WO2009024673A1 - Dispositif de surveillance d'un parametre physique d'etat d'un pneu, a reponse impulsionnelle - Google Patents

Dispositif de surveillance d'un parametre physique d'etat d'un pneu, a reponse impulsionnelle Download PDF

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WO2009024673A1
WO2009024673A1 PCT/FR2008/000951 FR2008000951W WO2009024673A1 WO 2009024673 A1 WO2009024673 A1 WO 2009024673A1 FR 2008000951 W FR2008000951 W FR 2008000951W WO 2009024673 A1 WO2009024673 A1 WO 2009024673A1
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excitation
monitoring device
coil
resonant circuit
tire
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Application number
PCT/FR2008/000951
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Thomas Ledoux
Nathalie Levain
Denis Martin
Original Assignee
Societe De Technologie Michelin
Michelin Recherche Et Technique S.A.
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C23/00—Devices for measuring, signalling, controlling, or distributing tyre pressure or temperature, specially adapted for mounting on vehicles; Arrangement of tyre inflating devices on vehicles, e.g. of pumps or of tanks; Tyre cooling arrangements
    • B60C23/02—Signalling devices actuated by tyre pressure
    • B60C23/04—Signalling devices actuated by tyre pressure mounted on the wheel or tyre
    • B60C23/0408—Signalling devices actuated by tyre pressure mounted on the wheel or tyre transmitting the signals by non-mechanical means from the wheel or tyre to a vehicle body mounted receiver
    • B60C23/0422—Signalling devices actuated by tyre pressure mounted on the wheel or tyre transmitting the signals by non-mechanical means from the wheel or tyre to a vehicle body mounted receiver characterised by the type of signal transmission means
    • B60C23/0433—Radio signals
    • B60C23/0447—Wheel or tyre mounted circuits
    • B60C23/0449—Passive transducers, e.g. using surface acoustic waves, backscatter technology or pressure sensitive resonators

Definitions

  • the invention relates generally to the monitoring of a state of operation, in the automotive field.
  • the invention relates to a device for monitoring a physical state parameter of a tire fitted to a vehicle with a chassis and wheels, this device comprising a passive subassembly linked to the tire and a sub-assembly. active assembly connected to the chassis, the active subassembly comprising magnetic excitation means and detection means, and the passive subassembly comprising a resonant electrical circuit including a magnetic induction coil and having at least one " electrical " characteristic evolving according to said physical parameter, this passive subset being adapted to selectively produce, in response to an excitation emanating from the active subset, an oscillating signal depending on said electrical characteristic.
  • the passive subassembly is fixedly mounted in the tire cavity and for example made integral with the rim of the wheel equipped with this tire.
  • the active subassembly excites the resonant circuit of the passive subset at a variable frequency in a frequency band including the resonance frequency of this resonant circuit, the value of which is related to the internal pressure of the tire.
  • the present invention aims to provide a monitoring device of the aforementioned type, which is easily used even in the case where the passive subassembly is not disposed at a specific location of the tire.
  • the device of the invention which moreover conforms to the generic definition given in the preamble above, is essentially characterized in that the excitation means are designed to transmit to the passive subset, in operating and in a limited area of mutual influence of the passive and active subsets, a magnetic excitation signal formed of successive sequences each of which comprises at least one pulse, and in that the detection means are adapted to determine said characteristic electrical power from a damped oscillating signal produced selectively by the passive subset in response to each sequence of the excitation signal.
  • the resonant circuit has, in a range of values of the physical parameter to be measured, a resonance frequency much greater than the rotation frequency that the tire adopts at the maximum speed of the vehicle, for example greater than a thousand times this frequency and for example between 50 kHz and 15OkHz.
  • Each pulse of the excitation signal may be monopolar and have a duration less than 0.75 times the resonance period of the resonant circuit, and greater than 0.25 times this period.
  • each pulse of the excitation signal may also be bipolar and have a duration less than 1.5 times the resonance period of the resonant circuit, and greater than 0.5 times this period.
  • the pulses of the excitation signal may have the same constant common duration, and the pulse sequences may succeed one another at a fixed repetition frequency.
  • the repetition frequency of the pulse sequences of the excitation signal is sufficiently low so that the damped oscillating signal is sufficiently attenuated between two appearances of the excitation signal, and that oscillating oscillating signal. for example, just before the appearance of a new sequence of the excitation signal, a residual level at most equal to 5% of the level that it reached at the end of the previous sequence of the excitation signal.
  • the pulses of the excitation signal consist, for example, of voltage pulses delivered to the excitation coil of which the excitation means are equipped, but may nevertheless consist of current pulses.
  • the detection means typically comprise a magnetic detection coil collecting the damped oscillating signal, and an electronic circuit connected to the magnetic detecting and clean coil, for example, to determine the frequency of damped oscillating signal.
  • the electronic circuit may conveniently be designed to measure one or more of the time intervals, in principle equal, each of which separates two successive zero crossings of the oscillating signal, the measurement of several time intervals of this type permitting to reduce the measurement uncertainty on the common theoretical value of each of these intervals.
  • the excitation and detection coils preferably have respective axes oriented parallel to each other.
  • These coils may further partially overlap so that the total flux emitted by the excitation coil and passing through the detection coil is less than the flux representing the damped oscillating signal.
  • the electrical characteristic modified by the monitored parameter may notably consist of the capacitance of the resonant circuit.
  • this resonant circuit has an overvoltage factor of at least 10.
  • each pulse sequence of the excitation signal comprises pulses in number N greater than 1, produced at an excitation frequency Fe linked to the resonance frequency F1 of the resonant circuit by the relationship :
  • the resonant electrical circuit comprises a sensor responsive to said physical parameter, participating at least to define the electrical characteristic of the resonant circuit, and designed to evolve this electrical characteristic continuously as a function of said parameter. physical.
  • the physical parameter at which the sensor is sensitive may be constituted by the internal pressure of the tire, and the resonant circuit may be placed freely movable in the tire cavity.
  • the resonant electrical circuit comprises, in an initial state, at least two magnetic induction coils connected in parallel with one another and / or minus two capacitors connected in parallel with one another and electrical connections between induction coils and / or capacitors, that this resonant electrical circuit adopts at any moment a state representative of the physical parameter and belonging to a discrete set of several states including said initial state, and that each state of the resonant electrical circuit corresponds to a specific resonant frequency and is distinguished from each other state of the discrete assembly by the existence or absence of at least one induction coil , at least one capacitor and / or at least one electrical connection.
  • the passive subassembly can then be fixedly arranged in the tread of the tire, this device monitoring the state of wear of this tire.
  • the resonant circuit may possibly have a reduced size, and the number of pulses each sequence is preferably at least equal to half the overvoltage factor of the resonant circuit.
  • FIG. 1 is a schematic partial sectional view of a vehicle equipped with a device according to
  • FIG. 2 is a half-sectional view of a tire during rolling, wherein is inserted the passive subassembly of a device according to a first embodiment of the invention
  • FIG. 3 is an electrical diagram illustrating a resonant circuit that can be used in the device according to the first embodiment of the invention
  • FIG. 4 is a diagrammatic perspective view, on an enlarged scale, of a passive subassembly that can be used in the device according to the first embodiment of the invention
  • FIG. 5 is a schematic perspective view of an active subset that can be used in a device according to the invention.
  • FIG. 6 is a diagrammatic front view of the excitation and detection coils illustrated in FIG. 5;
  • FIG. 7 is a timing diagram representing pulses of an excitation signal that can be used in a device according to the invention
  • FIG. 8 is a timing diagram representing a damped oscillation signal observable in a device according to the invention
  • FIG. 9 is a diagram showing a formatting circuit that can be used in a device according to the invention.
  • FIG. 10 is a greatly enlarged top view of a resonant circuit that can be used in a device according to a second embodiment of the invention.
  • FIG. 11 is a greatly enlarged sectional view of the resonant circuit of Figure 10, embedded in a rubber pad capable of being inserted into the tread of a tire;
  • FIGS. 12A to 12E are resonant circuit diagrams that can be used in a device according to the second embodiment of the invention.
  • the invention relates to a device for monitoring in operation a physical parameter, such as pressure or wear, representative of the state of a tire 920 fitted to a vehicle 9 having a chassis 91 and wheels 92.
  • This device comprises a passive subassembly 1 associated with the tire 920, and for example disposed inside this tire or fixed to its tread, and an active subassembly 2 connected to the chassis 91 of the vehicle.
  • the passive subassembly 1 itself comprises a resonant electrical circuit 11 including at least one or more magnetic induction coils such as 110, 110a or 110b, one or more capacitors such as 111, 111a or 111b, an electrical resistance 112 possibly reduced to the intrinsic resistance of the components of the resonant circuit 11, and electrical conductors 114 connecting these components each other.
  • a resonant electrical circuit 11 including at least one or more magnetic induction coils such as 110, 110a or 110b, one or more capacitors such as 111, 111a or 111b, an electrical resistance 112 possibly reduced to the intrinsic resistance of the components of the resonant circuit 11, and electrical conductors 114 connecting these components each other.
  • the active subset 2 comprises magnetic excitation means 21 and detection means 22, which enable this active subset to communicate with the sub-assembly.
  • passive assembly 1 by mutual magnetic influence, as described for example in the aforementioned US Pat. No. 5,260,683.
  • the excitation means 21 essentially comprise (FIG. 5) a magnetic excitation coil 210 connected to an electronic circuit 211 from which it receives an excitation signal S2.
  • the detection means 22 comprise a magnetic detection coil 220, as well as an electronic circuit 221 connected to this coil 220 and able to collect, from the resonant circuit 11, an oscillating response signal Sl dependent on an electrical characteristic of the resonant circuit, such as its capacitance C, its inductance L or its resistance R.
  • the circuit 221 is designed to detect, in the form of a voltage or a current induced in the coil 220, the magnetic field that the resonant circuit 11 re-emits on its own resonance frequency, provided that he is able to reissue.
  • the passive subset 1 is totally passive and is therefore energized only by the excitation signal S2.
  • the magnetic excitation signal S2 is formed of successive sequences each of which comprises at least one pulse such as those illustrated for example in FIG. 7.
  • the detection means 22 are designed to determine the value of the variable electrical characteristic as a function of the monitored physical parameter, or if possible directly the value of this parameter, from the oscillating signal Sl that the resonant circuit 11 produces, if it is able to do so, in response to each sequence of the excitation signal S2.
  • the passive subset 1 responds to each of these sequences. pulses by producing, as oscillating signal, a damped sinusoidal signal S1 as illustrated in FIG. 8.
  • the signal induced in the resonant circuit 11 by each of the pulse sequences constituting the excitation signal S2 and the signal actually collected on the detection coil 220 obviously constitute two signals. physically distinct, the second of these two signals is actually the image of the first, so that one and the other of these signals will, for convenience, be likened to the damped oscillating signal S1 constituting the response of the resonant circuit 11.
  • subsets 1 and 2 have a zone of reciprocal influence limited, by construction, to the volume that includes them when they are substantially opposite one another, and although these -Sets 1 and 2 are simultaneously present in this zone of mutual influence that in a time window even shorter than the speed of the vehicle is high, the choice of a pulse excitation signal allows these subsets to communicate very effectively in these relatively difficult conditions.
  • the resonant circuit 11 preferably has a resonant frequency F1 much greater than the rotation frequency adopted by the tire 920 at the maximum speed of the vehicle 9, and for example greater than one thousand. frequency or at least 50 kHz.
  • this resonant frequency Fl since it is also wise to ensure that this resonant frequency Fl is below the electromagnetic bands of the radio transmissions, it may for example be of the order of 150 kHz or less.
  • the excitation signal S2 may be either monopolar, and for example consisting of positive pulses, or bipolar and for example consisting of positive and negative pulses.
  • each pulse can typically be chosen twice as long in the case of a bipolar excitation signal.
  • each pulse is also desirable for the duration ⁇ t of each pulse to be at least 0.25 times the resonant period of the resonant circuit 11, each pulse typically being able to be chosen twice as long in the case of a bipolar excitation signal.
  • the pulses of the excitation signal S2 are for example produced by the circuit 211 in the form of voltage pulses delivered to the excitation coil 210, and in such a way that the pulse sequences succeed one another at a repetition frequency F2 fixed.
  • the repetition frequency F2 of the pulse sequences is such that the residual level exhibited by the damped oscillating signal Sl at the beginning of a new pulse sequence is at most equal to 5% of the pulse sequence. level presented by this oscillating signal at the end of the previous pulse sequence.
  • a resonant circuit 11 such as that of FIG. 3 has a resonant frequency fr equal to:
  • L is the total inductance of the induction coil or coils 110, 110a, and / or 110b
  • C is the total capacity of the capacitor (s) 111, 111a, 111b, and / or 113, and
  • R is the value of the resistor 112.
  • the measurement of the resonant frequency fr therefore gives access to the value of the capacitance C if this quantity is variable while the inductance L is fixed, and to the value of the inductance L if this quantity is variable while the capacitance It is fixed.
  • quality factor Q gives access to the value of capacitor C, inductance L, or resistor R if one of these electrical quantities is variable while the other two quantities are fixed.
  • the oscillating response signal Sl depends on the total capacitance C used in the resonant circuit 11, and the capacitor 111 is constituted by a capacitive sensor , whose electrical capacity varies continuously and monotonously with the internal pressure of the 920 tire.
  • An additional capacitor 113 of fixed capacitance is optionally connected in parallel with the sensor 111 to adjust the resonance frequency of the circuit 11.
  • the electrical characteristic constituted by the total capacitance C of the resonant circuit 11 varies as a function of the internal pressure of the tire 920, so that the measurement of the frequency of the damped oscillating signal Sl, which varies according to the capacitance C, allows to know the internal pressure of the tire 920.
  • the resistance of another component of the resonant circuit 11 for example the resistance of an electrical connection 114a or 114b (FIGS. 12A to 12E), as will be described later with reference to the second possible embodiment of the invention.
  • the adjustment of the resonant frequency could be realized by an additional coil of fixed inductance instead of capacitor capacitance fixed, or a combination of both, it being understood that these components remain anyway optional.
  • this circuit can be realized in a simple manner by providing that it measures the time interval which separates two successive passages by zero of the oscillating signal Sl and whose duration is equal to 1 / (2.Fl).
  • this circuit may comprise a signal shaping module Sl, including a follower amplifier 221A, a rejection filter 221B for rejecting the resonance frequency of the excitation coil 210, a second amplifier 221C, a high-pass filter 221D, and a low-pass filter 221E.
  • a signal shaping module Sl including a follower amplifier 221A, a rejection filter 221B for rejecting the resonance frequency of the excitation coil 210, a second amplifier 221C, a high-pass filter 221D, and a low-pass filter 221E.
  • This shaping module can be followed by a comparator comparing to zero the signal shaped and delivering a signal of constant amplitude, for example 5 V, whose rising and / or falling edges each correspond to the crossing of the signal. zero potential by damped oscillating signal Sl.
  • the shaping module can also be followed by a device for detecting peaks constituted by the maxima and / or the minima of the shaped signal, and delivering a signal of constant amplitude, for example of 5 V, whose rising and / or falling fronts thus each correspond to the passage of an extremum of the damped oscillating signal Sl.
  • Each of these edges can then be transmitted to a microprocessor having a high frequency clock, for example at 20 MHz, and able to measure, in number of clock strokes, one or more of the intervals of time 1 / (2.Fl) each of which separates two successive fronts of the output signal of the comparator, the accuracy being improved with the number of measurements made.
  • a microprocessor having a high frequency clock, for example at 20 MHz, and able to measure, in number of clock strokes, one or more of the intervals of time 1 / (2.Fl) each of which separates two successive fronts of the output signal of the comparator, the accuracy being improved with the number of measurements made.
  • the respective axes Z21 and Z22 of the excitation and detection coils 210 of the subassembly 2 are preferably oriented parallel to one another.
  • the coils have been drawn with a circular section of substantially the same diameter in Figures 5 and 6, they could have different sizes and shapes from each other, and different from that of a disc.
  • the coils may be of elongate shape covering the width of the tread of a tire.
  • the detection coil 220 could be replaced by a pair of coils placed on either side of the excitation coil 210.
  • This detection coil 220 could also be coaxial with the excitation coil 210 and of wider section to recover at least part of the return flow ⁇ 2.
  • the excitation coils 210 and detection 220 could still be coaxial and of any diameter, or even be constituted by a single coil, provided that the circuit 221 is adapted to this configuration.
  • the resonant circuit 11 may, contrary to the teachings of the aforementioned US Pat. No. 5,260,683, be placed freely movable in the cavity of the tire 920.
  • the subassembly 1 comprises for example a protective coating 12 of flattened form, wherein the resonant circuit 11 is directly embedded.
  • the smallest dimension, or thickness E2, of the coating 12 extends in the same direction as the thickness E1 of the resonant circuit, that is to say parallel to the axis Z of the coil 110.
  • the passive subassembly 1 is pressed against the inner face of the tire by centrifugal force (FIG. 2) as soon as the vehicle reaches a moderate speed, lower than that for which the Tire condition monitoring becomes desirable for safety reasons.
  • the coating 12 consists essentially of a porous elastomeric material with open cells, such as a polyurethane foam, this characteristic being illustrated symbolically only on the left part of FIG. last a sufficient readability.
  • This coating 12 advantageously has a density at most equal to 0.5 g / cm 3 and, even more advantageously, a density of between 0.1 g / cm 3 and 0.3 g / cm 3 .
  • Subassembly 1 may thus have a mass of less than 10 grams and in fact typically not more than 6 grams.
  • the components 110 to 113 of the resonant circuit 11 may for example be mechanically connected to each other only by the electrical conductors 114 of this circuit.
  • the coil 110 which is shaped as a flat ring, can be formed of turns glued to each other, each turn being made by winding a conductive wire, for example copper, isolated surface.
  • the resonant circuit 11 may be implemented in the following manner.
  • the coil 110 comprises 500 turns of copper wire of diameter equal to 0.08 mm, and itself has an inside diameter of 18 mm, an outside diameter of 23 mm, a thickness of 2 mm along the Z axis, a mass of 1.6 g, and an inductance of 8 mH.
  • the capacitive pressure sensor 111 takes, in this example, the form of a chamber filled with air and closed by two brass discs, these discs having an outer diameter of 30 mm, a thickness of 0.05 mm, and forming the both the front walls of the chamber and the armatures of a variable capacitor with the pressure.
  • This ring which forms both an axial separator for the brass discs and a side wall for the chamber, has for example a thickness of 0.4 mm, an outside diameter of 30 mm, and an internal diameter of 24 mm.
  • an insulating sheet such as a sheet of paper or polymer of a few hundredths of a millimeter thick and of preferentially high permittivity, is interposed between the two discs and possibly carried by one of them, the permittivity of this sheet is for example several times that of air.
  • the sensor thus produced has a mass of 1.1 g.
  • the capacitor 113 with a fixed capacity of 150 pF, typically has a mass of 0.1 g.
  • the resonant circuit 11 has a total mass of 2.8 g, a length of 5.5 cm, a width of 3.0 cm, and a thickness of 0.2 cm.
  • this circuit 11 is only one-fifteenth of its width, while it could, without affecting the performance of the device, represent the tenth or even the fifth of this width.
  • the coating 12 has a length of 6.5 cm, a width of 4.0 cm, a thickness of between 0.5 cm and 1 cm, and a mass of about 3.2 g, so that the subassembly 1 illustrated in FIG. Figure 1 shows a total mass of the order of 6 g and therefore does not disturb the operation of the tire 920 rolling.
  • a circuit 11 made according to the indications provided above has a resonance frequency of 126 kHz at atmospheric pressure and 100 kHz under an additional pressure of the order of 3 bars, the resonant frequency f ⁇ r thus varying from 26 kHz for a pressure variation of 3 bar.
  • Each of the sequences forming the excitation signal S2 which is constituted for example by a single voltage pulse of value Ve, causes an increasing current in the excitation coil 210.
  • the coil 210 which is supposed to comprise a number Ne of turns, generates a magnetic field He proportional to Ne. ⁇ l, that is to say proportional to (Ne. Ve . ⁇ t) / Le.
  • the magnetic field produced by the coil 210 is proportional to (Ve, ⁇ t) / (Se, Ne).
  • the excitation coil 210 To maximize the magnetic field, it is therefore necessary to provide the excitation coil 210 a relatively small number of turns, which has the beneficial effect of lowering the inductance of this coil, and move its own resonant frequency very largely beyond the observed frequency zone, of the order of 150 kHz in the particular embodiment previously mentioned.
  • the circuit 11 which is excited in a frequency band including its resonant frequency f ⁇ r, responds only on its own resonance frequency fr and re-emits, on its coil 110, a magnetic field H2.
  • H2 field is approximately proportional to Q. ⁇ O.He, where Q is the quality factor of the resonant circuit 11, and ⁇ O is the permeability of the air.
  • Q is the quality factor of the resonant circuit 11
  • ⁇ O is the permeability of the air.
  • the field is smaller as the distance between the excitation coil 210 and the coil 110 of the resonant circuit is large.
  • the detection coil 220 is necessarily in the field H2 reemitted by the coil 110 of the resonant circuit when this field is produced.
  • the coil 110 of the resonant circuit first sees the excitation coil 210, then the detection coil 220.
  • the emission of the field H2 causes, in the detection coil 220, a voltage V3 approximately corresponding to the equation:
  • V3 N3. ⁇ O.H2S3. (2. ⁇ .fr),
  • N3 is the number of turns of the detection coil 220, and S3 is its area.
  • This voltage is, however, the lower the distance between the coil 110 of the resonant circuit and the detection coil 220 is large.
  • the signal S1 illustrated in FIG. 8 and defined as constituting the response signal of the resonant circuit 11 to a pulse sequence of the signal S2 indifferently denotes, for the sake of brevity and simplification, both the voltage generated in FIG. the coil 110 that the voltage V3 recovered on the coil 220.
  • the number of turns will nevertheless be limited by the need not to give the inductance of the coil 220 a value too important, so that the resonant frequency of this coil remains largely beyond the useful frequency zone, of the order of 150 kHz in the particular embodiment mentioned above.
  • the excitation signal S2 could also consist of current pulse sequences rather than voltage pulse sequences.
  • the detection circuit 221 could be designed to determine the current 13 flowing in the sense coil 220.
  • the fixed subassembly 2 is positioned in the wheel well of the vehicle, near the tread of the monitored tire, and in front of it.
  • the subset 1 is for a moment (FIG. 1), at each turn of the wheel, in a position to communicate with the subassembly 2, the communication being possible as long as there is a zone of reciprocal influence, and that the spacing between the coil 110 of the resonant circuit and the excitation coils 210 and detection 220 along their axis is not too high.
  • the spacing along the axis of the coils can reach about 10 cm.
  • ⁇ tr maxl where ⁇ tr min and ⁇ tr max i respectively correspond to the minimum and maximum values of ⁇ tr, respectively observable for the minimum and maximum values of the physical parameter to be monitored.
  • the excitation coil 210 is for example a flat air coil formed of 10 turns of a copper wire insulated on the surface and 0.2 mm in diameter, this coil having an internal diameter of 60 mm, a inductance of 16 ⁇ H. , and a resonance frequency of 5 MHz.
  • the detection coil 220 is for example a flat air coil formed of 50 turns of a copper wire insulated at the surface and 0.2 mm in diameter, this coil having an internal diameter of 60 mm, a inductance Le of 377 ⁇ H, and a resonance frequency of 1 MHz.
  • the oscillations received on the detection coil 220 have a peak-to-peak amplitude exploitable of a few tenths of volts, with amplification.
  • each sequence of the signal S2 comprises only one pulse
  • the duration ⁇ t of each of these pulses is for example fixed at 5 ⁇ s
  • the repetition frequency F2 at 4 kHz, which corresponds to a repetition period. 250 ⁇ s.
  • the resonant circuit has an average resonance frequency of 100 kHz, and if the tire has a circumference of 2 m, the tire, for a speed of 30 km / h of the vehicle, travels 0.8 mm for 10 resonance periods ( 100 ⁇ s) and the subset 1 is scanned by the subassembly 2 each time the tire travels 2 mm for the entire period during which these subsets 1 and 2 are in a zone of mutual influence.
  • the scan takes place every 8.7 mm, and the tire travels 3.6 mm for 10 periods of resonance.
  • the passive subassembly 1 may comprise a gum pad 120 belonging to the tread of the tire. 920 and in which is embedded the resonant circuit 11, of which non-limiting schematic examples are illustrated in Figures 10 and 12A to 12E.
  • the resonant circuit 11 adopts a continuously varying state with the physical parameter, in this case with the pressure of the tire, the resonant circuit 11 is not used in the second embodiment of FIG. only to measure thresholds of the monitored physical parameter, in this case tire wear.
  • the resonant electrical circuit 11 it is therefore sufficient for the resonant electrical circuit 11 to adopt at any time a state belonging to a discrete set of several states, each change of state indicating the crossing of a threshold by the monitored physical parameter.
  • the resonant circuit 11 is provided with a capacitor 111 subjected to the same wear as the tire and therefore having a continuously variable capacitance
  • the easiest solution to implement is to provide that the resonant circuit 11 changes state by destruction of one or more of its components.
  • the resonant circuit 11 essentially consists only of an induction coil 110 and a capacitor 111, and therefore has a fixed and known resonance frequency.
  • This resonant circuit 11 is placed in the tread of the tire to a level such that it is destroyed as soon as the tire has reached a predetermined wear threshold.
  • the tire 920 can be considered as having not yet reached the threshold of predetermined wear.
  • the resonant electrical circuit 11 comprises, in an initial state, at least two magnetic induction coils HOa, 110b connected in parallel with one on the other and / or at least two capacitors 111a, 111b connected in parallel with each other.
  • Each of these different components may be disposed in the tread of the tire 920 so as to be selectively destroyed when the tire reaches a predetermined wear threshold, the destruction of the component reached by this wear threshold having the effect either of deactivation of the resonant circuit 11, but the displacement of its resonance frequency F1 from a first known value FI1 to another known value
  • the wear of the tire causes the destruction of one or more electrical connections such as 114a or 114b, the function of which is to interconnect the induction coil or coils 110, 110a, 110b. , and the capacitor (s) 111, 111a, 111b of the resonant circuit 11.
  • the destruction of the link 114a has the effect of causing the resonance circuit 11 to cancel the inductance of the coil HOa, initially mounted in parallel on the coil 110b, and thus to modify the resonance frequency of the circuit 11.
  • the destruction of the link 114a has the effect of making the capacitor 111a, initially mounted in parallel on the capacitor 111b, disappear functionally from the resonant circuit 11 and thus modifying the resonant frequency of the circuit 11.
  • the destruction of link 114a has the effect of making it appear functionally in the resonant circuit 11, in series with the inductance of the coil 110a, the initially inhibited inductance of the coil 110b, and thus to modify the resonance frequency of the circuit 11.
  • the destruction of the link 114a has the effect of causing the capacitance 111a of the capacitor 111b to functionally appear in the resonant circuit 11, the capacitance initially inhibited of the capacitor 111b, and thus to modify the frequency resonant circuit 11.
  • the destruction of the link 114a when crossing a first wear threshold has the effect of making the resonant circuit 11 functionally disappear from the inductance of the coil HOa, initially connected in parallel with the 110b, and thus to change a first time the resonant frequency of the circuit 11.
  • the subsequent destruction of the link 114a when crossing a second wear threshold has the effect of making the resonant circuit 11 functionally disappear the capacitance of the capacitor 111b, initially mounted in parallel on the capacitor 111a, and therefore of modify the resonant frequency of the circuit 11 a second time.
  • the resonant circuit 11 can thus adopt a given state belonging to a discrete set of several predetermined states, and representative of the state of wear of the tire.
  • Each state of the resonant electrical circuit 11 corresponds to a specific resonant frequency, and differs from each other state of the discrete set by the existence or absence of at least one induction coil, at least one capacitor and / or at least one electrical connection.
  • the manufacturing constraints may possibly lead to giving the resonant circuit 11 very small dimensions, which, in turn, has an adverse effect on the level of the signal collected by the active subset 2 from the passive subset 1.
  • One of these measures consists in giving a high value, for example at least equal to 10, to the overvoltage factor Q that the resonant circuit 11 exhibits in each of its states.
  • a second measure consists in providing that each pulse sequence of the excitation signal S2 has a number N of pulses at least equal to half the overvoltage factor of the resonant circuit 11, that is to say such that N > Q / 2.
  • the pulses are produced at an excitation frequency Fe which, ideally, is equal to the natural resonance frequency F1 of the resonant circuit 11 and which, preferably, presents relative to this frequency F1 a relative difference of at most 20%.
  • the frequency Fe is chosen so that: 0, 8. Fl ⁇ Fe ⁇ 1, 2.Fl.

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Abstract

L'invention concerne un dispositif de surveillance de l'état d'un pneu (920) équipant un véhicule (9), ce dispositif comprenant des moyens de scrutation (2) liés au châssis (91) du véhicule (9) et un circuit résonant (1) associé au pneu (920), présentant une caractéristique électrique dépendant de l'état du pneu, et communiquant avec les moyens de scrutation (2) par influence magnétique. Selon l'invention, les moyens de scrutation (2) excitent le circuit résonant (1) par des séquences d'impulsions à chacune desquelles le circuit résonant répond par un signal oscillant amorti, et les moyens de scrutation (2) sont conçus pour déterminer la valeur de la caractéristique électrique à partir de chacun des signaux oscillants amortis.

Description

DISPOSITIF DE SURVEILLANCE D'UN PARAMETRE PHYSIQUE D'ETAT D'UN PNEU, A REPONSE IMPULSIONNELLE.
L'invention concerne, de façon générale, la surveillance d'un état de fonctionnement, dans le domaine automobile.
Plus précisément, l'invention concerne un dispositif de surveillance d'un paramètre physique d'état d'un pneu équipant un véhicule doté d'un châssis et de roues, ce dispositif comprenant un sous-ensemble passif lié au pneu et un sous-ensemble actif lié au châssis, le sous- ensemble actif comprenant des moyens d'excitation magnétique et des moyens de détection, et le sous- ensemble passif comprenant un circuit électrique résonant incluant une bobine d'induction magnétique et présentant au moins une caractéristique" électrique évoluant en fonction dudit paramètre physique, ce sous-ensemble passif étant propre à produire sélectivement, en réponse à une excitation émanant du sous-ensemble actif, un signal oscillant dépendant de ladite caractéristique électrique .
Un tel dispositif est par exemple décrit dans le brevet • US 5 260 683.
Dans la solution que préconise ce brevet, le sous- ensemble passif est monté de manière fixe dans la cavité du pneu et par exemple rendu solidaire de la jante de la roue équipée de ce pneu.
Le sous-ensemble actif excite le circuit résonant du sous-ensemble passif à une fréquence variable dans une bande de fréquence incluant la fréquence de résonance de ce circuit résonant, dont la valeur est liée à la pression interne du pneu. Cependant, une telle solution ne peut facilement être mise en oeuvre que si les sous-ensembles passif et actif sont en permanence en situation d'influence magnétique réciproque, cette condition n'étant en revanche pas satisfaite dans le cas où le sous-ensemble passif est placé n'importe où dans le pneu ou monté librement mobile dans ce dernier.
Dans ce contexte, la présente invention a pour but de proposer un dispositif de surveillance du type précité, qui soit aisément utilisable même dans le cas où le sous- ensemble passif n'est pas disposé en un endroit spécifique du pneu.
A cette fin, le dispositif de l'invention, par ailleurs conforme à la définition générique qu'en donne le préambule ci-dessus, est essentiellement caractérisé en ce que les moyens d'excitation sont conçus pour transmettre au sous-ensemble passif, en fonctionnement et dans une zone limitée d'influence réciproque des sous- ensembles passif et actif, un signal d'excitation magnétique formé de séquences successives dont chacune comprend au moins une impulsion, et en ce que les moyens de détection sont conçus pour déterminer ladite caractéristique électrique à partir d'un signal oscillant amorti produit sélectivement par le sous-ensemble passif en réponse à chaque séquence du signal d'excitation.
De préférence, le circuit résonant présente, dans une gamme de valeurs du paramètre physique à mesurer, une fréquence de résonance très supérieure à la fréquence de rotation qu'adopte le pneu à la vitesse maximale du véhicule, par exemple supérieure à mille fois cette fréquence et par exemple comprise entre 50 kHz et 15OkHz. Chaque impulsion du signal d'excitation peut être monopolaire et présenter une durée inférieure à 0.75 fois la période de résonance du circuit résonant, et supérieure à 0,25 fois cette période.
Néanmoins, chaque impulsion du signal d'excitation peut aussi être bipolaire et présenter une durée inférieure à 1.5 fois la période de résonance du circuit résonant, et supérieure à 0,5 fois cette période.
Par ailleurs, les impulsions du signal d'excitation peuvent présenter une même durée commune constante, et les séquences d'impulsions peuvent se succéder à une fréquence de répétition fixe.
II est par ailleurs judicieux de prévoir que la fréquence de répétition des séquences d'impulsions du signal d'excitation soit suffisamment basse de manière que le signal oscillant amorti soit suffisamment atténué entre deux apparitions du signal d'excitation, et que ce signal oscillant amorti présente par exemple, juste avant l'apparition d'une nouvelle séquence du signal d'excitation, un niveau résiduel tout au plus égal à 5 % du niveau qu'il atteignait à la fin de la séquence précédente du signal d'excitation.
Les impulsions du signal d'excitation sont par exemple constituées d'impulsions de tension délivrées à la bobine d'excitation dont sont dotés les moyens d'excitation, mais peuvent néanmoins être constituées d'impulsions de courant .
Les moyens de détection comprennent typiquement une bobine magnétique de détection recueillant le signal oscillant amorti, et un circuit électronique relié à la bobine magnétique de détection et propre, par exemple, à déterminer la fréquence du signal oscillant amorti.
Dans ce cas, le circuit électronique peut judicieusement être conçu pour mesurer l'un ou plusieurs des intervalles de temps, en principe égaux, dont chacun sépare deux passages successifs par zéro du signal oscillant, la mesure de plusieurs intervalles de temps de ce type permettant de diminuer l'incertitude de mesure sur la valeur théorique commune de chacun de ces intervalles.
Les bobines d'excitation et de détection présentent de préférence des axes respectifs orientés parallèlement l'un à l'autre.
Ces bobines peuvent en outre se recouvrir partiellement de manière que le flux total émis par la bobine d'excitation et traversant la bobine de détection soit inférieur au flux représentant le signal oscillant amorti.
La caractéristique électrique modifiée par le paramètre surveillé peut notamment être constituée par la capacité du circuit résonant.
De préférence, ce circuit résonant présente un facteur de surtension au moins égal à 10.
Par ailleurs, il peut être judicieux de prévoir que chaque séquence d'impulsions du signal d'excitation comprenne des impulsions en nombre N supérieur à 1, produites à une fréquence d'excitation Fe liée à la fréquence de résonance propre Fl du circuit résonant par la relation :
0,8.Fl < Fe < 1,2.Fl Dans un mode de réalisation possible de l'invention, le circuit électrique résonant comprend un capteur sensible audit paramètre physique, participant au moins à définir la caractéristique électrique du circuit résonant, et conçu pour faire évoluer cette caractéristique électrique de façon continue en fonction dudit paramètre physique.
Dans ce cas, le paramètre physique auquel le capteur est sensible peut être constitué par la pression interne du pneu, et le circuit résonant peut être placé librement mobile dans la cavité du pneu.
Dans un autre mode de réalisation de l'invention, il est possible de prévoir que le circuit électrique résonant comprenne, dans un état initial, au moins deux bobines d'induction magnétiques montées en parallèle l'une sur l'autre et / ou au moins deux condensateurs montés en parallèle l'un sur l'autre et des liaisons électriques entre bobines d'induction et / ou condensateurs, que ce circuit électrique résonant adopte à tout instant un état représentatif du paramètre physique et appartenant à un ensemble discret de plusieurs états incluant ledit état initial, et que chaque état du circuit électrique résonant corresponde à une fréquence de résonance spécifique et se distingue de chaque autre état de l'ensemble discret par l'existence ou l'absence d'au moins une bobine d'induction, d'au moins un condensateur et / ou d'au moins une liaison électrique.
Le sous-ensemble passif peut alors être disposé de manière fixe dans la bande de roulement du pneu, ce dispositif surveillant l'état d'usure de ce pneu.
Dans ce cas, le circuit résonant peut éventuellement présenter une taille réduite, et le nombre d'impulsions de chaque séquence est de préférence au moins égal à la moitié du facteur de surtension du circuit résonant.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront clairement de la description qui en est faite ci-après, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux dessins annexés, dans lesquels :
- la figure 1 est une vue en coupe partielle schématique d'un véhicule équipé d'un dispositif conforme à
1 ' invention;
- la figure 2 est une demie-vue en coupe d'un pneu en cours de roulement, dans lequel est inséré le sous- ensemble passif d'un dispositif conforme à un premier mode de réalisation de l'invention;
- la figure 3 est un schéma électrique illustrant un circuit résonant utilisable dans le dispositif conforme au premier mode de réalisation de l'invention;
- la figure 4 est une vue schématique en perspective écorchée, à échelle agrandie, d'un sous-ensemble passif utilisable dans le dispositif conforme au premier mode de réalisation de l'invention;
- la figure 5 est une vue schématique en perspective d'un sous-ensemble actif utilisable dans un dispositif conforme à l'invention;
- la figure 6 est une vue schématique de face des bobines d'excitation et de détection illustrées à la figure 5;
la figure 7 est un chronogramme représentant des impulsions d'un signal d'excitation utilisable dans un dispositif conforme à l'invention; - la figure 8 est un chronogramme représentant un signal oscillant amorti observable dans un dispositif conforme à 1 ' invention;
- la figure 9 est un schéma représentant un circuit de formatage utilisable dans un dispositif conforme à 1 ' invention;
- la figure 10 est une vue de dessus fortement agrandie d'un circuit résonant utilisable dans un dispositif conforme à un deuxième mode de réalisation de l'invention;
- la figure 11 est une vue en coupe fortement agrandie du circuit résonant de la figure 10, noyé dans une pastille de gomme susceptible d'être insérée dans la bande de roulement d'un pneumatique; et
- les figures 12A à 12E sont des schémas de circuit résonant utilisables dans un dispositif conforme au deuxième mode de réalisation de l'invention.
Comme annoncé précédemment, l'invention concerne un dispositif permettant de surveiller en fonctionnement un paramètre physique, tel que la pression ou l'usure, représentatif de l'état d'un pneu 920 équipant un véhicule 9 doté d'un châssis 91 et de roues 92.
Ce dispositif comprend un sous-ensemble passif 1 associé au pneu 920, et par exemple disposé à l'intérieur de ce pneu ou fixé à sa bande de roulement, et un sous-ensemble actif 2 lié au châssis 91 du véhicule.
Le sous-ensemble passif 1 comprend lui-même un circuit électrique résonant 11 incluant au moins une ou plusieurs bobines d'induction magnétiques telles que 110, 110a ou 110b, un ou plusieurs condensateurs tels que 111, 111a ou 111b, une résistance électrique 112 éventuellement réduite à la résistance intrinsèque des composants du circuit résonant 11, et des conducteurs électriques 114 reliant ces composants les uns aux autres.
De son côté, et comme le montre la figure 1 de façon symbolique, le sous-ensemble actif 2 comprend des moyens 21 d'excitation magnétique et des moyens 22 de détection, qui permettent à ce sous-ensemble actif de communiquer avec le sous-ensemble passif 1 par influence magnétique réciproque, comme décrit par exemple dans le brevet US 5 260 683 précité.
Pour ce faire, les moyens d'excitation 21 comprennent essentiellement (figure 5) une bobine magnétique d'excitation 210 reliée à un circuit électronique 211 dont elle reçoit un signal d'excitation S2.
D'autre part, les moyens de détection 22 comprennent une bobine magnétique de détection 220, ainsi qu'un circuit électronique 221 relié à cette bobine 220 et propre à recueillir, en provenance du circuit résonant 11, un signal de réponse oscillant Sl dépendant d'une caractéristique électrique du circuit résonant, tel que sa capacité C, son inductance L ou sa résistance R.
En d'autres termes, le circuit 221 est conçu pour détecter, sous forme d'une tension ou d'un courant induit dans la bobine 220, le champ magnétique que le circuit résonant 11 réémet sur sa fréquence de résonance propre, pour autant qu'il soit en état de réémettre.
En rendant une ou plusieurs caractéristiques électriques du circuit résonant 11 dépendantes du paramètre physique à évaluer, il devient ainsi possible de déterminer ce paramètre à partir de la réponse de ce circuit résonant 11.
De préférence, le sous-ensemble passif 1 est totalement passif et n'est donc alimenté en énergie que par le signal d'excitation S2.
Selon l'invention, le signal d'excitation magnétique S2 est formé de séquences successives dont chacune comprend au moins une impulsion telle que celles qu'illustre par exemple la figure 7.
De leur côté, les moyens de détection 22 sont conçus pour déterminer la valeur de la caractéristique électrique variable en fonction du paramètre physique surveillé, ou si possible directement la valeur de ce paramètre, à partir du signal oscillant Sl que le circuit résonant 11 produit, s'il est en état de le faire, en réponse à chaque séquence du signal d'excitation S2.
En pratique, tant qu'il existe une zone d'influence réciproque entre les sous-ensembles actif et passif, et tant que le circuit résonant 11 est en état de fonctionnement, le sous-ensemble passif 1 répond à chacune de ces séquences d'impulsions en produisant, en tant que signal oscillant, un signal sinusoïdal amorti Sl tel qu'illustré à la figure 8.
Bien que, comme le comprendra aisément l'homme du métier, le signal induit dans le circuit résonant 11 par chacune des séquences d'impulsions constituant le signal d'excitation S2 et le signal effectivement recueilli sur la bobine de détection 220 constituent évidemment deux signaux physiquement distincts, le second de ces deux signaux est en fait l'image du premier, de sorte que l'un et l'autre de ces signaux seront, par commodité, assimilés au signal oscillant amorti Sl constituant la réponse du circuit résonant 11.
Ainsi, bien que les sous-ensembles 1 et 2 présentent une zone d'influence réciproque limitée, par construction, au volume qui les inclut au moment où ils se trouvent sensiblement l'un en face de l'autre, et bien que ces sous-ensembles 1 et 2 ne soient simultanément présents dans cette zone d'influence réciproque que dans une fenêtre temporelle d'autant plus brève que la vitesse du véhicule est élevée, le choix d'un signal d'excitation impulsionnel permet à ces sous-ensembles de communiquer de façon très efficace dans ces conditions relativement difficiles.
Dans la gamme de valeurs du paramètre physique à mesurer, le circuit résonant 11 présente de préférence une fréquence de résonance Fl très supérieure à la fréquence de rotation qu'adopte le pneu 920 à la vitesse maximale du véhicule 9, et par exemple supérieure à mille fois cette fréquence ou au moins égale à 50 kHz.
Néanmoins, comme il est par ailleurs judicieux de faire en sorte que cette fréquence de résonance Fl se situe en deçà des bandes électromagnétiques des émissions radio, elle peut par exemple être de l'ordre de 150 kHz ou moins .
Le signal d'excitation S2 peut être soit monopolaire, et par exemple constitué d'impulsions positives, soit bipolaire et par exemple constitué d'impulsions positives puis négatives.
Dans le premier cas, il est souhaitable que la durée Δt de chaque impulsion ne dépasse pas 0.75 fois la période de résonance du circuit résonant 11, c'est-à-dire ne dépasse pas la durée 0.75/F1, chaque impulsion pouvant typiquement être choisie deux fois plus longue dans le cas d'un signal d'excitation bipolaire.
II est également souhaitable que la durée Δt de chaque impulsion soit au moins égal 0.25 fois la période de résonance du circuit résonant 11, chaque impulsion pouvant typiquement être choisie deux fois plus longue dans le cas d'un signal d'excitation bipolaire.
En revanche, il est possible, dans tous les cas, de prévoir que la durée Δt de chaque impulsion du signal d'excitation S2 soit constante.
Les impulsions du signal d'excitation S2 sont par exemple produites par le circuit 211 sous forme d'impulsions de tension délivrées à la bobine d'excitation 210, et de manière telle que les séquences d'impulsions se succèdent à une fréquence de répétition F2 fixe.
En pratique, il est avantageux de prévoir que la fréquence de répétition F2 des séquences d'impulsions soit telle que le niveau résiduel que présente le signal oscillant amorti Sl au début d'une nouvelle séquence d'impulsions soit au plus égal à 5 % du niveau présenté par ce signal oscillant à la fin de la séquence d'impulsions précédente.
Comme le sait l'homme du métier, un circuit résonant 11 tel que celui de la figure 3 présente une fréquence de résonance fr égale à :
1 1 fr = et un facteur de qualité Q, encore appelé facteur de surtension, égal à :
Figure imgf000014_0001
où L est 1 ' inductance totale que présentent la ou les bobines d'induction 110, 110a, et / ou 110b,
où C est la capacité totale que présentent le ou les condensateurs 111, 111a, 111b, et / ou 113, et
où R est la valeur de la résistance 112.
La mesure de la fréquence de résonance fr donne donc accès à la valeur de la capacité C si cette grandeur est variable alors que l'inductance L est fixe, et à la valeur de l'inductance L si cette grandeur est variable alors que la capacité C est fixe.
La mesure du facteur de qualité Q donne quant à elle accès à la valeur de la capacité C, de l'inductance L, ou de la résistance R si l'une de ces grandeurs électriques est variable alors que les deux autres grandeurs sont fixes .
Aussi est-il possible, en faisant évoluer l'une des grandeurs L, C et R en fonction du paramètre choisi pour surveiller l'état du pneu 920, de donner au sous-ensemble 1 de nombreuses formes de réalisation différentes.
Dans le premier mode de réalisation de l'invention, illustré de façon spécifique aux figures 2 à 4, le signal de réponse oscillant Sl dépend de la capacité totale C utilisée dans le circuit résonant 11, et le condensateur 111 est constitué par un capteur capacitif, dont la capacité électrique varie de façon continue et monotone avec la pression interne du pneu 920.
Un condensateur supplémentaire 113 de capacité fixe est éventuellement monté en parallèle sur le capteur 111 pour ajuster la fréquence de résonance du circuit 11.
Grâce à cet agencement, la caractéristique électrique que constitue la capacité totale C du circuit résonant 11 varie en fonction de la pression interne du pneu 920, de sorte que la mesure de la fréquence du signal oscillant amorti Sl, qui varie en fonction de la capacité C, permet de connaître la pression interne du pneu 920.
L'homme du métier comprendra néanmoins, à la lecture de la présente description, qu'au lieu de surveiller la pression interne du pneu, il serait possible, de la même façon, de surveiller par exemple la température ou 1 ' hygrométrie .
Par ailleurs, au lieu d'utiliser un capteur capacitif, il serait envisageable de faire varier l'inductance L de la bobine 110 en fonction du paramètre à surveiller.
Comme évoqué précédemment, il est également possible de faire varier, en fonction du paramètre à mesurer, la résistance d'un autre composant du circuit résonant 11, par exemple la résistance d'une liaison électrique 114a ou 114b (figures 12A à 12E), comme cela sera décrit ultérieurement en référence au deuxième mode de réalisation possible de l'invention.
En outre, l'ajustement de la fréquence de résonance pourrait être réalisé par une bobine supplémentaire d'inductance fixe au lieu d'un condensateur de capacité fixe, ou une combinaison des deux, étant entendu que ces composants restent de toute façon optionnels.
Néanmoins, dans le cas où le circuit électronique 221 est conçu pour déterminer la fréquence Fl du signal oscillant amorti Sl, ce circuit peut être réalisé de façon simple en prévoyant qu'il mesure l'intervalle de temps qui sépare deux passages successifs par zéro du signal oscillant Sl et dont la durée est égale à 1/(2.Fl) .
Comme le montre la figure 9, ce circuit peut comprendre un module de mise en forme du signal Sl, incluant un amplificateur suiveur 221A, un filtre de réjection 221B pour rejeter la fréquence de résonance propre de la bobine d'excitation 210, un second amplificateur 221C, un filtre passe-haut 221D, et un filtre passe-bas 221E.
Ce module de mise en forme peut être suivi d'un comparateur comparant à zéro le signal mis en forme et délivrant un signal d'amplitude constante, par exemple de 5 V, dont les fronts montants et/ou descendants correspondent ainsi chacun au franchissement du potentiel zéro par le signal oscillant amorti Sl.
Le module de mise en forme peut également être suivi d'un dispositif de détection des pics constitués par les maxima et/ou les minima du signal mis en forme, et délivrant un signal d'amplitude constante, par exemple de 5 V, dont les fronts montants et/ou descendants correspondent ainsi chacun au passage d'un extremum du signal oscillant amorti Sl.
Chacun de ces fronts peut ensuite être transmis à un microprocesseur disposant d'une horloge haute fréquence, par exemple à 20 MHz, et propre à mesurer, en nombre de coups d'horloge, l'un ou plusieurs des intervalles de temps 1/(2.Fl) dont chacun sépare deux fronts successifs du signal de sortie du comparateur, la précision s 'améliorant avec le nombre de mesures effectuées.
Comme le montre la figure 5, les axes respectifs Z21 et Z22 des bobines d'excitation 210 et de détection 220 du sous-ensemble 2 sont de préférence orientés parallèlement l'un à l'autre.
De plus, comme le montre la figure 6, il est judicieux de prévoir que les bobines d'excitation 210 et de détection 220 se recouvrent partiellement.
Il est ainsi possible de faire en sorte que flux direct Φl émis par la bobine d'excitation 210 et traversant la bobine de détection 220 soit exactement égal, en valeur absolue, au flux de retour Φ2 retournant à la bobine d'excitation 210 et traversant la bobine de détection 220.
Comme cependant les flux Φl et Φ2 sont de signes opposés, cet agencement permet de faire en sorte que le flux total Φl + Φ2 émis par la bobine d'excitation 210 et traversant la bobine de détection 220 soit idéalement nul, et en tout cas très inférieur au flux représentant le signal oscillant amorti Sl.
Bien que les bobines aient été dessinées avec une section circulaire sensiblement de même diamètre sur les figures 5 et 6, elles pourraient présenter des dimensions et des formes différentes les unes des autres, et différentes de celle d'un disque. Par exemple les bobines peuvent être de forme allongée couvrant la largeur de la bande de roulement d'un pneumatique. D'autre part, la bobine de détection 220 pourrait être remplacée par une paire de bobines placées de part et d'autre de la bobine d'excitation 210.
Cette bobine de détection 220 pourrait aussi être coaxiale à la bobine d'excitation 210 et de section plus large pour récupérer une partie au moins du flux de retour Φ2.
Les bobines d'excitation 210 et de détection 220 pourraient encore être coaxiales et de diamètre quelconque, ou même être constituées par une seule et même bobine, pour autant que le circuit 221 soit adapté à cette configuration.
Dans le premier mode de réalisation de l'invention spécifiquement illustré aux figures 2 à 4, le circuit résonant 11 peut, contrairement à ce qu'enseigne le brevet US 5 260 683 précité, être placé librement mobile dans la cavité du pneu 920.
Pour ce faire, et comme le montre la figure 4, le sous- ensemble 1 comprend par exemple un enrobage de protection 12 de forme aplatie, dans lequel le circuit résonant 11 est directement noyé.
La plus petite dimension, ou épaisseur E2, de l'enrobage 12 s'étend dans la même direction que l'épaisseur El du circuit résonant, c'est-à-dire parallèlement à l'axe Z de la bobine 110.
Grâce à ces caractéristiques, le sous-ensemble passif 1 vient se plaquer sur la face interne du pneu par force centrifuge (figure 2) dès que le véhicule atteint une vitesse modérée, inférieure à celle pour laquelle la surveillance de l'état du pneu devient souhaitable pour des raisons de sécurité.
De préférence, l'enrobage 12 est essentiellement constitué d'un matériau élastomère poreux à cellules ouvertes, tel qu'une mousse de polyuréthane, cette caractéristique n'étant illustrée de façon symbolique que sur la partie gauche de la figure 4 pour conserver à cette dernière une lisibilité suffisante.
Cet enrobage 12 présente avantageusement une densité au plus égale à 0.5 g/cm3 et, de façon encore plus avantageuse, une densité comprise entre 0.1 g/cm3 et 0.3 g/cm3.
Le sous-ensemble 1 peut ainsi présenter une masse inférieure à 10 grammes et en fait typiquement au plus égale à 6 grammes.
Plusieurs mesures, applicables à tous les modes de réalisation de l'invention, peuvent être prises pour réduire la masse de ce sous-ensemble.
En particulier, les composants 110 à 113 du circuit résonant 11 peuvent par exemple n'être reliés mécaniquement les uns aux autres que par les conducteurs électriques 114 de ce circuit.
En outre, au lieu de comporter un noyau, la bobine 110, qui est conformée en anneau plat, peut être formée de spires collées les unes aux autres, chaque spire étant réalisée par enroulement d'un fil conducteur, par exemple de cuivre, isolé en surface.
Dans une mise en oeuvre particulière du premier mode de réalisation de l'invention, donnée à titre d'exemple purement illustratif, le circuit résonant 11 peut être réalisé de la façon suivante.
La bobine 110 comprend 500 spires de fil de cuivre de diamètre égal à 0.08 mm, et présente elle-même un diamètre intérieur de 18 mm, un diamètre extérieur de 23 mm, une épaisseur de 2 mm suivant l'axe Z, une masse de 1.6 g, et une inductance de 8 mH.
Le capteur capacitif de pression 111 prend, dans cet exemple, la forme d'une chambre remplie d'air et fermée par deux disques de laiton, ces disques présentant un diamètre extérieur de 30 mm, une épaisseur de 0.05 mm, et formant à la fois les parois frontales de la chambre et les armatures d'un condensateur variable avec la pression.
Ces disques sont soudés de façon étanche sur les faces cuivrées respectives d'une couronne découpée dans une plaque isolante en résine époxy, du type de celles utilisées pour les circuits imprimés.
Cette couronne, qui forme à la fois un séparateur axial pour les disques de laiton et une paroi latérale pour la chambre, présente par exemple une épaisseur de 0.4 mm, un diamètre extérieur de 30 mm, et un diamètre intérieur de 24 mm.
Enfin, une feuille isolante, telle qu'une feuille de papier ou de polymère de quelques centièmes de millimètre d'épaisseur et de permittivité préférentiellement élevée, est intercalée entre les deux disques et éventuellement portée par l'un d'eux, la permittivité de cette feuille valant par exemple plusieurs fois celle de l'air. Lorsque le capteur 111 ainsi constitué est soumis à une pression à mesurer, les disques viennent en contact l'un de l'autre, à travers la feuille isolante, dans une zone d'aire variable avec cette pression, ce capteur présentant une capacité variant fortement avec la pression.
Le capteur ainsi réalisé présente une masse de 1.1 g.
Le condensateur 113, d'une capacité fixe de 150 pF, présente typiquement une masse de 0.1 g.
Dans ces conditions, et en assimilant la résistance 112 à la résistance parasite des trois composants précités, le circuit résonant 11 a une masse totale de 2.8 g, une longueur de 5.5 cm, une largeur de 3.0 cm, et une épaisseur de 0.2 cm.
Autrement dit, l'épaisseur de ce circuit 11 ne représente que le quinzième de sa largeur, alors qu'elle pourrait, sans nuire à la performance du dispositif, représenter le dixième ou même le cinquième de cette largeur.
Enfin, l'enrobage 12 présente une longueur de 6.5 cm, une largeur de 4.0 cm, une épaisseur comprise entre 0.5 cm et 1 cm, et une masse de l'ordre de 3.2 g, de sorte que le sous-ensemble 1 illustré à la figure 1 ne présente qu'une masse totale de l'ordre de 6 g et ne perturbe donc pas le fonctionnement du pneu 920 en roulage.
Un circuit 11 réalisé selon les indications fournies plus haut présente une fréquence de résonance de 126 kHz à la pression atmosphérique et de 100 kHz sous une pression supplémentaire de l'ordre de 3 bars, la fréquence de résonance f~r variant donc d'environ 26 kHz pour une variation de pression de 3 bars. Bien que la description ci-dessus donne déjà à l'homme du métier plus d'informations que ce dont il a besoin pour mettre en oeuvre l'invention quel qu'en soit le mode de réalisation, la mise au point de cette dernière sera rendue encore plus facile grâce aux précisions supplémentaires ci-dessous.
Chacune des séquences formant le signal d'excitation S2, et qui est par exemple constituée par une unique impulsion de tension de valeur Ve, entraîne un courant croissant dans la bobine d'excitation 210.
La variation du courant Δl circulant alors dans la bobine 210 est de l'ordre de Δl = (Ve.Δt)/Le, où Δt est la durée de chaque impulsion du signal S2 et où Le est l'inductance de la bobine d'excitation, dont la résistance est considérée comme négligeable.
La bobine 210, qui est supposée comprendre un nombre Ne de spires, engendre un champ magnétique He proportionnel à Ne. Δl, c'est-à-dire proportionnel à (Ne . Ve .Δt ) /Le .
Comme l'inductance de la bobine 210 est par ailleurs proportionnelle à Ne2 et environ proportionnelle à la surface Se de cette bobine, le champ magnétique produit par la bobine 210 est proportionnel à (Ve. Δt ) / (Se. Ne) .
Cette formule analytique approximative montre que, pour une géométrie de bobine donnée, le champ magnétique est d'autant plus grand que le nombre de spires est faible.
Pour maximiser le champ magnétique, il convient donc de doter la bobine d'excitation 210 d'un nombre de spires relativement faible, ce qui a pour effet bénéfique d'abaisser l'inductance de cette bobine, et de déplacer sa propre fréquence de résonance très largement au-delà de la zone des fréquences observées, de l'ordre de 150 kHz dans le mode de réalisation particulier précédemment évoqué.
Lorsque la bobine 110 du circuit résonant 11 se trouve dans le champ émis par la bobine d'excitation 210, une tension est engendrée dans la bobine 110 par couplage magnétique entre les bobines 210 et 110.
Le circuit 11, qui est excité dans une bande de fréquence incluant sa fréquence de résonance f~r, ne répond que sur sa fréquence de résonance propre fr et réémet, sur sa bobine 110, un champ magnétique H2.
Un développement analytique approximatif montre que le champ H2 est environ proportionnel à Q.μO.He, où Q est le facteur de qualité du circuit résonant 11, et μO la perméabilité de l'air. Le champ est cependant d'autant plus faible que la distance entre la bobine d'excitation 210 et la bobine 110 du circuit résonant est grande.
Comme le champ H2 n'est produit que dans une situation d'influence magnétique réciproque des bobines 210 et 110, et comme la bobine de détection 220 est au voisinage immédiat de la bobine d'excitation 210, la bobine de détection 220 se trouve nécessairement dans le champ H2 réémis par la bobine 110 du circuit résonant lorsque ce champ est produit.
Par rapport au sens de rotation du pneu, il est avantageux, lorsque les bobines n'ont pas le même axe, que la bobine 110 du circuit résonant voit d' abord la bobine d'excitation 210, puis la bobine de détection 220. L'émission du champ H2 provoque, dans la bobine de détection 220, une tension V3 répondant approximativement à l'équation :
V3 = N3.μO.H2.S3. (2.π.fr) ,
où N3 est le nombre de spires de la bobine de détection 220, et S3 sa surface.
Cette tension est cependant d'autant plus faible que la distance entre la bobine 110 du circuit résonant et la bobine de détection 220 est grande.
Comme indiqué précédemment, le signal Sl illustré à la figure 8 et défini comme constituant le signal de réponse du circuit résonant 11 à une séquence d'impulsions du signal S2 désigne indifféremment, par souci de concision et de simplification, aussi bien la tension engendrée dans la bobine 110 que la tension V3 récupérée sur la bobine 220.
La formule précédente montre que, pour une géométrie de bobine donnée, la tension V3 est d'autant plus importante que le nombre de spires N3 de la bobine 220 est élevé.
Pour obtenir, aux bornes du circuit de détection 221, un signal d'amplitude aussi importante que possible, il est donc a priori souhaitable de doter la bobine de détection 220 d'un nombre de spires aussi élevé que possible, étant entendu qu'il peut également être souhaitable de prévoir plusieurs impulsions dans chaque séquence d'impulsions.
En pratique, le nombre de spires sera néanmoins limité par la nécessité de ne pas donner à l'inductance de la bobine 220 une valeur trop importante, afin que la fréquence de résonance de cette bobine reste largement au-delà de la zone utile des fréquences, de l'ordre de 150 kHz dans le mode de réalisation particulier évoqué plus haut.
Le signal d'excitation S2 pourrait aussi être constitué de séquences d'impulsions de courant plutôt que de séquences d'impulsions de tension.
De même, au lieu de détecter la tension V3, le circuit de détection 221 pourrait être conçu pour déterminer le courant 13 circulant dans la bobine de détection 220.
Comme ce courant 13 serait approximativement proportionnel à (μO.H2)/N3, il conviendrait alors de veiller à ce que la bobine de détection 220 ne comporte que peu de spires, contrairement à ce qui est conseillé dans le cas de la mesure d'une tension.
Le sous-ensemble fixe 2 est positionné dans le passage de roue du véhicule, à proximité de la bande de roulement du pneu surveillé, et face à celle-ci.
Lorsque le véhicule 9 roule, le sous-ensemble 1 se trouve pendant un instant (figure 1), à chaque tour de roue, en position de communiquer avec le sous-ensemble 2, la communication étant possible aussi longtemps qu' il existe une zone d'influence réciproque, et que l'écartement entre la bobine 110 du circuit résonant et les bobines d'excitation 210 et de détection 220 suivant leur axe n'est pas trop élevé. Par exemple, pour un véhicule de tourisme, l'écartement suivant l'axe des bobines peut atteindre environ 10 cm.
Comme la fréquence de résonance fr du circuit résonant 11 évolue avec le paramètre physique à surveiller, la période de résonance associée Δtr = 1/fr évolue également .
Dans ces conditions, il est judicieux de choisir, en tant que durée Δt de chaque impulsion monopolaire du signal d'excitation S2, une valeur comprise entre Δtrmj_ni et
Δtrmaxl, où Δtrmini et Δtrmaxi correspondent respectivement aux valeurs minimale et maximale de Δtr, respectivement observables pour les valeurs minimale et maximale du paramètre physique à surveiller.
La bobine d'excitation 210 est par exemple une bobine plate à air formée de 10 spires d'un fil de cuivre isolé en surface et de 0.2 mm de diamètre, cette bobine présentant un diamètre intérieur de 60 mm, une inductance Le de 16 μH, et une fréquence de résonance de 5 MHz.
La bobine de détection 220 est par exemple une bobine plate à air formée de 50 spires d'un fil de cuivre isolé en surface et de 0.2 mm de diamètre, cette bobine présentant un diamètre intérieur de 60 mm, une inductance Le de 377 μH, et une fréquence de résonance de 1 MHz.
Avec des sous-ensembles 1 et 2 réalisés suivant les indications précédentes, une unique impulsion de tension de 11 V, c'est-à-dire proche de la tension disponible sur un véhicule, et d'une durée de 4.2 μs, produit dans la bobine 210 un courant d'excitation atteignant 1.8 A.
Pour autant que les bobines 210 et 220 soient croisées (figure 6) de façon telle que la distance entre leurs centres respectifs représente environ 75 % de leur diamètre commun, en l'occurrence 4.5 cm, et pour autant que la distance entre les sous-ensembles 1 et 2 soit de l'ordre de 4 centimètres, les oscillations reçues sur la bobine de détection 220 ont une amplitude crête à crête exploitable de quelques dixièmes de volts, avec amplification.
Dans le cas où chaque séquence du signal S2 ne comprend qu'une seule impulsion, la durée Δt de chacune de ces impulsions est par exemple fixée à 5 μs, et la fréquence de répétition F2 à 4kHz, ce qui correspond à une période de répétition de 250 μs .
Si par ailleurs le circuit résonant a une fréquence moyenne de résonance de 100 kHz, et si le pneu a une circonférence de 2 m, le pneu, pour une vitesse de 30 km/h du véhicule, parcourt 0.8 mm pendant 10 périodes de résonance (100 μs) et la scrutation du sous-ensemble 1 par le sous-ensemble 2 intervient chaque fois que le pneu parcourt 2 mm pendant toute la durée pendant laquelle ces sous-ensembles 1 et 2 sont dans une zone d'influence mutuelle .
A 130 km/h, la scrutation a lieu tous les 8.7 mm, et le pneu parcourt 3.6 mm pendant 10 périodes de résonance.
Lorsque le but est de mesurer un paramètre physique d'évolution lente, tel que la pression ou l'usure du pneu, il suffit de pouvoir communiquer de temps en temps avec le circuit résonant. Il n'est donc pas nécessaire d'effectuer une mesure à chaque tour de roue, en particulier à vitesse élevée lorsqu' il devient plus difficile de détecter le circuit résonant.
Les principes précédemment décrits peuvent aussi être mis en oeuvre, mutatis mutandis, dans un autre mode de réalisation de l'invention plus spécifiquement illustré aux figures 10 à 12E et permettant de surveiller l'état d'usure du pneu. Dans ce type d'application, comme décrit par exemple dans la demande de brevet WO 03/064188, et comme illustré à la figure 11, le sous-ensemble passif 1 peut comprendre une pastille de gomme 120 appartenant à la bande de roulement du pneu 920 et dans laquelle est noyé le circuit résonant 11, dont des exemples schématiques non limitatifs sont illustrés aux figures 10 et 12A à 12E.
Comme le comprendra l'homme du métier, beaucoup d'autres moyens, dont certains sont décrits dans la demande de brevet WO 03/064188 précitée, peuvent être envisagés pour rendre le circuit résonant 11 solidaire de la bande de roulement du pneu 920.
Contrairement au premier mode de réalisation illustré, dans lequel le circuit électrique résonant 11 adopte un état variant de façon continue avec le paramètre physique, en l'occurrence avec la pression du pneu, le circuit résonant 11 n'est utilisé dans le deuxième mode de réalisation que pour mesurer des seuils du paramètre physique surveillé, en l'occurrence de l'usure du pneu.
Dans ces conditions, il suffit donc que le circuit électrique résonant 11 adopte à tout instant un état appartenant à un ensemble discret de plusieurs états, chaque changement d'état indiquant le franchissement d'un seuil par le paramètre physique surveillé.
Bien qu'il soit néanmoins possible, dans le cas de la surveillance de l'état d'usure d'un pneu, de prévoir par exemple que le circuit résonant 11 soit doté d'un condensateur 111 soumis à la même usure que le pneu et présentant donc une capacité continûment variable, la solution la plus facile à mettre en oeuvre consiste à prévoir que le circuit résonant 11 change d'état par destruction de l'un ou plusieurs de ses composants. Dans la mise en oeuvre élémentaire illustrée aux figures 10 et 11, le circuit résonant 11 n'est essentiellement constitué que par une bobine d'induction 110 et une capacité 111, et présente donc une fréquence de résonance fixe et connue d'avance.
Ce circuit résonant 11 est placé dans la bande de roulement du pneu à un niveau tel qu'il est détruit dès que ce pneu a atteint un seuil d'usure prédéterminé.
Ainsi, aussi longtemps que le circuit résonant 11 répond au signal d'excitation S2 par émission d'un signal oscillant amorti Sl à sa fréquence de résonance propre et connue, le pneu 920 peut être considéré comme n'ayant pas encore atteint le seuil d'usure prédéterminé.
En revanche, lorsque ce seuil est atteint, le circuit résonant 11 est endommagé ou détruit, de sorte que sa résistance R prend une valeur très élevée, et / ou que sa capacité C ou son inductance L prennent une valeur nulle, et que ce circuit 11 ne peut plus répondre au signal d'excitation S2 par émission d'un signal oscillant amorti Sl sur sa fréquence propre connue.
Cette mise en oeuvre élémentaire présente évidemment l'inconvénient que l'absence de détection du signal Sl par le sous-ensemble actif 2 peut aussi bien traduire une panne de ce sous-ensemble que le franchissement du seuil d'usure prédéterminé.
Pour contourner cette difficulté, il peut être utile de prévoir (figures 12A à 12E) que le circuit électrique résonant 11 comprenne, dans un état initial, au moins deux bobines d'induction magnétiques HOa, 110b montées en parallèle l'une sur l'autre et / ou au moins deux condensateurs 111a, 111b montés en parallèle l'un sur l'autre.
Chacun de ces différents composants peut être disposé dans la bande de roulement du pneu 920 de manière à être sélectivement détruit lorsque le pneu atteint un seuil d'usure prédéterminé, la destruction du composant atteint par ce seuil d'usure ayant pour effet non plus la mise hors de fonctionnement du circuit résonant 11, mais le déplacement de sa fréquence de résonance Fl d'une première valeur connue FIl vers une autre valeur connue
F12.
Le même effet peut être obtenu en prévoyant que l'usure du pneu provoque la destruction d'un ou plusieurs liaisons électriques telles que 114a ou 114b, dont la fonction est de relier entre eux la ou les bobines d'induction 110, 110a, 110b, et le ou les condensateurs 111, 111a, 111b du circuit résonant 11.
Par exemple, dans le schéma de la figure 12A, la destruction de la liaison 114a a pour effet de faire disparaître fonctionnellement du circuit résonant 11 l'inductance de la bobine HOa, initialement montée en parallèle sur la bobine 110b, et donc de modifier la fréquence de résonance du circuit 11.
Dans le schéma de la figure 12B, la destruction de la liaison 114a a pour effet de faire disparaître fonctionnellement du circuit résonant 11 la capacité du condensateur 111a, initialement monté en parallèle sur le condensateur 111b, et donc de modifier la fréquence de résonance du circuit 11.
Dans le schéma de la figure 12C, la destruction de la liaison 114a a pour effet de faire apparaître fonctionnellement dans le circuit résonant 11, en série avec l'inductance de la bobine 110a, l'inductance initialement inhibée de la bobine 110b, et donc de modifier la fréquence de résonance du circuit 11.
Dans le schéma de la figure 12D, la destruction de la liaison 114a a pour effet de faire apparaître fonctionnellement dans le circuit résonant 11, en série avec la capacité du condensateur 111a, la capacité initialement inhibée du condensateur 111b, et donc de modifier la fréquence de résonance du circuit 11.
Dans le schéma de la figure 12E, la destruction de la liaison 114a lors du franchissement d'un premier seuil d'usure a pour effet de faire disparaître fonctionnellement du circuit résonant 11 l'inductance de la bobine HOa, initialement montée en parallèle sur la bobine 110b, et donc de modifier une première fois la fréquence de résonance du circuit 11.
Par ailleurs, la destruction subséquente de la liaison 114a lors du franchissement d'un deuxième seuil d'usure a pour effet de faire disparaître fonctionnellement du circuit résonant 11 la capacité du condensateur 111b, initialement monté en parallèle sur le condensateur 111a, et donc de modifier une deuxième fois la fréquence de résonance du circuit 11.
En fonction de l'usure du pneu 920, le circuit résonant 11 peut ainsi adopter un état donné appartenant à un ensemble discret de plusieurs états prédéterminés, et représentatif de l'état d'usure du pneu.
Chaque état du circuit électrique résonant 11 correspond à une fréquence de résonance spécifique, et se distingue de chaque autre état de l'ensemble discret par l'existence ou l'absence d'au moins une bobine d'induction, d'au moins un condensateur et / ou d'au moins une liaison électrique.
Dans le cas de ce deuxième mode de réalisation de l'invention, les contraintes de fabrication peuvent éventuellement conduire à donner au circuit résonant 11 des dimensions très réduites, ce qui, en retour, a une incidence défavorable sur le niveau du signal recueilli par le sous-ensemble actif 2 en provenance du sous- ensemble passif 1.
Plusieurs mesures peuvent néanmoins être prises pour surmonter cette difficulté.
L'une de ces mesures consiste à donner une valeur élevée, par exemple au moins égale à 10, au facteur de surtension Q que présente le circuit résonant 11 dans chacun de ses états .
Une deuxième mesure consiste à prévoir que chaque séquence d'impulsions du signal d'excitation S2 présente un nombre N d'impulsions au moins égal à la moitié du facteur de surtension du circuit résonant 11, c'est-à- dire tel que N > Q/2.
Au sein de chaque séquence d'impulsions du signal d'excitation S2, les impulsions sont produites à une fréquence d'excitation Fe qui, idéalement, est égale à la fréquence de résonance propre Fl du circuit résonant 11 et qui, de préférence, présente par rapport à cette fréquence Fl un écart relatif au plus égal à 20%.
En d'autres termes, la fréquence Fe est choisie de façon telle que : 0, 8. Fl < Fe < 1, 2.Fl.

Claims

REVENDICATIONS.
1. Dispositif de surveillance d'un paramètre physique d'état d'un pneu (920) équipant un véhicule (9) doté d'un châssis (91) et de roues (92), ce dispositif comprenant un sous-ensemble passif (1) lié au pneu (920) et un sous- ensemble actif (2) lié au châssis (91), le sous-ensemble actif (2) comprenant des moyens (21) d'excitation magnétique et des moyens (22) de détection, et le sous- ensemble passif (1) comprenant un circuit électrique résonant (11) incluant une bobine d'induction magnétique (110) et présentant au moins une caractéristique électrique (C, L) évoluant en fonction dudit paramètre physique, ce sous-ensemble passif (1) étant propre à produire sélectivement, en réponse à une excitation émanant du sous-ensemble actif (2), un signal oscillant dépendant de ladite caractéristique électrique, caractérisé en ce que les moyens d'excitation (21) sont conçus pour transmettre au sous-ensemble passif (1), en fonctionnement et dans une zone limitée d'influence réciproque des sous-ensembles passif et actif (1, 2), un signal d'excitation magnétique (S2) formé de séquences successives dont chacune comprend au moins une impulsion, et en ce que les moyens de détection (22) sont conçus pour déterminer ladite caractéristique électrique à partir d'un signal oscillant amorti (Sl) produit sélectivement par le sous-ensemble passif (1) en réponse à chaque séquence du signal d'excitation.
2. Dispositif de surveillance suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le circuit résonant (11) présente, dans une gamme de valeurs du paramètre physique à mesurer, une fréquence de résonance (Fl) au moins mille fois supérieure à la fréquence de rotation qu'adopte le pneu (920) à la vitesse maximale du véhicule (9) .
3. Dispositif de surveillance suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le circuit résonant (11) présente une fréquence de résonance (Fl) comprise entre 50 et 150 kHz.
4. Dispositif de surveillance suivant l'une quelconque des revendications précédentes combinée à la revendication 2, caractérisé en ce que chaque impulsion du signal d'excitation (S2) est monopolaire et présente une durée (Δt) inférieure à 0.75 fois la période de résonance (1/Fl) du circuit résonant (11) .
5. Dispositif de surveillance suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3 combinée à la revendication 2, caractérisé en ce que chaque impulsion du signal d'excitation (S2) est ' bipolaire et présente une durée inférieure à 1.5 fois la période de résonance (1/Fl) du circuit résonant (11).
6. Dispositif de surveillance suivant l'une quelconque des revendications précédentes combinée à la revendication 2, caractérisé en ce que chaque impulsion du signal d'excitation (S2) présente une durée (Δt) constante.
7. Dispositif de surveillance suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les séquences d'impulsions du signal d'excitation (S2) se succèdent à une fréquence de répétition (F2) fixe.
8. Dispositif de surveillance suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les séquences du signal d'excitation (S2) se succèdent à une fréquence de répétition (F2) telle que le niveau résiduel du signal oscillant amorti (Sl) au début d'une nouvelle séquence est inférieur ou égal à 5% du niveau de ce signal oscillant à la fin de la séquence précédente.
9. Dispositif de surveillance suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens d'excitation (21) comprennent une bobine magnétique d'excitation (210), et en ce que les impulsions du signal d'excitation (S2) sont constituées d'impulsions de tension délivrées à la bobine d'excitation (210) .
10. Dispositif de surveillance suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens d'excitation (21) comprennent une bobine magnétique d'excitation (210), et en ce que les impulsions du signal d'excitation (S2) sont constituées d'impulsions de courant délivrées à la bobine d'excitation (210) .
11. Dispositif de surveillance suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de détection (22) comprennent une bobine magnétique de détection (220) recueillant le signal oscillant amorti (Sl), et un circuit électronique (221) relié à la bobine magnétique de détection (220) et propre à déterminer la fréquence (Fl) du signal oscillant amorti (Sl) .
12. Dispositif de surveillance suivant la revendication 11, caractérisé en ce que le circuit électronique (221) est conçu pour mesurer l'intervalle de temps 1/(2.Fl) séparant deux passages successifs par zéro du signal oscillant (Sl) .
13. Dispositif de surveillance suivant la revendication 11 ou 12, caractérisé en ce que les bobines d'excitation (210) et de détection (220) présentent des axes respectifs (Z21, Z22) orientés parallèlement l'un à 1 ' autre .
14. Dispositif de surveillance suivant la revendication 13, caractérisé en ce que les bobines d'excitation (210) et de détection (220) se recouvrent partiellement de manière que le flux total (Φl + Φ2 ) émis par la bobine d'excitation (210) et traversant la bobine de détection (220) soit inférieur au flux représentant le signal oscillant amorti (Sl) .
15. Dispositif de surveillance suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite caractéristique électrique est constituée par la capacité (C) du circuit résonant (11).
16. Dispositif de surveillance suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le circuit résonant présente un facteur de surtension au moins égal à 10.
17. Dispositif de surveillance suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque séquence d'impulsions du signal d'excitation (S2) comprend des impulsions en nombre N supérieur à 1, produites à une fréquence d'excitation Fe liée à la fréquence de résonance propre Fl du circuit résonant (11) par la relation :
0,8.Fl ≤ Fe ≤ 1,2.Fl
18. Dispositif de surveillance suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le circuit électrique résonant (11) comprend un capteur (111) sensible audit paramètre physique, participant au moins à définir la caractéristique électrique (C, L) du circuit résonant (11), et conçu pour faire évoluer cette caractéristique électrique de façon continue en fonction dudit paramètre physique.
19. Dispositif de surveillance suivant la revendication 18, caractérisé en ce que le paramètre physique auquel ledit capteur (111) est sensible est constitué par la pression interne du pneu (920) .
20. Dispositif de surveillance suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le circuit résonant (11) est placé librement mobile dans la cavité du pneu (920) .
21. Dispositif de surveillance suivant l'une quelconque des revendications 1 à 17, caractérisé en ce que le circuit électrique résonant (11) comprend, dans un état initial, au moins deux bobines d'induction magnétiques (110a, 110b) montées en parallèle l'une sur l'autre et / ou au moins deux condensateurs (111a, 111b) montés en parallèle l'un sur l'autre et des liaisons électriques (114, 114a, 114b) entre bobines d'induction et / ou condensateurs, en ce que ce circuit électrique résonant (11) adopte à tout instant un état représentatif du paramètre physique et appartenant à un ensemble discret de plusieurs états incluant ledit état initial, et en ce que chaque état du circuit électrique résonant (11) correspond à une fréquence de résonance spécifique et se distingue de chaque autre état de l'ensemble discret par l'existence ou l'absence d'au moins une bobine d'induction, d'au moins un condensateur et / ou d'au moins une liaison électrique.
22. Dispositif de surveillance suivant l'ensemble des revendications 16 et 21, caractérisé en ce que le nombre (N) d'impulsions de chaque séquence est au moins égal à la moitié du facteur de surtension (Q) du circuit résonant (11) .
23. Dispositif de surveillance suivant l'une quelconque des revendications 21 ou 22, caractérisé en ce que le sous-ensemble passif (1) est disposé de manière fixe dans la bande de roulement du pneu (920), ce dispositif surveillant l'état d'usure de ce pneu.
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