Brevet FR2879750A1 — publié le 20060623

La présente invention concerne un procédé de détermination du sens de rotation d'une roue ainsi qu'un dispositif mettant en oeuvre ce procédé. Un tel procédé trouve notamment son application pour réaliser la localisation des roues d'un véhicule équipé d'un système de surveillance de la pression des pneumatiques. De plus en plus de véhicules sont équipés d'un tel système. Un capteur de pression est alors disposé à l'intérieur de chaque pneumatique et chaque capteur communique avec au moins une unité centrale pour transmettre diverses informations, et notamment la pression mesurée. II est nécessaire dans un tel système de pouvoir identifier automatiquement la localisation d'un capteur de pression, c'est-à-dire savoir à chaque fois qu'une information est reçue par l'unité centrale à quelle roue cette information est associée. Les informations concernant la pression des pneus, dans un système de surveillance de pression des pneus, sont généralement envoyées des capteurs situés au niveau des roues vers l'unité centrale par ondes radio. Une antenne fixe par rapport au châssis du véhicule reçoit l'information et la transmet. Certains systèmes de surveillance de pression des pneus prévoient une antenne par roue, et donc par capteur de pression. Dans ce cas, l'identification de la roue se fait par filtrage. Pour une antenne donnée, le signal reçu le plus puissant correspond au capteur de pression le plus proche de l'antenne. La localisation de la roue et du capteur associé se fait donc de cette manière. Toutefois, pour simplifier le système et le rendre plus économique, il est préférable de n'avoir qu'une seule antenne. Lorsqu'un capteur de pression émet alors une information, il faut pouvoir déterminer à quelle roue est associé ce capteur. Pour un véhicule automobile comportant quatre roues, il faut tout d'abord déterminer si le capteur est associé à une roue avant ou à une roue arrière et il faut déterminer si l'information vient d'une roue localisée à droite ou à gauche du véhicule. Le document FR-2 774 178 propose un procédé de localisation et de reconnaissance de la position des roues sur un véhicule automobile. Ce procédé prévoit de définir pour chaque roue une signature de signal émis par le capteur correspondant en fonction de la position de la roue sur le véhicule. Par la suite, pour déterminer la provenance d'un signal, ce dernier est comparé aux signatures mémorisées. Cette procédure est complexe et sa mise en oeuvre est compliquée. Le document EP-1 172 656 révèle un capteur permettant de déterminer le sens de rotation d'une pièce telle par exemple une roue. Ce capteur comprend un premier accéléromètre mesurant selon une première direction et un second accéléromètre mesurant selon une seconde direction. Les accéléromètres sont disposés de telle sorte que leurs directions de mesure ne soient pas parallèles et ne coïncident pas avec l'axe de rotation de la pièce. Le sens de rotation de la pièce est alors déterminé en observant la différence de phase entre les signaux émis par les deux accéléromètres. Ce dispositif présente notamment l'inconvénient qu'il est nécessaire de prévoir deux accéléromètres. Ceci renchérit le coût du capteur utilisé. La présente invention a alors pour but de fournir un procédé permettant de déterminer le sens de rotation d'une roue. Ceci permet alors de déterminer la localisation droite/gauche de cette roue. De préférence, ce procédé sera facile à mettre en oeuvre et ne nécessitera pas la mise en oeuvre de moyens onéreux. À cet effet, l'invention propose Sun procédé de détermination du sens de rotation d'une roue d'un véhicule équipée d'une part d'un accéléromètre disposé de telle sorte que son axe de mesure ne soit pas parallèle à l'axe de rotation de la roue et d'autre part des moyens d'émission d'un signal. Selon l'invention, ce procédé comporte les étapes suivantes: -dans une première position angulaire de la roue, émission d'un signal comportant une information relative à la variation de la mesure de la gravité effectuée par l'accéléromètre, - dans une seconde position angulaire de la roue, distincte de la première position, émission d'un signal comportant une information relative à la variation de la 20 mesure de la gravité effectuée par l'accéléromètre, - mesure d'une grandeur physique représentative de la position angulaire de la roue lors de l'émission de chaque signal, et - corrélation entre la position angulaire de la roue obtenue par la mesure de la grandeur physique et le sens de variation de la gravité pour déterminer le sens de rotation 25 de la roue. Ce procédé permet de déterminer de manière simple le sens de rotation d'une roue sans avoir à mettre en oeuvre des moyens complexes et coûteux. Ce procédé propose en résumé d'émettre deux signaux à des positions angulaires prédéterminées. Ces signaux indiquent les variations du champ de la gravité. En recevant deux signaux successifs, on ne sait pas à quelle position angulaire correspondent les premier et second signaux. Cette ambiguïté est levée grâce à la mesure d'un paramètre dépendant de la position angulaire de la roue. Connaissant alors les variations de la gravité en deux points donnés connus, on peut en déduire le sens de rotation de la roue et par là la localisation droite/gauche de celle-ci (si on sait dans quel sens se déplace le véhicule). Pour obtenir un meilleur signal de l'accéléromètre, l'axe de mesure de l'accéléromètre est orienté avantageusement de manière tangentielle à la rotation de la roue. Pour mieux distinguer les deux positions angulaires auxquelles sont réalisées les émissions, ces deux positions angulaires sont de préférence sensiblement diamétralement opposées l'une par rapport à l'autre. Une forme de réalisation de l'invention propose que l'émission du signal soit réalisée lorsque l'accélération est nulle selon l'axe de mesure de l'accéléromètre. Les émissions de signaux se font alors lorsque l'accéléromètre se trouve sensiblement au point mort haut et au point mort bas de sa trajectoire. Un procédé selon l'invention est par exemple réalisé à chaque démarrage du véhicule. De cette manière, il est possible de détecter si la position des roues a été 10 changée. Dans le cas de la détermination du sens de rotation de plusieurs roues, chaque signal émis comporte avantageusement un identifiant propre à la roue correspondante. Les signaux émis sont par exemple reçus par une unité centrale. Dans ce cas, la grandeur physique mesurée peut être la puissance du signal reçu par cette unité centrale. Lorsque l'unité centrale reçoit les signaux émis par les quatre roues du véhicule, on peut prévoir que préalablement à la mise en oeuvre du procédé un calibrage est réalisé de manière à déterminer huit niveaux de puissance distincts correspondant à deux niveaux de puissance pour chacune des quatre roues. Alors, la puissance du signal reçu peut être utilisée pour déterminer, à l'aide des puissances mémorisées, la localisation et le sens de rotation de la roue correspondant au signal reçu. Une autre forme de réalisation prévoit qu'un capteur de pression est associé à l'accéléromètre, que la grandeur physique mesurée est la pression locale juste avant l'émission du signal et que le signal émis comporte également une information correspondant à la pression mesurée. La présente invention concerne également un dispositif pour la détermination du sens de rotation d'une roue de véhicule, caractérisé en ce qu'il comporte: - un accéléromètre disposé sur la roue du véhicule de telle sorte que l'accéléromètre mesure selon une direction distincte de l'axe de rotation de la roue, - des moyens permettant de déterminer le sens de variation de l'accélération de la gravité sur l'axe de mesure de l'accéléromètre, - des moyens émetteurs pour transmettre un signal indiquant ledit sens de variation, - des moyens de mesure d'une grandeur physique représentative de la 35 position angulaire de la roue lors de l'émission du signal, et - une unité centrale destinée à déterminer le sens de rotation de la roue en fonction des signaux reçus et des résultats obtenus lors de mesure de la grandeur physique. Un tel dispositif permet la mise en oeuvre d'un procédé tel que décrit plus 5 haut. Dans un tel dispositif, lorsque la roue comporte une valve, alors l'accéléromètre est de préférence monté au niveau de cette valve. Dans un dispositif tel que décrit ici, l'unité centrale comprend par exemple des moyens permettant de mesurer la puissance d'un signal reçu. Un dispositif selon l'invention peut comporter en outre un capteur de pression, et l'accéléromètre et le capteur de pression sont par exemple montés au sein d'un même boîtier. Des détails et avantages de la présente invention ressortiront mieux de la description qui suit faite en référence aux dessins schématiques annexés sur lesquels: La figure 1 montre schématiquement un accéléromètre disposé sur une roue dans quatre positions de cette roue, et La figure 2 montre le signal émis par cet accéléromètre selon le sens de rotation de la roue. La figure 1 montre très schématiquement une roue 2 d'un véhicule équipée d'un accéléromètre 4. L'échelle entre la roue 2 et l'accéléromètre 4 n'est pas respectée. En outre, quatre accéléromètres 4 sont représentés sur la roue 2 alors que celle-ci n'en comporte qu'un seul. Cette figure montre en fait les quatre positions principales que peut prendre l'accéléromètre 4 quand la roue 2 tourne. La roue 2 est une roue classique d'un véhicule. Ce dernier est équipé d'un système de surveillance de la pression des pneumatiques. Cette roue 2 comporte donc également un capteur de pression, non représenté, associé à l'accéléromètre 4. Ces éléments, ainsi que d'autres composants électroniques, tels notamment un émetteur de signaux RF (pour Radio Fréquence) sont montés dans un boîtier, lui même fixé à la roue 2. De manière classique, la roue 2 comporte une valve (non représentée) permettant notamment l'introduction d'air dans le pneumatique. Dans la présente forme de réalisation, ledit boîtier (non représenté sur les figures) est monté sur cette valve. II est bien entendu toutefois, que ce boîtier pourrait être fixé en tout endroit approprié de la jante. L'accéléromètre 4 est un accéléromètre de type connu. Tout type d'accéléromètre peut être utilisé ici. Dans le cas présent, pour des raisons de coût, on peut choisir un accéléromètre ne mesurant que selon une seule direction, cette direction de mesure étant symbolisée sur la figure 1 dans chacune des positions représentées par une flèche 6. La référence 6 est également utilisée par la suite pour désigner la direction de mesure de l'accéléromètre 4. Cet accéléromètre 4 est associé ici à des moyens électroniques permettant de déterminer si le résultat de la mesure effectuée par l'accéléromètre est croissant ou bien décroissant. On réalise ici par exemple une dérivation du signal fourni par l'accéléromètre 4. L'accéléromètre 4 est monté sur la roue 2 de telle sorte que sa direction de mesure 6 ne soit pas confondue avec l'axe de rotation de la roue 2. Dans la forme de réalisation préférée représentée à la figure 1, la direction de mesure 6 est tangentielle au mouvement de rotation de la roue 2. Pour chacune des quatre positions de l'accéléromètre 4 représentées sur la figure 1, une flèche 8 verticale représente la gravité terrestre. On remarque alors que pour les positions supérieure et inférieure de l'accélléromètre 4 représentées, la composante de la gravité terrestre sur la direction de mesure 6 est nulle. Pour la position de l'accéléromètre représentée à gauche de la figure 1, l'accéléromètre 4 mesure la totalité de la gravité terrestre et la direction de mesure 6 est orientée dans le même sens que la gravité tandis que pour la position de l'accéléromètre représentée à droite de la figure 1, l'accéléromètre 4 mesure la totalité de la gravité terrestre et la direction de mesure 6 est orientée dans le sens contraire à la graviité. On associe ainsi aux deux positions supérieure et inférieure représentée la mesure 0, à la position représentée à gauche de la figure 1 la valeur +1 et à la position représentée à droite de la figure 1 la valeur -1. Entre ces quatre positions, la composante de la gravité terrestre varie sinusoïdalement sur la direction de mesure 6. Sur chacune des roues du véhicule considéré, l'accéléromètre est monté de la même manière. On peut par exemple prévoir un système de montage par détrompage pour garantir le bon positionnement de l'accéléromètre. Le fait de prévoir le montage de l'accéléromètre 4 sur la valve de la roue 2 facilite sa bonne orientation. Sur la figure 1, on a supposé que lorsque la valve de la roue se trouve face à un observateur, la direction de mesure 6 de l'accéléromètre 4 est orientée tangentiellement par rapport à la roue 2 et vers la droite lorsque la valve se trouve en position basse, à proximité du sol. La figure 2 représente les variations de la mesure de l'accéléromètre 4 selon que la roue 2 tourne dans le sens indiqué par la flèche 10 de la figure 1 ou dans le sens indiqué par la flèche 12 de la figure 1. Le sens de rotation indiqué par la flèche 10 correspond au sens de rotation d'une roue droite du véhicule lorsque celui avance (la valve se trouve face à l'observateur). Dans ce cas, la mesure effectuée par l'accéléromètre varie comme indiqué sur la courbe du haut de la figure 2, la progression sur cette courbe étant indiquée par une flèche 10'. Le sens de rotation indiqué par la flèche 12 correspond au sens de rotation d'une roue gauche du véhicule lorsque celui avance. Dans ce cas, la mesure effectuée par l'accéléromètre varie comme indiqué sur la courbe du haut de la figure 2, la progression sur cette courbe étant indiquée par une flèche 12'. Sur la figure 2, les points des courbes correspondant à la mesure réalisée lorsque l'accéléromètre 4 se trouve au point mort haut sont repérés par la lettre A tandis que les points des courbes correspondant à la mesure réalisée lorsque l'accéléromètre 4 se trouve au point mort bas sont repérés par la lettre B. On remarque ainsi sur les courbes de la figure 2 que pour une roue droite du véhicule, lorsque l'accéléromètre 4 se trouve au point mort haut, le signal mesuré par cet accéléromètre est un signal décroissant tandis que pour la roue gauche ce signal est croissant. De même, pour une roue droite du véhicule, lorsque l'accéléromètre 4 se trouve au point mort bas, le signal mesuré par cet accéléromètre est un signal croissant tandis que pour la roue gauche ce signal est décroissant. Dans une forme de réalisation préférée, l'invention propose, lors d'une détermination de la position droite/gauche d'une roue, d'émettre un signal (symbolisé sur la figure 2 par une flèche en forme d'éclair) lorsque la mesure réalisée par l'accéléromètre passe par O. Le signal émis comporte alors un code identifiant ID correspondant à la roue concernée ainsi qu'une indication, symbolisée par une flèche montante ou descendante, indiquant le sens de variation de la mesure effectuée par l'accéléromètre. Cette dernière information peut être codée par exemple sur un bit. Une unité centrale (non représentée) reçoit ce signal. Pour que cette unité centrale puisse déterminer si le signal reçu émane d'une roue gauche ou d'une roue droite, il suffit de déterminer si le signal a été émis lorsque l'accéléromètre 4 se trouvait au point mort haut ou au point mort bas. Une forme de réalisation de l'invention prévoit d'obtenir cette information en analysant la puissance du signal reçu par l'unité centrale. Étant donné que les obstacles (notamment métalliques) se trouvant entre le point mort A haut d'une roue et l'antenne de l'unité centrale ne sont pas les mêmes que ceux entre le point mort bas B de cette même roue et ladite antenne, l'atténuation d'un même signal émis à partir du point mort haut d'une roue et du point mort bas de cette même roue n'est pas la même. La puissance du signal reçu par l'unité centrale reflète la variation de cette atténuation. Ainsi selon la puissance du signal reçu, on peut déterminer si le signal a été émis depuis un point mort haut A ou depuis un point mort bas B. Ceci est matérialisé sur la figure 2 par une flèche d'émission plus épaisse en B qu'en A. Différentes variantes de procédé peuvent être envisagées ici. On peut par exemple déterminer au préalable huit niveaux de puissance distincts, deux niveaux pour chacune des quatre roues. De cette manière, en mesurant la puissance moyenne de plusieurs signaux identiques (même identifiant et même sens de variation de la composante de la gravité) reçus successivement, on peut déterminer à quelle position les signaux ont été émis, c'est-à-dire à partir de quelle roue et également à partir du point mort haut ou du point mort bas. Il est également envisageable de déterminer le sens de rotation d'une roue, et donc sa localisation droite/gauche (on suppose ici que le véhicule avance), en analysant la puissance de deux signaux successifs qui auront un même identifiant ID mais des sens de variation différents. En général, le signal correspondant au point mort haut est plus atténué (donc moins puissant) que celui correspondant au point mort bas. En comparant les deux puissances, on peut ainsi déterminer la position correspondant à chacune des émissions. Bien entendu, pour chaque véhicule et chaque roue de ce véhicule, on détermine au préalable les variations de puissance entre les émissions correspondant aux points morts haut et celles correspondant aux points morts bas. Il est possible de prévoir un apprentissage des différentes puissances, ou variation de puissances, des signaux reçus par l'unité centrale lors de la fabrication du véhicule. Un tel apprentissage peut avoir lieu lors des tests de roulage qui sont réalisés généralement en fin de chaîne de montage des véhicules automobiles. Dans l'exemple ci-dessus, on utilise la puissance du signal reçu pour déterminer si un signal a été émis depuis un point mort bas ou un point mort haut de la roue. Une autre grandeur physique peut être utilisée pour déterminer la position de l'accéléromètre lors de l'émission. Comme indiqué plus haut, une application du procédé de détermination du sens de rotation d'une roue concerne les systèmes de surveillance de la pression des pneumatiques. Dans un tel cas, l'accéléromètre 4 décrit plus haut est associé, comme également décrit, à un capteur de pression qui est placé dans le pneumatique correspondant. Dans un pneumatique d'une roue d'un véhicule, lorsque ce dernier roule, la pression n'est pas uniforme. Cette pression est légèrement plus importante au point mort bas, où l'air est comprimé du fait de l'écrasement du pneumatique, qu'au point mort haut. La présente invention propose alors de mesurer la pression dans le pneumatique lors de l'émission du signal RF. Le résultat de la mesure effectuée est alors joint au signal émis. L'unité centrale qui reçoit le signal peut ainsi déterminer si ce signal a été émis alors que le capteur se trouvait au point mort haut ou au point mort bas. Dans le présent exemple illustratif, on suppose l'accéléromètre monté comme décrit plus haut en référence à la figure 1. Un premier signal est émis lorsque l'accéléromètre 4 mesure une accélération nulle. Cet accéléromètre 4 se trouve donc au point mort haut ou au point mort bas. De même un second signal est émis lors de la mesure nulle suivante de l'accéléromètre. Ces deux signaux contiennent le même identifiant ID. Le premier signal indique que l'accélération mesurée est décroissante tandis que le second signal indique une accélération croissante. Les signaux comportent aussi une indication de pression. Dans le présent exemple on suppose que la première pression mesurée est inférieure à la seconde. On sait alors que le premier signal a été émis depuis le point mort haut. Compte tenu de la décroissance du signal de l'accéléromètre au point mort haut, la courbe de signal de l'accéléromètre correspond à la première courbe de la figure 2 et le sens de rotation de la roue est celui correspondant à la flèche 10. La roue concernée est donc une roue droite. L'homme du métier déduira aisément de ce raisonnement comment analyser les différents résultats de mesure d'accélération et de pression pour déterminer le sens de rotation de la roue correspondante et donc aussi sa localisation droite/gauche. La détermination de la localisation droite/gauche des roues peut être par exemple réalisée à chaque démarrage du véhicule. Pour être sûr que le véhicule se déplace en marche avant, cette détermination peut être par exemple mise en oeuvre uniquement à partir d'un seuil de vitesse prédéterminé. Comme il ressort de ce qui précède, la présente invention peut être mise en oeuvre avec un dispositif très simple. Il suffit d'associer à un capteur de pression un accéléromètre mesurant dans une seule direction. Des moyens électroniques simples utilisés pour analyser le signal de l'accéléromètre et pour interpréter les signaux reçus permettent alors de déterminer le sens de rotation de la roue et donc sa localisation droite/gauche. De plus, la mise en oeuvre du procédé est simple et ne nécessite pas de réglages complexes. Dans le procédé décrit ci-dessus, des signaux donnant une information sur la mesure réalisée par l'accéléromètre sont émis en deux points distincts, déterminés à l'avance et correspondant chacun à une position angulaire donnée de la roue. Pour déterminer alors le sens de rotation de la roue, une grandeur physique est mesurée. Cette grandeur physique est représentative de la position angulaire de la roue. La présente invention ne se limite pas aux formes de réalisation préférentielles décrites ci-dessus à titre d'exemples non limitatifs de procédé et de dispositif. Elle concerne également toutes les variantes à la portée de l'homme du métier dans le cadre des revendications ci-après. REVENDICATIONS 1. Procédé de détermination du sens de rotation d'une roue (2) d'un véhicule équipée d'une part d'un accéléromètre (4) disposé de telle sorte que son axe de mesure (6) ne soit pas parallèle à l'axe de rotation de la roue (2) et d'autre part des moyens d'émission d'un signal, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes: - dans une première position angulaire de la roue (2), émission d'un signal comportant une information relative à la variation de la mesure de la gravité effectuée par l'accéléromètre (4), - dans une seconde position angulaire de la roue (2), distincte de la première position, émission d'un signal comportant une information relative à la variation de la 10 mesure de la gravité effectuée par l'accéléromètre (4), - mesure d'une grandeur physique représentative de la position angulaire de la roue (2) lors de l'émission de chaque signal, et - corrélation entre la position angulaire de la roue (2) obtenue par la mesure de la grandeur physique et le sens de variation de la gravité pour déterminer le sens de 15 rotation de la roue. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'axe de mesure de l'accéléromètre 4 est orienté de manière tangentielle à la rotation de la roue (2). 3. Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les émissions sont réalisées dans deux positions angulaires qui sont sensiblement diamétralement opposées l'une par rapport à l'autre. 4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'émission du signal est réalisée lorsque l'accélération est nulle selon l'axe de mesure (6) de l'accéléromètre. 5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il est 25 réalisé à chaque démarrage du véhicule. 6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que chaque signal émis comporte également un identifiant (ID) propre à la roue correspondante. 7. Procédé selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les signaux émis sont reçus par une unité centrale, et en ce que la grandeur physique mesurée est la puissance du signal reçu par cette unité centrale. 8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'unité centrale reçoit les signaux émis par les quatre roues (2) du véhicule, en ce que préalablement à la mise en oeuvre du procédé un calibrage est réalisé de manière à déterminer huit niveaux de puissance distincts correspondant à deux niveaux de puissance pour chacune des quatre roues, et en ce que la puissance du signal reçu est alors utilisée pour déterminer, à l'aide des puissances mémorisées, la localisation et le sens de rotation de la roue correspondant au signal reçu. 9. Procédé selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'un capteur de pression est associé à l'accéléromètre (4), en ce que la grandeur physique mesurée est la pression locale juste avant l'émission du signal, et en ce que le signal émis comporte également une information correspondant à la pression mesurée. 10. Dispositif pour la détermination du sens de rotation d'une roue (2) de véhicule, caractérisé en ce qu'il comporte: - un accéléromètre (4) disposé sur la roue (2) du véhicule de telle sorte que 10 l'accéléromètre mesure selon une direction distincte de l'axe de rotation de la roue, - des moyens permettant de déterminer le sens de variation de l'accélération de la gravité sur l'axe de mesure de l'accéléromètre, - des moyens émetteurs pour transmettre un signal indiquant ledit sens de variation, - des moyens de mesure d'une grandeur physique représentative de la position angulaire de la roue lors de l'émission du signal, et - une unité centrale destinée à déterminer le sens de rotation de la roue en fonction des signaux reçus et des résultats obtenus lors de mesure de la grandeur physique. 11. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que la roue (2) comporte une valve, et en ce que l'accéléromètre (4) est monté au niveau de cette valve. 12. Dispositif selon l'une des revendications 10 ou 11, caractérisé en ce que l'unité centrale comprend des moyens permettant de mesurer la puissance d'un signal reçu. 13. Dispositif selon l'une des revendications 10 à 12, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un capteur de pression, et en ce que l'accéléromètre (4) et le capteur de pression sont montés au sein d'un même boîtier.