Brevet FR2931950A1 — publié le 20091204

L'invention concerne un procédé de localisation de la position de roues d'un véhicule équipées d'un boîtier électronique adapté pour émettre, à destination d'une unité centrale montée sur le véhicule, des signaux représentatifs de paramètres de fonctionnement de chaque roue comportant, en outre, un code d'identification de cette dernière. 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 boîtier électronique monté sur chacune des roues du véhicule, intégrant, outre les capteurs précités, 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 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 cet effet, une méthode actuelle de localisation consiste à utiliser trois antennes émettrices 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 émettrices. Selon cette procédure, le boîtier électronique monté sur la roue située à proximité de l'antenne émettrice excitée émet, en réponse et à destination de l'unité centrale, un signal comportant un code d'identification du dit boîtier, 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. 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, un des problèmes rencontrés lors de cette procédure de localisation réside dans l'existence de zones d'ombre correspondant, pour des positions données de chaque boîtier électronique relativement à l'antenne émettrice, à des zones de non réception par le dit boîtier électronique des signaux électromagnétiques émis par la dite antenne émettrice. Dans la pratique, la présence de telles zones de non réception affecte, en effet, la transmission des données à destination des boîtiers électroniques du fait que : • lors des déplacements du véhicule, ces zones de non réception apparaissent régulièrement lors de chaque tour de roue, • dans l'état arrêté du véhicule, ces zones de réception peuvent entraîner une absence totale de réception des données transmises par les antennes émettrices, si, par hasard, le boitier électronique de la roue se trouve dans une zone d'ombre. Un tel phénomène de zones cle non réception peut donc altérer de façon non négligeable la procédure de localisation des roues des véhicules. La présente invention vise à pallier les inconvénients précités relatifs aux problèmes de non réception par un boîtier électronique monté sur une roue d'un véhicule, des signaux électromagnétiques émis par une antenne émettrice positionnée à proximité de la roue, et a pour objectif principal de fournir un procédé conduisant à une suppression des inconvénients liés à l'existence des zones de non réception par les boîtiers électroniques des dits signaux électromagnétiques. A cet effet, l'invention vise un procédé de localisation de la position de roues d'un véhicule équipées chacune d'un boîtier électronique adapté pour émettre, à destination d'une unité centrale montée sur le véhicule, des signaux représentatifs de paramètres de fonctionnement de chaque roue comportant, en outre, un code d'identification de cette dernière, le dit procédé de localisation consistant : • à équiper le véhicule de sources d'émissions électromagnétiques positionnées chacune à proximité d'une roue, et adaptées pour présenter une couverture englobant la trajectoire du boîtier électronique lors de la rotation de la roue, • et à programmer l'unité centrale et les boîtiers électroniques de façon à mettre en oeuvre une procédure de localisation selon laquelle, successivement pour chacune des sources d'émissions électromagnétiques, l'unité centrale commande l'émission, par la dite source d'émissions électromagnétiques, d'un signal électromagnétique de requête d'identification à réception duquel le boîtier électronique de chaque roue positionnée à proximité de cette source d'émissions électromagnétiques est adapté pour émettre en réponse un signal comportant au moins le code d'identification de cette roue. Selon l'invention ce procédé de localisation se caractérise en ce que : • on équipe le véhicule de sources d'émissions électromagnétiques consistant chacune en au moins deux antennes émettrices décalées physiquement de façon que les dites antennes émettrices présentent des zones d'ombre disjointes le long de la trajectoire du boîtier électronique de la roue positionnée à proximité, • et on commande une commutation séquentielle des antennes émettrices de chaque source d'émissions électromagnétiques. Selon le procédé de l'invention, chaque source d'émissions électromagnétiques positionnée à proximité d'une roue en vue de la mise en oeuvre d'une procédure de localisation, consiste donc en deux antennes émettrices � complémentaires � positionnées et connectées de façon que les zones de non réception, par le boîtier électronique monté sur la roue, des signaux électromagnétiques émis par les dites antennes émettrices : • présentent une probabilité d'apparitions potentielles très faible lors des déplacements du véhicule, notablement inférieure à la fréquence des apparitions systématiques intervenant avec les techniques actuelles de localisation, • n'affectent en aucune façon les possibilités de réception des données transmises par les antennes émettrices, dans l'état arrêté du véhicule. De ce fait, dans la pratique, les deux antennes émettrices s'avèrent se comporter sensiblement comme une antenne émettrice unique ne présentant pas de zones d'ombre le long de la trajectoire clu boîtier électronique de la roue positionnée à proximité. Selon un mode de mise en oeuvre avantageux visant notamment à minimiser les coûts de connexion des antennes émettrices (câblage...), on utilise des sources d'émissions électromagnétiques consistant chacune en deux antennes émettrices connectées de façon à former deux dipôles comportant un pôle commun. A titre de mode de mise en oeuvre avantageux, chaque source d'émissions électromagnétiques peut ainsi être réalisée au moyen d'un bâtonnet de ferrite unique. Par ailleurs, à des fins de simplicité de mise en oeuvre, on utilise avantageusement des sources d'émissions électromagnétiques consistant chacune en deux antennes émettrices alignées le long d'un axe commun. De plus, on dispose alors avantageusement les deux antennes émettrices de façon que leur axe commun s'étende orthogonalement par rapport à un axe radial de la roue située à proximité. Par ailleurs, on commande, avantageusement selon l'invention, une commutation séquentielle des antennes émettrices avec une fréquence de commutation de l'ordre de 1 kHz. 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 latérale schématique d'une roue d'un véhicule équipé d'un dispositif de localisation selon l'invention, • la figure 2 est un schéma électrique simplifié du circuit de commande de deux antennes émettrices connectées conformément à l'invention, • et la figure 3 est un graphique représentant un cycle d'émission de ces deux antennes émettrices. Le dispositif de localisation selon l'invention représenté à titre d'exemple à la figure 1 est destiné à la localisation de la position d'une roue 2 d'un véhicule 1. Ce dispositif de localisation est plus spécifiquement destiné à être installé sur des véhicules 1 dotés d'un système de surveillance comportent classiquement, en premier lieu, associé à chaque roue 2, un boîtier électronique 3, 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 3 intègre par exemple un capteur dédié à la mesure de paramètres, tels que pression et/ou température du pneumatique, connecté à un microprocesseur possédant un code d'identification du dit capteur, relié à un émetteur RF connecté à une antenne basse fréquence. Le système de surveillance comprend, également, un calculateur centralisé ou unité centrale 4 comportant un microprocesseur et intégrant un récepteur RF apte à recevoir les signaux émis par chacun des boîtiers électroniques 3. De façon usuelle, un tel système de surveillance et notamment son unité centrale 4 sont conçus de façon à informer le conducteur de toute variation anormale des paramètres mesurés par les capteurs associés aux roues 2. Associé au système de surveillance ci-dessus décrit, le dispositif de localisation selon l'invention a pour fonction de permettre d'associer à chaque signal reçu par l'unité centrale 4, une information concernant la localisation du boîtier électronique 3 à l'origine de ce signal. A cet effet, pour, par exemple, un véhicule 1 à quatre roues 2, ce dispositif de localisation équipe classiquement trois des quatre roues 2 du véhicule 1, et comprend, pour chacune des dites roues, une source d'émissions électromagnétiques 5, 6 positionnée dans le passage de roue et adaptée pour présenter une couverture englobant la trajectoire du boîtier électronique 3 lors de la rotation de la roue 2. De plus, l'unité centrale 4 et les boîtiers électroniques 3 sont programmés de façon à mettre en oeuvre une procédure de localisation selon laquelle l'unité centrale 4 commande successivement l'émission, par chaque source d'émissions électromagnétiques, d'un signal électromagnétique de requête d'identification à réception duquel le boîtier électronique 3 de la roue 2 positionnée à proximité est adapté pour émettre en réponse un signal comportant le code d'identification de cette roue. De façon usuelle, en outre, la localisation de la quatrième roue s'obtient quant à elle par déduction, une fois les trois premières roues localisées. Selon l'invention, chaque source d'émissions électromagnétiques se compose de deux antennes émettrices 5, 6 réalisées au moyen d'un bâtonnet de ferrite 7 unique relié à l'unité centrale 4 par des câbles 8-10 connectés de façon à former deux dipôles 5, 6 comportant un pôle commun. De plus, le bâtonnet de ferrite 7 est positionné de façon que son axe longitudinal s'étende orthogonalement par rapport à l'axe radial de la roue 2 coupant le pôle commun des deux antennes émettrices 5, 6. Tel qu'illustré à la figure 1 sur laquelle est représentée une des lignes de champ L5, L6 de chacune des deux antennes émettrices 5, 6, ainsi positionné, le bâtonnet 7 forme deux antennes émettrices 5, 6 présentant des zones d'ombre Z5, Z6 disjointes le long de la trajectoire du boîtier électronique 3 monté sur la roue 2. De plus, tel que représenté à la figure 2, les deux antennes émettrices 5, 6 sont connectées électriquement de façon que : • leur pôle commun (pôle négatif en l'exemple) soit relié à la masse par un câble 10, • leur second pôle (pôle positif en l'exemple) soit relié à un circuit de commande (ou � driver �) 11, respectivement 12, par un câble 8, respectivement 9. Tel que représenté à la figure 3, une telle connexion permet, conformément au procédé de l'invention, de commander une commutation séquentielle des antennes émettrices 5, 6. Une telle commande séquentielle associée au fait que les antennes émettrices 5, 6 présentent des zones d'ombre disjointes le long de la trajectoire du boîtier électronique 3 de la roue 2 voisine, conduit à réaliser une source d'émissions électromagnétiques se comportant sensiblement comme une antenne émettrice unique ne présentant pas de zones d'ombre le long de la trajectoire du boîtier électronique 3. En effet la commande séquentielle de chacune des antennes permet de basculer de l'une des antennes à l'autre régulièrement en un laps de temps faible, de sorte que si l'une des antennes est dans une zone d'ombre, l'autre n'y est pas. REVENDICATIONS1l Procédé de localisation de la position de roues (2) d'un véhicule (1) équipées chacune d'un boîtier électronique (3) adapté pour émettre, à destination d'une unité centrale (4) montée sur le véhicule (1), des signaux représentatifs de paramètres de fonctionnement de chaque roue comportant, en outre, un code d'identification de cette dernière, le dit procédé de localisation consistant : • à équiper le véhicule (1) de sources d'émissions électromagnétiques (5, 6) positionnées chacune à proximité d'une roue (2), et adaptées pour présenter une couverture englobant la trajectoire du boîtier électronique (3) lors de la rotation de la roue (2), • et à programmer l'unité centrale (4) et les boîtiers électroniques (3) de façon à mettre en oeuvre une procédure de localisation selon laquelle, successivement pour chacune des sources d'émissions électromagnétiques (5, 6), l'unité centrale (4) commande l'émission, par la dite source d'émissions électromagnétiques, d'un signal électromagnétique de requête d'identification à réception duquel le boîtier électronique (3) de chaque roue (2) positionnée à proximité de cette source d'émissions électromagnétiques (5, 6) est adapté pour émettre en réponse un signal comportant au moins le code d'identification de cette roue, et le dit procédé de localisation étant caractérisé en ce que : • on équipe le véhicule (1) de sources d'émissions électromagnétiques consistant chacune en au moins deux antennes émettrices (5, 6) décalées physiquement de façon que les dites antennes émettrices présentent des zones d'ombre disjointes le long de la trajectoire du boîtier électronique (3) de la roue (2) positionnée à proximité, • et on commande une commutation séquentielle des antennes émettrices (5, 6) de chaque source d'émissions électromagnétiques. 21 Procédé de localisation selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'on utilise des sources d'émissions électromagnétiques consistant chacune en deux antennes émettrices (5, 6) connectées de façon à former deux dipôles comportant un pôle commun. 31 Procédé de localisation selon l'une des revendications 1 ou 2 caractérisé en ce que l'on utilise des sources d'émissions électromagnétiques consistant chacune en deux antennes émettrices (5, 6) alignées le long d'un axe commun. 41 Procédé de localisation selon la revendication 3 caractérisé en ce que l'on dispose les deux antennes émettrices (5, 6) formant une source d'émissions électromagnétiques, de façon que leur axe commun s'étende orthogonalement par rapport à un axe radial de la roue (2) située à proximité.5/ Procédé de localisation selon l'une des revendications 2 à 4 caractérisé en ce que l'on réalise chaque source d'émissions électromagnétiques au moyen d'un bâtonnet de ferrite (7) unique. 6/ Procédé de localisation selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que l'on commande une commutation séquentielle des antennes émettrices (5, 6) avec une fréquence de commutation de l'ordre de 1 kHz.