WO2014131509A1 - Procede auto-adaptatif d'assistance au gonflage de pneumatiques - Google Patents

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WO2014131509A1
WO2014131509A1 PCT/EP2014/000489 EP2014000489W WO2014131509A1 WO 2014131509 A1 WO2014131509 A1 WO 2014131509A1 EP 2014000489 W EP2014000489 W EP 2014000489W WO 2014131509 A1 WO2014131509 A1 WO 2014131509A1
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vehicle
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wheel unit
speed
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PCT/EP2014/000489
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Sébastien KESSLER
Jérôme LEE
Sébastien DE VILLARDI
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Continental Automotive France
Continental Automotive Gmbh
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    • B60C23/0484—Detecting an ongoing tyre inflation

Definitions

  • the present invention relates to a self-adaptive method of assisting the inflating of tires, allowing an improvement in the management of tire inflation by a better connection between a tire and the equipment that monitors it.
  • the invention relates to systems installed on automobiles for the control and management of tire pressure, known as TPMS systems (initials of Tire Pressure Monitoring System in English terminology).
  • pressure control systems such as TPMS systems have been created to perform this function and installed on motor vehicles. They mainly include sensors that measure tire pressure and transfer it to a central unit. This central unit collects and analyzes tire pressure data over wireless links. The result of these analyzes is usually displayed on the dashboard of the vehicle. Such a system can therefore inform the driver in real time of the pressure of the tires, or only produce a visual or audible announcement in the event of pressure anomalies detected by this system.
  • the solution provided was to transmit each frame of information repeatedly so that at least one frame arrives at the level of the central unit.
  • a sensor informs the central unit of the stops of the vehicle, for example at a service station, to communicate any pressure drops that during these stops. A sudden and unacceptable pressure drop is however indicated in real time to the driver.
  • the international application WO 2011/073072 presents an improvement consisting in monitoring the pressure of one or more tires in progress. inflation by the tire monitoring system, in addition to or instead of the traditional monitoring on the inflation apparatus.
  • Black Spots can be caused, for example, by the position of the transmitting antenna of a wheel unit, by the ground reflection of part or all of the transmitted signal, by the relative position of the wheel unit. compared to the central unit.
  • the probability of the vehicle being in Black Spot position is significant and not negligible for at least one of its four wheel units.
  • the invention aims to solve this Black Spot problem by improving the link budget between the wheel units and the central unit during the period of immobility of the vehicle. To do this, the flow of this link is then reduced, which provides a better signal-to-noise ratio and therefore a better sensitivity, thus minimizing the risk of disturbance due to Black Spot.
  • the subject of the present invention is a self-adaptive method of assisting the inflating of tires of a vehicle, consisting in continuously measuring at least the pressure of each tire by a wheel unit, in transmitting messages on the tire. state of the tires by a wireless link between each wheel unit and a central unit at at least two different rates, said high speed and low rate.
  • the central unit analyzes these messages continuously and then transmits information relating to the condition of the tires to an information module.
  • a continuous measurement of the state of motion / immobility of the vehicle is also provided to the central unit and the wheel unit.
  • the messages are transmitted, when the vehicle is stopped, at a sufficiently low speed so that the reception sensitivity of the central unit makes it possible to avoid almost any disturbance in reception.
  • the signal level received by the central unit can for example go down to - 90 dBm or lower.
  • Replacing a high-speed transmission with a low-speed transmission allows a better signal-to-noise ratio and allows a gain in reception sensitivity if the bit rate is lowered from 9.6 Kbps (typical value in this measurement range) to 2 Kbits / s thus allowing the reception of the signals.
  • the method according to the invention is easily integrable into the tire management system already existing on the vehicles.
  • the method according to the invention provides the following steps for the whole of the central unit and wheel units:
  • the central unit if a stopping state of the vehicle is detected by continuous measurement beyond a specified time, the central unit is set up in two possible reception mode configurations, a high-speed "rolling" mode and a Low-rate “immobilization";
  • the corresponding wheel unit is parameterized for transmission in "immobilization" mode at low flow rate and, additionally, in "rolling” mode High Speed.
  • the method at each wheel unit comprises the following steps:
  • a state of displacement / stopping of the vehicle is detected by a continuous measurement and as long as a state of movement of the vehicle is detected, the wheel unit is set in "rolling" mode and the messages are transmitted at high speed;
  • the wheel unit determines whether the pressure variation of the tire is greater than a threshold value
  • the messages are transmitted at high speed
  • the wheel unit if the pressure variation is greater than said threshold, the wheel unit is set in "immobilization" mode to transmit messages at low speed in this mode as long as the vehicle remains stopped within a first determined period, for example when the vehicle is stopped for inflation.
  • the messages are of the "immobilization”type; if the stopping is prolonged beyond said first determined duration, for example when the vehicle is in standstill or extended parking, the method at the wheel unit returns to the initial state.
  • the method may advantageously provide the following steps, in the case where the wheel unit has started to transmit at low speed:
  • this wheel unit continues to transmit at low speed as long as the vehicle remains stationary and as long as the pressure variation, measured by a pressure test, is greater than a pressure threshold, which corresponds, for example, to a stop on parking in a situation of inflation;
  • the wheel unit is set in "rolling" mode and the messages are transmitted at high speed.
  • the wheel unit in "immobilization" mode, the wheel unit also has the possibility of transmitting high speed messages
  • the wheel unit in "rolling" mode, the wheel unit also has the possibility of not transmitting a message.
  • a moving / stopping state of the vehicle is detected by continuous measurement and as long as a state of vehicle movement is detected, the messages are received at a high rate;
  • the central unit if the continuous measurement detects a stopping state of the vehicle beyond a second predetermined duration, the central unit is set to a low speed "immobilization" reception mode, for example when the vehicle is stopped at a station service or long-term parking;
  • the central unit is set to a low speed "immobilization" reception mode, in particular when the vehicle is stopped for inflating the tire;
  • the central unit if the variation in pressure remains below said predetermined value, the central unit remains set in high-speed "rolling" reception mode;
  • the central unit in “immobilization” mode, the central unit can also receive high-speed messages; in “rolling” mode, the central unit can also receive low speed messages.
  • the first and second durations may be equal or different for the central unit and for each wheel unit;
  • these durations can be defined according to the conductive profile determined from registered profiles
  • the wireless links are made in a radio frequency band
  • the low bit rate is chosen according to a compromise between the desired sensitivity and the duration of the messages to be transmitted;
  • the messages transmitted at low speed are limited to the essential information, and therefore comprise less information than the messages transmitted at high speed, in particular the wheel unit identification and the pressure measurement of the corresponding tire; this brings the advantage of keeping an equivalent duration for high and low rate messages in order to respect the national standards in force;
  • the messages are transmitted to the driver of the vehicle in real time or may be delayed until the next stop of the vehicle in the event of messages corresponding to minor pressure drops;
  • the tire inflation assistance method is integrated into a TPMS type tire management system comprising the central unit and the wheel units defined above, as well as movement sensors on each wheel and on the unit. central, so that this system can operate according to this method.
  • FIG. 1 a block diagram of an example of a tire management system of a vehicle adapted to implement the method according to the invention
  • FIG. 2 the diagram of an example of power received by the central unit of the system according to FIG. 1 as a function of the rotation of a tire;
  • FIG. 3 a logic diagram of the steps of an exemplary implementation of the method according to the invention for a wheel unit
  • 1a to 1d of a motor vehicle are each equipped with a wheel unit 3a to 3d.
  • These wheel units 3a to 3d comprise antennas 4a to 4d which transmit signals carried by radiofrequency links 5a to 5d to a central unit 2.
  • the four tires 1a to 1d each also comprise a motion sensor 6a to 6d.
  • Each of these sensors 6a to 6d periodically transmits by means of a wireless link (not shown) the stop or movement information of the respective wheel unit 3a to 3d to the central unit 2.
  • a central motion sensor 7 is electrically connected to the central unit 2. It is dedicated to the information of the central unit 2 on the situation of stopping or movement of the vehicle, and communicates its own measurement.
  • the central unit 2 thus has the complete status of the movement / immobilization of the vehicle from the set of motion sensors 7, 6a to 6d.
  • the central unit 2 is designed to continuously analyze the information provided by the wheel units 3a to 3d and by the motion sensors 7, 6a to 6d: pressure, temperature, acceleration and "movement or stop" state in the illustrated example .
  • the central unit 2 comprises at least the following elements: a microcontroller 2a, a receiver 2b and an antenna 2c. This central unit 2 thus receives the signals from the wheel units 3a to 3d with respective powers that will vary according to the position of the antennas 4a to 4d and the environment of the wheel units 3a to 3d and the central unit 2 (reflections on the ground, engine, vehicle equipment, etc.). These variations can induce low levels of reception by the central unit 2.
  • the central unit 2 displays on a display module 9 the relevant information for the driver, in particular: immediate warning in the event of a severe pressure drop for at least one tire and, for minor decreases in pressure - for example less than 0,1- 0,2 bar - warning communicated only at the next stop of the vehicle.
  • the diagram of FIG. 2 shows the variation of the power Pa of the signal received by the central unit 2 from the antenna 4a of the wheel unit 3a as a function of the angle of rotation for a complete wheel revolution. , ie 360 ° of the tire 1a (see Figure 1).
  • the power Pa varies according to a curve 20 which has, in the illustrated example, two low reception positions, 21 and 22, called Black Spots, when the rotation angle reaches about 90 ° and in the range 200-250 ° .
  • the Black Spot 21 is narrow and deep. Its risk of occurrence is low because of its narrowness.
  • the Black Spot 22 is wide and shallow, so its risk of occurrence is significantly greater.
  • the power level Pa received at the Black Spot 21 drops to about -100 dBm and about -90 dBm for the Black Spot 22.
  • the method according to the invention replaces, at the end of the vehicle, the broadband transmission 9.6 Kbps conventionally used by a low bit rate transmission, 2 Kbits / s in the illustrated example.
  • the use of this low bit rate then results in a better signal / noise ratio and therefore a gain in sensitivity.
  • This gain is here about 5 dB in reception.
  • the sensitivity level of the CPU thus goes from -91 dBm (level 24) for broadband to -96 dBm (level 26) for low bit rate. Under these conditions, the angular range of Black Spot is greatly reduced for Black Spot 21 and disappears for Black Spot 22.
  • FIG. 3 details more precisely an example of a logic diagram of the steps of the method according to the invention at a wheel unit to achieve the improvement of sensitivity at the level of the central unit as described above. This flow chart includes the following steps.
  • a first test 30 on the state of movement / stop of the vehicle is performed by a continuous measurement provided by a motion sensor 6a of a wheel unit.
  • the wheel unit is set in high speed mode, also called “rolling” mode, in its nominal state (step 41); periodic messages, here digitized, are then transmitted according to this mode (step 42), then the process returns to the "start" 29.
  • a first test 32 is performed on the pressure variation ⁇ of the tire of the wheel unit with respect to a determined threshold value, equal to here at 0.1 bar, to detect an inflation of the tire in a service station.
  • step 33 the wheel unit concludes (step 33) the presence of the vehicle in a service station for inflating the tire corresponding to the wheel unit.
  • a duration count is initialized (step 34) from a duration of 120 seconds in this example.
  • the test 36 relates to the count down to zero of the countdown of step 34.
  • the wheel unit then switches its setting in low-speed mode (step 37), also called “immobilization" mode, to transmit short messages. containing only its identity and the pressure information (step 38); as an option, the wheel unit also transmits high-rate frames to secure the redundant transmission.
  • These low bit rate messages are shorter in number of bits, in order to have a maximum duration of time equal to those of the high speed messages in "rolling" mode so that the duration of the low rate messages also meets the standards of standardization. official. To do this, these messages include a limited amount of information containing in the example only its identity and the pressure value. The advantage of using this low bit rate is to improve the link budget when stopping on a Black Spot.
  • the immobilization mode (step 38) continues as long as the method goes through a loop B comprising the following steps: with the vehicle stationary (test 44 on stopping the vehicle), the pressure variation ⁇ of the tire of the unit wheel is less than the determined threshold value (test 46 with - in the example - the same threshold value as for the pressure test 32), and the countdown has not yet reached zero (test 36).
  • This loop corresponds for example to a stopping situation, in an inflation station at the end of the inflation process of a tire.
  • the method concludes that the inflation process is completed, the wheel unit returns to the "start" (step 29) of this process. This corresponds to a first possibility of exit of the loop B.
  • a second output possibility of this loop B corresponds to the end of the stopping state of the vehicle (stopping test 44).
  • the wheel unit goes into "rolling” mode (step 41), then the method follows the steps described above from this step 41.
  • the wheel units of the vehicle generally four in number, each follow the method described by this FIG. 3. These wheel units do not necessarily switch at the same time from the "rolling" mode to the "immobilization” mode, and the operation of the unit
  • the central unit shown in the next section) allows you to receive both nominal mode (high speed) and immobilizer mode (low speed) messages.
  • FIG. 4 presents a logic diagram of the steps of an exemplary implementation. This flow chart includes the following steps:
  • a first test 50 relates to the state of the vehicle as the test 30 at the level of the wheel unit: moving vehicle or stationary;
  • the central unit receives (step 57) messages in "rolling" mode at high speed;
  • a new test 51 of time counting is performed with respect to a reference duration equal to 45 seconds in the example;
  • the central unit receives (step 57) high-speed messages; if the pressure variation detected in the test 52 becomes greater ("Yes" response to the test) at the predetermined threshold, the central unit concludes at a stop in the vehicle inflation station and switches (step 53) in "immobilization" mode to receive (step 54) data at a low rate, while continuing to maintain a broadband reception mode for other applications.
  • the central unit concludes at a stop in the tire inflation station (step 59) and switches to the "immobilization" reception mode to receive the low-speed information , while continuing to maintain a broadband reception mode for other applications (step 54).
  • the central unit is also configured in "rolling" mode to receive this information.
  • the invention is not limited to the embodiments described and shown. Thus, different low flow values can be chosen for the various "immobilization" mode cases found in this process: stopping situation with tire inflation, or simple parking situation.
  • This process could be integrated into a more comprehensive process encompassing all aspects of existing systems relating to the technical management of tires.

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Abstract

L'invention se rapporte à un procédé auto-adaptatif d'assistance au gonflage de pneumatiques, permettant une amélioration de la gestion du gonflage des pneumatiques. En cas d'arrêt du véhicule, l'unité centrale d'un système TPMS (Tire Pressure Monitoring System) peut passer de manière auto adaptative de la configuration réception du mode « roulage » à haut débit à un mode « immobilisation » à bas débit. En parallèle, en cas de variation de pression d'un pneumatique, l'unité roue correspondante est paramétrée pour une transmission en mode « immobilisation » à bas débit. La puissance Pa reçue au niveau de l'unité centrale varie selon une courbe (20) qui présente, dans l'exemple illustré, deux positions de faible réception (21 et 22). Remplacer une transmission à haut débit par une transmission à bas débit autorise un meilleur rapport signal/bruit et permet un gain en sensibilité, en réception d'environ 5 dB, et les risques de perturbation (21, 22) de la puissance reçue sont quasiment éliminés.

Description

Procédé auto-adaptatif d'assistance au gonflage de pneumatiques
La présente invention se rapporte à un procédé auto-adaptatif d'assistance au gonflage de pneumatiques, permettant une amélioration de la gestion du gonflage des pneumatiques par une meilleure liaison entre un pneumatique et l'équipement qui le surveille.
En application principale, l'invention concerne les systèmes installés sur les automobiles pour le contrôle et la gestion de la pression des pneumatiques, dits systèmes TPMS (initiales de Tire Pressure Monitoring System en terminologie anglaise).
La surveillance de la pression des pneumatiques étant essentielle pour la sécurité des véhicules automobiles, des systèmes de contrôle de pression tels que les systèmes TPMS ont été créés pour assurer cette fonction et installés sur les véhicules automobiles. Ils comprennent principalement des capteurs qui mesurent la pression des pneumatiques et la transfèrent à une unité centrale. Cette unité centrale collecte et analyse les données de pression des pneumatiques par des liaisons sans fil. Le résultat de ces analyses est en général affiché sur le tableau de bord du véhicule. Un tel système peut donc informer le conducteur en temps réel de la pression des pneumatiques, ou uniquement produire une annonce visuelle ou sonore en cas d'anomalies de pression constatée par ce système.
Différentes améliorations ont été apportées à ce type de système. Au niveau des pneumatiques, le capteur de pression et son système de communication sans fil ont été complétés par d'autres capteurs, en particulier des capteurs de température et d'accélération. Cet ensemble d'équipements est ci-après appelé «Unité roue» au niveau du pneumatique ( «Wheel Unit» en terminologie anglaise).
Pour résoudre certains problèmes de transmission sans fil entre une unité roue et l'unité centrale, la solution apportée a consisté à transmettre chaque trame d'information de manière répétée afin qu'au moins une trame arrive au niveau de l'unité centrale.
Un autre exemple d'amélioration est connu du document de brevet EP 2 829 425. Dans ce document, il est précisé qu'il n'est pas utile d'informer le conducteur, pendant qu'il roule, des légères baisses de pression qui ne nécessitent pas un arrêt immédiat. Cette information risque en effet d'être oubliée lors du prochain arrêt.
Ce document propose de communiquer cette information à l'instant où le conducteur s'arrête. A cet effet, un capteur informe l'unité centrale des arrêts du véhicule, par exemple à une station service, pour ne communiquer les éventuelles baisses de pression que lors de ces arrêts. Une baisse de pression soudaine et inadmissible est toutefois indiquée en temps réel au conducteur.
Par ailleurs, la demande internationale WO 2011/073072 présente une amélioration consistant à surveiller la pression d'un ou plusieurs pneumatiques en cours de gonflage par le système de surveillance des pneus, en complément ou à la place de la surveillance traditionnelle sur l'appareil de gonflage.
Tous ces systèmes de surveillance sont à l'origine prévus pour mesurer la pression des pneus uniquement en phase de déplacement du véhicule. Des améliorations ont été apportées afin de surveiller la pression également lors des phases d'arrêt, par exemple en station service, pour surveiller le gonflage des pneus.
Dans les cas d'arrêt du véhicule, apparaît un problème majeur de risque de mauvaise transmission entre les pneumatiques et l'unité centrale d'analyse. En effet, lorsque les liaisons sans fil entre les capteurs de pression des unités de roue et l'unité centrale rencontrent des obstacles, le niveau de réception des signaux au niveau de l'unité centrale diminue au point que ces signaux peuvent devenir inaudibles. Les positions des roues qui génèrent ces problèmes de réception sont appelées «Black Spots» ( «points noirs» en terminologie anglaise).
Si l'arrêt du véhicule correspond à des conditions de Black Spot, la transmission reste affectée pendant toute la durée de l'arrêt. Ces Black Spots peuvent être causés, par exemple, par la position de l'antenne émettrice d'une unité roue, par la réflexion au sol d'une partie ou de la totalité du signal émis, par la position relative de l'unité roue par rapport à l'unité centrale. L'expérience montre que, à l'arrêt, la probabilité pour que le véhicule soit en position de Black Spot est importante et non négligeable pour au moins l'une de ses quatre unités de roue.
Lorsqu'une unité roue est en arrêt sur un Black Spot, le bilan de sa liaison avec l'unité centrale est fortement dégradé, jusqu'à environ - 90 dBm. Dans ce cas, le message reçu par l'unité centrale n'est plus analysable du fait du trop faible rapport signal/bruit.
Or aucune des améliorations apportées à l'assistance au gonflage des pneumatiques ne prend en compte ce problème d'arrêt sur un Black Spot.
L'invention vise à résoudre ce problème de Black Spot en améliorant le bilan de liaison entre les unités roue et l'unité centrale en période d'immobilité du véhicule. Pour ce faire, le débit de cette liaison est alors diminué, ce qui permet d'obtenir un meilleur rapport signal/bruit et donc une meilleure sensibilité, minimisant ainsi les risques de perturbations dues aux Black Spot.
Plus précisément, la présente invention a pour objet un procédé auto-adaptatif d'assistance au gonflage de pneumatiques d'un véhicule, consistant à mesurer en continu au moins la pression de chaque pneumatique par une unité roue, à transmettre des messages sur l'état des pneumatiques par une liaison sans fil entre chaque unité roue et une unité centrale à au moins deux débits différents, dits haut débit et bas débit. L'unité centrale analyse alors ces messages en continu puis transmet des informations relatives à l'état des pneumatiques à un module d'information. Une mesure en continu de l'état de déplacement/immobilité du véhicule est aussi fournie à l'unité centrale et à l'unité roue. Dans ce procédé, les messages sont transmis, à l'arrêt du véhicule, à un débit suffisamment bas pour que la sensibilité de réception de l'unité centrale permettre d'éviter quasiment toute perturbation en réception.
Ainsi, en cas de réception perturbée par un Black Spot, le niveau de signal reçu par l'unité centrale peut par exemple descendre jusqu'à - 90 dBm ou plus bas. Remplacer une transmission à haut débit par une transmission à bas débit autorise un meilleur rapport signal/bruit et permet un gain en sensibilité en réception si le débit est baissé de 9, 6 Kbits/s (valeur typique dans ce domaine de mesure) à 2 Kbits/s autorisant ainsi la réception des signaux.
Dans ces conditions, la fonction d'assistance au gonflage est quasiment totalement disponible, les risques de perturbation par la présence de Black Spot étant quasiment éliminés. De plus, le procédé selon l'invention est facilement intégrable dans le système de gestion des pneumatiques existant déjà sur les véhicules.
Selon un mode de réalisation préféré, le procédé selon l'invention prévoit les étapes suivantes pour l'ensemble de l'unité centrale et des unités roue :
si un état d'arrêt du véhicule est détecté par une mesure en continu au-delà d'une durée déterminée, l'unité centrale est paramétrée en deux configurations possibles de mode de réception, un mode «roulage» à haut débit et un mode «immobilisation» à bas débit ;
- si, de plus, une variation de pression d'un pneumatique est supérieure à un seuil déterminé, l'unité roue correspondante se paramètre pour une transmission en mode «immobilisation» à bas débit et, de manière additionnelle, en mode «roulage» à haut débit.
De manière avantageuse, le procédé au niveau de chaque unité roue comporte les étapes suivantes :
un état de déplacement/arrêt du véhicule est détecté par une mesure en continu et tant qu'un état de déplacement du véhicule est détecté, l'unité roue se paramètre en mode «roulage» et les messages sont transmis à haut débit ;
si la mesure en continu détecte un état d'arrêt du véhicule, l'unité roue détermine si la variation de pression du pneumatique est supérieure à une valeur seuil ;
si la variation de pression est inférieure audit seuil, les messages sont transmis à haut débit ;
si la variation de pression est supérieure audit seuil, l'unité roue se paramètre en mode «immobilisation» pour transmettre à bas débit des messages dans ce mode tant que le véhicule reste en arrêt en-deçà d'une première durée déterminée, par exemple lorsque le véhicule est arrêté pour un gonflage. Dans ce cas, les messages sont de type «immobilisation» ; si l'arrêt se prolonge au-delà de ladite première durée déterminée, par exemple lorsque le véhicule est en arrêt ou stationnement prolongé, le procédé au niveau de l'unité roue revient à l'état initial.
Le procédé peut avantageusement prévoir les étapes suivantes, dans le cas où l'unité roue a commencé à transmettre à bas débit :
cette unité roue continue à transmettre à bas débit tant que le véhicule reste à l'arrêt et tant que la variation de pression, mesurée par un test de pression, est supérieure à un seuil de pression, ce qui correspond par exemple à un arrêt sur un parking en situation de gonflage ;
- si la variation de pression, mesurée par ce test de pression, est inférieure à ce seuil, ce qui correspond par exemple à une situation de fin de gonflage, le procédé reste en mode «immobilisation» tant que ladite première durée ne s'est pas écoulée ;
si un état de déplacement du véhicule est détecté, l'unité roue se paramètre en mode «roulage» et les messages sont transmis à haut débit.
Selon des modes de réalisation avantageux :
en mode «immobilisation», l'unité roue a également la possibilité de transmettre des messages à haut débit ;
en mode «roulage», l'unité roue a également la possibilité de ne pas transmettre de message.
Le procédé peut également prévoir avantageusement les étapes suivantes pour l'unité centrale :
un état de déplacement/arrêt du véhicule est détecté par une mesure en continu et tant qu'un état du déplacement du véhicule est détecté, les messages sont reçus à haut débit ;
si la mesure en continu détecte un état d'arrêt du véhicule au-delà d'une deuxième durée prédéterminée, l'unité centrale est paramétrée en mode de réception «immobilisation» à bas débit, par exemple lorsque le véhicule est arrêté à une station service ou en stationnement longue durée ;
- tant que ladite deuxième durée déterminée n'est pas écoulée mais qu'une variation de pression du pneumatique supérieure à un seuil déterminé est détectée, l'unité centrale est paramétrée en mode de réception «immobilisation» à bas débit, en particulier lorsque le véhicule est arrêté pour le gonflage du pneumatique ;
- si la variation de pression reste inférieure à ladite valeur prédéterminée, l'unité centrale reste paramétrée en mode de réception «roulage» à haut débit ;
en mode «immobilisation», l'unité centrale peut également recevoir des messages à haut débit ; en mode «roulage», l'unité centrale peut également recevoir des messages à bas débit.
Selon d'autres modes de réalisation préférés :
- les première et deuxième durées peuvent être égales ou différentes pour l'unité centrale et pour chaque unité de roue ;
- ces durées peuvent être définies en fonction du profil conducteur déterminé à partir de profils enregistrés ;
- les liaisons sans fil sont effectuées dans une bande radiofréquence ;
- le bas débit est choisi en fonction d'un compromis entre la sensibilité souhaitée et la durée des messages à transmettre ;
- les messages transmis à bas débit se limitent aux informations essentielles, et donc comportent moins d'informations que les messages transmis à haut débit, en particulier l'identification d'unité roue et la mesure de pression du pneumatique correspondant; ceci apporte l'avantage de garder une durée équivalente pour les messages à haut et bas débits afin de respecter les normes nationales en vigueur;
- les messages sont transmis au conducteur du véhicule en temps réel ou peuvent être retardés jusqu'au prochain arrêt du véhicule en cas de messages correspondant à des baisses mineures de pression ;
- le procédé d'assistance au gonflage de pneumatiques est intégré dans un système de gestion des pneumatiques de type TPMS comportant l'unité centrale et les unités roues définies ci-dessus, ainsi que des capteurs de mouvement sur chaque roue et sur l'unité centrale, de sorte que ce système puisse fonctionner selon ce procédé.
D'autres données, caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description non limitée qui suit, en référence aux figures annexées qui représentent, respectivement :
- la figure 1, un schéma de principe d'un exemple de système de gestion des pneumatiques d'un véhicule apte à mettre en œuvre le procédé selon invention ;
- la figure 2, le diagramme d'un exemple de puissance reçue par l'unité centrale du système selon la figure 1 en fonction de la rotation d'un pneumatique ;
- la figure 3, un logigramme des étapes d'un exemple de mise en œuvre du procédé selon l'invention pour une unité roue, et
- la figure 4, un logigramme des étapes d'un exemple de procédé selon l'invention pour l'unité centrale.
En référence au schéma de principe de la figure 1 , les quatre pneumatiques
1a à 1d d'un véhicule automobile (non représenté) sont chacun équipés d'une unité roue 3a à 3d. Ces unités roue 3a à 3d comportent des antennes 4a à 4d qui émettent des signaux portés par des liaisons radiofréquences 5a à 5d à une unité centrale 2. Les quatre pneumatiques 1a à 1d comportent également chacun un capteur de mouvement 6a à 6d. Chacun de ces capteurs 6a à 6d transmet périodiquement au moyen d'une liaison sans fil (non représentée) l'information arrêt ou mouvement de l'unité roue respective 3a à 3d à l'unité centrale 2. Un capteur de mouvement central 7 est relié électriquement à l'unité centrale 2. Il est dédié à l'information de l'unité centrale 2 sur la situation d'arrêt ou de mouvement du véhicule, et lui communique sa propre mesure. L'unité centrale 2 dispose ainsi du statut complet du mouvement/immobilisation du véhicule à partir de l'ensemble des capteurs de mouvement 7, 6a à 6d.
L'unité centrale 2 est destinée à analyser en continu les informations fournies par les unités roue 3a à 3d et par les capteurs de mouvement 7, 6a à 6d : pression, température, accélération et état «mouvement ou arrêt» dans l'exemple illustré. L'unité centrale 2 comporte au minimum les éléments suivants : un microcontrôleur 2a, un récepteur 2b et une antenne 2c. Cette unité centrale 2 reçoit ainsi les signaux provenant des unités roue 3a à 3d avec des puissances respectives qui vont varier en fonction de la position des antennes 4a à 4d et de l'environnement des unités de roue 3a à 3d et de l'unité centrale 2 (réflexions sur le sol, moteur, équipements du véhicule, etc.). Ces variations peuvent induire des niveaux faibles de réception par l'unité centrale 2.
Après analyse des informations reçues, l'unité centrale 2 affiche sur un module d'affichage 9 les informations pertinentes pour le conducteur, en particulier: avertissement immédiat en cas de baisse sévère de pression pour au moins un pneumatique et, pour les baisses mineures de pression - par exemple inférieure à 0,1- 0,2 bars - avertissement communiqué uniquement au prochain arrêt du véhicule.
Le diagramme de la figure 2 présente la variation de la puissance Pa du signal reçu par l'unité centrale 2 - provenant de l'antenne 4a de l'unité roue 3a - en fonction de l'angle de rotation pour un tour complet de roue, à savoir 360° du pneumatique 1a (voir figure 1 ). La puissance Pa varie selon une courbe 20 qui présente, dans l'exemple illustré, deux positions de faible réception, 21 et 22, appelées Black Spots, lorsque l'angle de rotation atteint environ 90° et dans l'intervalle 200- 250°.
Le Black Spot 21 est étroit et profond. Son risque d'occurrence est faible du fait de son étroitesse. Le Black Spot 22 est large et peu profond, son risque d'occurrence est donc sensiblement plus grand. Le niveau de puissance Pa reçu au niveau du Black Spot 21 descend à environ - 100 dBm et à environ - 90 dBm pour le Black Spot 22.
Le procédé selon l'invention remplace, à l'arrêt du véhicule, la transmission à haut débit 9,6 Kbits/s classiquement utilisée par une transmission à bas débit, 2 Kbits/s dans l'exemple illustré. L'utilisation de ce bas débit se traduit alors par un meilleur rapport signal/bruit et donc un gain en sensibilité. Ce gain est ici d'environ 5 dB en réception. Le niveau de sensibilité de l'unité centrale passe ainsi de - 91 dBm (niveau 24) pour le haut débit à - 96 dBm (niveau 26) pour le bas débit. Dans ces conditions, l'intervalle angulaire de Black Spot est fortement réduit pour le Black Spot 21 et disparaît pour le Black Spot 22. La figure 3 détaille plus précisément un exemple de logigramme des étapes du procédé selon l'invention au niveau d'une unité roue pour réaliser l'amélioration de sensibilité au niveau de l'unité centrale telle que décrite ci-dessus. Ce logigramme comprend les étapes suivantes.
Après le départ «start» 29 de ce procédé, un premier test 30 sur l'état mouvement/arrêt du véhicule est effectué par une mesure en continu fournie par un capteur de mouvement 6a d'une unité roue. Tant qu'un état de déplacement du véhicule est détecté, l'unité roue est paramétrée en mode haut débit, encore appelé mode «roulage», dans son état nominal (étape 41 ) ; des messages périodiques, ici numérisés, sont alors transmis selon ce mode (étape 42), puis le procédé revient au «start» 29.
Si le résultat du test 30 statue sur un état d'arrêt du véhicule (réponse «Yes»), un premier test 32 est effectué sur la variation de pression ΔΡ du pneumatique de l'unité roue par rapport à une valeur seuil déterminée, égale ici à 0,1 bar, afin de détecter un gonflage du pneumatique dans une station service.
Si le test 32 est positif, l'unité roue conclut (étape 33) à la présence du véhicule dans une station service pour le gonflage du pneumatique correspondant à l'unité roue.
Après la conclusion de l'étape 33, un décompte de durée est initialisé (étape 34) à partir d'une durée de 120 secondes dans cet exemple. Le test 36 porte sur le décompte jusqu'à zéro du compte à rebours de l'étape 34.
Ainsi, tant que la durée écoulée reste inférieure à la valeur de référence, 120s dans l'exemple, l'unité roue bascule alors son paramétrage en mode bas débit (étape 37), encore appelé mode «immobilisation», pour transmettre des messages courts ne contenant que son identité et l'information de pression (étape 38); en option, l'unité roue transmet également des trames à haut débit pour sécuriser la transmission par redondance.
Ces messages à bas débit sont plus courts en nombre de bits, afin d'avoir une durée temporelle au maximum égale à celles des messages à haut débit en mode «roulage» pour que la durée des messages à bas débits respecte également les normes de standardisation officielles. Pour ce faire, ces messages comportent un nombre d'informations limité ne contenant dans l'exemple que son identité et la valeur de pression. L'avantage de l'utilisation de ce bas débit est d'améliorer le bilan de liaison en cas d'arrêt sur un Black Spot.
Le mode immobilisation (étape 38) continue tant que le procédé parcourt une boucle B comportant les étapes suivantes: le véhicule étant à l'arrêt (test 44 sur l'arrêt du véhicule), la variation de pression ΔΡ du pneumatique de l'unité roue est inférieure à la valeur seuil déterminée (test 46 avec - dans l'exemple - la même valeur seuil que pour le test de pression 32), et le compte à rebours n'est pas encore arrivé à zéro (test 36). Cette boucle correspond par exemple à une situation d'arrêt, dans une station de gonflage lors de la fin du processus de gonflage d'un pneumatique.
A partir de l'instant où la durée de référence du test 36 est atteinte (réponse «Yes » à ce test ), le procédé conclut que le processus de gonflage est terminé, l'unité roue retourne au «start» (étape 29) de ce procédé. Ceci correspond à une première possibilité de sortie de la boucle B.
Une deuxième possibilité de sortie de cette boucle B correspond à la fin de l'état d'arrêt du véhicule (test d'arrêt 44). En cas de réponse «no» au test d'arrêt 44, l'unité roue passe en mode «roulage» (étape 41 ), puis le procédé suit les étapes décrites plus haut à partir de cette étape 41.
Une autre possibilité de sortie de cette boucle B est la détection (test de pression 46) d'une variation de pression ΔΡ (égale ici à 0,1 bar) du pneumatique de l'unité roue par rapport à une valeur seuil déterminée. En cas de réponse «Yes» à ce test 46, l'unité roue conclut (étape 33) à la présence du véhicule dans une station service pour le gonflage du pneumatique correspondant à l'unité roue. Puis le procédé suit les étapes décrites plus haut à partir de l'étape 33.
Les unités roue du véhicule, généralement au nombre de 4, suivent chacune le procédé décrit par cette figure 3. Ces unités roue ne basculent pas nécessairement en même temps du mode «roulage» au mode «immobilisation», et le fonctionnement de l'unité centrale (présenté au paragraphe suivant) permet de recevoir à la fois des messages du mode nominal (à haut débit) et des messages du mode immobilisation (à bas débit).
Pour illustrer l'activité au niveau de l'unité centrale dans le procédé selon l'invention, la figure 4 présente un logigramme des étapes d'un exemple de mise en oeuvre. Ce logigramme comprend les étapes suivantes :
un premier test 50 porte sur l'état du véhicule comme le test 30 au niveau de l'unité roue : véhicule en mouvement ou à l'arrêt ;
si le véhicule est en mouvement (réponse «No»), l'unité centrale reçoit (étape 57) des messages en mode «roulage» à haut débit ;
- si le véhicule est à l'arrêt (réponse «Yes»), un nouveau test 51 de décompte de durée est effectué par rapport à une durée de référence égale à 45 secondes dans l'exemple ;
tant que la durée écoulée reste inférieure à 45 secondes (réponse «No»), un nouveau test 52 de détection d'une variation de pression est effectué pour déterminer si un pneumatique est en gonflage ;
si la variation de pression détectée au test 52 reste inférieure (réponse «No» au test) à un seuil prédéterminé de 0,1 Bar, l'unité centrale reçoit (étape 57) des messages à haut débit ; si la variation de pression détectée au test 52 devient supérieure (réponse «Yes» au test) au seuil prédéterminée, l'unité centrale conclut à un arrêt en station de gonflage du véhicule et bascule (étape 53) en mode «immobilisation» pour recevoir (étape 54) des données à bas débit, tout en continuant à garder un mode de réception en haut débit pour d'autres applications. lorsque la durée mesurée dépasse la durée de référence de 45s (test 51 ), l'unité centrale conclut à un arrêt en station de gonflage du pneumatique (étape 59) et bascule en mode de réception «immobilisation» pour recevoir les informations à bas débit, tout en continuant à garder un mode de réception en haut débit pour d'autres applications (étape 54). En option, si l'unité roue transmet des informations à haut débit, l'unité centrale est également configurée en mode «roulage» pour recevoir ces informations.
L'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation décrits et représentés. Ainsi, différentes valeurs de bas débit peuvent être choisies pour les différents cas de mode «immobilisation» se trouvant dans ce procédé : situation d'arrêt avec gonflage de pneu, ou situation de stationnement simple.
Ce procédé pourrait être intégré à un procédé plus complet englobant l'ensemble des aspects des systèmes existant concernant la gestion technique des pneumatiques. A titre d'exemple, adapter le moment de l'information du conducteur en fonction de l'importance ou non de la perte de pression d'un pneumatique.
Par ailleurs, la technique consistant à envoyer de manière répétée chaque trame d'information (de type «time diversity» en terminologie anglaise) peut aussi être ajoutée au procédé selon invention.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé auto-adaptatif d'assistance au gonflage de pneumatiques d'un véhicule, consistant à mesurer en continu au moins la pression de chaque pneumatique (1a à 1d) par une unité roue (3a à 3d), à transmettre à haut débit des messages sur l'état des pneumatiques (1a à 1d) par une liaison sans fil (5a à 5d) entre chaque unité roue (3a à 3d) et une unité centrale (2), l'unité centrale analysant ces messages en continu puis transmettant des informations relatives à l'état des pneumatiques (1a à 1d) à un module d'information (9), et à mesurer en continu (30, 4 4; 50) l'état de déplacement/immobilité du véhicule pour en informer l'unité centrale (2) et l'unité de roue (1a à 1d), caractérisé en ce que les messages sont transmis (38), à l'arrêt du véhicule, à un débit suffisamment bas pour que la sensibilité de réception de l'unité centrale (2) permettre d'éviter quasiment toute perturbation en réception.
2. Procédé auto-adaptatif selon la revendication 1 , dans lequel, si un état d'arrêt du véhicule est détecté par une mesure en continu (30, 44; 50) au-delà d'une durée déterminée, l'unité centrale (2) est paramétrée en deux configurations possibles de mode de réception, un mode «roulage» à haut débit (57) et un mode «immobilisation» à bas débit (53, 59) et si, de plus, une variation de pression (32, 46) d'un pneumatique (1a à 1d) est supérieure à un seuil déterminé, l'unité roue correspondante (3a à 3d) se paramètre pour une transmission en mode «immobilisation» à bas débit (37), et de manière additionnelle, en mode «roulage» à haut débit.
3. Procédé auto-adaptatif selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, dans lequel l'unité roue correspondante (3a à 3d) est également paramétrée en mode «roulage» à haut débit.
4. Procédé auto-adaptatif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que, au niveau de chaque unité roue (3a à 3d), se déroulent les étapes suivantes :
- un état de déplacement/arrêt du véhicule est détecté par une mesure en continu ( 30, 44) et tant qu'un état de déplacement du véhicule est détecté, l'unité roue se paramètre en mode «roulage» ( 41 ) et les messages sont transmis ( 42) à haut débit ;
- si la mesure en continu ( 30) détecte un état d'arrêt du véhicule l'unité roue (1a à 1d) détermine si la variation de pression (test 32) du pneumatique (1a à 1d) est supérieure à une valeur seuil ;
- si la variation de pression (test 32) est inférieure audit seuil, les messages sont transmis à haut débit (42) ;
- si la variation de pression (test 32) est supérieure audit seuil, l'unité roue (3a à 3d) se paramètre en mode «immobilisation» (37) pour transmettre à bas débit des messages dans ce mode (38) tant que le véhicule reste en arrêt en deçà d'une première durée déterminée (test 36). - si l'arrêt se prolonge au-delà de ladite première durée déterminée (test 36), le procédé au niveau de l'unité roue revient à un état initial (29).
5. Procédé auto-adaptatif selon la revendication précédente, dans lequel se déroulent les étapes suivantes pour l'unité roue (1a à 1d), lorsqu'elle est en mode «immobilisation» (37) :
- l'unité roue continue à transmettre à bas débit (38) tant que le véhicule est à l'arrêt (test 44) et tant que la variation de pression, mesurée par un test de pression (46), est supérieure à un seuil de pression ;
- si la variation de pression, mesurée par ce test de pression (46), est inférieure à ce seuil, le procédé reste en mode «immobilisation» (37) tant que ladite première durée (test 36) ne s'est pas écoulée ;
- si un état de déplacement du véhicule est détecté (test 44), l'unité roue se paramètre en mode «roulage » (41 ) et les messages sont transmis à haut débit.
6. Procédé auto-adaptatif selon l'une quelconque des revendications 4 ou 5, dans lequel l'unité roue (1a à 1d), en mode «immobilisation», transmet également des messages à haut débit.
7. Procédé auto-adaptatif selon l'une quelconque des revendications 4 ou 5, dans lequel l'unité roue (1a à 1d), en mode «roulage», ne transmet pas de message.
8. Procédé auto-adaptatif selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que, au niveau de l'unité centrale (2) se déroulent les étapes suivantes :
- un état de déplacement/arrêt du véhicule est détecté par une mesure en continu (50) et tant qu'un état du déplacement du véhicule est détecté, les messages sont reçus à haut débit (57) ;
- si la mesure en continu (50) détecte un état d'arrêt du véhicule au-delà d'une deuxième durée prédéterminée (51 ), l'unité centrale (2) est paramétrée en mode de réception «immobilisation» à bas débit ;
- tant que ladite deuxième durée déterminée (51 ) n'est pas écoulée et qu'une variation de pression du pneumatique (1a à 1d) est supérieure à un seuil déterminé (52), l'unité centrale (2) est paramétrée en mode de réception «immobilisation» à bas débit ;
- si la variation de pression reste inférieure à ladite valeur prédéterminée (52), l'unité centrale (2) reste paramétrée en mode de réception «roulage» à haut débit.
9. Procédé auto-adaptatif selon la revendication 8 dans lequel, en mode « immobilisation» (53, 59), l'unité centrale (2) reçoit également des messages (54, 60) à haut débit.
10. Procédé auto-adaptatif selon l'une quelconque des revendications 8 ou 9, dans lequel, en mode «roulage» (57), l'unité centrale (2) reçoit également des messages à bas débit.
11. Procédé auto-adaptatif selon les revendications 4, 5 et 8, dans lequel les première (36) et deuxième (51 ) durées peuvent être différentes pour l'unité centrale (2) et pour chaque unité de roue (3a à 3d).
12. Procédé auto-adaptatif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le bas débit est choisi en fonction d'un compromis entre la sensibilité souhaitée et la durée des messages à transmettre.
13. Procédé auto-adaptatif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les messages transmis à bas débit (35, 38) se limitent aux informations concernant l'identification d'une unité roue (3a à 3d) et la mesure de pression du pneumatique correspondant ( a à 1d).
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