La présente invention se rapporte au domaine technique de la mesu re du signal et trouve son application préférentiellement dans le domaine des capteu rs de vitesse de rotation de roues, notamment d'un véhicu le automobile.

En effet de tels capteu rs sont composés d'u ne roue dite d'impu lsion, ou cible, rel iée au moyeu de roue, et d'u n élément fixe disposé en vis-à-vis d'éléments spécifiques de la roue d'impu lsion. La roue d'impulsion peut se présenter sous la forme d'un anneau mu ltipolaire présentant une succession d'aimants orientés en sens opposé, le capteu r disposant alors, par son élément fixe, de moyens de détection de la variation du champ magnétique, se trad uisant par u n signal sinusoïdal qui peut être transformé en signal carré par l'électronique du capteur. Un autre capteu r peut être une roue d'impulsion crantée disposée à faible distance d'un élément fixe, ce dernier présentant u n enrou lement et des aimants, de sorte q ue le crantage de la roue modifie le champ magnétique qui induit alors une tension alternative dans l'enroulement. De même, ce sig nal peut être transformé en u n signal carré.

D'autres capteurs, de type optique, sont également concernés par la présente invention .

La figu re 1 présente ainsi de tels capteurs. Pou r des soucis de clarté, le crantage représenté ill ustre une dent de la roue, qui peut être, selon le type de capteu r utilisé, une dent physique ou u n dipôle orienté dans un sens précis (u n pôle nord par exemple).

Ainsi, lorsq u'u ne dent 1 d'u ne roue 2 liée au moyeu d'une roue de véhicu le (non représenté) passe devant un capteu r 4, ce dernier délivre, après traitement, un signal carré, de période N*T, où N est le nombre de dents écartées les unes des autres d'un angle a, et T la durée entre deux fronts montants du signal. La fréquence Ω de rotation de la roue est liée à la fréquence du signal par la formule : Ω = 2π/(Ν*Τ). Sur la figure 1 sont représentés deux signaux correspondant à deux vitesses de rotation Ωι et Ω ₂ . Cette figure montre bien que la période, représentée par ΤΊ pour la vitesse Ωι et T ₂ pour la vitesse Ω ₂ est variable selon la vitesse de rotation de la roue. On dit alors que le signal de vitesse, tel qu'issu du capteur par l'information T, est à pas variable.

De tels capteurs sont donc dits « événementiels », puisque les signaux sont générés lorsqu'un événement se produit, à savoir le passage de la dent devant le capteur. Le pas d'échantillonnage est alors variable. Toutefois, l'utilisation de tels signaux se heurte à une difficulté lorsqu'ils doivent être traités et analysés par un calculateur qui opère sur des signaux échantillonnés régulièrement. Il y a alors la nécessité d'effectuer un ré-échantillonnage des signaux événementiels vers des signaux à pas fixe. La présente invention s'inscrit donc dans ce contexte et vise ainsi à présenter une méthode permettant le passage d'un signal événementiel, notamment un signal de vitesse angulaire d'une roue, et plus particulièrement d'une roue d'un véhicule, à un signal régulièrement échantillonné. II est connu d'utiliser des méthodes d'interpolation d'un graphe y(x), où la connaissance d'un certain nombre de valeurs yi(xi) entre deux bornes x _m et x _M , permet d'élaborer une fonction la plus représentative des couples y(x) pour calculer une valeur de y pour une valeur de x comprise entre x _m et x _M et différente des couples y(x) disponibles. La fonction d'interpolation peut être linéaire ou polynomiale, les paramètres du polynôme pouvant être ajustés à chaque réception d'u n échantillon, ou par blocs. La méthode des moindres carrés récursive peut être utilisée pour déterminer les paramètres du polynôme.

Il est également connu des méthodes d'extrapolation, qu i permettent de déterminer des couples y(x) pou r des valeu rs de x qui sont en dehors de l'interval le [x _m et x _M ] . Ces méthodes sont généralement utilisées pour déterminer des cou ples y(x) où x est supérieu r à la valeu r x _M , en admettant la val id ité de la tendance au- delà de x _M , tendance définie par la courbe d'ajustement, qu i peut être basée su r des méthodes similaires aux méthodes d'interpolation.

Ces méthodes d'interpolation ou d'extrapolation présentent toutefois des imprécisions liées à la loi utilisée, et une certaine détérioration dans certaines conditions, et peuvent également être confrontées au phénomène de Ru nge, où la fonction polynomiale n'est pas stable et l'est d'autant moins que le nombre de points de mesu res augmente. Par ailleu rs, si ces méthodes s'avèrent plutôt bien adaptées à la connaissance de cou ples y(x) où les différentes valeurs de x sont rég ulières, lorsque l'espacement entre ces valeurs fl uctue, ces méthodes sont plus difficiles à mettre en œuvre.

La présente invention vise ainsi à proposer une estimation d'une valeu r yj(xj) d'un signal y d'u n capteu r à l'instant x _{J ;} à partir de la connaissance des cou ples yi(Xi) antérieu rs et postérieurs à x _{J ;} les d ifférentes valeurs de x, n'étant pas régul ièrement espacées.

La présente invention est plus particul ièrement dédiée à u n capteu r de vitesse de rotation d'u ne roue d'un véhicule automobile, qui délivre des impulsions dont la fréquence dépend de la vitesse du véhicule, et pour lequel il est souhaité d'avoir une estimation de la vitesse à une fréquence fixe, en adéquation avec les contraintes du calculateur du véhicule. La présente invention est atteinte à l'aide Méthode d'estimation d'une valeur y _j (x _j ) d'un signal yi(Xi) asynchrone issu d'un capteur à l'instant x _J; à partir de la connaissance des couples yi(Xi) et y _i+ i(x _i+ i) respectivement immédiatement antérieur et postérieur à x _J; les différentes valeurs de x, n'étant pas régulièrement espacées, les différentes valeurs de Xj correspondent à un signal synchrone à pas T _e , correspondant à une fréquence d'échantillonnage prédéterminée, à l'aide de la méthode des moindre carrés récursive appliquée aux valeurs yi(Xi) et y _i+ i(x _i+ i).

La présente invention trouve son application dans les signaux issus d'un capteur de vitesse de roue d'un véhicule.

La présente invention vise également un dispositif de transformation d'un signal asynchrone issu d'un capteur en un signal synchrone, caractérisé en ce qu'il utilise une méthode d'estimation selon l'une des caractéristiques précédentes. Selon une mise en œuvre préférée de l'invention, le signal est issu d'un capteur de vitesse monté sur une roue, ledit capteur comportant une partie mobile liée à la roue, se présentant sous la forme d'une roue d'impulsions comportant des éléments spécifiques régulièrement répartis, ainsi qu'une partie fixe disposée en vis-à-vis desdits éléments spécifiques, ladite partie fixe délivrant un signal au passage des éléments spécifiques.

La présente invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui va suivre, en référence aux figures annexées, parmi lesquelles : la figure 1 est une vue schématisée d'un capteur de vitesse de roue, la figure 2 illustre la mise en œuvre de l'invention sur un signal donné. Selon un exemple de mise en œuvre de l'invention, les capteurs de vitesse sont issus du dispositif ABS (pour « Anti-lock Braking System ») équipant les roues, ou certaines des roues, d'un véhicule automobile. Ces capteurs comportent une roue d'impulsion à 48 dents, ainsi qu'un élément fixe sensible, non représenté. Tout autre nombre de dents peut être envisagé dans le cadre de la présente invention.

Comme il a été précisé précédemment, les signaux issus de tels capteurs présentent une période d'échantillonnage dépendant de la vitesse instantanée de rotation des roues, qui est donc très fluctuante en situation de roulage du véhicule. On observe donc une variation de la période d'échantillonnage.

De tels signaux étant acheminés vers un calculateur 4 d'un microprocesseur, la présente invention se propose de transformer les données correspondant à un échantillonnage événementiel en des données correspondant à un échantillonnage temporel selon un pas fixe d'échantillonnage T _e . Le système étant supposé être implanté dans un microprocesseur automobile, l'usage de la mémoire sera limité autant que possible, tout comme la complexité informatique. Des compteurs ayant une période d'horloge T _h assez faible, de l'ordre de 0,1 ms s'incrémentent périodiquement pour donner le temps qui s'est écoulé entre deux fronts montants. Les différents temps At _k écoulés entre deux fronts successifs, à l'instant k et à l'instant k+1 sont enregistrés. La vitesse est déduite à partir des At _k .

La figure 2 illustre ces considérations. Elle représente le signal y de la vitesse aux différents instants t _k , les At _k permettant d'estimer la vitesse instantanée. La courbe y représentée est la courbe réelle, pour faciliter la compréhension de l'invention.

Par exemple At ₃ =t ₃ -t ₂ . Le graphe montre bien qu'un At _k faible correspond à une vitesse élevée, et que ces At _k sont irréguliers et ne correspondent pas à une fréquence régulière d'échantillonnage selon un pas T _e . Ces At _k ont été volontairement exagérés pour la compréhension de l'invention.

Les At _k arrivant à une fréquence très élevée et variable, il faut donc essayer de réduire la complexité en utilisant une fréquence d'échantillonnage T _e fixe et réduite. L'objectif est de trouver une routine d'interpolation efficace du point de vue calcul et qui répond à certaines spécifications particulières en termes de fréquence d'échantillonnage, de récursivité des calculs et de précision.

L'idée consiste à écrire la vitesse aux instants k et k+1 selon :

Ω* ₊₁ = Ω, + (t _k+l - ΐ,)θ _λ =θ _λ (\ + At _k+l ) + θ ₂ .

Soit, en écriture matricielle En considérant le pas fixe T _e de la fréq uence d'échantillonnage souhaitée, on cherche à dédu ire la valeu r de la vitesse à un instant nT _e (n éta nt entier), en connaissant les vitesses Ωι< et Q _k+ i , qui sont les valeurs encadrant temporellement la valeu r de nT _e . Concrètement, sur la figu re 2, on cherche à dédu ire la valeu r de vitesse à l'instant t ₀ + T _e , en connaissant t ₅ et t ₆ , pu is à dédu ire la valeur de vitesse à l'instant t ₀ + 2T _e , en connaissant t ₉ et ti ₀ .

1 1

Soit φ , alors d'après la méthode d'inversion par

\ + At k+l

les moindres carrés, on peut écrire

L'écritu re de θ ι et θ ₂ étant déterminée, on calcu le alors la vitesse Ω _η τε à l'instant nT _e par la formule :

Ainsi, la détermination de la vitesse à u n instant nT _e nécessite d'attendre une valeu r obtenue immédiatement après cet instant, pou r estimer la vitesse à un instant donc antérieur. Ce léger décalage temporel n'est toutefois pas sig nificatif dans l'utilisation q ui est faite de cette valeu r de vitesse, et n'entraîne pas de conséquences pour les différentes lois de commande ou de contrôle du véhicule.

Cette solution offre u ne meilleu re robustesse que les méthodes d'interpolation, tout en restant moins complexe.

Par extension, cette méthode pourrait être appliquée à toute chaîne d'estimation d'un sig nal à période fixe et constante, à partir d'un signal asynchrone.