Brevet FR2916564A1 — publié le 20081128

L'invention concerne un procédé et un dispositif de localisation des roues d'un véhicule. L'invention est plus particulièrement mise en oeuvre dans un boîtier électronique destiné à être monté sur une roue de véhicule en vue de la mesure d'au moins un paramètre de fonctionnement de la dite roue. 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 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 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 basse fréquence 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, cette solution impose d'équiper le véhicule de trois antennes avec 35 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 cet inconvénient et a pour principal objectif de fournir un procédé de localisation très performant en terme de réactivité et de fiabilité, dont la mise en oeuvre génère, en outre, un coût de revient global notablement inférieur par rapport à celui généré par la mise en oeuvre des méthodes actuelles ci-dessus décrites. A cet effet, l'invention vise un procédé de localisation de roues d'un véhicule sur lequel sont montées n roues équipées chacune d'un boîtier électronique adapté pour émettre, à destination d'une unité centrale montée sur le dit véhicule, des signaux électromagnétiques représentatifs de paramètres de fonctionnement de chaque roue. Ces signaux électromagnétiques incorporent, en outre, un code d'identification de la roue. Selon l'invention, ce procédé de localisation consiste : • à disposer, en position fixe sur le véhicule, au voisinage d'au moins (n-1) roues, une radio-étiquette dans laquelle est mémorisée un code, dit code de localisation, apte à être identifié par l'unité centrale et à permettre à cette dernière de localiser la position de la dite radio-étiquette sur le véhicule, • et à mettre en oeuvre une procédure de localisation consistant à commander une activation de chaque radio-étiquette, et à délivrer vers l'unité centrale un signal incorporant le code de localisation de cette radio-étiquette associé au code d'identification de la roue située au voisinage de cette dernière. Le procédé selon l'invention requiert donc simplement, en vue de la localisation de n roues, n-1 radio-étiquettes positionnées chacune au voisinage d'une roue de sorte que le couplage électromagnétique entre chaque radio-étiquette et la roue voisine est notablement supérieur à celui existant entre cette radio-étiquette et les autres roues, et que, par voie de conséquence, chaque radio-étiquette n'influence que la roue voisine et n'est influencée que par cette dernière. Ce couplage permet, en effet, de mettre en oeuvre le procédé de localisation selon l'invention selon lequel : • on commande une activation de chaque radio-étiquette, c'est-à-dire une transmission du code de localisation mémorisé dans cette dernière, • et on associe grâce au couplage électromagnétique, dans un signal délivré vers l'unité centrale, ce code de localisation avec le code d'identification du boîtier électronique voisin, de sorte que la dite unité centrale possède les informations requises pour la localisation du dit boîtier électronique. Un tel procédé de localisation s'avère donc d'une mise en oeuvre très économique car il requiert, en vue de sa mise en oeuvre, de simples radio-étiquettes d'un coût minime, et une adaptation logicielle des boîtiers électroniques. De plus, du fait de son concept même dont découle une grande simplicité de mise en oeuvre, ce procédé s'avère très performant en termes de réactivité et de fiabilité. Il est à noter que selon l'invention, on entend définir, par radio-étiquettes, des marqueurs comportant communément une antenne, une puce en silicium et un substrat et/ou une encapsulation, destinés à la mise en oeuvre d'une technique dite de radio-identification (mot dérivé de l'anglais radio frequency identification plus connu sous sa forme abrégée RFID ), permettant de stocker des données dans les dites radio-étiquettes (données consistant, selon l'invention, en des codes de localisation), puis de récupérer (lire) ces données : • soit en utilisant des dispositifs actifs émetteurs de radiofréquences, dits lecteurs, conçus pour fournir, aux radio-étiquettes qui se trouvent dans leur rayon d'action courte distance, l'énergie nécessaire à l'émission d'un signal. De telles radio-étiquettes sont communément qualifiées de passives , • soit en équipant chaque radio-étiquette d'une batterie apte à lui fournir l'énergie nécessaire pour l'émission d'un signal. De telles radio-étiquettes sont communément qualifiées d' actives . De plus, selon l'invention, le code de localisation mémorisé peut avantageusement consister : • soit en un identifiant propre à chaque radio-étiquette. Dans cette hypothèse, une phase préalable d'apprentissage est requise pour permettre à l'unité centrale d'associer à chaque identifiant une position de radio-étiquette sur le véhicule, • soit un identifiant lié à la position de la radio-étiquette sur le véhicule, préenregistré dans l'unité centrale. Selon un premier mode de mise en oeuvre avantageux de l'invention, on configure les boîtiers électroniques et les radio-étiquettes de façon à activer chaque radio-étiquette lors de l'émission d'un signal électromagnétique par le boîtier électronique situé au voisinage de la dite radio-étiquette, et à insérer le dit code de localisation dans le dit signal électromagnétique. Selon ce mode de mise en oeuvre, l'activation de chaque radio-étiquette est déclenchée par un des signaux électromagnétiques émis par le boîtier électronique voisin, et le code de localisation de l'étiquette est transmis de façon à venir s'insérer dans le dit signal électromagnétique du boîtier. De façon avantageuse, en outre, l'insertion des codes de localisation dans les signaux électromagnétiques est alors réalisée par modulation de l'absorption / réflexion des dits signaux électromagnétiques. De plus, en vue de ces insertions, et de façon avantageuse selon l'invention • on commande l'émission par les boîtiers électroniques de signaux électromagnétiques incorporant une portion finale composée d'une onde pure, • et on active les radio-étiquettes de façon à insérer les codes de localisation dans les signaux électromagnétiques par modulation de l'absorption/réflexion des dites ondes pures. On évite ainsi de perturber les données inclues dans le signal du boîtier lorsque l'on ajoute les codes de localisation des étiquettes. La modulation des signaux électromagnétiques consistant en une modulation d'amplitude des dits signaux, cette disposition, qui consiste à moduler une partie terminale du signal électromagnétique dépourvue de données, conduit à supprimer tout risque de dégradation, par atténuation, du message véhiculé. De plus, à des fins d'économie des piles embarquées dans les boîtiers électroniques, et selon un autre mode de mise en oeuvre avantageux de l'invention, on incorpore une portion finale composée d'une onde pure dans les signaux électromagnétiques émis par les boîtiers électroniques, uniquement durant la procédure de localisation. Cette insertion des codes de localisation dans les signaux électromagnétiques est, en outre, avantageusement réalisée en utilisant une fréquence de modulation située à l'extérieur des plages de fréquence de rotation des roues. Cette disposition permet, en effet, d'éviter un éventuel parasitage du signal transmis par les perturbations engendrées par la rotation des roues qui provoque, elle aussi, une modulation de l'amplitude des signaux transmis. Par ailleurs, les radio-étiquettes utilisées dans le cadre du mode de mise en oeuvre de l'invention selon lequel on insère les codes de localisation dans les signaux électromagnétiques, sont avantageusement des radio-étiquettes du type dit passif. En vue d'apporter l'énergie nécessaire à l'activation de telles étiquettes passives, une première solution avantageuse consiste à utiliser les signaux électromagnétiques délivrés par les boîtiers électroniques pour fournir aux dites radio-étiquettes l'énergie nécessaire pour l'émission d'un signal. En variante, une seconde solution avantageuse, mise en oeuvre lorsque l'unité centrale est dotée de moyens d'émission de signaux électromagnétiques à destination des boîtiers électroniques, consiste à réaliser une phase préalable d'émission de signaux électromagnétiques par la dite unité centrale, adaptés pour fournir aux différentes radio-étiquettes l'énergie nécessaire pour l'émission d'un signal. L'invention peut, par ailleurs être mise en oeuvre en utilisant des radio-étiquettes du type actif équipées d'une batterie apte à leur fournir l'énergie nécessaire pour l'émission d'un signal. Dans cette hypothèse, et selon un mode de mise en oeuvre avantageux de l'invention, on configure les boîtiers électroniques et les radio-étiquettes de façon à mettre 15 en oeuvre une procédure de localisation consistant : • en une lecture et une mémorisation par chaque radio-étiquette du code d'identification incorporé dans les signaux électromagnétiques émis par le boîtier électronique situé au voisinage de la dite radio-étiquette, • et, lors de l'activation de chaque radio-étiquette, en une transmission par 20 cette dernière, à destination de l'unité centrale, d'un signal incorporant le code de localisation de cette radio-étiquette associé au code d'identification mémorisé. Il est, en outre, à noter que les batteries équipant les radio-étiquettes peuvent consister soit en des piles classiques, soit en des éléments piézoélectriques permettant de transformer l'énergie mécanique résultant des vibrations du véhicule en une énergie 25 électrique utilisée pour alimenter les radio-étiquettes. L'invention s'étend à un dispositif de localisation de roues d'un véhicule comprenant : • au moins (n-1) radio-étiquettes disposées chacune en position fixe sur le véhicule, au voisinage d'une roue, chacune des dites radio-étiquettes comportant des 30 moyens de mémorisation d'un code, dit code de localisation, apte à être identifié par l'unité centrale et à permettre à cette dernière de localiser la position de la dite radio-étiquette sur le véhicule, • et des moyens d'activation de chaque radio-étiquette aptes à engendrer la transmission vers l'unité centrale d'un signal incorporant le code de localisation de cette 35 radio-étiquette associé au code d'identification de la roue située au voisinage de cette dernière. D'autres caractéristiques buts et avantages de l'invention ressortiront de la description détaillée qui suit en référence au dessin annexé qui en représente à titre d'exemple non limitatif un mode de réalisation préférentiel. Sur ce dessin, la figure unique 1 est une vue de dessus schématique d'un véhicule doté d'un système de surveillance de la pression des pneus, associé à un dispositif selon l'invention de localisation de la position des roues du dit véhicule. Le dispositif de localisation selon l'invention représenté à titre d'exemple à la figure 1 est destiné à la localisation de la position des roues 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, tel que celui, représenté à la figure 1, équipant un véhicule V muni de quatre roues chaussées classiquement d'un pneumatique : deux roues avant 1, 2 et deux roues arrière 3, 4. De tels systèmes de surveillance comportent classiquement, en premier lieu, associé à chaque roue 1-4, un boîtier électronique 5-8, par exemple solidarisé sur la jante de la dite roue de façon à être positionné à l'intérieur de l'enveloppe du pneumatique. Chacun de ces boîtiers électroniques 5-8 intègre, par exemple, des capteurs dédiés à la mesure de paramètres, tels que pression et/ou température du pneumatique, une unité de calcul à microprocesseur possédant un code d'identification du dit boîtier électronique, et un émetteur radiofréquence connecté à une antenne haute fréquence. Le système de surveillance comprend, également, un calculateur centralisé ou unité centrale 9 situé dans le véhicule V, comportant un microprocesseur et intégrant un récepteur radiofréquence apte à recevoir les signaux électromagnétiques émis par les boîtiers électroniques 5-8. De façon usuelle, un tel système de surveillance et notamment son unité centrale 9 sont conçus de façon à informer le conducteur de toute variation anormale des paramètres mesurés par les capteurs intégrés dans les boîtiers électroniques 5-8 équipant les roues 1-4. Associé à ce système de surveillance et faisant partie intégrante de ce dernier, le dispositif de localisation selon l'invention a pour fonction de permettre d'associer à chaque signal reçu par l'unité centrale 9 une information concernant la position de la roue 1-4 équipée du boîtier électronique 5-8 à l'origine de ce signal. A cet effet, ce dispositif de localisation comporte quatre radio-étiquettes 10-13, chacune des dites radioétiquettes : • étant positionnée au voisinage d'une roue 1-4, de façon à être influencée 35 par le boîtier électronique 5-8 équipant cette roue, • comportant une antenne et une puce à l'intérieur de laquelle est mémorisé un code de localisation identifiable par l'unité centrale 9 et conçu pour permettre à cette dernière de localiser la position de la dite radio-étiquette sur le véhicule V. De plus, ces radio-étiquettes 10-13 sont avantageusement du type passif, c'est-à-dire dépourvues de toute source propre d'alimentation, et donc d'un prix de revient 5 très faible, et d'un fonctionnement dans le temps très fiable. La procédure de localisation de chaque roue 1-4 mise en oeuvre par ce dispositif de localisation peut être la suivante, en prenant par exemple, comme référence, la roue avant droite 2, et en considérant les boîtiers électroniques 5-8 et les radio-étiquettes 10-13 correctement configurés, et notamment les fréquences d'émission de ces 10 derniers accordées : • émission par le boîtier électronique 6 de signaux électromagnétiques intégrant le code d'identification du dit boîtier et une commande d'activation de la radio-étiquette 11, et incorporant une portion finale composée d'une onde pure, les dits signaux électromagnétiques étant, en outre, adaptés pour fournir de l'énergie à la radio-étiquette 15 11, • après récupération par la radio-étiquette 11 d'une quantité d'énergie suffisante, émission par cette dernière de son code de localisation. La radio étiquette étant adaptée pour insérer ce code de localisation dans l'onde pure terminale d'un signal électromagnétique émis par le boîtier électronique 6, par modulation de l'absorption / 20 réflexion de la dite onde pure. Le signal électromagnétique parvenant ainsi à l'unité centrale 9 incorpore donc le code de localisation de la radio-étiquette 11 associé au code d'identification du boîtier électronique 6, et permet donc de localiser le dit boîtier électronique. Il est à noter que seules trois procédures de localisation telles que ci-dessus 25 décrites sont nécessaires pour localiser les quatre roues 1-4 du véhicule V, du fait que la localisation de la quatrième roue se déduit directement des mesures précédentes. Par conséquent, dans l'absolu, seules trois radio-étiquettes sont nécessaires pour assurer la localisation des quatre roues 1-4. Par ailleurs, une fois la localisation acquise, la portion finale composée d'une 30 onde pure est supprimée des signaux électromagnétiques ultérieurement émis par les boîtiers électroniques 5-8, en vue d'économiser l'énergie des batteries inclues dans ces boîtiers. Dans la pratique, le procédé de localisation selon l'invention s'avère très performant en termes de réactivité et de fiabilité. De plus, il nécessite, en vue de sa mise 35 en oeuvre, de simples radio-étiquettes d'un prix de revient minime. REVENDICATIONS , 1l Procédé de localisation de roues d'un véhicule (V) sur lequel sont montées n roues (1-4) équipées chacune d'un boîtier électronique (5-8) adapté pour émettre, à destination d'une unité centrale (9) montée sur le dit véhicule, des signaux électromagnétiques représentatifs de paramètres de fonctionnement de chaque roue et un code d'identification de cette dernière, le dit procédé de localisation étant caractérisé en ce qu'il consiste : • à disposer, en position fixe sur le véhicule (V), au voisinage d'au moins (n-1) roues (1-4), une radio-étiquette (10-13) dans laquelle est mémorisée un code, dit code de localisation, apte à être identifié par l'unité centrale (9) et à permettre à cette dernière de localiser la position de la dite radio-étiquette sur le véhicule (V), • et à mettre en oeuvre une procédure de localisation consistant à commander une activation de chaque radio-étiquette (10-13) , et à délivrer vers l'unité centrale (9) un signal incorporant le code de localisation de cette radio-étiquette (10-13) associé au code d'identification de la roue (1-4) située au voisinage de cette dernière. 21 Procédé de localisation selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'on configure les boîtiers électroniques (5-8) et les radio-étiquettes (10-13) de façon à activer chaque radio-étiquette (10-13) lors de l'émission d'un signal électromagnétique par le boîtier électronique (5-8) situé au voisinage de la dite radio-étiquette, et à insérer le dit code de localisation dans le dit signal électromagnétique. 31 Procédé de localisation selon la revendication 2 caractérisé en ce que l'on insère les codes de localisation dans les signaux électromagnétiques par modulation de l'absorption I réflexion des dits signaux électromagnétiques. 41 Procédé de localisation selon la revendication 3 caractérisé en ce que l'on commande l'émission par les boîtiers électroniques (5-8) de signaux électromagnétiques incorporant une portion finale composée d'une onde pure, et en ce que l'on active les radio-étiquettes (10-13) de façon à insérer les codes de localisation dans les signaux électromagnétiques par modulation de l'absorption I réflexion des dites ondes pures. 51 Procédé de localisation selon la revendication 4 caractérisé en ce que l'on incorpore une portion finale composée d'une onde pure dans les signaux électromagnétiques émis par les boîtiers électroniques (5-8), uniquement durant la procédure de localisation. 61 Procédé de localisation selon l'une des revendications 2 à 5 caractérisé en ce que l'on insère les codes de localisation dans les signaux électromagnétiques en utilisant une fréquence de modulation située à l'extérieur des plages de fréquence de rotation des roues (1-4).71 Procédé de localisation selon l'une des revendications 2 à 6 caractérisé en ce que les radio-étiquettes (10-13) sont du type dit passif, et en ce que l'on utilise les signaux électromagnétiques délivrés par les boîtiers électroniques (5-8) pour fournir aux dites radio-étiquettes l'énergie nécessaire pour l'émission d'un signal. 81 Procédé de localisation selon l'une des revendications 2 à 6 caractérisé en ce que les radio-étiquettes (10-13) sont du type dit passif et l'unité centrale (9) est dotée de moyens d'émission de signaux électromagnétiques à destination des boîtiers électroniques (5-8), et en ce que l'on met en oeuvre une phase préalable d'émission de signaux électromagnétiques par l'unité centrale (9), adaptés pour fournir aux différentes radio-étiquettes (10-13) l'énergie nécessaire pour l'émission d'un signal. 9/ Procédé de localisation selon la revendication 1 caractérisé en ce que : • les radio-étiquettes (10-13) sont du type actif et sont équipées d'une batterie apte à leur fournir l'énergie nécessaire pour l'émission d'un signal, • on configure les boîtiers électroniques (5-8) et les radio-étiquettes (10-13) de 15 façon à mettre en oeuvre une procédure de localisation consistant : - en une lecture et une mémorisation par chaque radio-étiquette (10-13) du code d'identification incorporé dans les signaux électromagnétiques émis par le boîtier électronique (5-8) situé au voisinage de la dite radio-étiquette, - et, lors de l'activation de chaque radio-étiquette (10-13), en une 20 transmission par cette dernière, à destination de l'unité centrale (9), d'un signal incorporant le code de localisation de cette radio-étiquette associé au code d'identification mémorisé. 101 Dispositif de localisation de roues d'un véhicule (V) sur lequel sont montées n roues (1-4) équipées chacune d'un boîtier électronique (5-8) adapté pour 25 émettre, à destination d'une unité centrale (9) montée sur le dit véhicule, des signaux électromagnétiques représentatifs de paramètres de fonctionnement de chaque roue (1-4) et un code d'identification de cette dernière, le dit dispositif de localisation étant caractérisé en ce qu'il comprend : • au moins (n-1) radio-étiquettes (10-13) disposées chacune en position fixe 30 sur le véhicule (V), au voisinage d'une roue (1-4), chacune des dites radio-étiquettes comportant des moyens de mémorisation d'un code, dit code de localisation, apte à être identifié par l'unité centrale (9) et à permettre à cette dernière de localiser la position de la dite radio-étiquette sur le véhicule (V), • et des moyens d'activation de chaque radio-étiquette (10-13) aptes à 35 engendrer la transmission vers l'unité centrale (9) d'un signal incorporant le code de localisation de cette radio-étiquette (10-13) associé au code d'identification de la roue (1-4) située au voisinage de cette dernière.