WO2024120686A1 - Procédé d'acquisition de la valeur d'une tension de chute d'une pile d'alimentation d'un capteur d'un système de surveillance de la pression de pneumatiques et capteur pour système de surveillance de la pression de pneumatiques d'un véhicule automobile - Google Patents
Procédé d'acquisition de la valeur d'une tension de chute d'une pile d'alimentation d'un capteur d'un système de surveillance de la pression de pneumatiques et capteur pour système de surveillance de la pression de pneumatiques d'un véhicule automobile Download PDFInfo
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Definitions
- TITLE Method for acquiring the value of a drop voltage of a supply battery of a sensor of a tire pressure monitoring system and sensor for a tire pressure monitoring system a motor vehicle
- the present invention relates to a method for acquiring the value of a drop voltage of a power supply battery of a sensor of a tire pressure monitoring system.
- the invention also relates to a sensor for a tire pressure monitoring system of a motor vehicle.
- a set of sensors called the “WFC” system (for “Wheel Fitted Component” in Anglo-Saxon terminology), carries out measurements carried out by different sensors of the motor vehicle.
- These sensors can, for example, be a tire inflation pressure sensor, a temperature sensor or a wheel acceleration sensor.
- the tire pressure sensors are typically powered by a non-rechargeable battery. [0010] During the production of tire pressure sensors, a set of tests is carried out in order to ensure the conformity of the parts produced with a given specification, in order to detect possible manufacturing or quality defects. behavior of the sensors.
- a radio frequency frame generally called “RF_DIAGNOSIS” or “RF frame” is transmitted by the WFC system in order to verify that certain essential parameters of the wheel are correct.
- the RF frame provides a set of fields making it possible to ensure that there is no error, in particular on the pressure sensor.
- V drop calculates the difference between the voltage of the empty battery, voltage obtained when the sensor is at rest (for example when it does not emit RF frame), and the battery voltage when the sensor is charging, that is to say when the sensor is transmitting.
- the V drop field obtained is then compared to a predetermined threshold.
- This threshold varies in particular as a function of the emission frequencies of the pressure sensor, the sensor not consuming the same emission current as a function of its emission frequency.
- the pressure sensor emits unidirectional links at frequencies of 433 MHz or 315 MHz.
- the threshold value retained will not be the same depending on whether the pressure sensor transmits at the frequency of 433 MHz or whether it transmits at the frequency of 315 MHz (difference of a few tens to a few hundred millivolts).
- pressure sensors can communicate in a known manner via ultra-high frequency radio waves, for example according to the Bluetooth® standard.
- Such sensors then transmit bidirectional links at a frequency of around 2.4 GHz.
- the present invention aims to overcome the drawbacks of the prior art, and to do this relates to a method for acquiring the value of a drop voltage of a power supply battery of a sensor of a tire pressure monitoring system, said sensor being designed to detect an anomaly of a wheel unit of a motor vehicle and comprising an ultra-high frequency bidirectional means of communication, for example according to the Bluetooth® standard, said method being remarkable in what it involves the following steps aimed at:
- the value of the drop voltage of the power supply battery of a sensor of a tire pressure monitoring system can be acquired when the sensor of the system emits according to a ultra-high frequency bidirectional mode such as the Bluetooth® standard.
- the method obtained according to the present invention can, for example, be used to detect certain manufacturing defects, certain breakdowns or certain faulty behaviors of the sensors of the tire pressure monitoring system.
- making the method according to the invention compatible with use in a sensor of the tire pressure monitoring system communicating in an ultra-high frequency bidirectional mode for example according to the Bluetooth® standard, advantageously allows to detect certain manufacturing defects, certain breakdowns or certain faulty behavior of the sensors which it would not be possible to detect with a sensor which communicates in a unidirectional mode at low frequency (in particular 433 MHz or 315 MHz).
- the step aimed at acquiring the charging voltage of said power cell when said sensor performs a data transmission is executed on a first transmission frequency set comprising at least one transmission channel and the step aimed at transmitting said calculated drop voltage is executed on a second transmission frequency set of said sensor, comprising at least one transmission channel and being distinct from said first transmission frequency set used to carry out said acquisition step;
- said first transmission frequency set comprises three transmission channels and in that said second transmission frequency set comprises a single transmission channel;
- the step aimed at acquiring the charging voltage of said power cell when said sensor performs a data transmission is executed on a first transmission frequency set comprising at least one transmission channel and the step aimed at transmitting said calculated drop voltage is executed on a second transmission frequency set of said sensor, comprising at least one transmission channel and being distinct from said first transmission frequency set used to carry out said acquisition step;
- said first transmission frequency set comprises a single transmission channel and in that said second transmission frequency set comprises two transmission channels subsequent to said single transmission channel of said first transmission frequency set;
- said first transmission frequency set comprises two transmission channels and in that said second transmission frequency set comprises a single transmission channel subsequent to said transmission channels of said first transmission frequency set;
- the invention also relates to a sensor for a tire pressure monitoring system of a motor vehicle, remarkable in that it comprises hardware and/or software means for implementing the method according to the invention.
- Figure 1 is a schematic view of a motor vehicle according to the invention.
- FIG. 2 Details the steps of the method for acquiring the value of a drop voltage of the power supply battery of the sensor of the tire pressure monitoring system, obtained according to the invention.
- Figure 3 illustrates a first embodiment of the method according to the invention.
- Figure 4 illustrates a second embodiment of the method according to the invention.
- Figure 5 illustrates a third embodiment of the method according to the invention.
- Figure 6 illustrates a variant of execution of the third embodiment of the method according to the invention.
- the motor vehicle is equipped with a central calculation unit 3, comprising for example an electronic computer known under the name “ECU” (Anglo-Saxon acronym for “Electronic Control Unit”) and a memory.
- ECU Electronic Computer
- the motor vehicle also comprises four wheel units 5a, 5b, 5c, 5d which are each mounted on an associated wheel 7a, 7b, 7c, 7d, and at least one communication device 9 allowing a bidirectional exchange of messages, or signals, between the central unit 3 and each wheel unit 5a, 5b, 5c, 5d.
- Each wheel unit 5a, 5b, 5c, 5d comprises an electronic box which contains a set of sensors (not shown), in particular dedicated to measuring parameters such as the pressure and temperature of the tire fitted to the associated wheel and designed to detect an anomaly of the corresponding wheel unit.
- Communication with the sensors of the TPMS system is carried out according to a communication protocol allowing bidirectional exchange of data at short distances using ultra-high frequency or “UHF” radio waves, for example according to the Bluetooth® standard.
- the sensors of the TPMS system thus comprise a means of bidirectional ultra-high frequency radio frequency communication according to the Bluetooth® standard.
- the sensors of each wheel unit define a system called “WFC” (Anglo-Saxon acronym for “Wheel Fitted Component”).
- the assembly comprising the sensors of the WFC system, the central unit and the communication device forms a tire pressure monitoring system, conventionally known under the name "TPMS” system (Anglo-Saxon acronym for “ Tire Pressure Monitoring System”).
- TPMS Tire Pressure Monitoring System
- the sensors of the TPMS system are typically powered by a non-rechargeable power battery.
- the power battery can for example be a 3 Volt lithium button cell, for example of the CR2032 type.
- the method according to the invention is initiated during the production of the sensors of the TPMS system in order to monitor whether the sensors produced meet the provisions of a specification.
- the sensors of the TPMS system comprise hardware and/or software means adapted to implement the method of the invention.
- the software means may in particular comprise computer program code means, comprising in particular an algorithm adapted to carrying out the steps of the method according to the invention.
- the method according to the invention comprises a first step E1 aimed at acquiring the charging voltage V charging of the power supply cell of the sensor to be monitored.
- the charge voltage V charge is the battery voltage when the sensor is transmitting data.
- Such data transmission occurs when the sensor transmits a radio frequency frame, for example a frame called “RF_DIAGNOSIS” or “RF frame”.
- the battery consumes a certain quantity of energy, and therefore current. This consumption causes the voltage of the sensor battery being monitored to drop, for example from a few tens to a few hundred millivolts.
- the charging voltage V load is thus lower than an empty voltage V of the battery, voltage observed when the sensor is at rest, that is to say when the sensor is not transmitting.
- the acquisition step E1 is implemented on one or more emission channels of the sensor, as we will see in the remainder of the description.
- the method of the invention comprises a second step E2 during which the drop voltage V drops is calculated from said charging voltage V acquired charge .
- V drop is the drop voltage of the battery
- V empty is the no-load voltage of the battery
- Vcharge is the voltage of the battery while charging.
- the no-load voltage V of the battery used for calculating the drop voltage V drop is equal to that announced by the battery manufacturer.
- the no -load voltage V of the battery is therefore theoretical.
- the no -load voltage V of the battery used for calculating the drop voltage V is obtained by a measurement of the battery's no-load voltage, that is to say when the sensor is at rest, for example when it is not transmitting an RF frame.
- This measurement is for example carried out before measuring the load voltage ⁇ charge ⁇ 6 la pÜ6.
- the no -load voltage V of the battery is real here and allows the wear factor of the battery to be taken into consideration. Indeed, over time, the no - load voltage V of the battery can decrease by a few tens or a few hundred millivolts compared to its original value announced by the battery manufacturer.
- V drop The calculation of the drop voltage V drop can be carried out via a software or physical installation known to those skilled in the art.
- the method comprises a step of transmitting the drop voltage V drop calculated during step E2.
- the transmission step E3 is implemented on one or more transmission channels of the sensor distinct from the transmission channel(s) used to carry out the acquisition step E1, as we will see this in the remainder of the description.
- step E1 of acquiring the load voltage V is executed on a first transmission frame T1 of the sensor and step E3 of transmitting the drop voltage V calculated drop is executed on a second transmission frame T2 from the sensor, temporally subsequent to the transmission frame T1.
- each sensor transmission frame includes three transmission channels CH37, CH38, CH39, transmitting respectively at the frequencies 2402 MHz, 2426 MHz and 2480 MHz.
- Step E1 of acquiring the charging voltage V charged implemented on the first transmission frame T 1 is for example executed on each transmission channel CH37, CH38, CH39 of the first frame of broadcast T 1.
- step E1 of acquiring the charging voltage V is completed and the step E2 for calculating the drop voltage V chMte from the acquired charging voltage V is initiated.
- the empty voltage V of the battery can be equal to that announced by the battery manufacturer or it can be measured before measuring the voltage in charge V charge of the battery (preliminary step designated by the reference “EP” designated in Figure 3).
- the sensor having finished transmitting on the transmission frame T1, the step E3 of transmitting the drop voltage V drop thus calculated is carried out when the following transmission frame T2 is transmitted.
- the step E3 of transmitting the drop voltage V drop implemented on the second transmission frame T2 is for example executed on the transmission channel CH39 of the second transmission frame T2.
- the second transmission frame T2 on which the step E3 of transmitting the drop voltage V is implemented for example directly succeeds the first transmission frame T1.
- the transmission channels CH37, CH38 and CH39 of the first transmission frame T 1 on which the sensor executes step E1 of acquiring the charging voltage V charge define a first transmission frequency set EF1 belonging to the first transmission frame T1.
- the first transmission frequency set EF1 can be defined by only one of the channels CH37, CH38, CH39 of the first transmission frame T1 or two of the channels CH37, CH38, CH39 of the first transmission frame T1 broadcast.
- the transmission channel CH39 of the second transmission frame T2 on which the sensor executes the step E3 of transmitting the drop voltage V drop defines a second transmission frequency set EF2 distinct from the first transmission frequency set EF1 used to carry out the acquisition step.
- the second transmission frequency set EF2 can be defined by another transmission channel of the second transmission frame T2 (channel CH37 or channel CH38) or can be defined by several of the channels CH37, CH38 , CH39 of the second transmission frame T2.
- the value of the drop voltage V drop calculated from the data acquired during the transmission of a transmission frame N is then transmitted during the transmission of a frame N+1 transmission.
- the charging voltage V is measured several times by configuring the transmission power of the sensor on one or more of the transmission channels CH37, CH38, CH39 of the same T1 transmission frame.
- step E1 of acquiring the charging voltage V charged implemented on the first transmission frame T1 is for example executed on each transmission channel CH37, CH38, CH39 of the first frame d T1 transmission and the transmission power may vary from one transmission channel to another.
- the power P1 of channel CH37 of frame T1 is lower than the power P2 of channel CH38, itself lower than the power P3 of channel CH39.
- the power P1 of channel CH37 may be equal to -2 dBm
- the power P2 may be equal to 0 dBm
- the power P3 may be equal to +2 dBm.
- the power P3 may be less than the power P2, itself less than the power P1.
- the power P1 can be greater than the power P3 itself greater than the power P2.
- step E3 of transmitting the drop voltage V drop calculated from the data acquired during the transmission of the channels of the transmission frame T1 is executed on the second transmission frame T2 from the sensor, subsequent to the transmission frame T1.
- the transmission channel CH39 of the second transmission frame T2 on which the sensor executes the step E3 of transmitting the drop voltage V drop defines a second frequency set d emission EF2 distinct from the first emission frequency set EF1 used to carry out the acquisition step.
- the second transmission frequency set EF2 can be defined by another transmission channel of the second transmission frame T2 (channel CH37 or channel CH38) or can be defined by several of the channels CH37, CH38, CH39 of the second transmission frame T2.
- the step E1 of acquiring the load voltage V and the step aimed at transmitting the calculated drop voltage V are executed on the same transmission frame T1.
- step E1 of acquiring the charge voltage V charge is executed on a first transmission frequency set EF1 comprising a single transmission channel CH37, while step E3 aims to transmit the calculated drop voltage V drop is executed on a second transmission frequency set EF2 comprising two transmission channels CH38, CH39 subsequent to the single transmission channel CH37 of the first transmission frequency set EF1.
- the step E1 of acquiring the load voltage V load is executed on a first transmission frequency set EF1 comprising two emission channels CH37, CH38 while that step E3 aimed at transmitting the calculated drop voltage V drop is executed on a second transmission frequency set EF2 comprising a single transmission channel CH39 posterior to the transmission channels CH37, CH38 of the first transmission frequency set EF1.
- the transmission time and therefore the cycle time are reduced compared to the first and second embodiments, whatever the variant used (that illustrated in Figure 5 or that illustrated in Figure 6).
- the value of the drop voltage V drop is transmitted on the same transmission frame T 1 as that which was used to measure the charge voltage V charge , but on an emission frequency set different from that which was used to measure the load voltage V load .
- the method according to the invention is initiated during the production of the sensors of the TPMS system.
- the method according to the invention can be used to detect certain manufacturing defects, breakdowns or faulty behavior of sensors.
- making the method according to the invention compatible with use in a sensor of the tire pressure monitoring system communicating in an ultra-high frequency bidirectional mode advantageously makes it possible to detect certain manufacturing defects, certain breakdowns or certain faulty behaviors of the sensors which it would not be possible to detect with a sensor which communicates in a unidirectional mode at low frequency (in particular 433 MHz or 315 MHz).
- the method according to the present invention can particularly be applied to pressure sensors of the TPMS system of the motor vehicle. However, the method can be applied to all the sensors of the TPMS system which are powered by a power battery.
- the present invention is not limited to the sole embodiments of this method of acquiring the value of a drop voltage of a power cell of a sensor of a tire pressure monitoring system and this sensor for a tire pressure monitoring system of a motor vehicle, described above only by way of illustrative examples, but on the contrary it embraces all the variants involving the technical equivalents of the means described as well as their combinations if these fall within the scope of the invention.
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Abstract
Procédé d'acquisition de la valeur d'une tension de chute d'une pile d'alimentation d'un capteur d'un système de surveillance de la pression de pneumatiques et capteur pour système de surveillance de la pression de pneumatiques d'un véhicule automobile L'invention concerne un procédé d'acquisition de la valeur d'une tension de chute d'une pile d'alimentation d'un capteur d'un système de surveillance de la pression de pneumatiques, ledit capteur comportant un moyen de communication bidirectionnel ultrahaute fréquence. Selon l'invention, le procédé comporte les étapes suivantes visant à : - acquérir (étape E1) la tension de charge de ladite pile lorsque ledit capteur effectue une transmission de données, - calculer (étape E2) la tension de chute à partir de ladite tension de charge, - émettre (étape E3) ladite tension de chute. L'invention concerne également un capteur pour système de surveillance de la pression de pneumatiques.
Description
DESCRIPTION
TITRE : Procédé d’acquisition de la valeur d’une tension de chute d’une pile d’alimentation d’un capteur d’un système de surveillance de la pression de pneumatiques et capteur pour système de surveillance de la pression de pneumatiques d’un véhicule automobile
[Domaine technique]
[0001] La présente invention concerne un procédé d’acquisition de la valeur d’une tension de chute d’une pile d’alimentation d’un capteur d’un système de surveillance de la pression de pneumatiques.
[0002] L’invention concerne aussi un capteur pour système de surveillance de la pression de pneumatiques d’un véhicule automobile.
[Etat de la technique antérieure]
[0003] A des fins de sécurité, il est connu d’équiper un véhicule automobile d’un système de surveillance de la pression des pneumatiques du véhicule automobile.
[0004] Un système d’ensemble de capteurs, appelé système « WFC » (pour « Wheel Fitted Component » en terminologie anglo-saxonne), effectue des mesures réalisées par différents capteurs du véhicule automobile.
[0005] Ces capteurs peuvent, par exemple, être un capteur de la pression de gonflage du pneumatique, un capteur de température ou un capteur d’accélération de la roue.
[0006] Ces mesures sont transmises à une unité centrale de calcul comportant un calculateur électronique connu sous la dénomination « ECU » (acronyme anglo-saxon « Electronic Control Unit »).
[0007] La communication entre le système WFC et l’ECU est exécutée via un réseau de communication en radiofréquence comportant des émetteurs/récepteurs.
[0008] L'ensemble des moyens mis en œuvre (capteurs du système WFC, unité centrale, réseau de communication) forme le système de contrôle de la pression des pneus, connu classiquement sous la dénomination de système « TPMS » (acronyme anglo-saxon de « Tire Pressure Monitoring System »).
[0009] Les capteurs de pression du pneumatique sont typiquement alimentés par une pile non-rechargeable.
[0010] Lors de la production des capteurs de pression du pneumatique, un ensemble de tests est pratiqué afin de s’assurer de la conformité des pièces produites avec un cahier des charges donné, ceci afin de détecter d’éventuels défauts de fabrication ou de comportement des capteurs.
[0011] Pour ce faire, une trame radiofréquence, généralement appelée « RF_DIAGNOSIS » ou « trame RF » est émise par le système WFC afin de vérifier que certains paramètres essentiels de la roue sont corrects.
[0012] La trame RF fournit un ensemble de champs permettant de s’assurer qu’il n’y a pas d’erreur, en particulier sur le capteur de pression.
[0013] Parmi ces champs, un champ appelé « Vdrop » (pour tension de chute) calcule la différence entre la tension de la pile à vide, tension obtenue lorsque le capteur est au repos (par exemple lorsqu’il n’émet pas de trame RF), et la tension de la pile lorsque le capteur est en charge, c’est-à-dire lorsque le capteur est en train d’émettre.
[0014] Le champ Vdrop obtenu est ensuite comparé à un seuil prédéterminé. Ce seuil varie notamment en fonction des fréquences d’émission du capteur de pression, le capteur ne consommant pas le même courant d’émission en fonction de sa fréquence d’émission.
[0015] De façon connue, le capteur de pression émet des liens unidirectionnels aux fréquences de 433 MHz ou de 315 MHz.
[0016] Ainsi, la valeur seuil retenue ne sera pas la même selon que le capteur de pression émet à la fréquence de 433 MHz ou qu’il émet à la fréquence de 315 MHz (différence de quelques dizaines à quelques centaines de millivolts).
[0017] Afin de réduire les coûts de fabrication et de simplifier le procédé de fabrication des capteurs de pression, les capteurs de pression peuvent de façon connue communiquer via des ondes radio ultra-haute fréquence par exemple selon la norme Bluetooth®.
[0018] De tels capteurs émettent alors des liens bidirectionnels à une fréquence de l’ordre de 2,4 GHz.
[0019] Les composants compatibles de la norme Bluetooth® présents sur le marché ne sont pas conçus spécifiquement pour les systèmes TPMS.
[0020] Ainsi, leur architecture n’intègre pas de façon native la possibilité d’exécuter une mesure de la tension de la pile lorsque le capteur est en charge, c’est-à-dire pendant une émission du capteur sur la fréquence de 2,4 GHz.
[0021] Ainsi, la tension de chute de la pile d’alimentation du capteur ne peut pas être déterminée selon la méthode usuelle connue de l’état de l’art dans le cas où les capteurs du système TPMS dialoguent selon un protocole de communication bidirectionnel ultrahaute, tel que selon la norme Bluetooth®.
[Exposé de l’invention]
[0022] La présente invention vise à surmonter les inconvénients de l’art antérieur, et concerne pour ce faire un procédé d’acquisition de la valeur d’une tension de chute d’une pile d’alimentation d’un capteur d’un système de surveillance de la pression de pneumatiques, ledit capteur étant conçu pour détecter une anomalie d’une unité roue d’un véhicule automobile et comportant un moyen de communication bidirectionnel ultrahaute fréquence, par exemple selon la norme Bluetooth®, ledit procédé étant remarquable en ce qu’il comporte les étapes suivantes visant à :
- acquérir la tension de charge de ladite pile d’alimentation lorsque ledit capteur effectue une transmission de données,
- calculer la tension de chute à partir de ladite tension de charge acquise,
- émettre ladite tension de chute calculée.
[0023] Ainsi, grâce à la présente invention, la valeur de la tension de chute de la pile d’alimentation d’un capteur d’un système de surveillance de la pression de pneumatiques peut être acquise lorsque le capteur du système émet selon un mode bidirectionnel ultrahaute fréquence tel que selon la norme Bluetooth®.
[0024] Le procédé obtenu selon la présente invention peut, par exemple, être utilisé pour détecter certains défauts de fabrication, certaines pannes ou certains comportements défaillants des capteurs du système de surveillance de la pression de pneumatiques.
[0025] Aussi, le fait de rendre le procédé selon l’invention compatible d’une utilisation dans un capteur du système de surveillance de la pression de pneumatiques communiquant selon un mode bidirectionnel ultrahaute fréquence, par exemple selon la norme Bluetooth®, permet avantageusement de détecter certains défauts de fabrication, certaines pannes ou certains comportements défaillants des capteurs qu’il ne serait pas possible de détecter avec un capteur qui communique selon un mode unidirectionnel en basse fréquence (notamment 433 MHz ou 315 MHz).
[0026] Selon des caractéristiques optionnelles du procédé selon l’invention :
- l’étape visant à acquérir la tension de charge de ladite pile d’alimentation lorsque ledit capteur effectue une transmission de données est exécutée sur une première trame
d’émission et en ce que l’étape visant à émettre ladite tension de chute calculée est exécutée sur une deuxième trame d’émission postérieure à ladite première trame d’émission ;
- l’étape visant à acquérir la tension de charge de ladite pile d’alimentation lorsque ledit capteur effectue une transmission de données est exécutée sur un premier ensemble fréquentiel d’émission comportant au moins un canal d’émission et l’étape visant à émettre ladite tension de chute calculée est exécutée sur un deuxième ensemble fréquentiel d’émission dudit capteur, comportant au moins un canal d’émission et étant distinct dudit premier ensemble fréquentiel d’émission utilisé pour réaliser ladite étape d’acquisition ;
- ledit premier ensemble fréquentiel d’émission comporte trois canaux d’émission et en ce que ledit deuxième ensemble fréquentiel d’émission comporte un canal unique d’émission ;
- l’étape visant à acquérir la tension de charge de ladite pile d’alimentation lorsque ledit capteur effectue une transmission de donnée est exécutée sur chacun desdits canaux d’émission et la puissance d’émission d’au moins un desdits canaux d’émission dudit premier ensemble fréquentiel d’émission est différente de la puissance d’émission des autres canaux d’émission dudit premier ensemble fréquentiel d’émission ;
- l’étape visant à acquérir la tension de charge de ladite pile d’alimentation lorsque ledit capteur effectue une transmission de données et l’étape visant à émettre ladite tension de chute calculée sont exécutées sur une même première trame d’émission ;
- l’étape visant à acquérir la tension de charge de ladite pile d’alimentation lorsque ledit capteur effectue une transmission de données est exécutée sur un premier ensemble fréquentiel d’émission comportant au moins un canal d’émission et l’étape visant à émettre ladite tension de chute calculée est exécutée sur un deuxième ensemble fréquentiel d’émission dudit capteur, comportant au moins un canal d’émission et étant distinct dudit premier ensemble fréquentiel d’émission utilisé pour réaliser ladite étape d’acquisition ;
- ledit premier ensemble fréquentiel d’émission comporte un canal unique d’émission et en ce que ledit deuxième ensemble fréquentiel d’émission comporte deux canaux d’émission postérieurs audit canal unique d’émission dudit premier ensemble fréquentiel d’émission ;
- ledit premier ensemble fréquentiel d’émission comporte deux canaux d’émission et en ce que ledit deuxième ensemble fréquentiel d’émission comporte un canal unique d’émission postérieur auxdits canaux d’émission dudit premier ensemble fréquentiel d’émission ;
- l’étape visant à calculer la tension de chute à partir de ladite tension de charge acquise est réalisée en mesurant une tension à vide de ladite pile d’alimentation.
[0027] L’invention concerne aussi un capteur pour système de surveillance de la pression de pneumatiques d’un véhicule automobile, remarquable en ce qu’il comporte des moyens matériels et/ou logiciels de mise en œuvre du procédé selon l’invention.
[Description des dessins]
[0028] D'autres caractéristiques, buts et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels :
[0029] [Fig. 1] : la figure 1 est une vue schématique d’un véhicule automobile selon l’invention.
[0030] [Fig. 2] : la figure 2 détaille les étapes du procédé d’acquisition de la valeur d’une tension de chute de la pile d’alimentation du capteur du système de surveillance de la pression de pneumatiques, obtenu selon l’invention.
[0031] [Fig. 3] : la figure 3 illustre un premier mode de réalisation du procédé selon l’invention.
[0032] [Fig. 4] : la figure 4 illustre un deuxième mode de réalisation du procédé selon l’invention.
[0033] [Fig. 5] : la figure 5 illustre un troisième mode de réalisation du procédé selon l’invention.
[0034] [Fig. 6] : la figure 6 illustre une variante d’exécution du troisième mode de réalisation du procédé selon l’invention.
[Description des modes de réalisation]
[0035] Dans la suite de la description, des éléments présentant une structure identique ou des fonctions analogues sont désignés par une même référence.
[0036] On se réfère à la figure 1 illustrant un véhicule automobile 1 selon l’invention.
[0037] Le véhicule automobile est équipé d’une unité centrale 3 de calcul, comportant par exemple un calculateur électronique connu sous la dénomination « ECU » (acronyme anglo-saxon de « Electronic Control Unit ») et une mémoire.
[0038] Le véhicule automobile comporte par ailleurs quatre unités roue 5a, 5b, 5c, 5d qui sont montées chacune sur une roue 7a, 7b, 7c, 7d associée, et au moins un dispositif de communication 9 permettant un échange bidirectionnel de messages, ou signaux, entre l’unité centrale 3 et chaque unité roue 5a, 5b, 5c, 5d.
[0039] Chaque unité roue 5a, 5b, 5c, 5d comprend un boîtier électronique qui renferme un ensemble de capteurs (non représentés), notamment dédiés à la mesure de paramètres tels que la pression et la température du pneumatique équipant la roue associée et conçus pour détecter une anomalie de l’unité roue correspondante.
[0040] La communication avec les capteurs du système TPMS se fait selon un protocole de communication permettant un échange bidirectionnel de données à courte distance en utilisant des ondes radio ultrahaute fréquence ou « UHF », par exemple selon la norme Bluetooth®.
[0041] Les capteurs du système TPMS comportent ainsi un moyen de communication bidirectionnel en radiofréquence ultrahaute fréquences selon la norme Bluetooth®.
[0042] Les capteurs de chaque unité roue définissent un système dit « WFC » (acronyme anglo-saxon de « Wheel Fitted Component »).
[0043] L'ensemble comportant les capteurs du système WFC, l’unité centrale et le dispositif de communication forme un système de contrôle de la pression des pneus, connu classiquement sous la dénomination de système « TPMS » (acronyme anglo-saxon de « Tire Pressure Monitoring System »).
[0044] Les capteurs du système TPMS, en particulier les capteurs de pression du pneumatique, sont typiquement alimentés par une pile d’alimentation non-rechargeable.
[0045] La pile d’alimentation peut par exemple être une pile bouton au lithium 3 Volts, par exemple du type CR2032.
[0046] On se réfère à la figure 2 illustrant les étapes du procédé d’acquisition de la valeur d’une tension de chute de la pile d’alimentation du capteur du système de surveillance de la pression de pneumatiques, obtenu selon l’invention.
[0047] Dans un exemple de mise en œuvre de l’invention, le procédé selon l’invention est initié lors de la production des capteurs du système TPMS afin de surveiller si les capteurs produits satisfont aux dispositions d’un cahier des charges.
[0048] Pour ce faire, les capteurs du système TPMS comportent des moyens matériels et/ou logiciels adaptés pour mettre en œuvre le procédé de l'invention.
[0049] Les moyens logiciels peuvent notamment comprendre un moyen de code de programme informatique, comprenant notamment un algorithme adapté à la réalisation des étapes du procédé selon l'invention.
[0050] Le procédé selon l’invention comporte une première étape E1 visant à acquérir la tension de charge Vcharge de la pile d’alimentation du capteur à surveiller.
[0051] La tension de charge Vcharge est la tension de la pile lorsque le capteur effectue une transmission de données.
[0052] Une telle transmission de données intervient lorsque le capteur émet une trame radiofréquence, par exemple une trame appelée « RF_DIAGNOSIS » ou « trame RF ».
[0053] Lorsqu’une trame RF est émise, la pile consomme une certaine quantité d’énergie, et par conséquent de courant. Cette consommation fait chuter la tension de la pile du capteur que l’on surveille, par exemple de quelque dizaines à quelques centaines de millivolts. Ainsi, la tension de charge Vcharge est ainsi inférieure à une tension à vide Vvide de la pile, tension observée lorsque le capteur est au repos, c’est-à-dire lorsque le capteur n’émet pas.
[0054] L’étape E1 d’acquisition est mise en œuvre sur un ou plusieurs canaux d’émission du capteur, comme on va le voir dans la suite de la description.
[0055] Sur la base de la valeur de la tension de charge Vcharge ainsi acquise, le procédé de l’invention comporte une deuxième étape E2 au cours de laquelle on calcule la tension de chute Vchute à partir de ladite tension de charge Vcharge acquise.
[0056] La valeur de la tension de chute Vchute est obtenue par la formule suivante :
Vchute ~ vide VCharge
[0057] Où :
Vchute est la tension de chute de la pile,
Vvide est la tension à vide de la pile,
Vcharge est la tension de la pile en charge.
[0058] Selon une première variante d’exécution du procédé selon l’invention, la tension à vide Vvide de la pile utilisée pour le calcul de la tension de chute Vchute est égale à celle annoncée par le fabricant de la pile. La tension à vide Vvide de la pile est ainsi théorique.
[0059] Ainsi, on ne mesure que la mesure de la tension de charge Vcharge de la pile pour en déduire la tension de chute Vchute.
[0060] Selon une deuxième variante d’exécution du procédé selon l’invention, la tension à vide Vvide de la pile utilisée pour le calcul de la tension de chute Vchute est obtenue par
une mesure de la tension à vide de la pile, c’est-à-dire lorsque le capteur est au repos, par exemple lorsqu’il n’émet pas de trame RF.
[0061] Cette mesure est par exemple effectuée avant de mesurer la tension en charge ^charge ^6 la pÜ6.
[0062] La tension à vide Vvide de la pile est ici réelle et permet de prendre en considération le facteur d’usure de la pile. En effet, au fil du temps, la tension à vide Vvide de la pile peut diminuer de quelques dizaines ou de quelques centaines de millivolts par rapport à sa valeur d’origine annoncée par le fabricant de la pile.
[0063] Ainsi, grâce à cette deuxième variante d’exécution, le calcul de la tension de chute Vchute est ainsi affiné par rapport à la première variante d’exécution.
[0064] Le calcul de la tension de chute Vchute peut être réalisé via une installation logicielle ou physique connues de l’homme du métier.
[0065] Selon une troisième étape E3 du procédé selon l’invention, le procédé comporte une étape d’émission de la tension de chute Vchute calculée au cours de l’étape E2.
[0066] L’étape E3 d’émission est mise en œuvre sur un ou plusieurs canaux d’émission du capteur distinct(s) du ou des canaux d’émission utilisé(s) pour réaliser l’étape E1 d’acquisition, comme on va le voir dans la suite de la description.
[0067] On se réfère à la figure 3 représentant un premier mode de réalisation du procédé selon l’invention.
[0068] Dans ce premier mode de réalisation, l’étape E1 d’acquisition de la tension de charge Vcharge est exécutée sur une première trame d’émission T1 du capteur et l’étape E3 d’émission de la tension de chute Vchute calculée est exécutée sur une deuxième trame d’émission T2 du capteur, temporellement postérieure à la trame d’émission T1.
[0069] Selon la norme Bluetooth® en vigueur, chaque trame d’émission du capteur comporte trois canaux d’émission CH37, CH38, CH39, émettant respectivement aux fréquences 2402 MHz, 2426 MHz et 2480 MHz.
[0070] L’étape E1 d’acquisition de la tension de charge Vcharge mise en œuvre sur la première trame d’émission T 1 est par exemple exécutée sur chaque canal d’émission CH37, CH38, CH39 de la première trame d’émission T 1 .
[0071] Lorsque les canaux CH37, CH38, CH39 de la trame d’émission T1 ont terminé d’émettre, l’étape E1 d’acquisition de la tension de charge Vcharge est terminée et l’étape
E2 de calcul de la tension de chute VchMte à partir de la tension de charge Vcharge acquise est initiée.
[0072] Pour exécuter l’étape E2 de calcul de la tension de chute Vchute , la tension à vide Vvide de la pile peut être égale à celle annoncée par le fabricant de la pile ou elle peut être mesurée avant de mesurer la tension en charge Vcharge de la pile (étape préalable désignée par la référence « EP » désignée à la figure 3).
[0073] Le capteur ayant terminé d’émettre sur la trame d’émission T1 , l’étape E3 d’émission de la tension de chute Vchute ainsi calculée est réalisée lorsque la trame d’émission suivante T2 est émise.
[0074] L’étape E3 d’émission de la tension de chute Vchute mise en œuvre sur la deuxième trame d’émission T2 est par exemple exécutée sur le canal d’émission CH39 de la deuxième trame d’émission T2.
[0075] La deuxième trame d’émission T2 sur laquelle est mise en œuvre l’étape E3 d’émission de la tension de chute Vchute succède par exemple directement à la première trame d’émission T1.
[0076] Dans l’exemple de réalisation donné, les canaux d’émission CH37, CH38 et CH39 de la première trame d’émission T 1 sur lesquels le capteur exécute l’étape E1 d’acquisition de la tension de charge Vcharge définissent un premier ensemble fréquentiel d’émission EF1 appartenant à la première trame d’émission T1.
[0077] En variante, le premier ensemble fréquentiel d’émission EF1 peut être défini par un seul des canaux CH37, CH38, CH39 de la première trame d’émission T1 ou deux des canaux CH37, CH38, CH39 de la première trame d’émission T1.
[0078] De la même manière, dans l’exemple de réalisation donné, le canal d’émission CH39 de la deuxième trame d’émission T2 sur lequel le capteur exécute l’étape E3 d’émission de la tension de chute Vchute définit un deuxième ensemble fréquentiel d’émission EF2 distinct du premier ensemble fréquentiel d’émission EF1 utilisé pour réaliser l’étape d’acquisition.
[0079] En variante, le deuxième ensemble fréquentiel d’émission EF2 peut être défini par un autre canal d’émission de la deuxième trame d’émission T2 (canal CH37 ou canal CH38) ou peut être défini par plusieurs des canaux CH37, CH38, CH39 de la deuxième trame d’émission T2.
[0080] Dans ce premier mode de réalisation, la valeur de la tension de chute Vchute calculée à partir des données acquises lors de l’émission d’une trame d’émission N est alors transmise lors de l’émission d’une trame d’émission N+1.
[0081] De cette manière, il est possible de fournir la valeur de la tension de chute Vchute à une transmission près.
[0082] On se réfère à la figure 4 représentant un deuxième mode de réalisation du procédé selon l’invention.
[0083] Dans ce deuxième mode de réalisation, on effectue plusieurs fois la mesure de la tension de charge Vcharge en configurant la puissance d’émission du capteur sur un ou plusieurs des canaux d’émission CH37, CH38, CH39 d’une même trame d’émission T1.
[0084] Ainsi, l’étape E1 d’acquisition de la tension de charge Vcharge mise en œuvre sur la première trame d’émission T1 est par exemple exécutée sur chaque canal d’émission CH37, CH38, CH39 de la première trame d’émission T1 et la puissance d’émission peut varier d’un canal d’émission à l’autre.
[0085] Dans l’exemple illustré à la figure 4, la puissance P1 du canal CH37 de la trame T1 est inférieure à la puissance P2 du canal CH38, elle-même inférieure à la puissance P3 du canal CH39.
[0086] Par exemple, la puissance P1 du canal CH37 peut être égale à -2 dBm, la puissance P2 peut être égale à 0 dBm et la puissance P3 peut être égale à +2 dBm.
[0087] En variante, la puissance P3 peut être inférieure à la puissance P2, elle-même inférieure à la puissance P1 . Aussi, la puissance P1 peut être supérieure à la puissance P3 elle-même supérieure à la puissance P2.
[0088] Comme pour le premier mode de réalisation, l’étape E3 d’émission de la tension de chute Vchute calculée à partir des données acquises lors de l’émission des canaux de la trame d’émission T1 est exécutée sur la deuxième trame d’émission T2 du capteur, postérieure à la trame d’émission T1.
[0089] Dans l’exemple de réalisation donné, le canal d’émission CH39 de la deuxième trame d’émission T2 sur lequel le capteur exécute l’étape E3 d’émission de la tension de chute Vchute définit un deuxième ensemble fréquentiel d’émission EF2 distinct du premier ensemble fréquentiel d’émission EF1 utilisé pour réaliser l’étape d’acquisition.
[0090] En variante, le deuxième ensemble fréquentiel d’émission EF2 peut être défini par un autre canal d’émission de la deuxième trame d’émission T2 (canal CH37 ou canal CH38)
ou peut être défini par plusieurs des canaux CH37, CH38, CH39 de la deuxième trame d’émission T2.
[0091] En faisant varier la puissance d’émission, on peut en déduire certains défauts du capteur. Notamment, il est possible de détecter une absence de composants électroniques, notamment les composants dits de « matching » (dénomination anglo-saxonne de « couplage ») présents entre un circuit électrique et une antenne d’émission.
[0092] On se réfère à la figure 5 représentant un troisième mode de réalisation du procédé selon l’invention.
[0093] Dans ce troisième mode de réalisation, l’étape E1 d’acquisition de la tension de charge Vcharge et l’étape visant à émettre la tension de chute Vchute calculée sont exécutées sur une même trame d’émission T1.
[0094] Pour ce faire, l’étape E1 d’acquisition de la tension de charge Vcharge est exécutée sur un premier ensemble fréquentiel d’émission EF1 comportant un canal unique d’émission CH37, tandis que l’étape E3 visant à émettre la tension de chute Vchute calculée est exécutée sur un deuxième ensemble fréquentiel d’émission EF2 comportant deux canaux d’émission CH38, CH39 postérieurs au canal unique d’émission CH37 du premier ensemble fréquentiel d’émission EF1.
[0095] Selon une variante d’exécution représentée à la figure 6, l’étape E1 d’acquisition de la tension de charge Vcharge est exécutée sur un premier ensemble fréquentiel d’émission EF1 comportant deux canaux d’émission CH37, CH38 tandis que l’étape E3 visant à émettre la tension de chute Vchute calculée est exécutée sur un deuxième ensemble fréquentiel d’émission EF2 comportant un canal unique d’émission CH39 postérieur aux canaux d’émission CH37, CH38 du premier ensemble fréquentiel d’émission EF1.
[0096] Ainsi, selon ce troisième mode de réalisation, on réduit le temps de transmission et donc le temps de cycle par rapport aux premier et deuxième modes de réalisation, quelle que soit la variante utilisée (celle illustrée à la figure 5 ou celle illustrée à la figure 6).
[0097] En effet, il n’est plus nécessaire d’attendre la transmission de la deuxième trame d’émission T2 pour émettre la valeur de la tension de chute Vchute calculée sur le deuxième ensemble fréquentiel d’émission EF2 de la première trame d’émission T1.
[0098] En d’autres termes, on émet la valeur de la tension de chute Vchute sur une même trame d’émission T 1 que celle qui a servi à faire la mesure de la tension de charge Vcharge ,
mais sur un ensemble fréquentiel d’émission différent de celui qui a été utilisé pour mesurer la tension de charge Vcharge.
[0099] Dans un exemple de mise en œuvre de l’invention, le procédé selon l’invention est initié lors de la production des capteurs du système TPMS.
[0100] Le procédé selon l’invention peut être utilisé afin de détecter certains défauts de fabrication, pannes ou comportement défaillant des capteurs.
[0101] Aussi, le fait de rendre le procédé selon l’invention compatible d’une utilisation dans un capteur du système de surveillance de la pression de pneumatiques communiquant selon un mode bidirectionnel ultra haute fréquence, tel que par exemple selon la norme Bluetooth®, permet avantageusement de détecter certains défauts de fabrication, certaines pannes ou certains comportements défaillants des capteurs qu’il ne serait pas possible de détecter avec un capteur qui communique selon un mode unidirectionnel en basse fréquence (notamment 433 MHz ou 315 MHz).
[0102] A titre d’exemples non limitatifs, le procédé de l’invention permet de :
- détecter un lot de piles d’alimentation défectueuses (ayant une résistance interne hors spécification),
- détecter des piles stockées pendant une durée trop importante, par exemple à cause d’une fermeture d’usine, des intempéries, présence de pandémie, etc.,
- déduire que certains produits finis ont été stockés trop longtemps,
- détecter une absence de composants électroniques, notamment les composants dits de « matching » (dénomination anglo-saxonne de « couplage ») présents entre un circuit électrique et une antenne d’émission. Leur absence provoque une augmentation du courant lors de l’émission d’une trame, se traduisant par une valeur de tension de chute Vchute hors limites,
- détecter des mauvaises valeurs de certains composants électroniques de « matching »,
- détecter la présence d’une mauvaise soudure au niveau de l’antenne d’émission ou au niveau d’autres composants,
- détecter une non-conformité de l’antenne d’émission,
- détecter un effet de couplage avec des parties métalliques sur ligne non prévu et donnant lieu à une surconsommation électrique de la pile d’alimentation,
- détecter un défaut de consommation du chipset donnant lieu à un risque de diminution de la durée de vie du produit fini, ou à une détérioration prématurée de la pile d’alimentation.
[0103] Le procédé selon la présente invention peut particulièrement être appliqué aux capteurs de pression du système TPMS du véhicule automobile. Toutefois, le procédé peut s’appliquer à l’ensemble des capteurs du système TPMS qui sont alimentés par une pile d’alimentation. [0104] Comme il va de soi, la présente invention ne se limite pas aux seules formes de réalisation de ce procédé d’acquisition de la valeur d’une tension de chute d’une pile d’alimentation d’un capteur d’un système de surveillance de la pression de pneumatiques et de ce capteur pour système de surveillance de la pression de pneumatiques d’un véhicule automobile, décrites ci-dessus uniquement à titre d'exemples illustratifs, mais elle embrasse au contraire toutes les variantes faisant intervenir les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci entrent dans le cadre de l’invention.
Claims
[Revendication 1] Procédé d’acquisition de la valeur d’une tension de chute (Vcflute ) d’une pile d’alimentation d’un capteur d’un système de surveillance de la pression de pneumatiques, ledit capteur étant conçu pour détecter une anomalie d’une unité roue (5a, 5b, 5c, 5d) d’un véhicule automobile et comportant un moyen de communication bidirectionnel ultrahaute fréquence, ledit procédé étant caractérisé en ce qu’il comporte les étapes suivantes visant à :
- acquérir (étape E1) la tension de charge Vcharge) de ladite pile d’alimentation lorsque ledit capteur effectue une transmission de données,
- calculer (étape E2) la tension de chute (Vchute ) à partir de ladite tension de charge (Vcharge) acquise,
- émettre (étape E3) ladite tension de chute (Vchute ) calculée.
[Revendication 2] Procédé selon la revendication 1 , caractérisé en ce que l’étape (E1) visant à acquérir la tension de charge (Vcharge) de ladite pile d’alimentation lorsque ledit capteur effectue une transmission de données est exécutée sur une première trame d’émission (T1) et en ce que l’étape (E3) visant à émettre ladite tension de chute (Vchute ) calculée est exécutée sur une deuxième trame d’émission (T2) postérieure à ladite première trame d’émission (T1).
[Revendication 3] Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que :
- l’étape (E1) visant à acquérir la tension de charge (Vcharge) de ladite pile d’alimentation lorsque ledit capteur effectue une transmission de données est exécutée sur un premier ensemble fréquentiel d’émission (EF1) comportant au moins un canal d’émission (CH37, CH38, CH39),
- l’étape (E3) visant à émettre ladite tension de chute (Vchute ) calculée est exécutée sur un deuxième ensemble fréquentiel d’émission (EF2) dudit capteur, comportant au moins un canal d’émission (CH37, CH38, CH39) et étant distinct dudit premier ensemble fréquentiel d’émission (EF1) utilisé pour réaliser ladite étape (E1) d’acquisition.
[Revendication 4] Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit premier ensemble fréquentiel d’émission (EF1) comporte trois canaux d’émission (CH37, CH38, CH39) et en ce que ledit deuxième ensemble fréquentiel d’émission (EF2) comporte un canal unique d’émission (CH37, CH38, CH39).
[Revendication 5] Procédé selon l’une des revendications 3 ou 4, caractérisé en ce que l’étape (E1) visant à acquérir la tension de charge (Vcharge) de ladite pile d’alimentation lorsque ledit capteur effectue une transmission de donnée est exécutée sur chacun desdits canaux d’émission (CH37, CH38, CH39) et en ce que la puissance d’émission (P1 , P2, P3) d’au moins un desdits canaux d’émission (CH37, CH38, CH39) dudit premier ensemble fréquentiel d’émission (EF1) est différente de la puissance d’émission (P1 , P2, P3) des autres canaux d’émission (CH37, CH38, CH39) dudit premier ensemble fréquentiel d’émission (EF1).
[Revendication 6] Procédé selon la revendication 1 , caractérisé en ce que l’étape (E1) visant à acquérir la tension de charge (Vcharge) de ladite pile d’alimentation lorsque ledit capteur effectue une transmission de données et l’étape (E3) visant à émettre ladite tension de chute (Vchute ) calculée sont exécutées sur une même première trame d’émission (T1).
[Revendication 7] Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que :
- l’étape (E1) visant à acquérir la tension de charge (Vcharge) de ladite pile d’alimentation lorsque ledit capteur effectue une transmission de données est exécutée sur un premier ensemble fréquentiel d’émission (EF1) comportant au moins un canal d’émission (CH37, CH38, CH39),
- l’étape (E3) visant à émettre ladite tension de chute (Vchute ) calculée est exécutée sur un deuxième ensemble fréquentiel d’émission (EF2) dudit capteur, comportant au moins un canal d’émission (CH37, CH38, CH39) et étant distinct dudit premier ensemble fréquentiel d’émission (EF1) utilisé pour réaliser ladite étape (E1) d’acquisition.
[Revendication 8] Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que ledit premier ensemble fréquentiel d’émission (EF1) comporte un canal unique d’émission (CH37) et en ce que ledit deuxième ensemble fréquentiel d’émission (EF2) comporte deux canaux d’émission (CH38, CH39) postérieurs audit canal unique d’émission (CH37) dudit premier ensemble fréquentiel d’émission (EF1).
[Revendication 9] Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que ledit premier ensemble fréquentiel d’émission (EF1) comporte deux canaux d’émission (CH37, CH38) et en ce que ledit deuxième ensemble fréquentiel d’émission (EF2) comporte un canal unique d’émission (CH39) postérieur auxdits canaux d’émission (CH37, CH38) dudit premier ensemble fréquentiel d’émission (EF1).
[Revendication 10] Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que l’étape (E2) visant à calculer la tension de chute (Vchute ) à partir de ladite tension
de charge (Vcharge) acquise est réalisée en mesurant une tension à vide (Vvide ) de ladite pile d’alimentation.
[Revendication 11] Capteur pour système de surveillance de la pression de pneumatiques d’un véhicule automobile (1), caractérisé en ce qu’il comporte des moyens matériels et/ou logiciels de mise en œuvre du procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 10.
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