FR2943276A1

FR2943276A1 - Procede de surveillance de l'etat d'un pneumatique

Info

Publication number: FR2943276A1
Application number: FR0951758A
Authority: FR
Inventors: Antoine Paturle
Original assignee: Michelin Recherche et Technique SA Switzerland; Societe de Technologie Michelin SAS
Current assignee: Compagnie Generale des Etablissements Michelin SCA
Priority date: 2009-03-19
Filing date: 2009-03-19
Publication date: 2010-09-24
Anticipated expiration: 2029-03-19
Also published as: CN102427957A; US20120010776A1; JP2012520793A; FR2943276B1; WO2010106297A1; US8731767B2; EP2408630A1; BRPI1009582A2; CN102427957B

Abstract

L'invention concerne un procédé de surveillance d'au moins un pneumatique (14) d'au moins un véhicule automobile (12), le pneumatique (14) étant muni d'un témoin (16) d'état sonore, le procédé comprenant les étapes suivantes : - détection par un capteur acoustique (20) embarqué sur le véhicule (12) d'un signal sonore produit par le témoin d'état (16) au cours du roulage du pneumatique (14) sur un sol, - émission, vers un serveur distant (30) non-embarqué sur le véhicule (12) automobile, d'informations relatives au signal sonore.

Description

-1- L'invention concerne le domaine des pneumatiques de véhicules automobiles et la surveillance de leur état. Par exemple, l'invention concerne la surveillance de l'état d'usure ou de pression d'un pneumatique.

Pour des raisons évidentes de sécurité, il est important que le pneumatique soit correctement gonflé, qu'il ne soit pas en surcharge et que son usure ne soit pas trop importante. En effet, une usure prononcée de la bande de roulement, une surcharge ou un sous-gonflage risquent de causer une crevaison, un éclatement, un hydroplanage sur route mouillée, une perte d'endurance, un échauffement ...

Pour faciliter le contrôle de l'état du pneumatique, il est couramment muni de témoins d'état. Un exemple de témoin d'état pour contrôler l'usure consiste en une nervure ménagée au fond d'un sillon de la sculpture du pneumatique et dont la hauteur correspond à la profondeur minimale des sillons du pneumatique nécessaire à un fonctionnement correct et sûr du pneumatique. Ainsi, lorsque la bande de roulement du pneumatique est usée et que le sommet de la nervure affleure la surface externe de la bande de roulement, cela signifie que la profondeur minimale tolérée pour les sillons est atteinte, voire dépassée. Il est donc urgent de remplacer le pneumatique par sécurité. Un inconvénient de ce type de témoin d'état est qu'il nécessite la vigilance du conducteur du véhicule automobile et un contrôle visuel régulier de l'état de ses pneumatiques. Or, de nombreux conducteurs omettent de réaliser de tels contrôles et changent leurs pneumatiques trop tardivement, lorsqu'au cours d'un contrôle technique du véhicule, un garagiste vérifie l'état d'usure des pneumatiques ou leur pression. L'invention a notamment pour but de fournir un procédé de surveillance de l'état des pneumatiques d'un véhicule automobile qui ne nécessite pas une vigilance permanente du conducteur du véhicule. A cet effet, l'invention a pour objet un procédé de surveillance d'au moins un pneumatique d'au moins un véhicule automobile, le pneumatique étant muni d'un témoin d'état sonore, le procédé comprenant les étapes suivantes : û détection par un capteur acoustique embarqué sur le véhicule d'un signal sonore produit par le témoin d'état au cours du roulage du pneumatique sur un sol, û émission, vers un serveur distant non-embarqué sur le véhicule automobile, d'informations relatives au signal sonore. Un témoin d'état sonore est un élément du pneumatique qui provoque un bruit caractéristique lorsque le pneumatique est dans un état prédéterminé. Par exemple un témoin d'usure sonore comprend une cavité ménagée dans la bande de roulement qui 2943276 -2- n'apparaît qu'au delà d'un seuil d'usure et dont le contact avec le sol provoque un signal sonore. Un témoin de pression sonore comprend par exemple une cavité ménagée dans le pneumatique au niveau de l'épaule, et qui n'entre en contact avec le sol que lorsque le pneumatique est sous-gonflé et donc déformé. Ce même témoin peut également 5 permettre de détecter une surcharge du pneumatique, même si celui-ci est correctement gonflé. En d'autres termes, le témoin de pression peut également être utilisé comme témoin de mesure de flèche du pneumatique. Ce bruit caractéristique produit par le témoin constitue un signal sonore qui peut être détecté grâce à un système comprenant un capteur acoustique, notamment par un 10 microphone. Suite à cette détection, l'invention propose de transmettre, vers un serveur distant non-embarqué sur le véhicule, des informations relatives au signal sonore détecté. Grâce au fait que les informations d'état sont disponibles à distance, elles peuvent être consultées ou traitées par une autre personne que le conducteur du véhicule. Ainsi, il 15 n'est plus nécessaire que le conducteur fasse preuve d'une vigilance régulière puisqu'un système distant ou une tierce personne peut l'informer de l'état de ses pneumatiques au moment opportun. Un procédé selon l'invention peut en outre comprendre l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes. 20 û Le capteur acoustique appartient à un téléphone embarqué dans l'habitacle du véhicule. Ce téléphone peut être par exemple un téléphone monté de manière fixe dans l'habitacle du véhicule ou bien un téléphone portable appartenant à l'un des occupants du véhicule. Cette solution est particulièrement avantageuse car elle réduit le nombre de dispositifs présent dans le véhicule en réutilisant des dispositifs embarqués. En outre, un 25 téléphone comprend des moyens de communication vers l'extérieur ce qui facilite l'émission de données vers le serveur distant. û Le capteur acoustique appartient à un boîtier électronique embarqué dans le véhicule, par exemple un boîtier électronique de géolocalisation. û Le procédé comprend en outre une étape de pré-traitement du signal sonore 30 produit par le témoin et destinée à en extraire une empreinte acoustique. Etant donné que le signal sonore peut varier en fonction de l'usure ou de la pression du pneumatique, l'étape de pré-traitement permet d'interpréter ce signal pour estimer le niveau d'usure du pneumatique ou sa pression et ainsi qualifier son état au moyen d'une empreinte acoustique. 35 û L'étape de pré-traitement est mise en oeuvre par un système embarqué sur le véhicule automobile, avant l'étape d'émission. 2943276 -3- - La bande de roulement du pneumatique étant munie d'au moins un sillon circonférentiel formant témoin d'usure sonore, l'étape de pré-traitement consiste en la mise en oeuvre des opérations suivantes :

^ on isole, parmi le bruit de roulage détecté, un bruit émis dans une plage 5 prédéterminée de fréquences voisines d'une fréquence prédéterminée de résonance d'un tronçon du sillon lors du roulage,

^ on mesure l'amplitude du bruit isolé,

^ on compare l'amplitude mesurée avec un seuil d'alerte prédéterminé. La fréquence prédéterminée de résonance est celle d'un tronçon du sillon de 10 longueur sensiblement égale à la longueur de l'aire de contact du pneumatique avec le

sol

La fréquence prédéterminée est sensiblement égale à Ç , où C est la vitesse 2.L de propagation du son dans l'air et L est la longueur de l'aire de contact. ù L'étape de pré-traitement consiste à identifier un signal sonore produit par une 15 cavité dite sonore de la bande de roulement, c'est-à-dire une cavité qui n'apparaît qu'au-delà d'un seuil d'usure radiale prédéterminé, et qui : ^ débouche radialement vers l'extérieur du pneumatique, et

^ est conformée de manière à être fermée par le sol de manière sensiblement étanche lors de son passage dans l'aire du contact du 20 pneumatique avec le sol. La cavité sonore comprend un volume d'au moins 250 mm3. L'étape de pré-traitement est mise en oeuvre par le serveur distant après l'étape d'émission. ù Le procédé comprend en outre une étape de post-traitement au cours de

25 laquelle le serveur distant établit un diagnostic de l'état du pneumatique et de son évolution passée au cours du temps en fonction du résultat de l'étape de pré-traitement. Pour cela, le serveur peut comprendre des moyens de stockage des états passés. Le diagnostic permet notamment d'estimer la durée de vie restante du pneumatique ou le type d'utilisation de celui-ci en fonction du type de conduite du conducteur. 30 ù Le procédé permet la surveillance des pneumatiques d'une pluralité de véhicules automobiles, et on établit un diagnostic de l'ensemble des pneumatiques de la pluralité de véhicules. En effet, ce procédé peut être mis en oeuvre de manière avantageuse par un loueur de véhicules qui peut alors surveiller l'état des pneumatiques de l'ensemble de sa flotte de véhicules. Grâce à la transmission à distance de l'état des 2943276 -4- pneumatiques, le loueur n'a pas besoin d'aller consulter chacun des véhicules. Le serveur distant a pour rôle de centraliser toutes ces informations. û Le serveur distant, en fonction du diagnostic, transmet à un utilisateur une recommandation d'usage du pneumatique. Cette recommandation d'usage peut 5 concerner la vitesse ou la distance restante à parcourir avant de changer ou de gonfler l'un ou plusieurs des pneumatiques. Le système peut également recommander au conducteur de changer immédiatement ses pneumatiques. û La recommandation est transmise par SMS ou message électronique à l'utilisateur. Cela est avantageux notamment lorsque le signal sonore du témoin d'état est 10 détecté à l'aide du téléphone portable du conducteur. Cette recommandation peut également être transmise par tout autre moyen d'information tel qu'un téléphone, un organiseur de poche, un terminal portable ou non ... û Le témoin d'état sonore est un témoin d'usure sonore comprenant une cavité sonore ou un sillon circonférentiel.

15 L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux figures annexées dans lesquelles : û la figure 1 est un schéma d'une installation adaptée à la mise en oeuvre du procédé de l'invention ; 20 û la figure 2 est un schéma des étapes du procédé de l'invention mis en oeuvre sur l'installation de la figure 1. On a représenté sur la figure 1 une installation désignée par la référence générale 10 adaptée pour la mise en oeuvre d'un procédé selon l'invention de surveillance de pneumatiques de véhicules automobiles 12.

25 Sur la figure 1, les véhicules automobiles 12 sont des voitures. L'invention peut également être mise en oeuvre sur tout type de véhicule automobile muni de pneumatiques, notamment sur des véhicules poids lourds. Chaque voiture 12 comprend des pneumatiques 14 dont l'état est à surveiller. L'état du pneumatique caractérise par exemple son usure ou sa pression.

30 Pour cela, chaque pneumatique 14 est muni d'un témoin 16 d'état sonore, c'est-à-dire d'un témoin apte à émettre un signal sonore qui varie en fonction de l'état du pneumatique. A titre d'exemple de témoin d'usure sonore, on peut citer un sillon ménagé à la surface de la bande de roulement du pneumatique qui entre en résonance au cours du 35 roulage et produit un son caractéristique du volume de la cavité formée par le sillon. Etant donné que le volume de cette cavité varie en fonction du niveau d'usure du pneumatique, 2943276 -5- le signal sonore produit par la vibration de la cavité varie en fonction de l'état d'usure du pneumatique. A titre d'exemple de témoin de pression sonore, on peut citer une cavité ménagée sur le pneumatique au niveau de l'épaule de jonction du flanc à la bande de roulement, 5 cette cavité entrant en contact avec le sol lorsque le pneumatique est sous-gonflé. Dès que la cavité est en contact avec le sol, elle entre en vibration et produit un signal sonore qui est caractéristique d'un état de sous-gonflage du pneumatique. Le véhicule 12 comprend en outre, au sein de son habitacle, un système 18 de détection d'un signal sonore produit par le ou les témoins d'état. Le système 18 comprend 10 un capteur acoustique tel qu'un microphone 20, des moyens de traitement 22 du signal détectés par le capteur acoustique 20, et des moyens d'émission 24 des résultats du traitement à distance. Le système 18 peut être un système embarqué de manière fixe dans le véhicule 12, notamment dans son habitacle. Le système peut ainsi être un téléphone fixe dont le 15 capteur acoustique 20 est fixé sur un montant du pare-brise à proximité de la bouche du conducteur et dont les moyens de traitement 22 sont intégrés au calculateur du véhicule. Ce système peut également se présenter sous la forme d'un boîtier électronique de type boîtier de géolocalisation GPS, assistant numérique personnel, système d'appel d'urgence ... Dans ce cas, le capteur acoustique 20 peut être intégré au boîtier ou externe 20 et connecté aux moyens de traitement 22 du boîtier. Le système 18 peut également être un système mobile qui n'est pas embarqué de manière permanente dans l'habitacle du véhicule 12, par exemple un téléphone mobile 26 du conducteur 28. Dans ce cas, le capteur acoustique 20, les moyens de traitement 22 et les moyens d'émission 24 sont intégrés au sein même du téléphone mobile 26.

25 Sur la figure 1, le téléphone mobile 26 du conducteur 28 est représenté de manière distincte du système 18. Comme indiqué précédemment, ces deux systèmes peuvent être confondus. L'installation 10 comprend en outre un serveur distant 30 auquel sont reliés des moyens 32 d'émission et de réception de données à distance, une base de données 34 et 30 un terminal de commande et de contrôle 36 apte à être consulté par un utilisateur 38. Le serveur 30 est apte à interagir avec les systèmes de surveillance 18 intégrés dans les véhicules 12 grâce à la coopération des moyens d'émission 24 avec les moyens d'émission et de réception 32. On a représenté sur la figure 2 les différentes étapes d'un procédé de surveillance 35 de l'état des pneumatiques 14 des véhicules 12, selon l'invention. 2943276 -6- Au cours d'une première étape 50, le véhicule 12 est en roulage sur un sol. Le roulage des pneumatiques 14 du véhicule 12 sur le sol provoque l'émission d'un bruit qui, en fonction de l'état du ou des pneumatiques du véhicule, peut comprendre un signal sonore produit par le témoin d'état 16 présent sur le pneumatique 14.

5 Au cours d'une étape suivante 52, le bruit de roulage est détecté par le capteur acoustique 20 du système de surveillance 18 embarqué dans le véhicule automobile. Au cours d'une étape 54 suivante de pré-traitement, le bruit détecté par le capteur acoustique 20 est traité pour isoler le signal sonore produit par les témoins d'état 16 et pour en extraire une empreinte acoustique caractéristique. Cette étape de traitement peut 10 être mise en oeuvre de manière permanente, périodique ou sur demande. Le traitement est réalisé par les moyens 22 du système 18. L'empreinte acoustique est une information concernant l'état du pneumatique, par exemple un degré d'usure, une pression ou une flèche. Ensuite, au cours d'une étape 56, l'empreinte acoustique, c'est-à-dire l'information 15 relative à l'état du pneumatique, est transmise vers le serveur distant 30 grâce aux moyens d'émission 24 et aux moyens de réception 32 connectés au serveur 30. Le serveur 30 est apte à collecter des informations relatives à l'état des pneumatiques de toute une flotte de véhicules, en particulier des deux véhicules représentés sur la figure 1. Puis, lors d'une étape 58 de post-traitement, le serveur 30 procède au traitement 20 des informations reçues, notamment des empreintes acoustiques. Ce traitement peut consister par exemple en un stockage dans la base de données 34 des informations relatives à un même véhicule au cours du temps. Le traitement peut également consister en l'analyse des différentes informations stockées au cours du temps pour établir un diagnostic de l'état du pneumatique en fonction de son évolution passée. Le diagnostic 25 permet notamment d'identifier des préconisations d'utilisation future des pneumatiques du véhicule. Ces préconisations peuvent par exemple être fonction du type de conduite du conducteur (conduite sportive ou régulière...) Puis, au cours d'une étape 60, le serveur distant 30 envoie une préconisation ou une recommandation d'usage des pneumatiques du véhicule automobile déterminée 30 précédemment, par exemple une vitesse limite à ne pas dépasser, une instruction de regonfler les pneumatiques ou un conseil de changement d'un ou plusieurs pneumatiques. Cette préconisation peut également comprendre un modèle de pneumatique adapté à la conduite du conducteur. Cette recommandation d'usage peut être par exemple envoyée au conducteur 28 du 35 véhicule automobile sur son téléphone mobile 26 par l'intermédiaire des moyens d'émission 32 reliés au serveur 30. Ainsi, le conducteur 28 n'a pas à se soucier de l'état 2943276 -7- de ses pneumatiques puisqu'il peut être prévenu automatiquement des actions à entreprendre sur ses pneumatiques en temps utile. La recommandation d'usage peut être également accessible sur un terminal 36 relié au serveur 30 et consultable par un utilisateur 38 qui n'est pas nécessairement le 5 conducteur du véhicule. La liaison du terminal 36 au serveur 30 peut être une liaison filaire mais peut être également une liaison à distance, par exemple par l'intermédiaire du réseau Internet. L'utilisateur 38 peut accéder, via son terminal 36, aux informations concernant l'état des pneumatiques d'un ou plusieurs véhicules automobiles 12 et aux recommandations 10 d'usage de ces pneumatiques. Ainsi, le terminal 36 permet de centraliser les informations d'une flotte de véhicules automobiles, ce qui peut être particulièrement utile dans le cas d'une société de location de véhicules automobiles. La société de location peut utiliser cette information pour facturer le conducteur du véhicule en fonction du type de conduite qu'il aura eu. En effet, l'information de kilométrage disponible jusqu'à présent est 15 incomplète puisqu'elle ne permet pas à la société de location de distinguer un conducteur à la conduite sportif d'un conducteur à la conduite douce. Selon une variante de l'invention, le bruit détecté au cours de l'étape 52 est transmis directement au serveur distant 30 qui procède lui-même au pré-traitement du bruit pour en extraire le signal sonore produit par les témoins d'état 16. Cette variante est intéressante 20 si les moyens de traitement 22 du système embarqué 18 ont une capacité de calcul limitée.

Claims

REVENDICATIONS1. Procédé de surveillance d'au moins un pneumatique (14) d'au moins un véhicule automobile (12), caractérisé en ce que, le pneumatique (14) étant muni d'un 5 témoin (16) d'état sonore, il comprend les étapes suivantes : ù détection (52) par un capteur acoustique (20) embarqué sur le véhicule (12) d'un signal sonore produit par le témoin d'état (16) au cours du roulage du pneumatique (14) sur un sol, ù émission (56), vers un serveur distant (30) non-embarqué sur le véhicule (12) 10 automobile, d'informations relatives au signal sonore.
2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel le capteur acoustique (20) appartient à un téléphone embarqué dans l'habitacle du véhicule (12).
3. Procédé selon la revendication 1, dans lequel le capteur acoustique (20) appartient à un boîtier électronique embarqué dans le véhicule, par exemple un boîtier 15 électronique de géolocalisation.
4. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant en outre une étape de pré-traitement (54) du signal sonore produit par le témoin et destinée à en extraire une empreinte acoustique.
5. Procédé selon la revendication 4, dans lequel l'étape de pré-traitement (54) est 20 mise en oeuvre par un système (18) embarqué sur le véhicule automobile, avant l'étape d'émission (56).
6. Procédé selon la revendication 4, dans lequel l'étape de pré-traitement (54) est mise en oeuvre par le serveur distant (30) après l'étape d'émission (56).
7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, dans lequel, la bande 25 de roulement du pneumatique étant munie d'au moins un sillon circonférentiel formant témoin d'usure sonore, l'étape de pré-traitement consiste en la mise en oeuvre des opérations suivantes : ù on isole, parmi le bruit de roulage détecté, un bruit émis dans une plage prédéterminée de fréquences voisines d'une fréquence prédéterminée de résonance d'un 30 tronçon du sillon lors du roulage, on mesure l'amplitude du bruit isolé, on compare l'amplitude mesurée avec un seuil d'alerte prédéterminé.
8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, dans lequel l'étape de pré-traitement consiste à identifier un signal sonore produit par une cavité dite 35 sonore de la bande de roulement, c'est-à-dire une cavité qui n'apparaît qu'au-delà d'un seuil d'usure radiale prédéterminé, et qui : -9- û débouche radialement vers l'extérieur du pneumatique, et - est conformée de manière à être fermée par le sol de manière sensiblement étanche lors de son passage dans l'aire du contact du pneumatique avec le sol.
9. Procédé selon l'une quelconque des revendications 4 à 8, comprenant en outre une étape (58) de post-traitement au cours de laquelle le serveur distant (30) établit un diagnostic de l'état du pneumatique (14) et de son évolution passée au cours du temps en fonction du résultat de l'étape de pré-traitement (54).
10. Procédé selon la revendication 9, pour la surveillance des pneumatiques (14) d'une pluralité de véhicules automobiles (12), dans lequel on établit un diagnostic de 10 l'ensemble des pneumatiques (14) de la pluralité de véhicules (12).
11. Procédé selon la revendication 9 ou 10, dans lequel le serveur distant (30), en fonction du diagnostic, transmet à un utilisateur (28, 38) une recommandation d'usage du pneumatique.
12. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel la recommandation est 15 transmise par SMS ou message électronique à l'utilisateur (28).