Brevet FR2944495A1 — publié le 20101022

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 5 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 10 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, et d'une unité centrale de réception des signaux émis par les émetteurs, comportant un calculateur intégrant un 15 récepteur radiofréquence. 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 20 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 intégrer un accéléromètre dans chaque boîtier électronique, et à mettre en oeuvre une technique de localisation basée sur des méthodes statistiques consistant à comparer les 25 accélérations des différentes roues pour obtenir une information sur la position respective de chacune des dites roues. Cette méthode de localisation s'avère toutefois peu performante car elle requiert notamment un temps de roulage conséquent pour réaliser une discrimination entre les différentes roues. 30 Une deuxième 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 35 proximité de l'antenne excitée émet, en réponse et à destination de l'unité centrale, un signal basse fréquence 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, cette solution s'avère très coûteuse car elle impose d'équiper le véhicule de trois antennes avec toutes les sujétions afférentes : câbles de connexion, amplificateurs de commande ... Une troisième méthode de localisation consiste à déterminer le positionnement des roues à partir d'une comparaison de l'intensité des signaux reçus par l'unité centrale, en provenance de chaque émetteur. Tel que notamment décrit dans le brevet EP 0 931 679, cette méthode consiste : - dans une phase préliminaire, à programmer l'unité centrale de façon à élaborer, à partir de l'enveloppe de l'amplitude du signal reçu de chaque émetteur, une signature de ce signal, puis à mémoriser dans la dite unité centrale, chaque signature et la position correspondante de la roue, - et lors de l'utilisation du véhicule, à mettre en oeuvre une procédure de localisation consistant à élaborer dans l'unité centrale les signatures des signaux reçus des émetteurs, et à comparer chaque signature avec les signatures mémorisées de façon à en déduire la position de la roue correspondante. II s'avère toutefois que l'enveloppe de l'amplitude des signaux reçus de chaque émetteur peut subir des altérations en fonction des conditions de route, et notamment être altérée par une route mouillée, en présence d'éléments métalliques tels qu'un rail de sécurité, lors du roulage dans un tunnel...Il en résulte, dans la pratique, que cette méthode de localisation peut requérir des temps de roulage conséquents pour réaliser une discrimination entre les différentes roues. La présente invention vise une autre méthode de localisation de la position des roues d'un véhicule, et a pour principal objectif de fournir un procédé de localisation très performant en termes de réactivité et de fiabilité, dont la mise en oeuvre génère un très faible coût de revient global. A cet effet, l'invention vise un procédé de localisation de roues d'un véhicule consistant : • dans une phase préalable, à mesurer et à mémoriser, pour chaque position de roue du véhicule, les variations instantanées d'un paramètre représentatif de la température à l'intérieur du pneumatique équipant la dite roue, résultant des mouvements, changements de vitesse et/ou changements de cap, du véhicule, • et, lors de l'utilisation du véhicule, à mettre en oeuvre une procédure de localisation consistant, pendant une fenêtre de temps de durée déterminée : - à relever les mouvements successifs du véhicule, changements de cap et/ou changements de vitesse, et à établir pour chaque roue, à partir de ces relevés et des données mémorisées, une série de valeurs représentative, pour cette succession de mouvements, des variations théoriques du paramètre représentatif de la température à l'intérieur du pneumatique équipant la dite roue, - et, pour chaque roue, à mesurer les variations du paramètre représentatif de la température à l'intérieur du pneumatique équipant la dite roue, et à comparer la série de valeurs mesurée avec chaque série de valeurs théorique, de façon à établir une correspondance conduisant à la localisation de la roue. L'invention a donc consisté à mettre en lumière et à exploiter le fait que, lors de chaque mouvement, changement de vitesse et/ou changement de cap, d'un véhicule, d'une part la température à l'intérieur de chaque pneumatique subit une variation instantanée, et d'autre part cette variation de température diffère d'une position de roue par rapport aux autres positions de roue, de sorte qu'il est possible d'établir des données significatives de la position des roues à partir de mesures de ces variations de températures. Une telle technique s'avère, en premier lieu, très performante en terme de réactivité car elle conduit à obtenir une localisation de la position longitudinale des roues après seulement quelques mouvements d'un véhicule, après démarrage de ce dernier. De plus, ce procédé nécessite seulement, en vue de sa mise en oeuvre, la présence de moyens adaptés pour appréhender les mouvements successifs du véhicule, de tels moyens consistant soit en des récepteurs de systèmes de positionnement par satellites, tels que les systèmes GPS, soit en des capteurs de systèmes de gestion électronique, tels que systèmes ABS ou systèmes ESP. Or de tels moyens équipent actuellement la majorité des véhicules de sorte que la mise en oeuvre du procédé de localisation selon l'invention ne requiert aucun équipement spécifique. Selon un mode de mise en oeuvre avantageux de l'invention, on mesure, en tant que paramètre représentatif de la température à l'intérieur des pneumatiques, la pression à l'intérieur du dit pneumatique. La pression consiste, en effet, en un paramètre classiquement mesuré et surveillé, dont la valeur est directement proportionnelle à la valeur de la température à l'intérieur d'un pneumatique, et dont les valeurs mesurées correspondent aux valeurs instantanées réelles de ce paramètre. Selon un autre mode de mise en oeuvre avantageux de l'invention visant à permettre une compression par codage des données transmises à destination de l'unité centrale, chaque boîtier électronique est adapté pour transmettre périodiquement, à des instants t(i), des séries de valeurs correspondant à la valeur instantanée du paramètre représentatif de la température mesurée à l'instant de transmission ti, et aux fluctuations, par rapport à cette valeur instantanée, des valeurs de ce paramètre mesurées durant la période précédant cette transmission. 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 la est une vue de dessus schématique d'un véhicule doté d'un système de surveillance apte à permettre la mise en oeuvre du procédé de localisation selon l'invention, - et la figure lb est une vue de détail schématique en perspective représentant 15 une portion de roue de ce véhicule ainsi que le boîtier électronique équipant cette dernière. Le véhicule 1 représenté à la figure 1 a est muni de quatre roues chaussées classiquement d'un pneumatique : deux roues avant 2, 3 et deux roues arrière 4, 5. Ce véhicule 1 est équipé d'un système de surveillance comportant 20 classiquement, en premier lieu, associé à chaque roue 2-5, un boîtier électronique 6-9, par exemple solidarisé sur la jante de la dite roue de façon à être positionné à l'intérieur de l'enveloppe du pneumatique. Tel que représenté à la figure 1 b, chacun de ces boîtiers électroniques 6-9 intègre, par exemple, des capteurs 11 dédiés à la mesure de paramètres, tels que 25 pression et température du pneumatique, connectés à une unité de calcul 12 à microprocesseur alimentée électriquement au moyen d'une pile-bouton 13, et reliée à un émetteur RF connecté à une antenne haute fréquence 14. Tel que représenté à la figure la, le système de surveillance comprend, également, un calculateur centralisé ou unité centrale 10 situé dans le véhicule 1, 30 comportant un microprocesseur, et intégrant un récepteur RF apte à recevoir les signaux émis par chacun des quatre boîtiers électroniques 6-9. De façon usuelle, un tel système de surveillance et notamment son unité centrale 10 sont conçus de façon à informer le conducteur de toute variation anormale des paramètres mesurés par les capteurs 11 associés aux roues 2-5. 35 A cet effet, l'unité centrale 10 est notamment programmée pour permettre d'associer à chaque signal reçu par cette dernière, une information concernant la position de la roue 2-5 équipée du boîtier électronique 6-9 à l'origine de ce signal. En vue de cette localisation, et en premier lieu selon l'invention, l'unité centrale 10 est connectée à des moyens adaptés pour appréhender les mouvements successifs du véhicule 1, de tels moyens consistant soit en des récepteurs de systèmes 15 de positionnement par satellites, tels que les systèmes GPS, soit en des capteurs de systèmes 15 de gestion électronique, tels que systèmes ABS ou systèmes ESP. Cette localisation requiert, en outre, selon l'invention, la mise en oeuvre d'une phase préalable, consistant à mesurer et à mémoriser, pour chaque position de roue 2-5 du véhicule 1, les variations instantanées de la pression à l'intérieur du pneumatique équipant la dite roue, résultant des mouvements, changements de vitesse et/ou changements de cap, du véhicule 1. Il est à noter que cette phase préalable peut être réalisée par apprentissage ou par simulations au moyen d'un outil informatique. De plus, cette phase préalable peut être réalisée, par apprentissage ou simulations, de façon globale pour tous les véhicules d'une même plateforme, et les données correspondantes intégrées dans l'unité centrale 10 de tous les véhicules 1 de cette plateforme. Dans ce cas, en outre, ces données peuvent ensuite être affinées durant les premières utilisations du véhicule 1 et ainsi être adaptées aux habitudes de conduite et de trajet du conducteur. Il est à noter que les données mémorisées peuvent également être par la suite affinées de façon régulière et ainsi être continuellement adaptées aux évolutions de conduite du véhicule 1. En variante, la phase préalable peut également consister en une phase d'apprentissage effectuée pour chaque véhicule 1 durant les premières utilisations de ce dernier. Cette phase préalable réalisée, l'invention consiste, lors de l'utilisation du véhicule 1, à mettre en oeuvre une procédure de localisation consistant, en premier lieu, au niveau de l'unité centrale 10 : - à relever, pendant une fenêtre de temps de durée T déterminée, au moyen du système 15 connecté à la dite unité centrale, les mouvements successifs du véhicule 1, changements de cap et/ou changements de vitesse, - et à établir, pour chaque roue 2-5, à partir de ces relevés et des données mémorisées durant la phase préalable, une série de valeurs représentative, pour cette succession de mouvements, des variations théoriques de la pression à l'intérieur du pneumatique équipant la dite roue. 35 De plus cette procédure de localisation consiste, au niveau de chaque roue 2-5, à mesurer, pendant la même fenêtre de temps de durée T, les variations de la pression à l'intérieur du pneumatique équipant la dite roue, et à transmettre la série de valeurs mesurée à destination de l'unité centrale 10. Cette procédure de localisation consiste, enfin, au niveau de l'unité centrale 10, à comparer, pour chaque roue 2-5, la série de valeurs mesurée au niveau de la dite roue avec chaque série de valeurs théorique élaborée dans la dite unité centrale, de façon à établir une correspondance conduisant à la localisation de la roue. Par ailleurs, la durée T de chaque fenêtre de temps correspond avantageusement à la période d'émission, par chaque boîtier électronique 6-9, des signaux représentatifs des paramètres de fonctionnement de la roue 2-5 correspondante. De plus, chaque boîtier électronique 6-9 est adapté pour transmettre, à des instants t(i) et avec cette période T, des séries de valeurs correspondant, en premier lieu, à la valeur instantanée de la pression dans le pneumatique mesurée à l'instant de transmission ti, et, en second lieu, aux fluctuations, par rapport à cette valeur instantanée, des valeurs mesurées de la pression durant la période T. Le procédé de localisation selon l'invention décrit ci-dessus permet donc, sans nécessiter un quelconque équipement spécifique, de localiser très rapidement et de façon fiable, la position des roues 2-5 d'un véhicule 1. REVENDICATIONS1/ Procédé de localisation de la position de roues (2-5) d'un véhicule (1) équipées d'un boîtier électronique (6-9) adapté pour émettre, à destination d'une unité centrale (10) 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 étant caractérisé en ce qu'il consiste : • dans une phase préalable, à mesurer et à mémoriser, pour chaque position de roue (2-5) du véhicule (1), les variations instantanées d'un paramètre représentatif de la température à l'intérieur du pneumatique équipant la dite roue, résultant des mouvements, changements de vitesse et/ou changements de cap, du véhicule (1), • et, lors de l'utilisation du véhicule (1), à mettre en oeuvre une procédure de localisation consistant, pendant une fenêtre de temps de durée déterminée : - à relever les mouvements successifs du véhicule (1), changements de cap et/ou changements de vitesse, et à établir pour chaque roue (2-5), à partir de ces relevés et des données mémorisées, une série de valeurs représentative, pour cette succession de mouvements, des variations théoriques du paramètre représentatif de la température à l'intérieur du pneumatique équipant la dite roue, - et, pour chaque roue (2-5), à mesurer les variations du paramètre représentatif de la température à l'intérieur du pneumatique équipant la dite roue, et à comparer la série de valeurs mesurée avec chaque série de valeurs théorique, de façon à établir une correspondance conduisant à la localisation de la roue. 2/ Procédé de localisation selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'on mesure, en tant que paramètre représentatif de la température à l'intérieur des pneumatiques, la pression à l'intérieur du dit pneumatique. 3/ Procédé de localisation selon l'une des revendications 1 ou 2 caractérisé en ce que chaque boîtier électronique (6-9) est adapté pour transmettre périodiquement, à des instants t(i), des séries de valeurs correspondant à la valeur instantanée du paramètre représentatif de la température mesurée à l'instant de transmission ti, et aux fluctuations, par rapport à cette valeur instantanée, des valeurs mesurées de ce paramètre durant la période précédant cette transmission.