FR2876455A1 - Procede et dispositif de traitement des signaux de mesures issus d'un capteur de deplacement embarque sur un vehicule automobile - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un procédé de traitement des signaux de mesures issus d'un capteur de déplacement embarqué sur un véhicule automobile, selon lequel, en premier lieu et dans une phase préalable, on mémorise une valeur de référence AcOff, dite valeur d'offset, représentative de la valeur du signal délivré par le capteur de déplacement, véhicule à l'arrêt, une valeur, dite bruit Bb, représentative du bruit blanc du dit capteur, et une valeur d'accélération Sa déterminant un seuil de roulage du véhicule automobile. Par la suite, selon ce procédé et durant toute la vie du véhicule, on procède à des séquences de n mesures successives de la valeur Ac(t) du signal délivré par le capteur de déplacement, et pour chacune de ces séquences, on retranche à chacune des n valeurs mesurées la valeur d'offset AcOff mémorisée et on compare chacune des valeurs ainsi calculées au seuil de roulage mémorisé, et on émet une information représentative d'un état à l'arrêt du véhicule si et seulement si les n valeurs calculées sont toutes inférieures au seuil de roulage mémorisé et sensiblement égales entre elles avec une marge de tolérance correspondant à la valeur du bruit mémorisé.
Description
L'invention concerne un procédé et un dispositif de traitement des signaux
de
mesures issus d'un capteur de déplacement embarqué sur un véhicule automobile.
De plus en plus de véhicules automobiles possèdent des systèmes de surveillance et/ou de mesures de paramètres comportant des capteurs montés sur le dit 5 véhicule.
A titre d'exemple concernant de tels systèmes, il peut être cité les systèmes de surveillance comportant des capteurs montés sur chacune des roues de véhicules, dédiés à la mesure de paramètres, tels que pression et/ou température des pneumatiques équipant ces roues, et destinés à informer le conducteur de toute variation anormale du paramètre mesuré.
Ces systèmes de surveillance comportent classiquement: É monté sur chacune des roues du véhicule, un boîtier intégrant un capteur de mesure, un microprocesseur et un émetteur radiofréquence, É et, montée sur le véhicule, une unité centrale de réception des signaux émis 15 par les émetteurs, dotée d'un calculateur intégrant un récepteur radiofréquence connecté à une antenne.
De plus, de façon usuelle, ces systèmes de surveillance comportent un capteur de déplacement adapté pour être embarqué avec le capteur de mesure, et destiné à fournir une information représentative de l'état de déplacement du véhicule (arrêt ou roulage).
Une telle information permet d'instaurer deux modes de fonctionnement des systèmes de surveillance se différenciant par la fréquence d'émission des signaux issus des capteurs de mesure en direction de l'unité centrale, et programmés de façon que cette fréquence d'émission soit réduite dans le mode de fonctionnement correspondant à l'état arrêté du véhicule.
Cette gestion de la fréquence d'émission des signaux issus des capteurs de mesure conduit, en effet, lorsque le véhicule est à l'arrêt, à réduire, d'une part, la consommation des piles alimentant les microprocesseurs embarqués, et d'autre part, la pollution du milieu environnant le véhicule, et par conséquent, notamment, les risques d'interférences parasites entre véhicules voisins.
Les capteurs de déplacement classiquement utilisés aux fins précitées consistent en des accéléromètres constitués de jauges de contrainte du type poutres déformables, qui se particularisent notamment, de façon négative, par le fait de posséder un décalage à l'origine ou offset important, qui conduit à une détermination très approximative de la valeur frontière entre les états arrêtés et en roulage, et imposent de choisir un seuil de roulage élevé, de l'ordre de 40 Km / h. La présente invention vise à pallier cet inconvénient et a pour premier objectif de fournir un procédé de traitement des signaux de mesures issus d'un capteur de déplacement du type accéléromètre actuellement utilisé, permettant une détermination notablement plus précise et un abaissement significatif du seuil de roulage constituant la frontière entre les états arrêtés et en roulage d'un véhicule.
Un autre objectif de l'invention est de permettre de corriger, durant toute la vie du capteur de déplacement, les éventuelles dérives résultant du vieillissement du dit 10 capteur et des variations de températures.
A cet effet, l'invention vise, en premier lieu, un procédé de traitement des signaux de mesures issus d'un capteur de déplacement embarqué sur un véhicule automobile, selon lequel: - dans une phase préalable: 15. on mesure la valeur du signal délivré par le capteur de déplacement, véhicule à l'arrêt, et on mémorise en tant que valeur de référence, dite valeur d'offset, la dite valeur mesurée, on fixe et on mémorise une valeur d'accélération déterminant un seuil de roulage du véhicule automobile, 20. on mémorise une valeur, dite bruit, caractéristique du fonctionnement du capteur de déplacement, et représentative du bruit blanc de ce dernier, puis durant toute la vie du véhicule, on procède à des séquences de n mesures successives de la valeur du signal délivré par le capteur de déplacement, et pour chacune de ces séquences, on retranche à chacune des n valeurs mesurées la valeur d'offset mémorisée et on compare chacune des valeurs ainsi calculées au seuil de roulage mémorisé, et on émet une information représentative d'un état à l'arrêt du véhicule si et seulement si les n valeurs calculées sont toutes inférieures au seuil de roulage mémorisé et sensiblement égales entre elles avec une marge de tolérance correspondant à la valeur du bruit mémorisé.
Le procédé selon l'invention consiste donc à effectuer des séquences de plusieurs (n) mesures successives, et à considérer que le véhicule est à l'arrêt uniquement si ces n mesures sont stables et inférieures au seuil de roulage. Autrement dit, le procédé selon l'invention est basé sur un principe édictant qu'il est physiquement non réaliste qu'un véhicule puisse se déplacer, durant un laps de temps équivalant à une séquence de mesures, avec une vitesse de déplacement très lente (inférieure au seuil de roulage du véhicule), et stable (faible écart entre les valeurs mesurées, inférieur à la valeur du bruit).
Dans la pratique, ce principe s'avère confirmé et le procédé selon l'invention conduit à permettre de fixer un seuil de roulage de l'ordre de 10 à 15 Km / h, notamment fonction du bruit blanc du capteur.
Selon un mode de mise en oeuvre avantageux, suite à chaque séquence de n mesures donnant lieu à une information de véhicule à l'arrêt, on substitue à la valeur d'offset mémorisée une nouvelle valeur d'offset fonction des n valeurs mesurées de la dite séquence de n mesures.
Ce mode de mise en oeuvre conduit à faire évoluer la valeur d'offset mémorisée et ainsi à corriger continuellement les éventuelles dérives résultant du 10 vieillissement du capteur et des variations de températures.
De plus, selon un autre mode de mise en oeuvre avantageux de l'invention, et suite à chaque séquence de n mesures donnant lieu à une information de véhicule à l'arrêt, on détermine une valeur, dite valeur de la séquence, représentative des n valeurs mesurées de la dite séquence de mesures, on compare cette valeur de la séquence avec la valeur d'offset mémorisée, et on fixe comme nouvelle valeur d'offset que l'on mémorise: la valeur d'offset mémorisée additionnée d'un coefficient de correction prédéterminé si la valeur de la séquence est supérieure à la valeur d'offset mémorisée, et la valeur d'offset mémorisée soustraite d'un coefficient de correction prédéterminé si la valeur de la séquence est inférieure à la valeur d'offset mémorisée.
Selon ce principe, la nouvelle valeur d'offset mémorisée suite à une séquence de n mesures donnant lieu à une information de véhicule à l'arrêt, se différencie simplement de l'ancienne valeur mémorisée par la valeur d'un coefficient prédéterminé, de sorte que se trouvent écartés des risques éventuels de dérives non justifiées de la valeur mémorisée, pouvant par exemple résulter de défections des moyens de mémorisation.
Sur la base de ce mode de mise en oeuvre avantageux, en outre et selon le procédé de l'invention, on fixe, d'une part, la valeur du coefficient de correction à 0,5, et d'autre part, comme valeur d'une séquence, la première valeur mesurée de la séquence de n mesures correspondante.
Par ailleurs, de façon avantageuse selon l'invention, chaque séquence de mesures consiste à mesurer successivement, avec une période sensiblement comprise entre 10 secondes et 60 secondes, n valeurs du signal délivré par le capteur de déplacement.
De plus, chaque séquence de mesures consiste avantageusement à effectuer n = 5 mesures successives de la valeur du signal délivré par le capteur de déplacement.
L'invention s'étend à un dispositif de traitement des signaux de mesures issus d'un capteur de déplacement embarqué sur un véhicule automobile, comprenant en combinaison: - des moyens de mesure des valeurs des signaux délivrés par le capteur de 5 déplacement, - des moyens de mémorisation d'une valeur de référence, dite valeur d'offset, représentative de la valeur du signal délivré par le capteur de déplacement, véhicule à l'arrêt, d'une valeur, dite bruit, caractéristique du fonctionnement du capteur de déplacement, et représentative du bruit blanc de ce dernier, et d'une valeur d'accélération déterminant un seuil de roulage du véhicule automobile, - et une unité de calcul connectée aux moyens de mesure et aux moyens de mémorisation, et programmée, durant toute la vie du véhicule, pour commander des séquences de n mesures successives de la valeur du signal délivré par le capteur de déplacement, et pour chacune de ces séquences, retrancher à chacune des n valeurs mesurées la valeur d'offset mémorisée et comparer chacune des valeurs ainsi calculées au seuil de roulage mémorisé, et commander l'émission d'une information représentative d'un état à l'arrêt du véhicule si et seulement si les n valeurs calculées sont toutes inférieures au seuil de roulage mémorisé et sensiblement égales entre elles avec une marge de tolérance correspondant à la valeur du bruit mémorisé.
D'autres caractéristiques, buts et avantages de l'invention ressortiront de la description détaillée qui suit en référence aux dessins annexés qui en représentent à titre d'exemple non limitatif un mode de réalisation préférentiel. Sur ces dessins: - la figure 1 est un schéma synoptique fonctionnel représentant un capteur de déplacement associé à un dispositif selon l'invention de traitement des signaux issus de ce capteur, - la figure 2 est un graphique représentant une succession d'accélérations mesurées corrigées par application du procédé de traitement selon l'invention, - et la figure 3 est un algorithme représentant les étapes du procédé de traitement selon l'invention.
Le dispositif selon l'invention représenté à titre d'exemple à la figure 1 est destiné au traitement de valeurs d'accélérations délivrées par un capteur de déplacement 2 embarqué sur un véhicule, en vue de la détermination d'un seuil de roulage constituant une frontière entre les états arrêté et en roulage de ce véhicule.
Ce dispositif de traitement trouve notamment son application dans le cadre de systèmes de surveillance comportant des capteurs montés sur chacune des roues 1 de véhicules, dédiés à la mesure de paramètres, tels que pression et/ou température des pneumatiques équipant ces roues, et destinés à informer le conducteur de toute variation anormale du paramètre mesuré.
Dans le cadre de cette application, le dispositif de traitement est destiné à être associé à un capteur de déplacement 2 consistant en un accéléromètre constitué d'une jauge de contrainte du type poutre déformable, adapté pour être embarqué avec un capteur de mesure, et ce dispositif de traitement a pour fonction la détermination d'un seuil de roulage constituant une frontière entre les états arrêté et en roulage du véhicule.
Selon l'exemple représenté à la figure 1, ce dispositif de traitement comprend, en premier lieu, des moyens de mesure 3 des valeurs des signaux délivrés par le capteur de déplacement 2, comportant classiquement une unité de conversion analogique/numérique.
Ce dispositif de traitement comprend, en outre, une unité de mémorisation 4 pour la mise en mémoire de valeurs spécifiques destinées au traitement des valeurs 15 d'accélération mesurées, et consistant principalement en: une valeur de référence, dite valeur d'offset, représentative de la valeur du signal délivré par le capteur de déplacement 2, véhicule à l'arrêt, une valeur, dite bruit, caractéristique du fonctionnement du capteur de déplacement 2, et représentative du bruit blanc de ce dernier, - et une valeur d'accélération déterminant un seuil de roulage du véhicule automobile.
Le dispositif de traitement selon l'invention comprend, enfin, une unité de calcul 5 connectée aux moyens de mesure 3 et à l'unité de mémorisation 4, et programmée principalement pour: 25. dans une phase préalable, mesurer la valeur du signal délivré par le capteur de déplacement 2, véhicule à l'arrêt, et mémoriser en tant que valeur de référence AcOFF, dite valeur d'offset, la dite valeur mesurée, (durant cette phase préalable, en outre et tel que précité, sont également mémorisées une valeur Bb, dite bruit, caractéristique du fonctionnement du capteur de déplacement 2, et représentative du bruit blanc de ce dernier, et une valeur d'accélération Sa déterminant le seuil de roulage du véhicule automobile), puis durant toute la vie du véhicule pour: * commander des séquences de n = 5 mesures successives de la valeur du signal délivré par le capteur de déplacement 2, et pour chacune de ces séquences, retrancher à chacune des n valeurs mesurées AcB, la valeur d'offset mémorisée AcOFF et comparer chacune des valeurs ainsi calculées au seuil de roulage mémorisé Sa, et commander l'émission d'une information représentative d'un état à l'arrêt du véhicule si et seulement si les n valeurs calculées sont toutes inférieures au seuil de roulage mémorisé et sensiblement égales entre elles avec une marge de tolérance correspondant à la valeur du bruit mémorisé Bb, * faire évoluer la valeur d'offset mémorisée AcOFF et ainsi corriger 5 continuellement les éventuelles dérives résultant du vieillissement du capteur de déplacement 2 et des variations de températures.
La procédure mise en oeuvre durant toute la vie du véhicule pour déterminer l'état du dit véhicule et corriger continuellement la valeur d'offset mémorisée est explicitée ci-dessous en référence aux figures 2 et 3.
En premier lieu, et à chaque instant t d'acquisition d'une valeur d'accélération mesurée AcB(t) (figure 3), l'unité de calcul 5 calcule une valeur corrigée correspondante Ac(t) telle que Ac(t) = AcB(t) - AcOFF, dans laquelle AcOFF est la valeur d'offset mémorisée à cet instant t.
Lorsque la valeur calculée Ac(t) s'avère inférieure au seuil de roulage mémorisé Sa, et que, en outre, la valeur absolue de la différence entre cette valeur Ac(t) et la valeur équivalente Ac(t-1) calculée à l'instant d'acquisition précédent t-1 s'avère inférieure au bruit Bb mémorisé, l'unité de calcul 5 commande ensuite l'incrémentation d'une unité n, d'un compteur.
Sur la base de ces données comparatives le principe de décision consiste alors, selon l'invention, à considérer le véhicule à l'arrêt lorsque, lors des acquisitions successives de valeurs mesurées, le compteur est incrémenté n = 5 fois successivement.
Parallèlement, lors d'une première incrémentation du compteur, c'est-àdire lorsque n prend la valeur n=1, la valeur d'accélération AcB(t) mesurée à l'instant t correspondant est mémorisée en tant que valeur AcS représentative de la séquence d'incrémentation en cours.
Lors de la validation ultérieure de cette séquence, c'est-à-dire lorsque cette première incrémentation (n = 1) est suivie de quatre autres incrémentations successives (n = 5), l'unité de calcul 5 compare cette valeur AcS à la valeur d'offset mémorisée AcOFF, puis fixe comme nouvelle valeur d'offset AcOFF à mémoriser: - AcOFF + 0,5 si AcS > AcOFF, - AcOFF 0,5si AcS < AcOFF En résumé, le traitement selon l'invention conduit donc à considérer qu'un véhicule est à l'arrêt uniquement si les valeurs de n = 5 mesures successives s'avèrent stables (différence entre ces valeurs inférieure au bruit Bb) et inférieures au seuil de roulage Sa.
La figure 2 représente à titre d'exemple un graphique comportant: - une première séquence de cinq mesures satisfaisant aux deux critères de décision (Ac(t) < Sa et Ac(t) Ac(t-1) <Bb) et donnant donc lieu à la transmission d'une information de véhicule à l'arrêt - et une seconde séquence de cinq mesures ne satisfaisant pas au second critère de décision et conduisant à une remise à zéro de l'incrémentation du compteur n.
On notera que la valeur d'offset mémorisée est continuellement corrigée en vue de prendre en compte les dérives éventuelles, en se préservant toutefois de risques potentiels de dérives non justifiées de cette valeur mémorisée, pouvant par exemple résulter de défections de l'unité de mémorisation 4.
A titre d'exemple de données numériques, un capteur de déplacement 2 classiquement utilisé lors de la mise en oeuvre du procédé selon l'invention, peut posséder un offset de +/- 9g et il est usuellement appliqué à cette valeur une correction numérique de 12g, de façon que la valeur d'offset en sortie dudit capteur s'étende entre 3g et 21g correspondant à une vitesse de véhicule sensiblement comprise entre 10 Km / h et 40 Km / h. Ces valeurs de sortie sont, en outre, ensuite appréciées avec une marge de tolérance égale au bruit blanc Bb du capteur de déplacement 2, valeur initialement mémorisée et classiquement de l'ordre de +1- 2g.
Sur la base de ces valeurs, le seuil de roulage peut être fixé à une valeur de 20 3g correspondant à une vitesse de 10 Km / h. Enfin, les valeurs des mesures issues du capteur de déplacement 2 sont avantageusement acquises avec une période comprise entre 10 s et 60 s.
Claims (7)
- 21 Procédé de traitement selon la revendication 1 caractérisé en ce que, suite à chaque séquence de n mesures donnant lieu à une information de véhicule à l'arrêt, on substitue à la valeur d'offset mémorisée une nouvelle valeur d'offset fonction des n valeurs mesurées de la dite séquence de n mesures.
- 31 Procédé de traitement selon la revendication 2 caractérisé en ce que, suite à chaque séquence de n mesures donnant lieu à une information de véhicule à l'arrêt, on détermine une valeur, dite valeur de la séquence, représentative des n valeurs mesurées de la dite séquence de mesures, on compare cette valeur de la séquence avec la valeur d'offset mémorisée, et on fixe comme nouvelle valeur d'offset que l'on mémorise: la valeur d'offset mémorisée additionnée d'un coefficient de correction prédéterminé si la valeur de la séquence est supérieure à la valeur d'offset mémorisée, 30. et la valeur d'offset mémorisée soustraite d'un coefficient de correction prédéterminé si la valeur de la séquence est inférieure à la valeur d'offset mémorisée.
- 41 Procédé de traitement selon la revendication 3 caractérisé en ce que l'on fixe la valeur du coefficient de correction à 0,5.
- 51 Procédé de traitement selon l'une des revendications 3 ou 4 caractérisé en 35 ce que l'on fixe comme valeur d'une séquence, la première valeur mesurée de la séquence de n mesures correspondante.
- 61 Procédé de traitement selon l'une des revendications 1 à 5 caractérisé en ce que chaque séquence de mesures consiste à mesurer successivement, avec une période sensiblement comprise entre 10 secondes et 60 secondes, n valeurs du signal délivré par le capteur de déplacement (2).
- 71 Procédé de traitement selon l'une des revendications 1 à 6 caractérisé en ce que chaque séquence de mesures consiste à effectuer n = 5 mesures successives de la valeur du signal délivré par le capteur de déplacement (2).
- 81 Dispositif de traitement des signaux de mesures issus d'un capteur de déplacement (2) embarqué sur un véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comprend 10 en combinaison: - des moyens de mesure (3) des valeurs des signaux (AcB) délivrés par le capteur de déplacement (2), - des moyens de mémorisation (4) d'une valeur de référence (AcOFF), dite valeur d'offset, représentative de la valeur du signal délivré par le capteur de déplacement (2), véhicule à l'arrêt, d'une valeur, dite bruit (Bb), caractéristique du fonctionnement du capteur de déplacement, et représentative du bruit blanc de ce dernier, et d'une valeur d'accélération (Sa) déterminant un seuil de roulage du véhicule automobile, - et une unité de calcul (5) connectée aux moyens de mesure (3) et aux moyens de mémorisation (4), et programmée, durant toute la vie du véhicule, pour commander des séquences de n mesures successives de la valeur du signal délivré par le capteur de déplacement (2), et pour chacune de ces séquences, retrancher à chacune des n valeurs mesurées la valeur d'offset mémorisée et comparer chacune des valeurs ainsi calculées au seuil de roulage mémorisé, et commander l'émission d'une information représentative d'un état à l'arrêt du véhicule si et seulement si les n valeurs calculées sont toutes inférieures au seuil de roulage mémorisé et sensiblement égales entre elles avec une marge de tolérance correspondant à la valeur du bruit mémorisé.
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