Brevet FR2876454A1 — publié le 20060414

L'invention concerne un procédé et un dispositif de localisation de la position droite ou gauche d'une roue de véhicule. De plus en plus de véhicules automobiles possèdent, à des fins de sécurité, des systèmes de surveillance comportant des capteurs montés sur chacune des roues du véhicule, dédiés à la mesure de paramètres, tels que pression ou température des pneumatiques équipant ces roues, et destinés à informer le conducteur de toute variation anormale du paramètre mesuré. Ces systèmes de surveillance sont classiquement dotés d'un capteur monté sur chacune des roues du véhicule et comportant un microprocesseur et un émetteur radiofréquence (ou émetteur RF), et d'une unité centrale de réception des signaux émis par les émetteurs, comportant un calculateur intégrant un récepteur radiofréquence (ou récepteur RF) connecté à une antenne. Un des problèmes que nécessitent de résoudre de tels systèmes de surveillance réside dans l'obligation de devoir associer à chaque signal reçu par le récepteur de l'unité centrale, une information concernant la localisation du capteur et donc de la roue à l'origine de ce signal, cette obligation perdurant pendant la durée de vie du véhicule, c'est à dire devant être respectée même après des changements de roues ou plus simplement des inversions de la position de ces roues. A l'heure actuelle, une première méthode de localisation consiste à utiliser trois antennes basse fréquence positionnées chacune à proximité d'une des roues du véhicule, et à effectuer une procédure de localisation consistant à exciter successivement chacune de ces trois antennes par l'émission d'un champ magnétique basse fréquence. Selon cette procédure, le capteur monté sur la roue située à proximité de l'antenne excitée commande, en réponse et à destination de l'unité centrale, l'émission d'un signal basse fréquence comportant un code d'identification du dit capteur, de sorte que l'excitation successive des trois antennes conduit à la localisation des trois capteurs montés sur les roues jouxtant ces antennes, et par déduction, à la localisation du quatrième capteur. Le principal avantage d'un tel procédé réside dans le fait que la procédure de 30 localisation est très rapide et conduit à une localisation quasi-instantanée après le démarrage du véhicule. Par contre, cette solution impose d'équiper le véhicule de trois antennes avec toutes les sujétions afférentes: câbles de connexion, amplificateurs de commande..., de sorte qu'elle s'avère coûteuse. Afin de limiter le coût requis par la procédure de localisation, une seconde solution mise en oeuvre actuellement consiste, en premier lieu, à réduire à deux le nombre d'antennes, et à positionner ces deux antennes à proximité des deux roues avant, de façon à permettre de localiser les dites deux roues avant, et de différencier ces dernières des deux roues arrière. Cette seconde solution combine, en outre, à l'utilisation des deux antennes, une technique basée sur une méthode statistique consistant à comparer les accélérations des roues en virage, pour opérer une discrimination entre les roues gauches et les roues droites. Du fait de la suppression d'une antenne, cette seconde solution s'avère, tel que précité, moins onéreuse que celle précédemment décrite. Toutefois, cette économie est réalisée au détriment de la rapidité de la procédure de localisation qui s'avère, selon cette seconde solution, relativement longue du fait qu'un temps de roulage conséquent est requis pour réaliser la discrimination gauche/droite. La présente invention vise à pallier l'inconvénient lié à la longueur de la procédure de localisation droite/gauche de la seconde technique cidessus décrite, et a pour principal objectif de fournir un procédé de localisation droite/gauche très performant en terme de réactivité, nécessitant en outre, en vue de sa mise en oeuvre, un matériel d'un prix global de revient et d'installation inférieur au prix global d'une antenne. Un autre objectif de l'invention est de fournir un procédé de localisation permettant, en outre, sans surcoût d'investissement, de déterminer l'état de déplacement d'un véhicule. A cet effet, l'invention vise, en premier lieu, un procédé de localisation de la position droite ou gauche d'une roue de véhicule, selon lequel: - on équipe la dite roue d'un capteur gyroscopique mono axial positionné de façon à mesurer une vitesse angulaire autour d'un axe (x) parallèle à l'axe de rotation (R) de la roue, - on mesure un signal aux bornes du capteur gyroscopique de façon à déterminer, à partir de la valeur du dit signal, le sens de rotation de la roue, - et on déduit de ce sens de rotation et du sens de déplacement du véhicule, la localisation de la position droite ou gauche de la roue. Le principe à la base de l'invention a donc été d'équiper chaque roue à localiser d'un véhicule d'un simple capteur gyroscopique disposé de façon que la valeur du signal aux bornes du dit capteur soit représentative du sens de rotation de la roue, et de déduire de ce sens de rotation la localisation droite/gauche de la dite roue. Selon ce principe, l'invention conduit à une localisation très rapide de la position droite/gauche d'une roue, obtenue dés un roulage à faible vitesse du véhicule. De plus, le prix de revient global (coût et installation) d'un capteur gyroscopique apte à fournir simplement les informations basiques requises par le procédé selon l'invention est inférieur à celui d'une antenne. Selon un mode de mise en oeuvre avantageux de l'invention, on utilise un capteur gyroscopique apte à délivrer un signal de mesure de vitesse angulaire présentant trois niveaux différents, correspondant à des plages de valeurs de mesure de vitesse angulaire représentatives respectivement d'une rotation de la roue selon un premier sens de rotation, d'une absence de rotation de la dite roue, et d'une rotation de cette roue selon un second sens de rotation. Selon ce mode de mise en oeuvre, les performances requises pour le capteur gyroscopique sont très limitées du fait que le procédé selon l'invention nécessite simplement un capteur apte à présenter trois états distincts correspondant chacun à une plage donnée de valeurs de mesure de vitesse angulaire. Ainsi, l'invention ne requiert pas un capteur gyroscopique de haute technologie, mais peut au contraire être mise en oeuvre en utilisant un capteur présentant des performances modestes et par conséquent d'un prix de revient très abordable. De plus, malgré le nombre limité d'informations fournies par un tel capteur gyroscopique, le procédé selon l'invention permet, outre la localisation droite/gauche des roues d'un véhicule, la détermination de l'état de déplacement, à l'arrêt ou en roulage, de ce véhicule. En effet, deux des informations fournies (rotation de la roue dans l'un ou l'autre sens) déterminent directement un état en roulage du véhicule. La troisième information est quant à elle représentative d'un état à l'arrêt du véhicule. En vue de permettre une détection rapide des changements d'état de déplacement des véhicules, et selon un autre mode de mise en oeuvre avantageux de l'invention, on étalonne le capteur gyroscopique de façon que le signal représentatif d'une absence de rotation de la roue corresponde à une plage de valeurs de mesure de vitesse angulaire s'étendant sensiblement entre -500 /s et +500 /s. De telles valeurs conduisent à l'obtention d'un seuil très faible de 30 détermination du roulage du véhicule, de l'ordre de 10 km/h, sans toutefois nécessiter un niveau conséquent de performances du capteur gyroscopique. Par ailleurs, et à des fins d'économie d'énergie, on procède avantageusement, selon l'invention, à une alimentation électrique périodique discontinue du capteur gyroscopique. L'invention s'étend à un dispositif de localisation de la position droite ou gauche d'une roue de véhicule, comprenant, montés sur la dite roue: un capteur gyroscopique mono axial positionné de façon à mesurer une vitesse angulaire autour d'un axe (x) parallèle à l'axe de rotation (R) de la dite roue, - et des moyens de mesure et de traitement d'un signal aux bornes du capteur gyroscopique, aptes à déterminer le sens de rotation de la roue, et à déduire de ce sens de rotation et du sens de déplacement du véhicule, la localisation de la position droite ou gauche de la dite roue. D'autres caractéristiques buts et avantages de l'invention ressortiront de la description détaillée qui suit en référence aux dessins annexés qui en représentent à titre d'exemple non limitatif un mode de réalisation préférentiel. Sur ces dessins: - la figure 1 est une vue en perspective partielle et schématique d'un véhicule équipé d'un dispositif de localisation selon l'invention, - et la figure 2 est un diagramme représentatif du signal aux bornes du capteur gyroscopique. Le dispositif de localisation selon l'invention représenté à titre d'exemple à la 15 figure 1 est destiné à la localisation de la position droite ou gauche d'une roue d'un véhicule. Ce dispositif de localisation est plus spécifiquement destiné à être installé sur des véhicules dotés d'un système de surveillance de la pression des pneus, comportant des boîtiers électroniques 1 montés sur chacune des roues 2 de véhicules 3, intégrant des capteurs dédiés à la mesure de paramètres, tels que pression et/ou température des pneumatiques équipant ces roues 2, et destinés à informer le conducteur de toute variation anormale du paramètre mesuré. A cet effet, et de façon classique, ces boîtiers électroniques 1 renferment, en outre, un microprocesseur 4 de traitement des signaux issus des capteurs de mesure, et un émetteur radiofréquence 5 (ou émetteur RF), pour la transmission des informations vers une unité centrale de traitement montée sur le véhicule 3 (non représentée à la figure 1). Selon l'invention, le dispositif de localisation comprend un capteur gyroscopique mono axial positionné de façon à mesurer une vitesse angulaire autour d'un 30 axe (x) parallèle à l'axe de rotation (R) de la roue 2. Tel que représenté à la figure 2, ce capteur gyroscopique 6 présente une plage de valeurs de mesure de vitesse angulaire s'étendant, en l'exemple, entre -1000 /s et +1000 /s. De plus, ce capteur gyroscopique 6 est étalonné de façon que le signal aux bornes du dit capteur, destiné à être délivré vers le microprocesseur 4, soit égal à : - une valeur voisine de 0 Volt pour une plage de valeurs de mesure de vitesse angulaire comprises entre -1000 /s et -500 /s, - une valeur égale à 2,5 Volts pour une plage de valeurs de mesure de vitesse angulaire comprises entre -500 /s et +500 /s, - et une valeur égale à 5 Volts pour une plage de valeurs de mesure de vitesse angulaire comprises entre +500 /s et +1000 /s. Ces trois niveaux de signaux permettent de transmettre à l'unité centrale du système de surveillance: - d'une part une information sur l'état de déplacement du véhicule 3: É véhicule à l'arrêt lorsque le signal transmis est de 2,5 Volts correspondant à une vitesse du véhicule inférieure à sensiblement 10 km/h, É véhicule en roulage lorsque le signal transmis est de 0 ou 5 Volts, - d'autre part une information sur le sens de rotation de la roue 2 lorsque le véhicule 3 se déplace: valeur du signal transmis soit de 0 Volt, soit de 5 Volts. A partir de ces informations, cette unité centrale est programmée de façon classique pour: - instaurer un des deux modes de fonctionnement du système de surveillance qui se différencient par la fréquence d'émission des signaux issus des boîtiers électroniques 1 en direction de l'unité centrale, et qui sont adaptés pour que cette fréquence d'émission soit réduite dans le mode de fonctionnement correspondant à l'état arrêté du véhicule, - déduire du sens de rotation de la roue 2 et du sens de déplacement du véhicule 3, déterminé par ailleurs par tout procédé connu en soi, la position droite ou gauche de la dite roue. En dernier lieu, le capteur gyroscopique 6 est alimenté électriquement à partir de l'alimentation classiquement intégrée dans le boîtier électronique 1. Toutefois, selon l'invention, on procède à une alimentation électrique périodique discontinue du capteur gyroscopique 6. A titre d'exemple, le capteur gyroscopique 6 peut ainsi être alimenté toutes les 20 secondes pendant une durée de l'ordre de 5 millisecondes permettant de le rendre opérationnel et d'acquérir le signal de mesure. Le dispositif selon l'invention décrit ci-dessus permet donc, moyennant d'intégrer un simple capteur gyroscopique 6 de faible coût dans chaque boîtier électronique 1 embarqué sur une roue 2 de véhicule 3, d'une part de déterminer l'état de déplacement de ce véhicule 3, et d'autre part, lorsque ce véhicule se déplace, de localiser très rapidement, à faible vitesse, la position droite ou gauche de chaque roue 2. REVENDICATIONS 1/ Procédé de localisation de la position droite ou gauche d'une roue (2) de véhicule (3), caractérisé en ce qu'il consiste: - à équiper la dite roue d'un capteur gyroscopique mono axial (6) positionné de façon à mesurer une vitesse angulaire autour d'un axe (x) parallèle à l'axe 5 de rotation (R) de la roue (2), - à mesurer un signal aux bornes du capteur gyroscopique (6) de façon à déterminer, à partir de la valeur du dit signal, le sens de rotation de la roue (2), - et à déduire de ce sens de rotation et du sens de déplacement du véhicule (3), la localisation de la position droite ou gauche de la roue (2). 2/ Procédé de localisation selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'on utilise un capteur gyroscopique (6) apte à délivrer un signal de mesure de vitesse angulaire présentant trois niveaux différents correspondant à des plages de valeurs de mesure de vitesse angulaire représentatives respectivement d'une rotation de la roue selon un premier sens de rotation, d'une absence de rotation de la dite roue, et d'une rotation de cette roue (2) selon un second sens de rotation. 3/ Procédé de localisation selon la revendication 2 caractérisé en ce que l'on étalonne le capteur gyroscopique (6) de façon que le signal représentatif d'une absence de rotation de la roue (2) corresponde à une plage de valeurs de mesure de vitesse angulaire s'étendant sensiblement entre -500 /s et +500 /s. 4/ Procédé de localisation selon l'une des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que l'on procède à une alimentation électrique périodique discontinue du capteur gyroscopique (6). 51 Dispositif de localisation de la position droite ou gauche d'une roue (2) de véhicule (3), caractérisé en ce qu'il comprend, montés sur la dite roue: - un capteur gyroscopique mono axial (6) positionné de façon à mesurer une vitesse angulaire autour d'un axe (x) parallèle à l'axe de rotation (R) de la dite roue, - et des moyens (4) de mesure et de traitement d'un signal aux bornes du capteur gyroscopique (6), aptes à déterminer le sens de rotation de la roue (2), et à déduire de ce sens de rotation et du sens de déplacement du véhicule (3), la localisation de la position droite ou gauche de la dite roue.