Brevet FR2921588A1 — publié le 20090403

Dispositif et procédés permettant de distinguer les pneus d'un système de roue jumelée L'invention concerne un dispositif et des procédés permettant de distinguer les positions des deux capteurs de pneus (Unité de Roues/Wheel Units = WU) d'une roue jumelée, avec une antenne LF ou antenne à basse fréquence reliée au véhicule et à l'unité centrale ECU, ainsi qu'un capteur de pneu (WU) pour chaque pneu. De tels dispositifs sont connus en l'état de la technique et sont utilisés pour le diagnostic des pneus, essentiellement pour la surveillance de la pression d'air dans ceux-ci. Le problème est en l'occurrence généralement posé de distinguer les positions des deux pneus d'un système de roues jumelées tel que celui fréquemment utilisé sur les véhicules poids lourd. La transmission de signal entre le WU et le système de véhicule est généralement effectuée par une antenne à basse fréquence (Low Frequency = LF) disposée à proximité du système de roue jumelée. Une antenne est généralement utilisée pour chaque pneu. Avant que le système ne passe en mode de fonctionnement normal, où la pression est p. ex. surveillée couramment, il est exigé d'identifier les différents pneus et d'attribuer une position à chaque pneu identifié. C'est seulement ainsi que le système pourra constater en cas de problème, tel qu'une pression de pneu irrégulière, quel pneu est concerné et à quelle position, et informer le conducteur en conséquence. Les numéros d'identification des différents capteurs de roue devront donc au démarrage du système être associés à une position de pneu sur le véhicule. A cet effet, une antenne LF sera appliquée sur le véhicule de part et d'autre d'un essieu de 2 véhicule, laquelle établira la communication radioélectrique entre l'unité centrale ECU et le capteur de pneu. La position de l'antenne LF étant connue, une position est facilement attribuable à un pneu en particulier au moyen de la position de l'antenne LF communicante. Dans le cas d'un système de roues jumelées à deux pneus directement accolés, il est toutefois exigé, en cas d'utilisation d'une seule antenne LF, de distinguer en plus les positions des différents pneus du système de roue jumelée. A cet effet, la possibilité est présentée dans l'état de la technique de recourir à deux antennes LF disposées de manière asymétrique, de manière à présenter des éloignements différenciés aux deux pneus. Ceci présente toutefois l'inconvénient d'une augmentation de coût technique, des composants additionnels étant exigés, en l'occurrence au moins les antennes supplémentaires et les câbles correspondants. La détermination de la position de pneus de roues jumelées est donc très coûteuse en l'état de la technique. La présente invention vise donc à rendre disponibles un dispositif et des procédés simplifiant l'analyse tout en n'occasionnant que des coûts de matériel et de câblage réduits et avantageux. Selon l'invention, ce problème est résolu en ce que les capteurs de pneus WU comportent un dispositif de mesure de l'intensité de champ d'un signal diffusé par l'antenne LF, lesdits capteurs de pneus WU retournant à l'unité centrale ECU via l'antenne LF une information sur l'intensité de champ mesurée, et l'unité centrale ECU déterminant la position des deux capteurs de pneus WU de la roue jumelée à partir de la courbe du courant mesuré par rotation de roue. Dans une forme d'exécution particulière de l'invention, le capteur de pneu WU comporte une unité de microprocesseur pour le traitement des intensités de champ mesurées. Il s'est avéré avantageux en outre que le capteur de pneu WU ne mesure et ne transmette pas le niveau absolu du courant et donc de l'intensité de champ, mais seulement l'élongation d'amplitude. Le capteur de pneu qui mesure l'élongation plus importante d'amplitude sera alors considéré par l'unité centrale ECU comme étant le capteur de pneu le plus proche de l'antenne LF. Il est particulièrement avantageux que la bobine de réception du capteur de pneu soit montée sur la roue en formant un angle avec le sens de rotation X ainsi qu'avec l'axe de pneu Y. Le capteur de pneu pourra alors avantageusement déterminer le sens du courant du signal reçu de l'antenne LF par le capteur de pneu 3 et transmettre celle-ci à l'unité centrale ECU par l'antenne LF, l'unité centrale distinguant les deux capteurs de pneus de la roue jumelée à partir du sens du courant. Plusieurs possibilités sont permises par l'invention pour la position de l'antenne LF. C'est ainsi que l'antenne LF pourra être située à côté de la roue jumelée, donc pas au-dessus de la bande de roulement, et être alors disposée par exemple horizontalement ou verticalement. Mais l'antenne LF pourra aussi être appliquée au-dessus de la bande de roulement d'un des deux pneus de la roue jumelée, de telle manière que le capteur de pneu qui ne reçoit sensiblement que les composantes Y des signaux diffusés par l'antenne LF, soit identifié comme étant le capteur de pneu en rotation sous l'antenne LF. Un procédé est en outre révélé, permettant de distinguer les positions des deux capteurs de pneus (WU) d'une roue jumelée avec un dispositif susmentionné, où les étapes de procédé suivantes sont exécutées : mesure de l'intensité de champ d'un signal diffusé par l'antenne LF, évaluation des deux intensités de champ reçues par les deux capteurs de pneus et association des capteurs de pneus à une position définie sur la roue jumelée en fonction de l'intensité de champ mesurée et de la position de l'antenne LF par rapport au capteur de pneu respectif. Il est avantageux en l'occurrence que ce ne soit pas le niveau absolu du courant et donc de l'intensité de champ qui soit évalué, mais seulement l'élongation d'amplitude, l'élongation d'amplitude plus importante étant associée au capteur de pneu le plus proche de l'antenne LF. Un procédé est enfin révélé, où la bobine de réception du capteur de pneu est disposée en formant un angle avec le sens de rotation X ainsi qu'avec l'axe de pneu Y, soit sensiblement en diagonale, et où la direction du courant du signal reçu par le capteur de pneu est déterminée par l'antenne LF, pour associer ainsi les capteurs de pneus aux différentes positions, les deux bobines de réception des capteurs de pneus étant montées dans des positions distinctes. Une autre forme d'exécution rend disponible un procédé permettant de distinguer les positions des deux capteurs de pneus (WU) d'une roue jumelée, suivant 4 lequel ce n'est pas l'intensité de champ qui est mesurée dans le capteur de pneu (WU), mais où la puissance d'émission de l'antenne LF diffusant le signal peut être modifiée. Un dispositif est utilisé à cet effet, comprenant au moins une antenne LF appliquée sur le véhicule, reliée à une unité d'analyse et montée latéralement à côté de la roue jumelée, ainsi qu'un capteur de pneu (WU) pour chaque pneu, où la puissance des signaux diffusés par l'antenne LF peut être modifiée. La puissance d'émission pour la diffusion d'un signal par l'antenne LF est tout d'abord sélectionnée de manière à être suffisamment élevée pour permettre la réception par les deux capteurs de pneus (WU) de la roue jumelée. Un signal est ensuite émis par l'antenne LF vers les capteurs de pneus (WU), lesdits deux capteurs de pneus (WU) contrôlant s'ils ont reçu le signal émis par l'antenne LF. Si les deux capteurs de pneus (WU) ont reçu le signal émis, la puissance d'émission LF pour la diffusion du signal par l'antenne LF est graduellement diminuée et les deux étapes de procédé précédentes sont répétées jusqu'à ce que le signal émis ne soit plus reçu que par un seul capteur de pneu (WU). Dès que cela est le cas, le capteur de pneu (WU) qui reste recevoir le signal émis, est associé à la position la plus proche de l'antenne LF, tandis que l'autre capteur de pneu (WU), qui n'a plus reçu le signal émis, est associé à la position éloignée de l'antenne LF. Dans une forme d'exécution préférentielle, un capteur de pneu (WU) recevant un signal émis par l'antenne LF effectue un changement d'état et déclenche ainsi l'émission d'un signal, de telle manière que l'émission d'un signal d'un capteur de pneu (WU) après l'émission précédente d'un signal par une antenne LF est analysée comme une confirmation de réception du signal LF par le capteur de pneu (WU), et par conséquent comme un contrôle dont la conclusion a été positive. Il s'est en l'occurrence imposé que le signal émis par le capteur de pneu (WU) soit reçu et analysé par une unité de réception intelligente (IDA). L'invention sera expliquée ci-dessous en référence à quelques exemples d'exécution illustrés par les fig. 1 à 8. Celles-ci représentent : Fig. 1 l'agencement typique d'un système de roue jumelée dans un véhicule poids lourd, avec une antenne LF correspondante, Fig. 2 un système de roue jumelée avec deux capteurs de pneus ainsi qu'une bobine d'émission LF en disposition horizontale asymétrique, Fig. 3 des valeurs d'intensité de champ en fonction de l'angle de rotation du pneu pour une disposition suivant la fig. 2, Fig. 4 une disposition alternative de la bobine LF au-dessus de la bande de roulement d'un des deux pneus, Fig. 5 la courbe d'intensité de champ en cas de disposition symétrique de l'antenne sur un système de roue jumelée, 5 Fig. 6 la courbe d'intensité de champ en cas de disposition asymétrique de l'antenne sur un système de roue jumelée, Fig. 7 la courbe d'intensité de champ en direction x, y et z pour un pneu en-dessous de l'antenne, Fig. 8 la courbe d'intensité de champ en direction x, y et z pour un pneu à côté de l'antenne. La fig. 1 représente un véhicule poids lourd en vue schématique du dessus, avec quatre systèmes de roues jumelées sur les deux essieux arrière, une unité centrale ECU 70 ainsi que six antennes à basse fréquence, dites antennes LF 15, 25, 35, 45, 55, 65 reliées à cette unité centrale, chacune des quatre antennes LF arrière 35, 45, 55, 65 menant à un système de roue jumelée. Sont également représentées deux antennes de réception intelligentes IDA 90, 95 et une unité d'indication 80 qui annonce l'état des pneus au conducteur. La fig. 2 représente un système de roue jumelée 1 isolé avec un pneu extérieur 10 et un pneu intérieur 20, munis chacun d'un capteur de pneu 11, 21. Une antenne LF 35 est visible, disposée en asymétrie, autrement dit à côté des pneus, et reliée à l'unité centrale ECU. Dans cet exemple précis, l'antenne LF est disposée horizontalement. Les bobines de réception des capteurs de pneus 11, 21 ne sont en l'occurrence pas disposées dans la direction de marche x ou dans la direction d'essieu y des pneus, comme il est usuel dans l'état de la technique, mais en diagonale, c'est-à-dire en formant un angle aussi bien avec la direction de marche x qu'avec la direction d'essieu y. Les capteurs de pneus sont ainsi aptes à mesurer l'intensité de champ des signaux sortant de l'antenne LF en direction x aussi bien qu'en direction y, ainsi que le sens du courant, autrement dit le signe de l'intensité de champ. Des valeurs d'intensité de champ telles que mesurées pour un agencement selon la fig. 2 sont restituées à titre d'exemple par la fig. 3. 6 On y reconnaît les intensités de champ reçues par la bobine de réception des capteurs de pneus montée en diagonale, avec des bobines de réception montées en diagonale dans les capteurs de pneus 11, 21, les deux courbes correspondant à des intensités de champ pour des bobines de réception diagonales décalées de près de 90 ° entre elles. Les deux courbes 42 et 44 sont symétriques en l'occurrence et ne se distinguent que par leur signe. Le signe permet une claire reconnaissance du sens de montage, comme il ressort simplement de ces courbes. En pratique, il ne sera donc besoin que de veiller à ce que le sens de montage soit différent pour les deux capteurs de pneus, pour pouvoir distinguer clairement entre eux les pneus d'un système de roue jumelée. Un grand avantage de ce système est qu'il rend superflues une mesure de capteur d'accélération pour la détection de roue jumelée ainsi qu'une deuxième antenne additionnelle. Il suffit de recourir à une seule antenne émettrice et à une bobine de réception dans chaque capteur de pneu WU. Un autre exemple d'exécution est illustré par la fig. 4. Dans cet exemple d'exécution aussi, les bobines de réception sont montées en diagonale dans les capteurs de pneus 11, 21, la bobine LF 35 se trouvant toutefois à peu près centrée au-dessus de la bande de roulement du plus extérieur des deux pneus 10. La direction x et la direction y sont en outre dessinées pour une meilleure lisibilité. La disposition de l'antenne LF 35 au-dessus d'un des deux pneus 10, 20 n'est pas impérative en l'occurrence, il sera tout aussi possible de monter l'antenne LF centrée au-dessus des deux pneus. C'est ce qu'illustrent les deux analyses des fig. 5 et 6. Le graphique de la fig. 5 restitue les intensités de champ mesurées pour une antenne LF 35 disposée symétriquement, autrement dit centrée au-dessus des deux pneus. Les bobines de réception des capteurs de pneus 11, 21 montées en diagonale dans des directions différentes sont cause, tout comme pour le système de la fig. 3, de courbes symétriques des intensités de champ mesurées 43, 46 en tant que fonction de l'angle de rotation du pneu, lesquelles ne se distinguent que par leur signe. Les deux capteurs de pneus 11, 21 sont ici aussi différenciables l'un de l'autre par le signe de l'intensité de champ mesurée. 7 Une courbe asymétrique des intensités de champ mesurées en tant que fonction de l'angle de rotation du pneu est reconnaissable en fig. 6. L'antenne LF 35 est ici disposée en asymétrie sur un des deux pneus 10, comme représenté en fig. 4, ce qui a pour conséquence une asymétrie de l'intensité de champ du signal reçu sur l'angle de rotation. Mais les deux courbes de signal 43' et 46' des deux capteurs de pneus 11, 21 de la roue jumelée avec des bobines de réception différemment orientées se distinguent ici aussi clairement par leur signe, si bien que les positions des deux capteurs de pneus 11, 21 dans le système de roue jumelée 1 peuvent être clairement distinguées l'une de l'autre. Une autre forme d'exécution suppose également un montage asymétrique de l'antenne LF sur la bande de roulement d'un des deux pneus de la roue jumelée, comme représenté en fig. 4. Dans un tel système, les intensités de champ reçues sont différenciées, ce qui est essentiellement dû à ce que le capteur de pneu monté directement en-dessous de l'antenne LF ne reconnaît que les composantes y du signal, et pas les composantes x de celui-ci. En revanche, l'autre capteur de pneu espacé latéralement de l'antenne LF reçoit aussi bien une composante x qu'une composante y du signal. Il est donc possible de distinguer l'une de l'autre les positions des deux pneus par la courbe différente de l'intensité de champ en direction x et en direction y. 25 La fig. 7 représente les intensités de champ mesurées du capteur de pneu 11 en-dessous de l'antenne LF 35. On reconnaît que seule une composante est détectée pour l'essentiel. La courbe d'intensité de champ dans différentes directions pour l'autre capteur WU 21 non disposé directement sous l'antenne 35 est représentée en 30 fig. 8. On reconnaît qu'une pluralité de composantes de signal est ici détectée. Un dernier exemple d'exécution suppose un montage de l'antenne LF à côté du système de roue jumelée, comme représenté en fig. 2. A la différence du premier exemple d'exécution, les bobines de réception des capteurs de pneus ne sont pas 35 nécessairement disposées en diagonale. 8 Dans cet exemple d'exécution, l'amplitude du signal LF est mesurée en direction x et/ou y par les capteurs de pneus. Le capteur de pneu le plus proche de l'antenne recevra le signal avec une amplitude supérieure à l'autre capteur de pneu, plus distant de l'antenne. Il s'est en l'occurrence avantageusement avéré que ce n'était pas le niveau absolu qui était mesuré et transmis, mais seulement l'élongation d'amplitude, des effets de variation de décalage dus à des conditions de température ou climatiques pouvant ainsi être évités. 10 Dans une forme d'exécution particulière de cet exemple, la puissance LF n'est pas mesurée dans le capteur de pneu, mais une action telle qu'un changement d'état, transmis et analysé de son côté, est exécutée dans le capteur de pneu après détection du signal LF. La puissance d'émission LF est ensuite graduellement réduite. 15 Dès qu'un des deux capteurs de pneus ne réagit plus par un changement d'état, il est reconnu que le capteur de pneu qui ne répond plus en premier lieu est celui qui est le plus distant de l'antenne LF. Si l'antenne LF se trouve sensiblement sur la face intérieure du passage de roue, le premier capteur de pneu à ne plus répondre sera celui qui est monté dans le pneu extérieur. 20 Dans tous les exemples d'exécution décrits ci-dessus, les différentes intensités de champ mesurées par les capteurs de pneus doivent être analysées. A cet effet, le capteur de pneu transmet les signaux reçus par une antenne, de préférence une unité réceptrice intelligente IDA, à l'unité centrale 70, laquelle procède 25 de préférence à ces analyses. Les différentes conditions satisfaites pour les différents capteurs de pneus sont également archivées dans l'unité centrale 70, de manière à permettre l'affectation concrète de la position de roue dans l'unité centrale. Il sera bien évidemment possible comme alternative de partager cette 30 intelligence d'analyse du système et de répartir l'analyse sur plusieurs niveaux décentralisés, p. ex. dans les capteurs de pneus en tant que tels. Il sera dans tous les cas essentiel qu'une évaluation appropriée de l'intensité de champ et de sa direction éventuelle permette de déterminer clairement la position 35 d'un capteur de pneu dans la roue jumelée, sans exiger de deuxième antenne LF.5 REVENDICATIONS 1. Dispositif permettant de distinguer les positions des deux capteurs de pneus (WU) pour une roue jumelée, comportant une antenne basse fréquence, dite antenne LF appliquée sur le véhicule et reliée à l'unité centrale (ECU) et un capteur de pneu (WU) pour chaque pneu, caractérisé en ce que les capteurs de pneus (WU) comportent un dispositif de mesure de l'intensité de champ d'un signal diffusé par l'antenne LF, lesdits capteurs de pneus (WU) retournant à l'unité centrale (ECU) via l'antenne LF une information sur l'intensité de champ mesurée, et l'unité centrale (ECU) déterminant la position des deux capteurs de pneus (WU) de la roue jumelée à partir de la courbe du courant mesuré par rotation de roue. 2. Dispositif selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les capteurs de pneus (WU) comportent une unité de microprocesseur pour le traitement des intensités de champ mesurées. 3. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les capteurs de pneus (WU) mesurent l'élongation d'amplitude de l'intensité de champ. 4. Dispositif selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le capteur de pneu (WU) qui mesure l'élongation plus importante d'amplitude est considéré par l'ECU comme étant le capteur de pneu (WU) le plus proche de l'antenne LF. 5. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la bobine de réception des capteurs de pneus (WU) est montée en formant un angle avec le sens de rotation X ainsi qu'avec l'axe de pneu Y. 6. Dispositif selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les capteurs de pneus (WU) déterminent le sens du courant du signal reçu de l'antenne LF par les capteurs de pneus (WU) et transmettent celle-ci à l'unité centrale (ECU) par une antenne, de préférence une antenne de réception intelligente (IDA), l'unité centrale (ECU) distinguant les deux capteurs de pneus (WU) de la roue jumelée à partir du sens du courant. 7. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'antenne LF est située à côté de la roue jumelée. 8. Dispositif selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l'antenne LF est disposée horizontalement. 9. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'antenne LF est disposée verticalement. 10 10. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'antenne LF est appliquée sur la bande de roulement d'un des deux pneus de la roue jumelée. 11. Dispositif selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le capteur de pneu (WU) qui ne reçoit sensiblement que les composantes Y des signaux diffusés par l'antenne LF, est identifié comme étant le capteur de pneu (WU) en rotation sous l'antenne LF. 12. Procédé permettant de distinguer les positions des deux capteurs de pneus (WU) d'une roue jumelée avec un dispositif selon l'une des caractéristiques précédentes, caractérisé en ce que les étapes de procédé suivantes sont exécutées : - mesure de l'intensité de champ d'un signal diffusé par l'antenne LF, - évaluation des deux intensités de champ reçues par les deux capteurs de pneus (WU), et - association des capteurs de pneus (WU) à une position définie sur la roue jumelée en fonction de l'intensité de champ mesurée et de la position de l'antenne LF par rapport au capteur de pneu (WU) respectif. 13. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l'élongation d'amplitude de l'intensité de champ est évaluée, l'élongation d'amplitude plus importante étant associée au capteur de pneu (WU) le plus proche de l'antenne LF. 14. Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce que la bobine de réception du capteur de pneu (WU) est disposée en formant un angle avec le sens de rotation X ainsi qu'avec l'axe de pneu Y, et en ce que le sens du courant du signal reçu par le capteur de pneu (WU) est déterminé par l'antenne LF. 15. Procédé permettant de distinguer les positions des deux capteurs de pneus (WU) d'une roue jumelée avec un dispositif comprenant au moins une antenne LF appliquée sur le véhicule, reliée à une unité d'analyse et montée latéralement à côté de la roue jumelée, ainsi qu'un capteur de pneu (WU) pour chaque pneu, où la puissance des signaux diffusés par l'antenne LF peut être modifiée, caractérisé en ce que les étapes de procédé suivantes sont exécutées : - sélection de la puissance d'émission pour la diffusion d'un signal par l'antenne LF, de telle manière que la puissance d'émission soit suffisamment élevée pour permettre la réception par les deux capteurs de pneus (WU) de la roue jumelée, - émission d'un signal par l'antenne LF vers les capteurs de pneus (WU), - contrôle de réception par les deux capteurs de pneus (WU) du signal émis par l'antenne LF, 11 - si les deux capteurs de pneus (WU) ont reçu le signal émis, diminution graduelle de la puissance d'émission LF pour la diffusion du signal par l'antenne LF et répétition des deux étapes de procédé précédentes jusqu'à ce que le signal émis ne soit plus reçu que par un seul capteur de pneu (WU), - si un seul capteur de pneu (WU) a reçu le signal émis, association du capteur de pneu (WU) récepteur à la position la plus proche de l'antenne LF, et association de l'autre capteur de pneu (WU), qui n'a plus reçu le signal émis, à la position éloignée de l'antenne LF. 16. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'un capteur de pneu (WU) recevant un signal émis par l'antenne LF effectue un changement d'état et déclenche ainsi l'émission d'un signal, de telle manière que l'émission d'un signal d'un capteur de pneu (WU) après l'émission précédente d'un signal par une antenne LF est analysée comme une confirmation de réception du signal LF par le capteur de pneu (WU). 17. Procédé selon l'une des deux revendications précédentes, caractérisé en ce que le signal émis par le capteur de pneu (WU) est reçu et analysé par une unité de réception intelligente (IDA).