Brevet FR2914472A1 — publié le 20081003

L'invention concerne un procédé et un dispositif de localisation de chacune des roues d'une paire de roues jumelées montées sur une des extrémités d'un essieu 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'une part, de boîtiers électroniques montés sur chacune des roues du véhicule, et intégrant, outre les capteurs précités, un microprocesseur et un émetteur radiofréquence, et d'autre part, d'une unité centrale de réception des signaux émis par les émetteurs, comportant un calculateur intégrant un récepteur radiofréquence 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 boîtier électronique 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 méthode classique de localisation de roues sur un véhicule à deux essieux et quatre roues 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 boîtier électronique 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 d'identification comportant un code d'identification du dit boîtier électronique, de sorte que l'excitation successive des trois antennes conduit à la localisation des trois boîtiers électroniques montés sur les roues jouxtant ces antennes, et par déduction, à la localisation du quatrième boîtier électronique. Le principal avantage d'un tel procédé réside dans le fait que la procédure de localisation est très rapide et conduit à une localisation quasi-instantanée après le démarrage du véhicule. Par contre, ce procédé de localisation ne permet pas de discriminer les roues 35 jumelées de véhicules équipées d'essieux à quatre roues. 2 La présente invention vise à pallier cet inconvénient et a pour principal objectif de fournir un procédé de localisation permettant, pour un coût équivalent au coût de mise en oeuvre d'un procédé de localisation de roues d'essieux à deux roues, de localiser chacune des roues de paires de roues jumelées équipant des essieux à quatre roues. A cet effet, l'invention vise, en premier lieu, un procédé de localisation de chacune des roues d'une paire de roues jumelées montées sur une des extrémités d'un essieu de véhicule d'axe de rotation (R), consistant : • à équiper chaque roue jumelée d'une antenne réceptrice électromagnétique et de moyens de mesure du champ électromagnétique reçu par la dite 10 antenne réceptrice, • à doter les roues jumelées de moyens de blocage relatif en rotation des deux roues jumelées adaptés pour permettre d'obtenir, après montage des dites roues sur l'essieu, et dans un plan orthogonal à l'axe de rotation (R), un décalage d'un angle (ci) prédéterminé, tel que (ci) différent de 0 et 180 , entre les antennes réceptrices équipant 15 les dites deux roues jumelées, • à équiper le véhicule d'une source d'émission d'un signal électromagnétique fixe par rapport aux deux roues jumelées, la dite source étant disposée et présentant une puissance adaptée pour générer un champ électromagnétique couvrant une zone traversée par les antennes réceptrices équipant chacune des roues jumelées 20 lors de la rotation des dites roues, • et à mesurer le champ électromagnétique reçu par chacune des antennes réceptrices lors de l'activation de la source d'émission, de façon à déduire de l'analyse du décalage temporel entre les variations des deux champs électromagnétiques mesurés, la localisation de chacune des roues jumelées. 25 Le principe de l'invention a donc été de décaler d'un angle prédéterminé (ci) les antennes réceptrices équipant deux roues jumelées, de sorte que les dites antennes parviennent dans la zone de couverture d'une source d'émission unique avec un décalage temporel fonction de la valeur de cet angle (a). Le champ électromagnétique reçu par chacune des antennes réceptrices 30 subissant une augmentation notable lorsque cette dernière pénètre dans la zone de couverture de la source d'émission, le principe de l'invention permet ainsi, par le biais d'une simple analyse du décalage temporel entre les variations des deux champs électromagnétiques mesurés, et en connaissance de la valeur de l'angle (a), de déterminer la localisation de chacune des deux roues jumelées. 35 De plus, cette localisation requiert une seule source d'émission au niveau de chaque extrémité d'un essieu, et une antenne réceptrice embarquée dans chaque roue jumelée, et s'avère donc d'un coût de revient comparable à celui d'un dispositif de localisation de roues d'essieux à deux roues. L'invention s'étend à un dispositif de localisation de chacune des roues d'une paire de roues jumelées, comprenant : • adaptée pour équiper chaque roue jumelée, une antenne réceptrice électromagnétique et des moyens de mesure du champ électromagnétique reçu par la dite antenne réceptrice, • des moyens de blocage relatif en rotation des deux roues jumelées adaptés pour permettre d'obtenir, après montage des dites roues sur l'essieu, et dans un plan orthogonal à leur axe de rotation (R), un décalage d'un angle (a) prédéterminé, tel que (a) différent de 0 et 180 , entre les antennes réceptrices équipant les dites deux roues jumelées, • adaptée pour être montée fixe sur le véhicule par rapport aux deux roues jumelées, une source d'émission d'un signal électromagnétique disposée et présentant une puissance adaptée pour générer un champ électromagnétique couvrant une zone traversée par les antennes réceptrices équipant chacune des roues jumelées lors de la rotation des dites roues, • et des moyens d'analyse du champ électromagnétique mesuré aux bornes de chacune des antennes réceptrices, adaptés pour permettre de déduire du décalage temporel entre les variations des deux champs électromagnétiques mesurés, la localisation de chacune des roues jumelées. Selon un mode de mise en oeuvre avantageux de l'invention, la source d'émission du signal électromagnétique et les antennes réceptrices consistent respectivement en une antenne émettrice et en des antennes réceptrices du type antennes basse fréquence LF. De plus, les moyens de blocage relatif en rotation des deux roues jumelées sont adaptés pour définir un décalage d'un angle (ci) compris entre 45 et 90 entre les antennes réceptrices équipant les dites deux roues jumelées, cette valeur étant notamment ajustable en fonction des caractéristiques de l'antenne émettrice. A titre d'exemple d'application, le dispositif selon l'invention vise notamment la localisation de roues jumelées comportant des jantes identiques dotées d'un moyeu doté d'une face plane d'assemblage adaptée pour permettre de monter les dites roues jumelées dans une position inversée dans laquelle leurs faces planes d'assemblage sont au contact l'une de l'autre. Pour cette application, les moyens de blocage relatif en rotation des deux roues jumelées sont avantageusement de type mécanique et comprennent, ménagés sur chaque face plane d'assemblage du moyeu, et à une même distance de l'axe de rotation (R): • au moins un bossage en saillie par rapport à la dite face d'assemblage, • et pour chaque bossage, un évidement de forme adaptée pour loger le dit 5 bossage, décalé d'un angle (a) par rapport à la position de ce bossage. 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 a est une vue de dessus schématique d'un véhicule doté d'un 10 essieu arrière à quatre roues, équipé d'un système de surveillance associé à un dispositif selon l'invention de localisation des roues montées sur le dit véhicule, - la figure 1 b est une vue de détail schématique en perspective représentant une portion d'une des roues jumelées de ce véhicule ainsi que le boîtier électronique équipant cette dernière, 15 - la figure 2 est une vue de face d'une jante pour roue jumelée dotée de moyens de blocage relatif en translation conformes à l'invention, - la figure 3 est une coupe schématique, par un plan de symétrie vertical, d'une extrémité d'un essieu équipée de deux roues jumelées associées à des moyens de localisation selon l'invention, 20 - les figures 4a et 4b sont deux graphiques représentatifs les champs électromagnétiques respectifs mesurés aux bornes d'antennes réceptrices équipant deux roues jumelées, - et les figure 4c et 4d représentent les signaux délivrés, à destination d'une unité centrale montée sur un véhicule, à partir de deux boîtiers électroniques 25 montés sur deux roues jumelées équipées de moyens de localisation selon l'invention. Le dispositif de localisation selon l'invention représenté à titre d'exemple aux figures la et 1 b est destiné à la localisation de la position des roues d'un véhicule V comportant un essieu avant à deux roues, une roue avant gauche 1 et une roue avant droite 2, et un essieu arrière à quatre roues, deux roues jumelées gauche 3, 4 et deux 30 roues jumelées droite 5, 6. Ce dispositif de localisation est plus spécifiquement destiné à être installé sur des véhicules V dotés d'un système de surveillance comportant classiquement, en premier lieu, associé à chaque roue 1-6, un boîtier électronique 7-12, par exemple solidarisé sur la jante, telle que J3, J4 (figure lb), de la dite roue, de façon à être 35 positionné à l'intérieur de l'enveloppe du pneumatique. Chacun de ces boîtiers électroniques 7-12 intègre, par exemple et en premier lieu, des capteurs tels que 17 dédiés à la mesure de paramètres, tels que pression et/ou température du pneumatique, connectés à une unité de calcul à microprocesseur 18 alimentée électriquement au moyen d'une pile-bouton 19, et reliée à un émetteur RF 20 connecté à une antenne radiofréquence RF 21. Le système de surveillance comprend, également, un calculateur centralisé ou unité centrale 13 situé dans le véhicule V, comportant un microprocesseur et intégrant un récepteur RF apte à recevoir les signaux émis par chacun des émetteurs 20 des boîtiers électroniques 7-12. De façon usuelle, un tel système de surveillance et notamment son unité centrale 13 sont conçus de façon à informer le conducteur de toute variation anormale 10 des paramètres mesurés par les capteurs 17 associés aux roues 1-6. Le dispositif de localisation comprend, quant à lui, de façon spécifique, trois antennes émettrices basse fréquence LF 14-16 connectées à l'unité centrale 13 et consistant respectivement en : • une antenne 14 disposée à proximité d'une des roues avant, en l'exemple 15 la roue avant gauche 1, • une antenne 15 disposée à proximité de la paire de roues jumelées gauche 3-4, à égale distance des dites roues jumelées, de façon à générer un champ électromagnétique couvrant une zone traversée par les boîtiers électroniques 9, 10 équipant chacune de ces roues jumelées lors de la rotation de ces dernières, 20 • et une antenne 16 disposée à proximité de la paire de roues jumelées droite 5-6, à égale distance des dites roues jumelées, de façon à générer un champ électromagnétique couvrant une zone traversée par les boîtiers électroniques 11, 12 équipant chacune de ces roues jumelées lors de la rotation de ces dernières. Le dispositif de localisation comprend également, intégrés dans chaque boîtier 25 électronique auquel est associé une antenne émettrice 14-16, soit en l'exemple les boîtiers électroniques 7 et 9-12, une antenne réceptrice basse fréquence LF 22 reliée à l'unité de calcul 18 par l'intermédiaire de moyens d'amplification et de mise en forme 23 du signal délivré par la dite antenne réceptrice, représentatif du champ électromagnétique reçu par cette dernière. 30 De plus (figure 3), le dispositif de localisation comporte également des moyens de blocage relatif en rotation des deux roues jumelées 3-4, 5-6 formant chaque paire de roue jumelées, adaptés pour permettre d'obtenir, après montage des dites roues sur la fusée F d'un essieu E, et dans un plan orthogonal à l'axe de rotation (R) du dit essieu, un décalage d'un angle a prédéterminé, égal à 90 en l'exemple représenté aux 35 figures 2 et 3, entre les boîtiers électroniques 9-10, 11-12 équipant les dites deux roues jumelées, et donc entre les antennes réceptrices 22 intégrées dans les dits boîtiers électroniques. Selon l'exemple représenté aux figures 2 et 3, les roues jumelées 3-4 et 5-6 comportent des jantes classiques identiques, telles que J3, J4, pourvues d'un moyeu M doté d'une face plane d'assemblage 24 percée d'orifices 25 aptes à loger chacun un goujon 26 solidaire de la fusée F, et adaptée pour permettre : • de monter deux roues jumelées 3-4, 56 dans une position inversée l'une par rapport à l'autre, dans laquelle leurs faces planes d'assemblage 24 sont au contact l'une de l'autre, • et de bloquer cette paire de roues jumelées ainsi accolées par leurs faces d'assemblage 24, au moyen d'écrous 31 vissés sur les goujons 26. Ce blocage est effectué de tel sorte que les boîtiers électroniques 9, 10 fassent un angle a prédéterminé entre eux (dans l'exemple cet angle est de 90 ). Dans ces conditions, les moyens de blocage relatif en rotation associés, selon l'invention, aux roues jumelées 3-4, 5-6 sont avantageusement de type mécanique et comprennent, ménagés sur chaque face plane d'assemblage 24 du moyeu M : • deux bossages 27, 28 en saillie par rapport à la face d'assemblage 24, alignés selon un même axe diamétral, symétriquement de part et d'autre de l'axe de rotation (R), • et deux évidements 29, 30 disposés et de forme adaptée pour loger chacun un bossage 27, 28, les dits évidements étant alignés selon un même axe diamétral décalé d'un angle a = 90 par rapport à l'axe diamétral des dits bossages. Grâce à ces dispositions, et tel que représenté à la figure 3, le montage sur un essieu E de deux jantes J3, J4 identiques (à savoir deux jantes équipées d'un boîtier électronique 9, 10 fixé dans une position fixe sur la circonférence de chacune des dites jantes, tel qu'un boîtier électronique solidaire de la valve du pneumatique), conduit à décaler physiquement de 90 les dits boîtiers électroniques. La conséquence directe de ce décalage physique consiste, tel que représenté aux figures 4a et 4b, dans un décalage temporel, fonction de la valeur de l'angle a, entre les variations des champs électromagnétiques mesurés par les antennes réceptrices 22 intégrées dans les deux boîtiers électroniques ainsi décalés, les dites variations résultant de la pénétration de chacune des dites antennes réceptrices dans la zone couverture de l'antenne émettrice 15, 16. Selon l'invention, l'information relative à ce décalage temporel est transmise vers l'unité centrale 13 via les émetteurs 20, par l'émission de deux pulses, représentés aux figures 4c et 4d, délivrés après détection d'une augmentation des champs électromagnétiques mesurés respectivement par les deux antennes réceptrices 22. La transmission de ces deux pulses équivaut à fournir à l'unité centrale 13 une information, représentative d'un décalage temporel, suffisante pour permettre de déduire, à partir de la connaissance de la valeur de l'angle a, l'ordre de passage devant l'antenne émettrice 15 (ou 16) des deux roues jumelées 910 (ou 11-12), et donc la localisation de chacune des dites roues. Si les roues sont toujours montées de la même façon (le premier pulse appartient alors à la roue interne et le deuxième pulse appartient à la roue externe û par exemple). Selon l'invention, l'activation des deux antennes 15, 16 permet ainsi respectivement de localiser les roues jumelées 9-10, et 11-12. L'activation de l'antenne 14 permet, quant à elle, de localiser de façon classique la roue avant gauche 1. La localisation de la roue avant droite 2 se déduit, enfin, des localisations précédentes. Par conséquent, l'activation de n antennes émettrices 14-16 permet de localiser, selon l'invention, toutes les roues d'un véhicule V équipé d'un essieu à deux roues 1, 2 et de (n-1) essieux à quatre roues 9-12. REVENDICATIONS 1. Procédé de localisation de chacune des roues (3-6) d'une paire de roues jumelées (3-4, 5-6) montées sur une des extrémités (F) d'un essieu (E) de véhicule (V) d'axe de rotation (R), caractérisé en ce qu'il consiste : • à équiper chaque roue jumelée (3-6) d'une antenne réceptrice 5 électromagnétique (22) et de moyens de mesure (18, 23) du champ électromagnétique reçu par la dite antenne réceptrice, • à doter les deux roues jumelées (3-4, 5-6) de moyens de blocage relatif en rotation (27-30) des dites roues jumelées adaptés pour permettre d'obtenir, après montage des dites roues sur l'essieu (E), et dans un plan orthogonal à l'axe de rotation 10 (R), un décalage d'un angle (a) prédéterminé, tel que (a) différent de 0 et 180 , entre les antennes réceptrices (22) équipant les dites deux roues jumelées, • à équiper le véhicule (V) d'une source (15, 16) d'émission d'un signal électromagnétique fixe par rapport aux deux roues jumelées (3-4, 5-6), la dite source étant disposée et présentant une puissance adaptée pour générer un champ 15 électromagnétique couvrant une zone traversée par les antennes réceptrices (22) équipant chacune des roues jumelées lors de la rotation des dites roues, • et à mesurer le champ électromagnétique reçu par chacune des antennes réceptrices (22) lors de l'activation de la source d'émission (15, 16), de façon à déduire de l'analyse du décalage temporel entre les variations des deux champs électromagnétiques 20 mesurés, la localisation de chacune des roues jumelées (3-4, 5-6). 2/ Dispositif de localisation de chacune des roues (3-6) d'une paire de roues jumelées (3-4, 5-6) montées sur une des extrémités (F) d'un essieu (E) de véhicule (V) d'axe de rotation (R), caractérisé en ce qu'il comprend : • adaptée pour équiper chaque roue jumelée (3-6), une antenne réceptrice 25 électromagnétique (22) et des moyens de mesure (18, 23) du champ électromagnétique reçu par la dite antenne réceptrice, • des moyens de blocage relatif en rotation (27-30) des deux roues jumelées (3-4, 5-6) adaptés pour permettre d'obtenir, après montage des dites roues sur l'essieu (E), et dans un plan orthogonal à l'axe de rotation (R), un décalage d'un angle (a) 30 prédéterminé, tel que (a) différent de 0 et 180 , entre les antennes réceptrices (22) équipant les dites deux roues jumelées, • adaptée pour être montée fixe sur le véhicule (V) par rapport aux deux roues jumelées (3-4, 5-6), une source d'émission d'un signal électromagnétique (15, 16) disposée et présentant une puissance adaptée pour générer un champ électromagnétique 35 couvrant une zone traversée par les antennes réceptrices (22) équipant chacune des roues jumelées lors de la rotation des dites roues,• et des moyens d'analyse (13) du champ électromagnétique mesuré aux bornes de chacune des antennes réceptrices (22), adaptés pour permettre de déduire du décalage temporel entre les variations des deux champs électromagnétiques mesurés, la localisation de chacune des roues jumelées (3-4, 5-6). 3/ Dispositif de localisation selon la revendication 2 caractérisé en ce que la source d'émission du signal électromagnétique (15, 16) et les antennes réceptrices (22) consistent respectivement en une antenne émettrice et en des antennes réceptrices du type antennes basse fréquence LF. 4/ Dispositif de localisation selon l'une des revendications 2 ou 3 caractérisé en ce que les moyens de blocage relatif en rotation (27-30) des deux roues jumelées (3-4, 5-6) sont adaptés pour définir un décalage d'un angle (ci) compris entre 45 et 90 entre les antennes réceptrices (22) équipant les dites deux roues jumelées. 5/ Dispositif selon l'une des revendications 2 à 4 de localisation de roues jumelées (3-4) comportant des jantes (J3, J4) identiques pourvues d'un moyeu (M) doté d'une face plane d'assemblage (24) adaptée pour permettre de monter les dites roues jumelées dans une position inversée dans laquelle leurs faces planes d'assemblage (24) sont au contact l'une de l'autre, le dit dispositif de localisation étant caractérisé en ce que les moyens de blocage relatif en rotation des deux roues jumelées (3-4) comprennent, ménagés sur chaque face plane d'assemblage (24) du moyeu (M), et à une même distance de l'axe de rotation (R) : • au moins un bossage (27, 28) en saillie par rapport à la dite face d'assemblage, • et pour chaque bossage (27, 28), un évidement (29, 30) de forme adaptée pour loger le dit bossage, décalé d'un angle (a) par rapport à la position de ce 25 bossage.