Brevet FR2948235A1 — publié le 20110121

Système d'antenne comprenant un brin actif et un câble coaxial à dénudage limité L'invention concerne les antennes utilisées dans les véhicules automobiles pour la réception de signaux émis localement au niveau des pneus du véhicules lesquels signaux véhiculent une information relative au niveau de gonflage du pneu. Le domaine de l'invention est plus communément appelé TPMS pour Tire Pressure Measuring Systems en Anglais, système de mesure de pression des pneus en Français, ci-après dénommé TPMS. 10' Un système TPMS consiste typiquement de quatre valves situées sur les roues du véhicule, dont chacune des valves comprend un émetteur radiofréquences et un récepteur basse fréquence, ainsi qu'une batterie. La valve est typiquement mais non exclusivement interrogée par un signal basse fréquence aux fins d'un diagnostic, et elle répond par un signal en 15 radiofréquences pour transmettre une valeur de pression ou un simple avertissement de pression insuffisante. Un système TPMS comprend en outre un récepteur des signaux émis par les valves, lequel récepteur peut réaliser plusieurs fonctions combinées à la réception de tels signaux. Ainsi, le récepteur TPMS peut selon le cas réaliser 20 également la réception de signaux d'ouverture de portes émis par une télécommande à distance. Ce serait le cas d'un récepteur TPMS n'ayant pas de fonction d'interrogation des valves TPMS. Le récepteur TPMS peut également réaliser la fonction de récepteur de signal d'ouverture des portes émis par une télécommande ainsi que la 25 fonction d'immobiliseur du véhicule, c'est-à-dire la fonction de produire un signal de commande de blocage du fonctionnement du moteur du véhicule. Le récepteur TPMS peut également réaliser une fonction d'interrogation d'accès au véhicule et de démarrage du type mains-libres, et/ou de verrouillage de colonne de direction, ou plus généralement de contrôleur 30 principal du véhicule - body controller en anglais û réalisant différents contrôles d'alimentation d'accessoires du véhicule. Dans chacun de ces cas, le système présente une antenne radiofréquences, localisée à proximité d'une unité centrale de traitement du signal en réception ou à distance de cette unité centrale. L'antenne peut notamment être intégrée à cette unité centrale. Le système peut présenter ou non une fonction d'identification de la roue concernée par le défaut de pression. Cette fonction est typiquement appelée fonction d'autolocalisation ou � autoloc �. Cette fonction � autoloc � peut être implémentée par le biais de la technologie WAL- Wireless Autolocation- , qui repose sur la différence d'intensité de signal entre les signaux provenant de l'arrière et de l'avant du véhicule. Cette technologie présente toutefois des inconvénients en termes de placement de l'antenne pour pouvoir réaliser une véritable discrimination entre les signaux provenant de l'avant et de l'arrière du véhicule. L'emplacement de l'antenne ne doit pas être au centre du véhicule, et l'on peut même en arriver à devoir placer l'antenne de manière déportée par rapport à l'unité de traitement et placer ainsi l'antenne à l'extérieur du véhicule comme par exemple dans le cas de véhicules de petite taille. Néanmoins, ces antennes restent d'une implémentation difficile car exposée à des contraintes fortes de positionnement pour permettre la discrimination entre les signaux provenant des différentes roues du véhicule. La présente invention vise à résoudre cet inconvénient en présentant une antenne dont le comportement à la réception est suffisamment performant in situ pour fournir cette aptitude, et qui conserve cette aptitude pour une large gamme d'emplacement possible sur différents véhicules. Le but de l'invention est en outre de proposer une antenne performante mais logeable géométriquement dans les emplacements où elle sera typiquement placée au sein d'un véhicule, et notamment derrière un panneau extérieur du véhicule tel qu'un panneau de carrosserie ou un panneau de pare-choc. Ce but est atteint selon l'invention grâce à un système d'antenne de réception de signaux de pression de pneus d'un véhicule automobile, le système d'antenne présentant au moins un brin actif (10) et un câble coaxial comprenant deux liaisons coaxiales et une gaine de blindage, le câble coaxial étant relié d'une part à ce brin actif et d'autre part à un point de masse du véhicule, le brin actif s'étendant entre ledit point de masse et une extrémité distante du point de masse dite extrémité à impédance infinie, et le câble coaxial étant relié au brin actif en un point courant du brin actif situé entre le point de masse et l'extrémité dite à impédance infinie et distinct du point de masse et de l'extrémité dite à impédance infinie, caractérisé en ce que le brin actif décrit une boucle dont une extrémité est formée par le point de masse et l'autre extrémité forme un point de liaison avec le câble coaxial, le câble coaxial étant relié au point de masse et à ladite autre extrémité de la boucle de telle sorte que le câble coaxial présente une portion dénudée de blindage du câble coaxial laquelle portion dénudée est de longueur négligeable au vu du comportement de réception du système d'antenne. D'autres caractéristiques, buts et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre, faite en référence aux figures annexées sur lesquelles : - La figure 1 est une vue de côté d'un système d'antenne selon une variante préférée de l'invention, - La figure 2 est une vue en perspective d'un système d'antenne selon cette même variante préférée de l'invention. Le système d'antenne de la figure 1 se compose d'un brin actif 10, d'un élément de fixation 20 et d'un câble coaxial 30. Le brin actif 10 est fixé sur un panneau du véhicule référencé 40, dans le présent exemple un panneau de pare-choc arrière du véhicule, de sorte que le brin actif se trouve sur une face de ce panneau de pare-choc du côté interne au véhicule. Pour cela, l'élément de fixation 20, ici une vis 20a, est montée solidaire au panneau de pare-choc 40 et traverse le brin actif 10 au niveau d'une extrémité 11 de ce dernier. La vis 20a reçoit un écrou 20b qui, une fois serré sur la vis 20a, presse l'extrémité 11 du brin actif 10 contre la face interne du panneau de pare-choc 40. Le brin actif 10 s'étend essentiellement parallèlement au panneau de pare-choc 40, ici dans une direction horizontale du véhicule. Pour cela le brin actif 10 présente une portion principale 12 dont la forme rectiligne parcourt la face interne du pare-choc, séparée de cette face interne par une distance sensiblement constante. L'extrémité de fixation 11 du brin actif, bien que de courte étendue, présente une orientation similaire à la portion rectiligne 12 du brin actif 10, c'est-à-dire ici sensiblement horizontale dans le référentiel du véhicule. Entre l'extrémité de fixation 11 et la portion rectiligne 12 le brin actif décrit une boucle 13. Cette boucle s'initiant par l'extrémité de fixation 11 et la portion rectiligne 12 toutes deux orientées dans la même direction, elle est facilement mise en oeuvre avec un brin actif sous forme de ruban comme c'est le cas dans le présent exemple. En effet, le ruban formant le brin actif est facilement déformée latéralement puis à nouveau sur lui-même pour former au final une boucle en spirale, dont les deux extrémités, à savoir l'extrémité de fixation 11 et la portion principale rectiligne du ruban, sont parallèles et décalées verticalement. Le décalage vertical entre l'extrémité de fixation 11 et la portion rectiligne 12 du ruban est sensiblement égal à la largeur du ruban, mais l'on veille préférentiellement à ce qu'il n'y ait pas de contact entre deux zones du ruban au niveau de la boucle 13. Dans le cas présent, le brin actif est un ruban en cuivre d'une largeur de 3 centimètres pour une longueur, que l'on précisera ci-après mais de l'ordre d'une vingtaine de centimètres. En alternative, le brin actif 10 peut présenter toute autre largeur ou toute forme en section. II peut notamment être constitué par un fil métallique de contour circulaire en section. Le brin actif est utilisé essentiellement pour la réception des signaux émis par les valves équipant les roues du véhicule. Pour le prélèvement de ce signaux sur le brin actif 10, le système d'antenne comporte un câble coaxial 30 relié d'une part au brin actif 10 et à la masse par une de ses extrémités, et à deux pôles d'entrée d'une unité centrale de traitement et d'exploitation du signal reçu sur le brin actif. Ce câble coaxial 30 présente donc une âme centrale 31 et un conducteur périphérique 32. Le coaxial présente en outre une gaine de blindage 33 protégeant l'âme 31 et le conducteur périphérique des perturbations et parasitages dus aux ondes en présence. La longueur totale du ruban métallique formant le brin actif 10 est choisie égale à la longueur d'onde des signaux à recevoir divisée par quatre, pour une réception optimale de ce signaux. En outre et toujours pour une réception optimale, le coaxial doit relier le brin actif en deux points spécifiquement choisis selon les conditions suivantes. Le premier point est d'une part l'extrémité à la masse 11 du brin actif. D'autre part, le brin actif 10 étant considéré comme une pièce conductrice dont une extrémité est à la masse, et l'autre extrémité est à impédance infinie, le deuxième point de contact est déterminé pour correspondre à une impédance mesurée entre lui et l'extrémité à la masse égale à 50 ohms. Un tel point de contact apporte une qualité de réception optimale à l'antenne. Tel que représenté sur la figure 1, le câble coaxial 30 voit sa gaine de blindage 33 s'arrêter au niveau de la vis de fixation 20 pour laisser à nu respectivement le conducteur périphérique 32 et l'âme centrale 31 du câble coaxial. L'âme centrale 31 est alors liée au brin actif 30 au niveau du point de masse, qui est ici l'extrémité de fixation 11 du brin actif 10. Plus précisément, l'âme centrale 31 est prise en pincement entre l'écrou 20b et la portion d'extrémité 11 du brin actif en contact avec ces deux éléments. Le conducteur périphérique 32 du câble coaxial 30 est lui relié au point de contact à 50 ohms du brin actif 10. La boucle 13 est ainsi configurée pour que le point de contact à 50 ohms se situe en zone courante de la boucle 13 et plus précisément, la boucle 13 est configurée de sorte que le point de contact à 50 ohms, référencé 14 sur la figure 1, se situe à mi-chemin entre la portion d'extrémité 11 du brin actif et la portion rectiligne 12 du brin actif. Le point de contact 14 se trouve dans la zone de la boucle qui est la plus rapprochée de l'élément de fixation 20 après que la boucle 13 se soit d'abord éloignée, puis rapprochée de cet élément de fixation 20. Ainsi, le coaxial reliant le brin actif 10 est deux zones géométriquement proches l'une de l'autre, le câble coaxial 30 se voit dénudé sur une étendue très faible de sorte que l'âme centrale 31 et le conducteur périphérique 32 du câble coaxial 30 n'influent, par leur partie dénudée, que faiblement sur le comportement d'ensemble du présent système d'antenne. La géométrie en boucle permet un tel raccordement par lequel le câble coaxial, et plus généralement les liaisons de prélèvement ou d'alimentation de l'antenne dans le cas d'une antenne d'émission, ne sont que faiblement dénudées et ne perturbent donc que faiblement le fonctionnement du brin actif. Le présent système d'antenne se révèle avoir un comportement particulièrement efficace en réception comme en émission, le même brin actif étant présentement, mais non exclusivement, utilisé à la fois pour l'émission et pour la réception. En effet, le présent système d'antenne s'applique aussi bien en tant que système de réception ou en tant que système de réception seule. Le présent système d'antenne s'avère en effet avoir de très bons paramètres de fonctionnement, comme une grande stabilité de son impédance quelle que soit sa position sur le véhicule, ou quelle que soit la taille du véhicule. En particulier avec ce système d'antenne, les performance en termes de relevé de données indicatrices de pression des pneus sont très avantageuses en termes de SNR- Signal to Noise Ratio en anglaisû c'est à dire en termes de rapport signal à bruit en Français, et également en termes de Delta RSSI, c'est-à-dire de Delta ReceiveûSignal-Strength-Indicator en anglais, c'est-à-dire en terme de différence d'indicateur de puissance de signal reçu en français. Le TOS, taux d'ondes stationnaires en français û ou VSWR û Voltage Standing Wave Ratio en Anglais - est constant quel que soit l'environnement dans lequel se trouve ce système d'antenne. Dans le présent mode de réalisation, on dispose entre la portion rectiligne 12 du brin actif 10 et le panneau de pare-choc 40 une cale 50 en matériau souple tel qu'une mousse ou un élément élastomère. Cette cale maintient la portion rectiligne contre tout déplacement non souhaité du brin actif au cours de la durée de vie du système, et permet un placement précis du brin actif 10 dans le positionnement souhaité. Dans le présent mode de réalisation, l'élément de fixation 20 a été 10 décrit comme étant fixé directement sur le un panneau de pare-choc ou de carrosserie du véhicule. En alternative, on dispose une plaque support en recouvrement du panneau de pare-choc ou du panneau de carrosserie, sur le côté intérieur au véhicule d'un tel panneau de pare-choc ou du panneau de carrosserie, et on fixe 15 le brin actif sur une telle plaque support de manière similaire à celle décrite précédemment. La fixation de la plaque support sur le panneau de pare-choc ou de carrosserie peut alors être faite par vissage ou encore par clippage. De manière avantageuse le brin actif 10 est fixé sur l'élément du véhicule 14 qui forme un élément de masse du véhicule et le point de masse du brin actif 20 10 est un point de fixation 20 du brin actif sur l'élément de masse du véhicule De manière avantageuse le brin actif 10 est fixé sur l'élément de masse 40 du véhicule par vissage. De manière avantageuse le brin actif 10 est constitué d'un ruban métallique. 25 REVENDICATIONS1. Système d'antenne de réception de signaux de pression de pneus d'un véhicule automobile, le système d'antenne présentant au moins un brin actif (10) et un câble coaxial (30) comprenant deux liaisons coaxiales (31, 32) et une gaine de blindage (33), le câble coaxial (30) étant relié d'une part à ce brin actif et d'autre part à un point de masse (20) du véhicule, le brin actif (10) s'étendant entre ledit point de masse et une extrémité distante du point de masse dite extrémité à impédance infinie, et le câble coaxial (30) étant relié au brin actif en un point courant du brin actif situé entre le point de masse (20) et l'extrémité dite à impédance infinie et distinct du point de masse et de l'extrémité dite à impédance infinie, caractérisé en ce que le brin actif (10) décrit une boucle dont une extrémité (11) est formée par le point de masse (20) et l'autre extrémité (14) forme un point de liaison avec le câble coaxial, le câble coaxial (30) étant relié au point de masse et à ladite autre extrémité de la boucle (14) de telle sorte que le câble coaxial (30) présente une portion dénudée de blindage du câble coaxial laquelle portion dénudée présente une étendue suffisamment faible pour que les liaisons coaxiales (31, 32) dénudées n'influent que de manière négligeable sur le comportement de réception du système d'antenne. 2. Système d'antenne selon la revendication 1, caractérisé en ce que le câble coaxial (30) est relié au brin actif (10) en un point de contact (14) situé à une distance du point de masse (11, 20) du brin actif qui est choisie pour que le point de contact (14) présente une impédance sensiblement égale à 50 Ohms par rapport au point de masse (11, 20). 3. Système d'antenne selon la revendication 1, caractérisé en ce que le brin actif (10) s'étend dans une direction sensiblement horizontale du véhicule. 4. Système d'antenne selon la revendication 1, caractérisé en ce que le brin actif (10) présente une longueur égale à la longueur d'onde des signaux reçus et/ou émis divisée par 4. 5. Système d'antenne selon la revendication 1, caractérisé en ce que le brin actif (10) est fixé sur un élément du véhicule (14) qui forme un élément demasse du véhicule et en ce que le point de masse (11, 20) du brin actif (10) est un point de fixation (20) du brin actif sur l'élément de masse (14) du véhicule. 6. Système d'antenne selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le brin actif (10) est fixé sur l'élément de masse (40) du véhicule par vissage. 7. Système d'antenne selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le brin actif (10) est constitué d'un ruban métallique.