d'émission 20 comprend une horloge à quartz ou horloge 26 du circuit d'émission 20 qui cadence avec précision la fréquence d'émission des données finalisées DF ainsi que l'identifiant du pneumatique concerné. La fréquence de l'horloge 26 du circuit d'émission 20 est ici de 13 MHz. L'émission est de faible intensité afin de limiter les consommations d'énergie et allonger la durée de vie de la pile 22.
Les moyens comparateurs 13 sont ici constitués par des circuits électroniques dédiés et externes au processeur 15. Alternativement, ces moyens peuvent être des composants électriques de logique élémentaire. Les moyens comparateurs 13 reçoivent des données brutes D'B (D'B représentant indépendamment ou de manière groupée la température T'B, ou la pression P'B, ou accélération A'B ou encore la tension d'alimentation V'B provenant de la mémoire 18), ainsi que d'autres données brutes DB (DB représentant indépendamment ou de manière groupée la température TB, ou la pression PB, ou l'accélération AB ou encore la tension d'alimentation VB) de ces mêmes paramètres provenant, respectivement, des capteurs 14, 16 et 17 et de la pile 20. Les données brutes DB en provenance des capteurs sont transmises par activation de l'horloge 19 du processeur 15 selon une cadence réglée par la base de temps définie par ce circuit oscillateur qui constitue l'horloge 19 du processeur 15. Dans l'exemple, la fréquence de l'horloge 19 du processeur 15 est de 1 kHz. Plus précisément, les mesures effectuées par les capteurs 14, 16 et 17 sont numérisées par des convertisseurs appropriés au niveau des capteurs respectifs en données brutes, respectivement TB, PB et AB. La pile 22 transmet la mesure de la tension brute VB mesurée à ses bornes par un pont de Wheatstone ou par tout autre moyen, par exemple des capacités variables.
Le procédé selon l'invention est illustré à la figure 2. Le procédé consiste d'abord à comparer, par les moyens de comparaison 13, chaque nouvelle donnée brute DB d'un paramètre de référence provenant d'un capteur 14, 16, 17 à un instant donné (c'est-à-dire TBi PB, AB, VB) à la donnée brute de ce paramètre à un instant antérieur D'B (c'est-à-dire T'Bi P'Bi A'B, V'B) et mémorisée dans la mémoire 18 (étape 10). Si la différence entre ces deux données brutes est supérieure, en valeur absolue, à un seuil S déterminé, c'est-à-dire si | DB-D'B | > S (étape 10), alors le processeur 15 est sollicité. Il calcule les nouvelles données finalisées DF pour tous les paramètres, c'est-à-dire TF PF, Af et VF (étape 20). Puis il corrige la base de temps de l'horloge 19 du processeur 15, c'est-à-dire CLKB, qui a dérivé, en utilisant la base de temps beaucoup plus précise de l'horloge 26 du circuit d'émission 20, c'est-à-dire Tps (étape 21 ). Les prochaines données brutes seront mesurées avec la base de temps corrigée CLKF de l'horloge 19 du processeur 15.
Les nouvelles données finalisées DF ainsi calculées et les données brutes DB correspondantes sont alors stockées dans la mémoire 18 à la place des données équivalentes de l'instant antérieur qui y étaient stockées, c'est-à-dire que DB devient D'B et DF devient D'F (étape 22). Le processeur 15 envoie ensuite les données finalisées DF au circuit d'émission RF 20, qui va les émettre selon la base de temps Tps de l'horloge 26 du circuit d'émission 20 vers l'unité centrale du véhicule (étape 23).
II est à noter que selon le mode de réalisation, on peut envisager que les données finalisées DF ne soient pas immédiatement transmises par l'unité roue, mais envoyées ultérieurement, par exemple sur requête de l'unité centrale ou lors d'un changement de mode de fonctionnement du véhicule. Il est donc préférable de les stocker dans la mémoire 18 afin qu'elles soient disponibles pour une utilisation ultérieure.
En revanche, si la différence entre les deux données brutes est inférieure, en valeur absolue, à un seuil S déterminé, c'est-à-dire si | DB-D'B | < S (étape 10), alors le processeur 15 n'est pas sollicité, aucune compensation ou calcul n'est effectué sur les données brutes, et les moyens de comparaison 13 continuent de comparer chaque nouvelle donnée brute reçue à celle mémorisée dans la mémoire 18. La base de temps CLKB de l'horloge 19 du processeur 15 n'est pas non plus corrigée.
Il est à noter que l'unité roue peut à n'importe quel moment, sur sollicitation de l'unité centrale par exemple, envoyer les dernières données finalisées D'F stockées dans la mémoire 18. Puisque les données brutes, lors de la dernière comparaison, n'ont pas évoluées par rapport à leur seuil respectif, ces dernières données finalisées D'F sont tout à fait représentatives de l'état dans lequel se trouve le pneumatique à l'instant où l'unité centrale le demande.
Dans un mode particulier de réalisation de l'invention, si la différence entre les deux données brutes est inférieure, en valeur absolue, à un seuil S déterminé, c'est-à-dire si | DB-D'B I < S (étape 10) pendant un temps prédéterminé tdeita, c'est-à-dire si le pneumatique est dans des conditions thermodynamiques stables depuis un certain temps, l'invention propose de calculer le nombre de moles d'air n présentes dans le pneumatique.
En effet la législation sur la surveillance des pneumatiques s'élargit de plus en plus non seulement à la surveillance de la pression du pneumatique mais aussi à la surveillance du nombre de moles d'air contenues dans le pneumatique. Par la relation des gaz parfaits, PV = nRT, où :
· n est le nombre de moles,
• R est la constante des gaz parfaits,
• P et T sont les données finalisées de la pression et la température,
• et V le volume connu du pneumatique,
il est possible d'en déduire le nombre de moles d'air contenues dans le pneumatique. Ce calcul est réalisé par le processeur 15. Ce calcul n'est possible que si le pneumatique se trouve dans des conditions stables, c'est-à-dire si les données brutes (TB, PB, AB, Vb) n'ont pas changées depuis un certain temps. L'invention permettant de surveiller cette évolution des données brutes, lorsque la comparaison entre des données brutes DB successives n'est pas supérieure à un seuil S pendant un temps prédéterminé tdeita> le processeur 15 calcule le nombre de moles d'air n, à partir des dernières données finalisées, mémorisées dans la mémoire 18, c'est-à-dire D'F et envoie cette information à l'unité centrale. Ce temps prédéterminé tdeita est bien sûr calibré de manière à être représentatif du temps nécessaire à la stabilisation du pneumatique, pour le calcul du nombre de moles d'air n.
Dans une variante de l'invention, la température T est le paramètre de référence et une nouvelle donnée brute de température TB mesurée et fournie par le capteur 14 à un instant « t » donné est comparée à la température brute T'B mesurée et fournie à un instant antérieur « t' » et mémorisée dans la mémoire 18. La sélection consiste ensuite à ne compenser les données brutes DB ainsi que la base de temps CLKB de l'horloge 19 du processeur 15 que si le paramètre de référence, ici TB, présente un écart entre les instants « t » et « t' » supérieur, en valeur absolue, à un seuil de variation déterminé St, par exemple de 2° C.
Si la différence entre ces deux mesures, calculée par les moyens de comparaison 13 est inférieure, en valeur absolue, à ce seuil St déterminé, c'est-à-dire si | TB-T'B I < 2° C, alors le processeur 15 n'est pas sollicité, et aucune compensation des données brutes n'est effectuée. Bien sûr, il est possible, si cette différence reste inférieure à St pendant un temps prédéterminé, de calculer le nombre de moles d'air n, comme décrit précédemment.
L'énergie utile pour effectuer les compensations - dans l'exemple, des calculs polynomiaux d'ordre trois - afin de calculer les valeurs finalisées DF des données brutes de température, tension, pression et accélération à partir de leurs valeurs brutes DB, correspond à plusieurs pC (microcoulombs) par paramètre. L'invention permet de n'effectuer cette compensation que dans des conditions déterminées et non systématiquement afin de réduire la consommation en énergie : l'invention limite le nombre de calculs de compensations effectués par le processeur 15 en sélectionnant les données utiles à compenser à l'aide de moyens de comparaison 13 externes au processeur 15 et comportant une logique simple et peu coûteuse. Ceci permet de réduire la consommation d'énergie et donc d'utiliser des piles de plus faibles capacités sans diminuer leur durée de vie.
De plus, lorsqu'une variation d'un paramètre est détectée, en l'occurrence celle de la température, l'invention propose aussi de corriger la base de temps de l'horloge 19 du processeur 15, c'est-à-dire CLKB, avec la base de temps Tps de l'horloge 26 du circuit d'émission 20 que celle-ci fournit au processeur 15 afin d'obtenir une base de temps corrigée CLKF plus précise pour les prochaines mesures des données brutes DB. Ceci réduit considérablement les dérives de la fréquence de mesure des paramètres. Cette compensation est rapide, simple, peu coûteuse en énergie et permet d'augmenter la précision sur le temps de réaction souhaité du système de surveillance de la pression des pneumatiques. Il est donc possible de réduire la valeur de la précalibration temporelle de cette horloge 19 du processeur 15 par rapport à l'art antérieur. La fréquence des mesures des paramètres étant plus précise et diminuée par rapport à l'art antérieur, la consommation de la pile en est réduite d'autant.
La température est, dans cet exemple, le paramètre de référence. Mais un autre paramètre, tel que la tension d'alimentation VB aux bornes de la pile 22, peut également servir de paramètre de référence, seule ou cumulée avec la température TB. Par exemple des seuils Sv et St, respectivement de variation, en valeur absolue, de tension VB de 100 mV et/ou de variation de température TB de 2° C, peuvent être définis pour déclencher le calcul de compensation dans le processeur 15.
L'invention n'est pas limitée aux exemples décrits ou représentés et peut bien sûr s'appliquer pendant n'importe quel mode de fonctionnement du véhicule (« parking », « conduite », « émission accélérée », « intérim » ou autre). Il est par exemple possible de prévoir que les comparaisons entre deux données brutes d'un paramètre de référence soient effectuées entre des données qui se succèdent directement ou pas. Par ailleurs, il est possible de calibrer le seuil de variation d'au moins un paramètre de référence en fonction de différents critères tels que le type de véhicule, le type de pneumatique ou simplement en fonction de l'économie d'énergie de la pile que l'on souhaite obtenir.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé de transmission optimisée de données finalisées (DF) vers une unité centrale de paramètres de pneumatiques d'un véhicule obtenues à partir de données brutes (DB) de paramètres mesurés par des capteurs (14, 16, 17) des unités roue (10) d'un système de contrôle de la pression des pneumatiques par l'intermédiaire d'un circuit radiofréquence (20), lesdites unités roues (10) comprenant chacune :
• un processeur (15), localisé dans un module de traitement (12), pour calculer les données finalisées (DF) à partir des données brutes (DB)
• une mémoire (18) afin de stocker les données brutes (D'B) et les données finalisées (D'F),
· une horloge (19) du processeur (15), reliée au processeur (15), possédant une base de temps (CLKB) pour gérer la fréquence des mesures des données brutes (DB),
• une horloge (26) du circuit d'émission (20) possédant une base de temps (Tps) et gérant la fréquence d'émission par un circuit d'émission (20) des données finalisées (DF) vers l'unité centrale,
ledit procédé étant caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes :
• étape 1 , vérification dans chaque unité roue (10), par des moyens de comparaison (13), situés dans le module de traitement (12) et reliés au processeur (15) et aux capteurs (14, 16, 17), que la différence entre une nouvelle donnée brute (DB) d'au moins un paramètre de référence fournie à un instant donné et une donnée brute (D'B) de ce même paramètre fournie à un instant antérieur et stockée dans la mémoire (18), est supérieure, en valeur absolue, à un seuil de variation (S) prédéterminé,
• étape 2, si le seuil de variation est franchi, calcul par le processeur (15) des données finalisées (DF) des paramètres à partir des données brutes (DB),
• étape 3, mémorisation dans la mémoire (18) des nouvelles données brutes (D'B) et des nouvelles données finalisées (D'F) correspondantes,
• étape 4, envoi des données finalisées (DF) vers l'unité centrale par l'intermédiaire du circuit d'émission (20).
2. Procédé de transmission optimisée selon la revendication 1 , caractérisé en ce que ledit procédé comporte en outre préalablement à l'étape 3, une correction par le processeur (15) de la base de temps (CLKB) de l'horloge (19) du processeur (15) avec la base de temps (Tps) de l'horloge (26) du circuit d'émission (20), afin d'obtenir une base de temps corrigée plus précise (CLKF),
3. Procédé de transmission optimisée selon la revendication 1 et 2, caractérisé en ce que lors de l'étape 1 , si le seuil de variation n'est pas franchi, alors ledit procédé comporte les étapes suivantes :
• étape 2, calcul par le processeur (15) du nombre de moles d'air (n) contenues dans le pneumatique à partir des dernières données finalisées (D'F) mémorisées dans la mémoire (18),
• étape 3, envoi du nombre de moles d'air (n) vers l'unité centrale par l'intermédiaire du circuit d'émission (20).
4. Procédé de transmission optimisée selon les revendications 1 à 3 , caractérisé en ce que la comparaison entre les données brutes (DB) est effectuée par une logique élémentaire située dans des moyens de comparaison (13) externes au processeur (15).
5. Procédé de transmission optimisée selon les revendications 1 à 4, dans lequel le paramètre de référence est la température (T).
6. Procédé de transmission optimisée selon la revendication 5, dans lequel le seuil de variation de température (St) est au moins égal, en valeur absolue, à 2° C.
7. Procédé de transmission optimisée selon les revendications 1 à 4, dans lequel le paramètre de référence est la tension d'alimentation (V).
8. Procédé de transmission optimisée selon la revendication 7, dans lequel le seuil de variation de tension (Sv) est au moins égal, en valeur absolue, à 100 mV.
9. Procédé de transmission optimisée selon les revendications 1 à 4, dans lequel la température (T) et la tension d'alimentation (V) sont deux paramètres de référence pris en compte cumulativement, pour corriger et mémoriser les nouvelles données brutes.
10. Unité roue de mise en œuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, comportant :
· des capteurs de mesure des paramètres de pression (16), de température
(14) et d'accélération (17), ainsi que
• des moyens d'alimentation autonome (22),
• un processeur (15) de calcul des données finalisées (DF) à partir des données brutes (DB) fournies par les capteurs,
· une horloge (19) du processeur (15) possédant une base de temps (CLKB) qui déclenche périodiquement les mesures des paramètres et leur mémorisation,
• des moyens de mémorisation (18) des données brutes (DB) et des données finalisées (DF),
• un circuit d'émission radiofréquence (20) transmettant les données finalisées (DF) par à une unité centrale à une fréquence prédéterminée par une horloge
(26) du circuit d'émission (20) possédant une base de temps propre (Tps), ladite unité roue étant caractérisée en ce qu'elle comporte également dans un module de traitement (12), des moyens de comparaison (13), externes au processeur (15), entre des données brutes successives (DB) d'un même paramètre.
1 1. Unité roue selon la revendication 9, dans laquelle les moyens de comparaison (13) se présentent sous forme de composants de logique élémentaire.
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