DOMAINE TECHNIQUE GENERAL ET CONTEXTE DE L'INVENTION

La présente invention concerne la détermination de conditions de roulage d’un pneumatique sur un sol. Plus précisément, l'invention propose de déterminer le glissement d’un pneumatique au moyen d'un signal de mesure représentatif de la courbure circonférentielle du pneumatique et de la vitesse de translation du véhicule par rapport au sol.

Il s'avère utile en effet de connaître à tout instant les conditions de roulage d'un pneumatique sur un sol, pour interagir avec le conducteur ou avec les systèmes d’assistance à la conduite, de manière à les informer en temps réel de l'évolution des conditions de roulage, et éventuellement de réagir à celles-ci. En effet, dans un véhicule monté sur roues, les pneumatiques représentent généralement les seuls points de contact avec le sol, par où s'exercent les principales interactions mécaniques du véhicule avec son environnement.

Le glissement se définit comme l'écart entre la vitesse circonférentielle d'un pneumatique en roulement sur un sol et la vitesse de translation du véhicule sur lequel est monté ce pneumatique par rapport au sol. Typiquement, le glissement s'exprime par un coefficient G exprimant en pourcentage le glissement du pneumatique, avec G à 0% lorsque la rotation du pneumatique correspond à la vitesse de translation du véhicule, et G à 100 % lorsque le pneumatique tourne sans que n'avance le véhicule (on dit alors que la roue patine complètement).

Le glissement est important dans la mesure où il affecte directement la performance du véhicule, en termes de consommation de carburant, de capacité de traction, de maniabilité et de sécurité (en raison de la perte d’adhérence et donc de contrôle), mais également pour les dommages causés au sol par le pneumatique. Une bonne adhérence permet de transmettre efficacement le couple de traction en limitant le gaspillage d’énergie et l'usure des pneumatiques. Un fort glissement est le symptôme d'une perte d'adhérence, et ces caractéristiques se trouvent dégradées en cas de perte d'adhérence. Le glissement est donc un enjeu notamment pour les véhicules entraînant des outils de travail, comme par exemple des tracteurs agricoles travaillant un sol meuble, en particulier.

Plusieurs approches peuvent être utilisées afin de limiter le glissement. Il est possible d'augmenter la surface de contact au sol, par exemple en réduisant la pression interne de gonflage du pneumatique. Cette pression interne réduite peut cependant augmenter la consommation et user les pneumatiques si la vitesse ou la charge est trop élevée, ou le sol trop dur. Il est également possible d'utiliser des masses d'alourdissement disposées sur le véhicule, afin de pouvoir transmettre plus d’effort au sol et ainsi de limiter le glissement. Toutefois, une telle solution augmente le poids du véhicule à déplacer, la consommation et le tassement du sol. Connaître en temps réel le glissement permettrait donc d'adapter aux conditions de roulage la configuration du véhicule. Il peut par exemple être envisagé de piloter le télé-gonflage du pneumatique en fonction du glissement que subit le pneumatique, afin d’optimiser le compromis entre la traction, la consommation et le tassement. Il est également possible de réduire la vitesse en présence de glissement ou à l'inverse d'augmenter celle-ci s'il n'y a pas de glissement.

Certains véhicules tels que des tracteurs agricoles peuvent être équipés de dispositifs de mesure de glissement, qui fonctionnent à partir d'un codeur roue permettant de détecter chaque tour de roue. Par exemple, un capteur électromagnétique est chargé de compter le nombre de passages d'un aimant situé sur la roue. A partir du nombre de tours de roue par minute et de la circonférence de la roue, une vitesse de roulement estimée peut être déterminée. Il s'agit typiquement de la vitesse qui est indiquée au conducteur par l'indicateur de vitesse d'un véhicule. Si en absence de glissement cette vitesse estimée correspond à la vitesse de translation du véhicule, ce n'est pas le cas en présence de glissement, où la vitesse de roulement estimée est alors plus élevée que la vitesse de translation du véhicule. Par conséquent, en comparant ces deux vitesses, il est possible d'estimer le glissement.

Toutefois, cette approche requiert de connaître exactement la circonférence de roulement qui permet de passer de la période de tour de roue à la distance parcourue pendant cette période. Or, la circonférence de roulement dépend du type de pneumatique, de sa dimension, de la pression du pneumatique, de la charge auquel le pneumatique est soumis, voire du couple et de l’usure que subit le pneumatique. Ainsi, faute de connaître précisément la circonférence de roulement du pneumatique, les dispositifs existants ne permettent pas d’estimer correctement le glissement, et ne peuvent donc pas être utiliser pour optimiser l'utilisation du véhicule.

PRESENTATION DE L'INVENTION

Un but de l’invention est de permettre de déterminer en temps réel le glissement auquel est soumis un pneumatique monté sur un véhicule, de façon fiable et précise, qui soit affranchi des variations de résultats entraînés par les variations des caractéristiques du pneumatiques ou du véhicule.

A cet effet, il est proposé un procédé de détermination du glissement d'un pneumatique monté sur un véhicule et roulant sur le sol, ledit pneumatique étant muni d'un capteur configuré pour acquérir un signal de mesure représentatif de l'évolution de la courbure du pneumatique lors du roulement sur un sol, le procédé comprenant les étapes suivantes :

- acquisition par le capteur d'un signal de mesure représentatif de l'évolution de la courbure du pneumatique au cours du roulement,

- détermination de données de mesure à partir du signal de mesure représentatif de l'évolution de la courbure du pneumatique au cours du roulement, les données de mesure comprenant un premier paramètre représentatif d’une durée d’un tour de roue du pneumatique,

- obtention d'une mesure de la vitesse de translation du véhicule par rapport au sol,

- obtention d'un facteur de fermeté représentatif d'un état de fermeté du sol, dérivé de mesures effectuées pendant que le pneumatique roule sur ledit sol, et

a) si le facteur de fermeté est représentatif d'un sol ferme sur lequel le glissement est négligeable, détermination d'une circonférence de roulement du pneumatique en fonction du premier paramètre et de la vitesse de translation du véhicule par rapport au sol, ou

b) si le facteur de fermeté est représentatif d'un sol peu ferme sur lequel le pneumatique est susceptible de présenter un glissement, détermination du glissement du pneumatique en fonction du premier paramètre, de la vitesse de translation du véhicule par rapport au sol, et d'une circonférence de roulement du pneumatique déterminée précédemment en a).

Le procédé permet de déterminer en temps réel le glissement auquel est soumis un pneumatique monté sur un véhicule, de façon fiable et précise quel que soit la vitesse de translation du véhicule par rapport au sol, à partir du seul signal de mesure représentatif de l'évolution de la courbure du pneumatique et d'une mesure de cette vitesse de translation du véhicule par rapport au sol.

Ce procédé est avantageusement complété par les caractéristiques suivantes, prises seules ou en une quelconque de leur combinaison techniquement possible : - la circonférence de roulement du pneumatique C _r est déterminée selon une relation du type :

C _r = Z x KT x V _v

avec KT le premier paramètre représentatif d'une durée d'un tour de roue du pneumatique, V _v la vitesse de translation du véhicule par rapport au sol, et Z un facteur de conversion des unités ;

- une expression d'un pourcentage de glissement du pneumatique est déterminée selon une relation du type :

avec G le glissement, KT le premier paramètre représentatif d’une durée d’un tour de roue du pneumatique, V _v la vitesse de translation du véhicule par rapport au sol, C _r la circonférence de roulement du pneumatique, et Z un facteur de conversion des unités ;

- la vitesse de translation du véhicule par rapport au sol est obtenue au moyen d'un récepteur d'un système de positionnement par satellite solidaire du véhicule ou radar ;

- lors du roulement, au cours d'un tour de roue, la courbure du pneumatique évolue selon un cycle présentant une partie hors contact avec le sol se caractérisant sur le signal de mesure par une courbure stable, une partie en contact avec le sol se caractérisant sur le signal de mesure par un pic de variation de courbure de contact, une transition dite transition d’entrée entre la partie hors contact avec le sol et la partie en contact avec le sol, se caractérisant sur le signal de mesure par un pic de variation de courbure d'entrée opposé au pic de variation de courbure de contact, une transition dite de sortie entre la partie en contact avec le sol et la partie hors contact avec le sol, se caractérisant sur le signal de mesure par un pic de variation de courbure de sortie opposé au pic de variation de courbure de contact, le premier paramètre représentatif d'une durée d'un tour de roue du pneumatique étant déterminé à partir d’une durée entre un pic de variation de courbure de sortie d'un premier tour de roue et un pic de variation de courbure de sortie d'un tour de roue suivant ;

- les données de mesure déterminées à partir du signal de mesure représentatif de l'évolution de la courbure du pneumatique au cours du roulement comprennent un deuxième paramètre représentatif d'une longueur d'une surface de contact avec le sol lors d'un tour de roue du pneumatique, et un troisième paramètre représentatif d'une vitesse de mise à plat du pneumatique lors du contact avec le sol lors d'un tour de roue du pneumatique ;

- lors du roulement, au cours d'un tour de roue, la courbure du pneumatique évolue selon un cycle présentant une partie hors contact avec le sol, et une partie en contact avec le sol, le deuxième paramètre étant déterminé à partir d’une partie du signal de mesure correspondant à la partie en contact avec le sol, et le troisième paramètre étant déterminé à partir d'une partie du signal de mesure correspondant à une transition de la courbure du pneumatique entre la partie hors contact avec le sol et la partie en contact avec le sol ;

- le troisième paramètre est déterminé par une pente entre le pic de variation de courbure d'entrée et le pic de variation de courbure de contact ;

- le facteur de fermeté du sol est déterminé en utilisant une relation liant le facteur de fermeté du sol, le deuxième paramètre et le troisième paramètre ;

- la relation liant le facteur de fermeté du sol, le deuxième paramètre et le troisième paramètre est une relation linéaire, et est de la forme :

F = a + b x KL + c x KS

avec F le facteur de fermeté, KL le deuxième paramètre, KS le troisième paramètre, et a, b, c des coefficients fixes non nuis préalablement déterminés.

L’invention concerne également un neumatique comprenant un capteur sensible à l'évolution de la courbure du pneumatique, configuré pour générer un signal de mesure représentatif de l'évolution de la courbure du pneumatique lors du roulement sur un sol, comprenant une partie active et une carte électronique, la partie active étant configurée pour générer le signal de mesure, la carte électronique étant configurée pour déterminer des données de mesure comprenant au moins un premier paramètre représentatif d’une durée d'un tour de roue du pneumatique, le capteur étant configuré pour transmettre les données de mesure à l'extérieur du pneumatique.

L’invention concerne également une unité de traitement de données configurée pour obtenir une mesure de vitesse de translation du véhicule par rapport au sol et des données de mesure dérivées d'un signal de mesure représentatif de l'évolution de la courbure du pneumatique lors du roulement sur un sol, lesdites données de mesure comprenant au moins un premier paramètre représentatif d'une durée d'un tour de roue du pneumatique, l'unité de traitement de données étant également configurée pour obtenir un facteur de fermeté représentatif d'un état de fermeté du sol, dérivé de mesures effectuées pendant que le pneumatique roule sur ledit sol, l'unité de traitement de données étant en outre configurée pour :

a) si le facteur de fermeté est représentatif d'un sol dur, déterminer une circonférence de roulement du pneumatique en fonction du paramètre représentatif d’une durée d'un tour de roue du pneumatique et de la vitesse de translation du véhicule par rapport au sol, ou

b) si le facteur de fermeté est représentatif d'un sol meuble, déterminer un glissement du pneumatique en fonction du paramètre représentatif d'une durée d'un tour de roue du pneumatique, de la vitesse de translation du véhicule par rapport au sol, et d'une circonférence de roulement du pneumatique déterminée précédemment en a).

L’invention concerne également un véhicule comprenant :

- au moins un pneumatique,

- au moins capteur sensible à l'évolution de la courbure du pneumatique, configuré pour générer un signal de mesure représentatif de l'évolution de la courbure du pneumatique lors du roulement sur un sol,

- au moins un récepteur d'un système de positionnement par satellite configuré pour déterminer une mesure d'une vitesse de translation du véhicule par rapport au sol,

- une unité de traitement de données configurée pour recevoir une mesure de vitesse de translation du véhicule par rapport au sol et des données de mesure dérivées d'un signal de mesure représentatif de l'évolution de la courbure du pneumatique lors du roulement sur un sol, lesdites données de mesure comprenant au moins un premier paramètre représentatif d'une durée d'un tour de roue du pneumatique, l'unité de traitement de données étant également configurée pour obtenir un facteur de fermeté représentatif d'un état de fermeté du sol, dérivé de mesures effectuées pendant que le pneumatique roule sur ledit sol, l'unité de traitement de données étant en outre configurée pour :

a) si le facteur de fermeté est représentatif d'un sol dur, déterminer une circonférence de roulement du pneumatique en fonction du paramètre représentatif d’une durée d'un tour de roue du pneumatique et de la vitesse de translation du véhicule par rapport au sol, ou

b) si le facteur de fermeté est représentatif d'un sol meuble, déterminer un glissement du pneumatique en fonction du paramètre représentatif d'une durée d'un tour de roue du pneumatique, de la vitesse de translation du véhicule par rapport au sol, et d'une circonférence de roulement du pneumatique déterminée précédemment en a), le véhicule étant configuré pour mettre en œuvre le procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 10.

L’invention concerne également un produit programme d’ordinateur comprenant des instructions de code de programme pour l'exécution du procédé selon l'invention, lorsque ledit programme est exécuté sur un ordinateur. Le produit programme d'ordinateur peut prendre la forme d’un support non transitoire lisible par un ordinateur stockant des instructions de code pour l'exécution du procédé selon l'invention, lorsque ledit support non transitoire lisible par un ordinateur est lu par un ordinateur.

DESCRIPTION BREVE DES DESSINS

D'autres caractéristiques, buts et avantages de l'invention ressortiront de la description qui suit, qui est purement illustrative et non limitative, et qui doit être lue en regard des dessins annexés parmi lesquels :

- la Fig. 1 illustre de façon schématique un pneumatique monté sur une jante d'un véhicule ;

- la Fig. 2 présente un exemple d'un signal de mesure enregistré par un capteur sensible à la courbure du pneumatique lorsque le pneumatique roule ;

- la Fig. 3 présente un synoptique des étapes de la méthode d’évaluation de la fermeté d’un sol selon un mode de réalisation possible de l’invention ;

- la Fig. 4 montre un exemple d’analyse statistique en deux dimensions selon les deux paramètres dérivés du signal de mesure pour un pneumatique avant d'un véhicule selon différents états de fermeté du sol ;

- la Fig. 5 montre un exemple d’analyse discriminante en une dimension pour un pneumatique avant d'un véhicule ;

- la Fig. 6 montre un exemple de classification de la fermeté des sols ;

- la Fig. 7 montre des exemples d'effets de pression et de charge sur la circonférence de roulement sur un sol dur, toutes vitesses confondues ;

- la Fig. 8 montre des exemples d'effet de la vitesse sur la circonférence de roulement sur un sol dur pour une pression et une charge donnée ;

- les Fig. 9a et 9b montrent des exemples de valeurs prises par un paramètre représentatif d'une durée d'un tour de roue du pneumatique et par le glissement selon trois configurations de glissement imposé. DESCRIPTION DETAILLEE

La Fig. 1 illustre un pneumatique 1 monté sur une jante 2. Un tel pneumatique 1 comprend d’une part une zone sommet 3 constituant une bande de roulement présentant des sculptures, et d’autre part des flancs 4 se terminant par des zones basses. Celles-ci comportent généralement une tringle et un talon pour permettre le montage du pneumatique 1 sur la jante 2. La jante 2 est elle-même reliée au véhicule 9 par un essieu (non représenté). Le pneumatique 1 permet ainsi la liaison entre le véhicule 9 et le sol 7.

On entend ainsi par pneumatique un solide souple conçu pour être monté sur la jante 2 d'une roue, généralement sous forme de bandage, afin d'assurer la liaison entre le véhicule 9 et le sol 7, comportant une bande de roulement subissant une modification de son rayon de courbure circonférentielle lorsqu'il est soumis à un effort. Le pneumatique 1 est typiquement formé d’élastomères (par exemple gomme) et éventuellement d’autres matériaux textiles et/ou métalliques. Le pneumatique 1 peut être sans air, et par exemple avec des rayons de polyuréthane flexible qui supportent la bande de roulement. De préférence toutefois, un pneumatique 1 comprend une enveloppe flexible renfermant un intérieur gazeux sous pression, typiquement de l'air. Comme il s'agit du type le plus courant de pneumatique 1, la description qui suit est faite de manière non limitative en référence à un tel pneumatique 1 présentant une pression interne de gaz sous pression.

Le pneumatique 1 est soumis à une force appliquée par le véhicule 9, via l'essieu et la jante 2, en direction du sol 7. Cette force tire son origine de la charge à l'essieu, résultant du poids du véhicule 9. La jante 2 étant indéformable, cette force s'appliquant sur le pneumatique 1 déforme celui-ci lorsque le pneumatique 1 est au contact de la surface 8 du sol 7 : la partie du sommet 3 sous la jante 2 s'aplatit, ce qui augmente la surface de contact 6 du pneumatique 1 avec le sol, tandis que les flancs 4 se gonflent. Cette déformation est d'autant plus prononcée que la pression à l'intérieur du pneumatique est faible. La nature du sol 7 influe également sur cette déformation, et en particulier l’état de fermeté de ce sol 7. En effet, un sol dur ne se déforme pas ou peu, tandis qu'un sol mou se déforme sous l'action du pneumatique 1, de sorte que la déformation du pneumatique 1 est moindre, en partie transférée au sol 7.

La déformation du pneumatique 1 se traduit par une modification de la courbure circonférentielle du pneumatique 1, c'est-à-dire de la courbure de la zone sommet 3. Lorsque le pneumatique 1 roule, cette modification de la courbure parcourt la circonférence du pneumatique 1. Pour un point donné du pneumatique 1 , la courbure va donc varier périodiquement à chaque tour de roue.

Le pneumatique 1 est muni d'un capteur 10 configuré pour acquérir un signal de mesure représentatif de l'évolution de la courbure du pneumatique. Ce capteur 10 est disposé à l'intérieur de l'enveloppe du pneumatique 1. De préférence, le capteur 10 est disposé contre la zone sommet 3. Le capteur 10 peut être enfoui dans la structure de l'enveloppe du pneumatique 10, ou bien être rapporté sur celle-ci, et par exemple maintenu en place par une couche adhésive. Le capteur 10 comporte une partie active 11 solidaire de l'enveloppe du pneumatique 1, de sorte que la déformation du pneumatique 1 entraîne une déformation correspondante de la partie active 11 du capteur 10, lequel génère un signal de mesure fonction de la déformation de sa partie active 11. Le signal de mesure est donc bien représentatif de l'évolution de la courbure du pneumatique.

De préférence, le capteur 10 est un capteur piézoélectrique, lequel génère une tension proportionnelle à la variation de flexion. Plus précisément, le capteur 10 peut par exemple comprendre une partie active 11 constituée d’une couche piézoélectrique entre deux couches conductrices. Il est également possible que le capteur 10 soit un capteur résistif, dont l’impédance est proportionnelle à la flexion de la partie active 11 du capteur. On peut également utiliser un accéléromètre, quoique d'utilisation bien plus complexe et demandant un traitement plus important. Le capteur 10 peut également être adapté pour mesurer d'autres paramètres, et en particulier la pression. Le capteur 10 peut être intégré dans un autre équipement électronique installé dans le pneumatique 1 , tel qu’un capteur de pression et/ou de température de type TMS, de l'anglais "tyre monitoring System" pour "contrôle automatique du pneu".

Le capteur 10 comprend également une carte électronique 12 reliée à la partie active 11 du capteur 10 et configurée pour recevoir le signal de mesure en provenance de la partie active 11. Cette carte électronique 12 comprend au moins un processeur et une mémoire, et est adaptée pour traiter des données telles que le signal de mesure, pour déterminer des données de mesure à partir du signal de mesure, et pour communiquer ces données de mesure. De préférence, le capteur 10 est associé à un émetteur sans fil, notamment de type radiofréquence, et par exemple du type utilisant la technologie Bluetooth Low Energy (Bluetooth à basse énergie) ou du type appareil de faible puissance opérant dans la bande des 433 MHz (LPD 433), permettant de relayer le signal de mesure à une unité de traitement 15 automatisée de données, de préférence disposée à l'extérieur du pneumatique 1, pour son traitement. L'émetteur sans fil peut faire partie du capteur 10, par exemple en tant que composant de la carte électronique 12, ou être distinct du capteur 10. On peut ainsi par exemple prévoir une antenne à l'intérieur du pneumatique 1. Dans le cas d’une communication sans fil, un récepteur externe peut recevoir les signaux envoyés par les moyens de communication sans fil associés au capteur 10, et les relayer à l'unité de traitement 15 automatisée de données.

Bien entendu, le capteur 10 peut comprendre d’autres éléments permettant son bon fonctionnement, et notamment un module d’alimentation électrique, par exemple constitué par une batterie. De préférence, le pneumatique 1 comprend au moins une sonde de pression 13 adaptée pour fournir une mesure de pression intérieure du pneumatique, comme par exemple une TMS. Cette sonde 13 peut faire partie du capteur 10.

Lorsque le pneumatique 1 roule sur le sol, le capteur 10 acquiert (étape SI) le signal de mesure représentatif de l'évolution de la courbure circonférentielle du pneumatique. Ce signal de mesure peut être directement lié à la courbure (et donc être un signal de mesure de la courbure), et donc en suivre l'évolution, soit être indirectement lié à la courbure. C'est notamment le cas d’un capteur 10 dont la partie active 11 est un capteur piézoélectrique, puisque le signal de mesure correspond alors à la variation de la courbure. C'est ce type de capteur qui sera utilisé dans les exemples ci-après. Le signal de mesure, généré par la partie active 11 du capteur 10, est ensuite traité par la carte électronique 12 pour déterminer des données de mesure à partir du signal de mesure. Le traitement du signal de mesure vise à extraire les informations utiles dans ce signal, qui sont exploitées par la suite du procédé.

La Fig. 2 montre un exemple schématique d’un signal de mesure enregistré par un capteur 10 sensible à la variation de courbure du pneumatique lorsque le pneumatique 1 roule. Le signal de mesure est ici représenté par sa tension (en V), et désigné par Acourbure, en fonction de la rotation de la roue exprimée en degré.

Lors du roulement, au cours d'un tour de roue, la courbure du pneumatique évolue selon un cycle présentant :

- une partie hors contact avec le sol,

- une partie en contact avec le sol.

La séquence illustre deux passages dans la partie en contact avec le sol de la zone du pneumatique 1 où est disposé le capteur 10, séparés par une partie de cycle hors contact avec le sol. La partie de cycle hors contact avec le sol se caractérise par une courbure stable, qui se traduit par une stabilité du signal de mesure proche du zéro. La partie du cycle en contact avec le sol se caractérise sur le signal de mesure par un pic de variation de courbure de contact 20, 30. Sur la Fig. 2, les pics de variation de courbure de contact 20, 30 sont dirigés le bas, correspondant à des pics de tension négatives. En effet, les pics de variation de courbure de contact 20, 30 correspondent à la mise à plat du pneumatique 1 dans la surface de contact 6.

La courbure présente également une transition dite transition d'entrée entre la partie hors contact avec le sol et la partie en contact avec le sol, se caractérisant sur le signal de mesure par un pic de variation de courbure d’entrée 21, 31 opposé au pic de variation de courbure de contact 20, 30, c'est-à-dire ici vers le haut. La variation de la courbure présente également une transition dite de sortie entre la partie en contact avec le sol et la partie hors contact avec le sol, se caractérisant sur le signal de mesure par un pic de variation de courbure de sortie 22, 32 opposé au pic de variation de courbure de contact, c'est-à-dire ici vers le haut. Le pic de variation de courbure d'entrée 21, 31 et le pic de variation de courbure de sortie 22, 32 correspondent aux variations brutales de rayon de courbure du pneumatique 1 en entrée et sortie de faire de contact.

Puisque le pneumatique 1 tourne, le même cycle se répète, avec un signal de mesure stable hors contact avec le sol, puis un pic de variation de courbure d'entrée 21, 31, un pic de variation de courbure de contact 20, 30, un pic de variation de courbure de sortie 22, 32, et enfin de nouveau un signal de mesure stable hors contact avec le sol. Ce cycle correspond à un tour de roue, donc à 360°, représenté par la longueur KT sur la Lig. 2, qui correspond à un premier paramètre KT représentatif d'une durée d'un tour de roue du pneumatique. Ce premier paramètre peut donc être déterminé à partir d’une durée entre un pic de variation de courbure de sortie 22 d'un premier tour de roue et un pic de variation de courbure de sortie 32 d’un tour de roue suivant. Ce premier paramètre KT étant représentatif d'une durée, il est typiquement exprimé en secondes (ou en des sous-multiples de la seconde).

Pour chaque cycle, le pic de variation de courbure de sortie 22, 32 présente le grand avantage d'être aigu et surtout essentiellement indépendant des conditions de sol et du pneumatique 1. En effet, le pic de variation de courbure de sortie 22, 32 correspond au changement de courbure du pneumatique 1 en sortie de la surface de contact 6, quand la zone du pneumatique 1 où est située le capteur 10 passe brutalement de l'état plat caractéristique de la partie en contact avec le sol 7 à l’état courbe caractéristique de la partie hors contact avec le sol 7. Sur un sol meuble, au fur et à mesure qu'il roule, le pneumatique 1 compacte le sol 7 sous lui, formant une ornière, et donc un fond d'ornière assez ferme sur lequel le pneumatique 1 repose en sortie de l'aire de contact. Par ailleurs, l’avancement du véhicule 9 porte les contraintes essentiellement vers l’entrée de la surface de contact 6. Le pneumatique 1 en sortie de la surface de contact 6 présente ainsi un comportement de sortie, en termes de courbure, très proche du comportement d'un pneumatique 1 sur une route.

Ainsi, il est aisé d'identifier chaque cycle correspondant à un tour de roue, en repérant chaque pic de variation de courbure de sortie 22, 32. A partir de là, les données peuvent être exprimées en fonction de degré angulaire de chaque cycle. Cela permet notamment de pouvoir comparer les cycles et leurs données indépendamment de la vitesse du véhicule 9. De préférence, afin de rendre le procédé robuste à d'éventuels aléas ponctuels (présence d'un caillou par exemple), le procédé est mis en œuvre en utilisant une combinaison de plusieurs cycles mesurés, par exemple avec une moyenne glissante.

Le glissement et l'état de fermeté du sol 7 influence les caractéristiques du profil du signal de mesure. L'invention vise donc à extraire des paramètres du signal de mesure pour en déduire le glissement, en fonction de l'état de fermeté du sol 7. Le procédé comprend donc la détermination (étape S2), à partir du signal de mesure de données de mesure comprenant au moins un premier paramètre KT représentatif d’une durée d’un tour de roue du pneumatique. Les données de mesure peuvent comprendre d'autres paramètres ou valeurs dérivées du signal de mesure. De préférence, les données de mesure comprennent également un deuxième paramètre KL représentatif d’une longueur d’une surface de contact 6 avec le sol 7 lors d'un tour de roue du pneumatique, et un troisième paramètre KS représentatif d'une vitesse de mise à plat du pneumatique 1 lors du contact avec le sol 7 lors d'un tour de roue du pneumatique 1.

Le deuxième paramètre KL est déterminé à partir d’une partie du signal de mesure correspondant à la partie en contact avec le sol. Plus précisément, le deuxième paramètre KL est déterminé à partir d’une distance entre le pic de variation de courbure d’entrée 31 , et le pic de variation de courbure de sortie 32. S'agissant de deux maximums locaux dans le cycle, il est aisé d'identifier le sommet de chaque pic et d'en déduire leur distance, exprimée en degré. Comme le pic de variation de courbure d’entrée 31 et le pic de variation de courbure de sortie 32 correspondent respectivement au début et à la fin de la partie en contact avec le sol, le deuxième paramètre KL est bien fonction de l’aire du pneumatique 1 en contact avec le sol. De fait, le deuxième paramètre KL correspond à la longueur de la surface de contact 6. Dans l'exemple, le signal de mesure s'exprimant en volt V en fonction des degrés angulaires °, le deuxième paramètre KL peut être exprimé en degré angulaire.

Le troisième paramètre KS est déterminé à partir d'une partie du signal de mesure correspondant à une transition de la courbure du pneumatique entre la partie hors contact avec le sol et la partie en contact avec le sol. Plus précisément, le troisième paramètre KS est déterminé par une pente entre le pic de variation de courbure d’entrée 31 et le pic de variation de courbure de contact 30. Encore plus précisément, le troisième paramètre KS peut correspondre à la variation maximale de la variation de la courbure entre le pic de variation de courbure d’entrée 31 et le pic de variation de courbure de contact 30, c'est-à- dire correspondre à la pente maximale. Dans l’exemple, le signal de mesure s'exprimant en volt V en fonction des degrés angulaires °, le troisième paramètre KS peut avoir pour unité des V/°, c'est-à-dire correspondant à la dérivée seconde de la courbure du pneumatique 1.

Le troisième paramètre KS peut être approximé de plusieurs façons. Par exemple, le troisième paramètre KS peut correspondre au maximum (au sens de la valeur absolue) de la dérivée du signal de mesure entre le pic de variation de courbure d'entrée 31 et le pic de variation de courbure de contact 30, la dérivée étant estimée à partir de la différence entre deux points de mesure successifs (ou proches), en prenant évidemment en compte leur éloignement angulaire. S’agissant dans l’exemple d’une pente décroissante, ce maximum au sens de la valeur absolue correspond à un minimum de la dérivée du signal de mesure entre le pic de variation de courbure d'entrée 31 et le pic de variation de courbure de contact 30. Il est également possible, au lieu de rechercher une valeur extrémale de dérivée, de choisir des points de mesure fixes, comme par exemple ceux situés à équidistance des sommets du pic de variation de courbure d'entrée 31 et du pic de variation de courbure de contact 30, et de calculer la dérivée à partir de ces points. On peut encore prendre les points de mesure correspondant à une valeur de signal de mesure, comme par exemple le passage au zéro dans le cas illustré. Il est encore possible d'utiliser des approches plus complexes, comme par exemple l'algorithme de Savitzky-Golay. Toutefois, le choix d'une fréquence d’échantillonnage relativement faible, typiquement inférieure ou égale à 500 Hz, et de préférence inférieure ou égale à 400 Hz, comme les 300 Hz de l’exemple, revient à lisser le signal de mesure et permet de choisir des approches moins lourdes en calcul, tel que celles présentées plus haut. Le deuxième paramètre KL et le troisième paramètre KS ont l'avantage de présenter une grande variabilité en fonction de la fermeté du sol, et d'être facilement obtenus, comme démontré ci-dessus. Plus précisément, lorsque la fermeté du sol diminue, le deuxième paramètre KL augmente tandis que le troisième paramètre KS diminue. Ainsi, plus le sol est meuble, plus la longueur de la surface de contact 6 avec le sol 7 (représentée par le deuxième paramètre KL) augmente, tandis que la vitesse de mise à plat (représentée par le troisième paramètre KS) diminue. A l’inverse, lorsque la fermeté du sol 7 augmente, le deuxième paramètre KL diminue tandis que et le troisième paramètre KS augmente.

La connaissance de la fermeté du sol 7 peut être fournie directement sous la forme d’un facteur de fermeté, dérivé par ailleurs de mesures (par exemple par le capteur 10 ou par d’autres capteurs) effectuées pendant que le pneumatique roule sur ledit sol. Il est par exemple possible de mettre en œuvre une méthode d’évaluation de la fermeté d’un sol 7 sur lequel roule un véhicule ayant au moins un pneumatique monté présentant une rigidité radiale k _ra diai comprenant une enveloppe pneumatique ayant un sommet 3, deux flancs 4 et deux bourrelets, équipée d’au moins un capteur 10 sensible à la courbure circonférentielle positionné au droit du sommet, comprenant les étapes suivantes :

estimer une valeur de courbure P _A de l’enveloppe pneumatique correspondant à un premier régime permanent de l’enveloppe pneumatique en contact avec le sol 7;

évaluer la fermeté relative du sol 7 par rapport à la rigidité radiale k _ra diai de l’ensemble monté comme une fonction de la valeur de courbure P _A de l’enveloppe pneumatique.

Cette méthode d’évaluation de la fermeté d’un sol peut comprendre aussi les étapes suivantes :

- estimer une valeur de courbure P _B de l’enveloppe pneumatique correspondant à un second régime permanent de l’enveloppe pneumatique hors du contact avec le sol ;

- évaluer la fermeté relative du sol par rapport à la rigidité radiale kradial de l’ensemble monté comme une fonction de la valeur de courbure P _A dans le premier régime permanent et de la valeur de courbure pB de l’enveloppe pneumatique dans le second régime permanent.

Plus précisément, la méthode d’évaluation de la fermeté d’un sol comprend les étapes suivantes :

- établir la courbure relative C comme le rapport P _A /P _B ; - évaluer la fermeté relative du sol par rapport à la rigidité radiale k _ra diai de l’ensemble monté comme une fonction de la courbure relative C.

En particulier, le lien entre la fermeté relative du sol par rapport à la rigidité radiale k _radiai de l’ ensemble monté peut être donné par la formule suivante :

dans laquelle b est une fonction polynomiale de la pression interne de gonflage P de l’ensemble monté du type suivant : b = b * (P)^ ² . Les coefficients a, bi et b ₂ sont des coefficients dépendants du pneumatique 1 monté.

Il est également possible de déterminer la fermeté du sol à partir du deuxième paramètre KL et du troisième paramètre KS. Pris individuellement, le deuxième paramètre KL et/ou le troisième paramètre KS peuvent dépendre en outre de la charge, de la pression, et/ou de la vitesse. Toutefois, la prise en compte à la fois du deuxième paramètre KL et du troisième paramètre KS permet de déterminer la fermeté du sol à partir de ces seuls paramètres, sans connaître la charge, la pression, la vitesse, et le glissement du pneumatique 1 sur le sol.

De préférence, c'est la carte électronique 12 du capteur 10 qui détermine à partir du signal de mesure les données de mesure comprenant le deuxième paramètre KL et le troisième paramètre KS. Ces données de mesure sont ensuite transmises par le capteur 10 à une unité de traitement de données 15 qui met en œuvre la suite du procédé. Cette unité de traitement de données 15 est de préférence disposée à l'extérieur du pneumatique 1, par exemple dans le véhicule 9 mais l’unité de traitement 15 peut également être distante du véhicule 9, et la transmission des données peut alors faire intervenir des moyens de transmission intermédiaires. La transmission des données de mesure entre le capteur 10 et l’unité de traitement de données 15 se fait alors de manière sans fil. L’unité de traitement de données 15 comprend typiquement un processeur et une mémoire, et est adaptée pour recevoir et pour traiter les données de mesure lors de la mise en œuvre de la suite du procédé de la détermination du glissement du pneumatique et éventuellement la fermeté du sol. L'unité de traitement de données 15 est également configurée pour recevoir une mesure de vitesse de translation du véhicule par rapport au sol. L'unité de traitement de données 15 est également configurée pour obtenir un facteur de fermeté représentatif d’un état de fermeté du sol, dérivé de mesures effectuées pendant que le pneumatique roule sur ledit sol. Ce facteur de fermeté peut être reçu par l'unité de traitement 15 ou bien peut être déterminé à partir des données de mesure.

Il est possible de transmettre le signal de mesure à l’unité de traitement 15 pour la mise en œuvre de la suite du procédé, l'unité de traitement 15 déterminant alors détermination les données de mesure à partir du signal de mesure. Toutefois, la détermination des données de mesure par le capteur 10 et la transmission de ces seules données de mesure vers l'unité de traitement de données 15 présente l'avantage de réduire la quantité de données transmises entre le capteur 10 et l'unité de traitement de données 15. La transmission de données consommant beaucoup d'énergie, transmettre les données de mesure plutôt que le signal de mesure permet de limiter la consommation électrique du capteur 10, dont les possibilités d'alimentation dans le pneumatique 1 sont limitées.

Il est par ailleurs avantageux de ne pas utiliser la carte électronique 12 du capteur 10 pour la mise en œuvre de la suite du procédé, mais plutôt d'utiliser l'unité de traitement de données 15 pour traiter les données de mesure. On limite ainsi les calculs effectués par la carte électronique 12 du capteur 10, ce qui permet d'économiser de l'énergie et de la mémoire au niveau de la carte électronique 12. De plus, il est plus aisé de modifier les modalités de mise en œuvre de la suite du procédé sur une unité de traitement de données 15 facilement accessible, plutôt que sur le capteur 10 à l'intérieur du pneumatique 1.

L'unité de traitement de données 15 obtient également (étape S3) une mesure de la vitesse de translation du véhicule par rapport au sol. Cette mesure de la vitesse de translation du véhicule par rapport au sol est typiquement déterminée par un récepteur d'un système de positionnement par satellite (comme par exemple le système GPS, GLONASS ou Galileo) et transmise à l'unité de traitement 15. Il est cependant possible d'utiliser d'autres façon de mesurer la vitesse de translation du véhicule par rapport au sol, comme par exemple avec un radar ou des accéléromètres. Il est possible que l'unité de traitement 15 ne reçoive que des données de position successives, et que ce soit l'unité de traitement 15 qui détermine la mesure de la vitesse de translation du véhicule par rapport au sol. Il est bien entendu que cette obtention de la mesure de la vitesse de translation du véhicule par rapport au sol se fait généralement de façon continue.

Une fois que l'unité de traitement 15 a obtenu les données de mesure et la mesure de la vitesse de translation du véhicule par rapport au sol l'unité de traitement 15 peut déterminer, en fonction d’un facteur de fermeté représentatif d’un état de fermeté du sol 7 : - soit la circonférence de roulement du pneumatique 1 (étape S5) en fonction du paramètre KT représentatif d'une durée d'un tour de roue du pneumatique 1, et de la vitesse de translation du véhicule par rapport au sol 7,

- soit le glissement du pneumatique 1 (étape S6) en fonction du paramètre KT représentatif d'une durée d'un tour de roue du pneumatique 1, de la vitesse de translation du véhicule par rapport au sol 7, et d'une circonférence de roulement du pneumatique 1 précédemment déterminée.

Ainsi, les étapes du procédé dépendent notamment du facteur de fermeté pris en compte. Préalablement, si le facteur de fermeté n'est pas fourni, il est possible de déterminer la fermeté du sol 7 en fonction du deuxième paramètre KL et du troisième paramètre KS contenus dans les données de mesure, qui varient en fonction de la fermeté du sol 7, comme montré ci-dessous.

La Fig. 4 un exemple d'analyse statistique en deux dimensions selon les deux paramètres KL et KS dérivés du signal de mesure pour un pneumatique 1 d'un véhicule 9 roulant sur un sol 7 dont la fermeté est connue. Dans cet exemple, les données de mesure dérivent d'un signal de mesure acquis par un capteur 10 piézoélectrique disposé dans un pneumatique avant d’un tracteur agricole lors d’un roulement sur un même sol présentant trois configurations de fermeté différentes :

- C0 (sol très meuble) : terre brute de labourage suivie d'un hersage,

- C2 (sol assez meuble) : terre brute de labourage suivie d'un hersage compactée deux fois par le passage d'un pneumatique 1 (par les roues avant et arrière d'un véhicule 9, correspondant donc à un passage de véhicule 9),

- route (sol dur) : surface bitumée.

Il est à noter que les points de mesure regroupent des charges, des pressions et des vitesses (inférieures à 20 km/h) variées.

Les points de mesure sont exprimés en fonction du deuxième paramètre KL (en abscisse et en degré angulaire) et du troisième paramètre KS (en ordonnée et en V/°). Ces valeurs dépendent évidemment du type de pneumatique 1 et du capteur 10 utilisés. Les croix correspondent à un roulement sursol très meuble C0, et sont regroupées dans un premier ellipsoïde de confiance 41 à 95%. Les cercles correspondent à un roulement sur sol assez meuble C2, et sont regroupés dans un deuxième ellipsoïde de confiance 42 à 95%. Les points correspondent à des points de mesure lorsque roulement sur une route (sol très ferme), et sont regroupés dans un troisième ellipsoïde de confiance 43 à 95%. Les exemples de la Fig. 4 donnent ainsi une indication sur les grandeurs prises par les paramètres KL et KS. Par exemple, sur route, le troisième paramètre KS est compris entre - 0,7 V/° et -1 V/°, tandis que le deuxième paramètre KL est compris entre 35° et 43°.

On constate que le troisième ellipsoïde de confiance 43 est nettement séparé des deux autres. Les deux paramètres KL et KS permettent donc d'identifier facilement un sol très dur tel que la route. On constate également que si le premier ellipsoïde de confiance 41 et le second ellipsoïde de confiance 42 se recouvrent un peu, ils sont néanmoins très suffisamment disjoints pout permettre de distinguer un point de mesure avec un sol CO d’un point de mesure avec un sol C2. Ainsi, la prise en compte combinées des paramètres KL et KS permet d’identifier l’état de fermeté du sol, malgré des charges, des pressions et des vitesses variées.

Plus précisément, les données de mesure comprenant les paramètres KL et KS sont utilisées pour analyser le signal de mesure afin de déterminer à quelle classe de fermeté appartient le sol sur lequel roule le pneumatique 1. L’utilisation de classes permet de faciliter et de simplifier l'éventuel retour d'information au conducteur ou l'exploitation par un système automatisé, tout en gommant des fluctuations et imprécisions de mesure. L’utilisation de classe de fermeté n’est pas obligatoire, puisqu'il est possible d'exprimer la fermeté au moyen d’une grandeur numérique, comme par exemple un pourcentage, mais il s'agit cependant du mode de réalisation préférentiel qui est présenté ci-dessous.

A titre d’exemple illustratif et non limitatif, les classes suivantes peuvent être utilisées :

[Table 1]

Dans ce tableau, terre C0 est la terre brute de labourage suivie d'un hersage, terre Cl est la terre C0 compactée par un passage de roue (uniquement par la roue avant), terre C2 est la terre C0 compactée par deux passages de roue (par la roue avant et par la roue arrière), terre C3 est la terre C0 compactée par trois passages de roue (par la roue avant, par la roue arrière, puis encore par la roue avant). Il est à noter que les terres C2 et C3 (et éventuellement suivantes) sont regroupés dans la même classe car la terre arrive très vite à sa compacité maximale au passage d'un véhicule 9. Ces classes présentent l'avantage de rendre compte des effets respectifs sur la fermeté du sol du passage des roues avant et des roues arrière. Bien entendu, d'autres classes pourraient être utilisées. Il serait par exemple possible d'utiliser des classes encore plus meubles, par exemple représentative d'un sol très meuble boueux, voire avec un défaut de portance.

La fermeté du sol est donc déterminée en utilisant une relation liant la fermeté du sol, le deuxième paramètre KL et le troisième paramètre KS. Ainsi, après avoir été déterminés, le deuxième paramètre KL et le troisième paramètre KS sont utilisés pour déterminer un facteur de fermeté au moyen de cette relation. Ainsi, en notant F le facteur de fermeté, et fl une fonction correspondant à la relation et portant sur le deuxième paramètre KL et le troisième paramètre KS, on peut écrire :

F = f _p (KL, KS)

De préférence, cette relation est une relation linéaire. Plus précisément, la relation linéaire peut être de la forme :

F = a + b x KL + c x KS

avec F le facteur de fermeté, KL le deuxième paramètre, KS le troisième paramètre, et a, b, c des coefficients réels non nuis fixes préalablement déterminés. La relation peut être bilinéaire, et donc être du type :

F = a + b x KL + c x KS + m x KL x KS

avec a, b, c, et m des coefficients réels non nuis fixes préalablement déterminés.

Il est à noter que la relation liant la fermeté du sol, le deuxième paramètre KL et le troisième paramètre KS peut bien évidemment prendre en compte d’autres paramètres, et en particulier peut prendre en compte la pression d'un pneumatique, la vitesse, ou encore le premier paramètre KT.

Les coefficients fixes a, b, c, et m sont de préférence choisis afin de maximiser la discrimination de classes de fermeté du sol. On peut par exemple utiliser une analyse discriminante à une dimension. Cette analyse discriminante vise à maximiser les écarts entre les centres de gravité de chacune des classes de fermeté du sol, tout en minimisant la dispersion intra-classe.

La Fig. 5 montre un exemple d’analyse discriminante en une dimension pour un pneumatique 1 avant d'un véhicule 9, pour les mêmes données que celles de la Fig. 4. Les échantillons (1388 exactement) sont regroupés par configuration de roulement selon l’axe des abscisses, tandis que l'axe des ordonnées correspond à l'axe discriminant. Les points de mesure ont été relevés avec trois configurations différentes d'état de fermeté. Un premier ensemble 51 de points de mesure regroupe les points de mesure relevés sur route, un deuxième ensemble 52 de points de mesure regroupe les points de mesure relevés sur une terre très meuble, correspondant à la configuration terre C0, un troisième ensemble 53 de points de mesure regroupe les points de mesure relevés sur une terre semi-meuble, correspondant à la configuration terre C2. L'analyse discriminante sur les paramètres KL et KS consiste à combiner ces deux paramètres pour en déduire un troisième qui correspond à un facteur de fermeté F _AD , qui correspond à l’ordonnée de chaque point de mesure. La relation est alors la suivante :

F _AD = 0,012516 x KL + 0,57576 x KS

En référence à la formule générale donnée plus haut, on a donc a=0, b=0,012516, et c=0, 57576. Les valeurs des coefficients fixes dépendent bien évidemment du type de pneumatique, du capteur 10 utilisé, de sa disposition sur le pneumatique avant ou arrière, et des configurations de sol utilisées pour recueillir les données.

L'analyse discriminante permet de déterminer des seuils de classification séparant les différentes classes. Dans l’exemple de la Fig. 5, les seuils résultants sont représentés par des lignes horizontales en pointillés. Ainsi, une première ligne 55 départage la classe "route" de la classe "terre C2", avec un seuil de classification à 0,088066. Une seconde ligne 56 départage la classe "terre C2" de la classe "terre C0" avec un seuil de classification à 0,44572.

Ainsi, après avoir été déterminés, le deuxième paramètre KL et le troisième paramètre KS sont utilisés pour déterminer un facteur de fermeté, et la classe de fermeté sur sol est déterminée en comparant ce facteur de fermeté à des seuils de classification. Dans cet exemple, la probabilité moyenne de détection correcte des trois classes (route, terre C2 et terre C0), monte à 97%, se répartissant comme suit :

- 100 % pour la classe route,

- 94% pour la classe terre C2,

- 96% pour la classe terre C0.

On obtient ainsi une excellente correspondance entre les classes de fermeté déterminées par le procédé et la fermeté réelle des configurations de sol des points de mesure.

Il est à noter que le comportement d'un pneumatique 1 monté à l'avant d'un véhicule 9 diffère du comportement d'un pneumatique 1 monté à l'arrière du véhicule 9, essentiellement à cause des dimensions respectives différentes d'un pneumatique 1 avant et d’un pneumatique 1 arrière, mais également en raison du tassement de la terre par le pneumatique 1 avant, renforçant la fermeté du sol sur lequel roule un pneumatique 1 arrière. Par conséquent, la relation liant la fermeté du sol, le deuxième paramètre KL et le troisième paramètre KS peut être différente pour un pneumatique 1 avant et pour un pneumatique arrière. De préférence, le capteur 10 est placé dans un pneumatique 1 avant, rendant mieux compte de la fermeté effective du sol tel qu’il se présente avant d’être tassé par le roulement d’un pneumatique 1. Ainsi, avec la relation linéaire exprimée plus haut, les coefficients fixes a, b, c peuvent être différents en fonction de la position du capteur 10 dans un pneumatique 1 avant ou dans un pneumatique 1 arrière. De préférence encore, un capteur 10 est placé dans un pneumatique 1 avant et un autre capteur 10 est placé dans le pneumatique arrière qui suit ledit pneumatique avant (c'est-à-dire généralement du même côté du véhicule 9). Il est alors possible d'avoir deux relations linéaires, l'une pour le pneumatique avant et l’autre pour le pneumatique arrière :

avec F _A v la fermeté déterminée à partir des données de mesure du pneumatique avant, KL _A v le deuxième paramètre pour le pneumatique avant, KS _A v le troisième paramètre pour le pneumatique avant, et a _AV , b _A v, c _A v des coefficients fixes préalablement déterminés pour le pneumatique avant, et avec F _A R la fermeté déterminée à partir des données de mesure du pneumatique arrière, KL _AR le deuxième paramètre pour le pneumatique arrière, KS _A R le troisième paramètre pour le pneumatique arrière, et a _AR , b _AR , C _A R des coefficients fixes préalablement déterminés pour le pneumatique arrière.

A titre d'exemple, on peut avoir les deux relations suivantes :

(F _AV = 0,012516 x KL _AV + 0,57576 x KS _AV

( F _AR = 0,011622 x KL _AR + 1,2213 x KS _AR

Dans la mesure où les fermetés vues par le pneumatique avant et par le pneumatique arrière dérivent d'analyses discriminantes différentes, F _AV et F _AR ne sont pas directement sur les mêmes échelles. Il est cependant préférable de pouvoir comparer et exploiter en commun les fermetés déterminées à partir du pneumatique avant et du pneumatique arrière, en trouvant une échelle commune pour l'expression de ces deux fermetés. La classe "route" peut être choisi comme référence commune, dans la mesure où elle apparaît comme peu dispersée, ce qui permet de déterminer les transformations pour recaler les échelles. Il s'agit simplement de modifier les coefficients fixes a, b et c respectifs des deux relations.

On peut en outre exprimer ces fermetés en fonction de l'étalement des mesures : la fermeté la plus élevée des points de mesure peut alors correspondre à un extrême d’une échelle, tandis que la fermeté la plus basse des points de mesure peut alors correspondre à l'autre extrême de l'échelle. On peut par exemple utiliser des pourcentages pour exprimer la fermeté, avec 100% pour le facteur de fermeté le plus élevé et 0% pour le facteur de fermeté le plus faible. Là encore, il s'agit simplement de modifier les coefficients fixes non nuis a, b et c respectifs des deux relations.

En reprenant l’exemple des deux relations données plus haut, ces deux relations peuvent exprimer un facteur de fermeté en pourcentage, sur une même échelle :

ί F(%) = 90,03840 - 1,59822 x KL _AV - 73,58853 x KS _AV (F(%) = 62,80775 - 1,48666 x KL _AR - 156,23955 x KS _AR

A titre d'exemple, la Fig. 6 monte une classification de la fermeté des sols en pourcentage selon les six classes du tableau Table 1, avec les seuils de classification représentés par des lignes verticales en tirets, et les indications des densités de probabilités pour chaque classe avec une modélisation par une loi normale. On peut ainsi compléter le tableau Table 1 avec les seuils correspondants, pour donner le tableau suivant :

[Table 2]

Ces classes sont préalablement déterminées, et stockées dans la mémoire de l'unité de traitement 15, qui stocke également la relation liant la fermeté du sol, le deuxième paramètre KL et le troisième paramètre KS. Les classes peuvent être utilisées par l'unité de traitement 15 pour traiter les données de mesure pour le pneumatique 1 et le capteur 10 correspondant, afin de déterminer la classe de fermeté du sol sur lequel roule le pneumatique 1. Par exemple, si le facteur de fermeté (en pourcentage) F(%) calculé pour un couple de deuxième paramètre KL et de troisième paramètre KS issus du signal de mesure est de 92%, cela signifie que le pneumatique 1 roule sur un sol très dur, comme une route, appartenant à la classe D5.

La connaissance de la fermeté présente de nombreux avantages. Par exemple, en présence d'un sol meuble, la pression de gonflage d'un pneumatique peut être baissée afin d’élargir faire de contact entre le pneumatique et le sol, afin de limiter le tassement de celui-ci. Par ailleurs, la détermination locale de la fermeté du sol permet d’évaluer l’opportunité de mener ou non certaines opérations dépendantes de cet état de fermeté. Par exemple, le passage d'un engin dans une terre trop meuble peut dégrader le sol ou causer l’enlisement de l’engin. Le travail de la terre peut aussi être affecté par l’état de fermeté du sol.

En couplant des états de fermeté avec des données géolocalisations synchrones, il est possible d'établir une cartographie de la fermeté du sol d'une parcelle, éventuellement couplée avec d'autres caractéristiques du sol. Une telle cartographie peut s'avérer utilise pour déterminer un aménagement du sol de la parcelle, comme par exemple la mise en place d'un drainage du sol ou un empierrement de celui-ci.

Des mesures appropriées peuvent alors être prises en fonction de la fermeté ainsi déterminée. Par exemple, dans le cas d’un tracteur agricole avec une transmission intégrale sans différentiel central, le pont avant peut être débrayé afin d'éviter l'usure sur un sol dur. A l'inverse, il est également possible par exemple de réduire la pression des pneumatiques lorsque le sol est très meuble, afin de limiter le marquage de celui-ci ou de réduire le risque d'enfouissement des roues, voire d'immobilisation du véhicule 9.

Ces mesures peuvent être commandées par l'unité de traitement de données 15 qui a déterminé la fermeté du sol, notamment lorsqu'il s'agit d'une unité de commande centrale du véhicule 9, ou qui l'a reçue. Une fois la fermeté obtenue (étape S4), par la fourniture d'un facteur de fermeté ou par la détermination de ce facteur de fermeté comme décrit ci- dessus, il est possible de déterminer soit la circonférence de roulement du pneumatique 1 dans le cas d'un sol 7 ferme (étape S5), soit le glissement du pneumatique 1 dans le cas d'un sol 7 peu ferme (étape S6) comme décrit ci-dessous. Les étapes mises en œuvre dépendent donc de l'état de fermeté du sol 7. La distinction entre un sol ferme et un sol peu ferme est aisée à faire pour un homme du métier : sur un sol ferme, le glissement est absent ou peut être considéré comme négligeable, tandis que sur un sol peu ferme, le pneumatique est susceptible de présenter du glissement. Par exemple, il peut être raisonnablement considéré qu'un pneumatique d'un véhicule 9 roulant sur une route n’imposant aucun effort important au véhicule, par exemple une route présentant une pente négligeable ou faible (dans l'exemple ci-dessus, classe D5, classe de fermeté "Très dur” avec un facteur de fermeté compris entre 83 et 100%) ne présente pas de glissement, ou en tout cas que celui-ci est négligeable (inférieur à 5%). En revanche, un pneumatique 1 d'un véhicule 9 roulant sur une terre très meuble, comme par exemple une terre brute de labourage suivie d'un hersage (classe D0, avec un facteur de fermeté de 0 à 27%) est susceptible de présenter un glissement non négligeable (supérieur à 5%), d'autant plus si le véhicule 9 tracte un outil ou une remorque, ou si la terre est humide, ces conditions étant plus fréquemment présentes qu'absentes.

En reprenant l’exemple exposé plus haut et notamment la classification illustrée par le tableau 2 et la Fig. 6, il est par exemple possible de considérer que les classe D3, D4 et D5 (facteur de fermeté strictement supérieur à 61%) correspondent à un sol ferme sur lequel le glissement est négligeable, tandis que les classe D0, DI et D2 (facteur de fermeté inférieur à 61%) peuvent correspondre à un sol peu ferme sur lequel le pneumatique est susceptible de présenter un glissement. On voit ainsi qu'il suffît de définir un seuil au-delà duquel le facteur de fermeté est représentatif d'un sol ferme, et en-deçà duquel le facteur de fermeté est représentatif d'un sol peu ferme.

Comme explique plus bas, la détermination d'une circonférence de roulement du pneumatique 1 mise en œuvre lorsque le facteur de fermeté est représentatif d'un sol ferme sert à calibrer la détermination du glissement du pneumatique mise en œuvre lorsque le facteur de fermeté est représentatif d'un sol peu ferme. Il est donc préférable que le sol considéré comme ferme présente une fermeté très élevée, afin de permettre une bonne calibration et d’élargir la mise en œuvre de la détermination du glissement à des sols présentant une fermeté élevée. Typiquement, un sol ferme correspond au sol 7 tel qu'une route bitumée ou un chemin de terre, sur lequel roule un véhicule 9 se rendant sur un lieu de travail, tandis qu'un sol peu ferme correspond au sol 7 sur lequel travaille le véhicule, comme par exemple la terre d’un champ plus ou moins travaillée (par exemple fraîchement labourée, avec éventuellement des compactages dus aux passages de roues), voire un espace enherbé. On peut ainsi calibrer la détermination du glissement à chaque fois que le véhicule 9 entreprend un travail, puisqu'il passe généralement par un sol très ferme (route ou chemin) pour s'y rendre. Par conséquent, le seuil de distinction entre un sol ferme et un sol peu ferme se situe au-delà du milieu (50%) de l'étendue de variation du facteur de fermeté, et de préférence au-delà des deux tiers (66%) de cette étendue, et de préférence encore au-delà des trois quarts (75%) de cette étendue.

Dans le cas où le sol 7 sur lequel roule le pneumatique 1 est considéré comme ferme, le glissement est inexistant, ou au moins très faible, et peut être négligé. La vitesse de rotation de la roue correspond à la vitesse de translation du véhicule 9, moyennant la conversion entre la vitesse de rotation et la vitesse de translation, qui fait intervenir la circonférence de roulement du pneumatique 1. Il existe alors une relation linéaire simple entre la circonférence de roulement C _r du pneumatique 1, le premier paramètre représentatif d'une durée d'un tour de roue du pneumatique et la vitesse de translation du véhicule 9, qui peut être exprimée sous la forme :

C _r = Z x KT x V _v

avec KT le paramètre représentatif d'une durée d'un tour de roue du pneumatique, V _v la vitesse de translation du véhicule 9 par rapport au sol 7, et Z un facteur de conversion des unités. Le facteur de conversion est par exemple de 3,6 lorsque le premier paramètre KT est exprimé en secondes, la vitesse de translation V _v en kilomètres par heure et la circonférence de roulement C _r en mètres. La valeur du facteur de conversion Z peut évidemment varier en fonction des unités utilisées.

Ainsi, en connaissant le premier paramètre KT et la vitesse de translation du véhicule 9 par rapport au sol 7, l'unité de traitement 15 détermine facilement la circonférence de roulement C _r du pneumatique 1, notamment dans des conditions où le glissement est négligeable, grâce à la formule ci-dessus. Cette circonférence de roulement C _r peut varier essentiellement d'un pneumatique 1 à l'autre, mais elle varie également pour un même pneumatique 1 en fonction notamment de la charge s'exerçant sur le pneumatique 1 et de la pression interne du pneumatique 1.

La Fig. 7 montre des exemples statistiques d’effets de pression et de charge sur la circonférence de roulement sur une route, toutes vitesses confondues, pour un pneumatique arrière d'un tracteur agricole. Un premier diagramme en boîte 71 montre la répartition statistique de circonférences de roulement C _r à une pression de 1 ,2 bar et une charge de 2 245 daN. On obtient une valeur médiane de 5,4399 m. Un second diagramme en boîte 72 montre la répartition statistique de circonférences de roulement à une pression de 1 ,2 bar et une charge de 2 890 daN. On obtient une valeur médiane de 5,4126 m, avec une répartition nettement plus basse que pour le premier diagramme en boîte 71. L'augmentation de la charge a donc réduit la circonférence de roulement. Un troisième diagramme en boîte 73 montre la répartition statistique de circonférences de roulement C _r à une pression de 1,2 bar et une charge de 3 575 daN. On obtient une valeur médiane de 5,4007 m, avec une répartition globalement plus basse que pour le premier diagramme en boîte 71 et le deuxième diagramme en boîte 72, néanmoins avec une répartition plus étendue.

Un quatrième diagramme en boîte 74 montre la répartition statistique de circonférences de roulement à une pression de 1,6 bar et une charge de 2 245 daN. On obtient une valeur médiane de 5,4789 m, avec une répartition nettement plus haute que pour le premier diagramme en boîte 71. Par rapport au premier diagramme en boîte 71, l'augmentation de la pression interne dans le pneumatique a clairement fait augmenter la circonférence de roulement. Un cinquième diagramme en boîte 75 montre la répartition statistique de circonférences de roulement à une pression de 1 ,6 bar et une charge de 2 890 daN. On obtient une valeur médiane de 5,4509 m, avec une répartition nettement plus basse que pour le quatrième diagramme en boîte 74, qui confirme que la circonférence de roulement baisse lorsque la charge augmente. Par rapport au deuxième diagramme en boîte 72, l'augmentation de la pression interne dans le pneumatique 1 a clairement fait augmenter la circonférence de roulement. Un sixième diagramme en boîte 76 montre la répartition statistique de circonférences de roulement à une pression de 1,6 bar et une charge de 3 575 daN. On obtient une valeur médiane de 5,4247 m, avec une répartition nettement plus basse que pour le cinquième diagramme en boîte 75 et plus élevée que pour le troisième diagramme en boîte 73.

La Fig. 8 montre des exemples d’effet de la vitesse sur la circonférence de roulement sur une route pour une pression interne de 1,2 bar et une charge de 2890 daN, pour un pneumatique arrière d'un tracteur agricole. Un premier diagramme en boîte 81, 82, 83, 84 et 85 montre la répartition statistique de circonférences de roulement pour des vitesses de translation de 5 km/h, 10 km/h, 20 km/h, 30 km/h, et 40 km/h, respectivement, donnant des valeurs médianes de 5,4113 m, 5,4154 m, 5,4072 m, 5,4106 m, et 5,4149 m, respectivement. Il apparaît que la vitesse n’a que peu d’impact sur la valeur médiane de la circonférence de roulement. Il est à noter que les configurations illustrées dans la Fig. 8 sont regroupées dans la configuration illustrée par le deuxième diagramme en boîte 72 de la Fig. 7 avec une valeur médiane de 5,4126 m, montrant encore le peu d'impact de la vitesse la circonférence de roulement. Il apparaît cependant sur la Fig. 8 que l’augmentation de la vitesse permet de réduire la dispersion des mesures de la circonférence de roulement. Dans la mesure où un véhicule roule beaucoup plus vite sur la route ou un chemin que dans le champ où il travaille, la détermination de la circonférence de roulement se fait donc avec une précision élevée.

La Fig. 7 montre que la circonférence de roulement varie en fonction des configurations de charge et de pression, le pneumatique 1 de l'exemple pouvant montrer des circonférences de roulement variant principalement entre 5,5 m et 5,35 m. Si la différence peut sembler minime, les conséquences de la prise en compte d'une circonférence de roulement sur les estimations de vitesse ne sont pas négligeables. Ainsi, la prise en compte d'une circonférence de roulement théorique de 5,5 m au lieu de 5,35 m peut engendrer une différence de près de 3% sur la vitesse estimée et donc également sur le glissement. Dans la mesure où le glissement, en situation de travail, est généralement inférieur à 15%, il s'agit d'une erreur non négligeable qui ne permet pas d'optimiser la conduite du véhicule.

La détermination de la circonférence de roulement par l’unité de traitement 15 permet à l’inverse de disposer d’une circonférence de roulement correspondant précisément à la configuration actuelle. Par conséquent, l’exploitation ultérieure de cette circonférence de roulement donne également des résultats plus précis. Dans le cadre de l'invention, la circonférence de roulement ainsi déterminée sur le sol 7 considéré comme ferme est utilisée pour déterminer le glissement sur un sol 7 considéré comme peu ferme. La circonférence de roulement déterminée sur sol ferme est donc enregistrée par l’unité de traitement 15 et gardée en mémoire pour une utilisation ultérieur. Il est possible de retenir une valeur moyenne sur une certaine durée afin d’améliorer la représentativité de cette circonférence de roulement.

Ainsi, lorsque le facteur de fermeté est représentatif d'un sol peu ferme sur lequel le pneumatique 1 est susceptible de présenter un glissement, l'unité de traitement 15 détermine (étape S6) le glissement du pneumatique en fonction du premier paramètre KT représentatif d'une durée d'un tour de roue du pneumatique 1 , de la vitesse de translation du véhicule 9 par rapport au sol 7, et d'une circonférence de roulement du pneumatique 1 déterminée précédemment.

Plus précisément, le glissement est déterminé au moyen d’une relation faisant intervenir le premier paramètre KT représentatif d’une durée d’un tour de roue du pneumatique 1, la vitesse de translation du véhicule 9 par rapport au sol, et l'inverse de la circonférence de roulement du pneumatique 1. Typiquement, une expression d'un pourcentage de glissement du pneumatique peut être déterminée selon une relation du type

avec G le glissement, KT le premier paramètre représentatif d'une durée d'un tour de roue du pneumatique 1, V _v la vitesse de translation du véhicule 9 par rapport au sol 7, C _r la circonférence de roulement du pneumatique, et Z un facteur de conversion des unités. Le facteur de conversion est par exemple de 3,6 lorsque le premier paramètre KT est exprimé en secondes, la vitesse de translation V _v en kilomètres par heure et la circonférence de roulement C _r en mètres. La valeur du facteur de conversion Z peut évidemment varier en fonction des unités utilisées.

L'unité de traitement de données 15 peut ainsi déterminer en temps réel le glissement affectant un pneumatique 1, puisqu'il est possible de mettre à jour ce glissement à chaque fois que le premier paramètre KT est déterminé, c’est-à-dire à chaque tour de roue. De plus, en équipant plusieurs pneumatiques 1 d'un véhicule 9, il est possible de déterminer ce glissement pour chaque pneumatique 1 indépendamment les uns des autres. Enfin, la détermination du glissement est très précise.

Les Fig. 9a et 9b montrent des exemples de valeurs prises par le premier paramètre KT représentatif d'une durée d'un tour de roue du pneumatique et par le glissement selon trois configurations de glissement imposé. Les mesures ont été effectuées avec un tracteur dit "maître", piloté à la vitesse GPS de 5 km/h, tractant un tracteur dit "freineur" sur une terre peu ferme (terre Cl). Les mesures sont effectuées pour un pneumatique arrière du tracteur maître présentant une pression interne de 0,8 bar et soumis à une charge de 2245 daN. Les trois configurations de glissement correspondent respectivement à des glissements de 0%, 10% et 20%, qui sont adoptées successivement au cours du même déplacement. La Fig. 9a montre ainsi l’évolution du premier paramètre KT en fonction du temps, et la Fig. 9b montre l’évolution du glissement déterminé à partir du premier paramètre KT en fonction du temps.

Sur la Fig. 9a, les trois ensembles de points de mesure 91, 92, 93 pour le premier paramètre KT font ressortir des valeurs de ce premier paramètre KT de 4,04 s (±0,05), 3,50 s (±0,03), et 3,12 s (±0,04), respectivement. On constate que les valeurs sont nettement différentes et stables, et que le premier paramètre KT diminue bien avec le glissement, traduisant le fait que la roue tourne plus vite (à vitesse de translation égale). Sur la Fig. 9b, les trois ensembles de mesure 95, 96, et 97 pour le glissement, déterminé par le procédé selon l'invention selon les trois configurations susmentionnées. On trouve respectivement un glissement de 0,4% (±1%), de 11,3 % (±1,2%), et de 19,7 % (±1,3%), ce qui correspond correctement aux valeurs de glissement imposées. L'invention permet donc de déterminer précisément le glissement auquel est soumis un pneumatique.

La connaissance du glissement auquel est soumis le pneumatique présente de nombreux avantages. En particulier, le glissement ainsi déterminé peut être utilisé pour piloter le véhicule. Il est par exemple possible de modifier la vitesse du véhicule pour optimiser la traction d'une charge. Il est également possible d'utiliser cette valeur de glissement pour commander le télé-gonflage d'un pneumatique pour adapter la pression interne du pneumatique, afin d’optimiser le compromis traction/consommation. L’estimation précise du glissement permet également de choisir une configuration de travail limitant les dégâts infligés au sol sur lequel roule le véhicule.

En couplant des mesures de glissement avec des données géolocalisations synchrones, il est possible d'établir une cartographie des glissement constatés dans une parcelle, éventuellement couplés avec d'autres caractéristiques du sol. En effet, dans le cas où le véhicule 9 est un tracteur attelé à un engin de travail du sol, le glissement d'un pneumatique 1 dans une parcelle varie en fonction de la nature du sol travaillé, à la fois par les différences de charge et de fermeté. Une telle cartographie peut donc s'avérer utile pour déterminer un aménagement du sol de la parcelle, comme par exemple la mise en place d'un drainage du sol ou un amendement de celui-ci.

L’invention n’est pas limitée au mode de réalisation décrit et représenté aux figures annexées. Des modifications restent possibles, notamment du point de vue de la constitution des divers éléments ou par substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour autant du domaine de protection de l’invention.