WO2014082732A1 - Procede de localisation de roues d'un vehicule equipees d'un boitier electronique - Google Patents

Procede de localisation de roues d'un vehicule equipees d'un boitier electronique Download PDF

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wheel position
electronic
transmitting antennas
representative
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Olivier FUDULEA
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Continental Automotive France
Continental Automotive Gmbh
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Definitions

  • the invention relates to a method for locating wheels of a motor vehicle equipped with an electronic box adapted to transmit, to a central unit mounted on the vehicle, signals comprising data representative of the operating parameters of each wheel. and an identification code of said electronic box.
  • More and more motor vehicles have, for security purposes, surveillance systems comprising sensors associated with each of the wheels of the vehicle, dedicated to the measurement of parameters, such as pressure or temperature, of tires fitted to these wheels, and intended to inform the driver of any abnormal variation of the measured parameter.
  • surveillance systems comprising sensors associated with each of the wheels of the vehicle, dedicated to the measurement of parameters, such as pressure or temperature, of tires fitted to these wheels, and intended to inform the driver of any abnormal variation of the measured parameter.
  • These surveillance systems are conventionally equipped with an electronic box mounted on each of the wheels of the vehicle, integrating, in addition to the aforementioned sensors, a microprocessor and a radiofrequency transmitter, and a central unit for receiving the signals emitted by the transmitters, comprising a computer integrating a radio frequency receiver connected to an antenna.
  • a first location method consists in using three low frequency antennas positioned each close to one of the wheels of the vehicle, and in performing a localization procedure of successively exciting each of these three antennas by the emission a low frequency magnetic field.
  • the electronic unit mounted on the wheel located near the excited antenna controls, in response to and destined for the central unit, the transmission of a low frequency signal comprising an identification code of said box electronics, so that the successive excitation of the three antennas leads to the location of the three electronic boxes mounted on the wheels adjacent to these antennas, and by deduction, the location of the fourth electronic box.
  • the solution then consists, as in particular described in the patent EP 1 353 812, to use the transmitting antennas and their means of supply of this hands-free access device, to implement the procedure of locating the wheels.
  • the implementation of this solution consists, for example, in controlling the transmission by the transmitting antennas of an uncoded signal when said antennas are used for the purpose of locating the wheels, and controlling the transmission of a coded signal when using the antennas to their original purpose of controlling access to the vehicle.
  • the antennas of the hands-free access devices are not positioned ideally to allow the location of the wheels of a vehicle.
  • Such a locating method therefore consists in controlling the transmission, by each transmitting antenna, of a plurality of identification request signals, so that, statistically, each electronic unit located in the coverage area of this transmitting antenna is required by a request for identification.
  • the selective character of the localization procedure is intended to result from the fact that:
  • the present invention aims to overcome these drawbacks and its primary objective is to provide a very efficient localization method in terms of responsiveness and reliability.
  • Another object of the invention is to provide a location method that can be implemented on any type of vehicle equipped with tires, regardless of the number of axles thereof.
  • the invention relates to a method of locating the position of wheels of a vehicle equipped with an electronic box adapted to transmit, to a central unit mounted on the vehicle, signals comprising data representative of operating parameters of each wheel and an identification code of said electronic box, said locating method consisting of:
  • a transmitting antennas arranged so that the coverage area of each transmitting antenna covers at least one wheel position, and that the overall coverage area of all the transmitting antennas covers all the positions wheels, Successively controlling the transmission by each transmitting antenna of a predetermined number of identification request signals,
  • this location method is characterized in that:
  • a transmitting antennas each assigned a weighting coefficient w, consisting of a value representative of the reception rate T ,, by said electronic box, signals emitted by said transmitting antenna,
  • the method according to the invention is therefore based on the calculation of the weighted system barycenters ⁇ ⁇ , w i, TA t corresponding to the coordinates of the transmitting antennas and w, consisting of values representative of the reception rate T, of the signals emitted by these transmitting antennas, and this method mainly comprises:
  • a preliminary step of determining the position of each wheel consisting of calculating, for each of these wheel positions, the coordinates
  • a procedure for locating each electronic box consisting in determining the coordinates of the "actual position” of each electronic unit relative to the transmitting antennas equipping the vehicle, using as a criterion for determining this "effective position", the reception rate signals emitted by each transmitting antenna.
  • this locating method can also be implemented on all types of vehicles equipped with tires, regardless of the number of axles thereof.
  • weighting coefficients w corresponding to the actual values of the reception rates T, of the signals emitted by the transmitting antennas.
  • Another advantageous implementation mode intended to increase the reactivity and the reliability of the localization procedure consists of:
  • ⁇ W, (T, - T min ) / (T max - T min ) IF T min ⁇ T, ⁇ T max
  • ⁇ Wi 1 if T,> T max .
  • weighting coefficients w For the same purpose, and according to an alternative embodiment of the method according to the invention, another way of defining the weighting coefficients is to consider that the reception rates T, follow a normal distribution of mean ⁇ and deviation - type ⁇ , and to define weighting coefficients w, such as:
  • the two aforementioned methods for defining the weighting coefficients can, in addition, be advantageously combined, and lead to a determination method using two threshold values T min and T max such that:
  • the coordinates TA t of each transmitting antenna can be defined in any type of known reference, such as in particular an orthonormal reference.
  • the coordinates TA t of each transmitting antenna are advantageously defined according to the invention in a reference consisting of a central unit trigonometric circle positioned so that the said transmitting antennas are distributed on the periphery of said unit trigonometric circle and defined by the following coordinates:
  • the wheel position to be assigned to each of the electronic boxes is determined by measuring the Euclidean distances separating the centroids WU i representative of the electronic boxes and each of the reference barycenters LA j .
  • each reference center is defined ⁇ .
  • a so-called reference zone of predetermined dimensions, centered on said reference center of gravity, and each wheel position is assigned to the electronic unit whose center of gravity WU i is situated in the reference zone corresponding to said position of wheel.
  • FIG. 1 is a diagrammatic top view of a light motor vehicle equipped with a surveillance system associated with antennas transmitting the location of the electronic boxes of this surveillance system;
  • FIG. 2 is a graph representing two distinct modes; determining, according to the method of the invention, weighting coefficients w ,,
  • FIG. 3 is a graph representative of the distribution on a reference frame comprising a unitary trigonometric circle, elements (barycenters transmitting antennas) defined according to the method of the invention,
  • FIG. 4 is a schematic top view of a truck with a monitoring system associated with antennas emitting location of the electronic boxes of this monitoring system.
  • the method according to the invention relates to the location of the electronic units fitted to the wheels of vehicles, which are equipped with the monitoring systems of the operating parameters of the tires mounted on these wheels, and this locating method consists in using, with a view to its implementation. in use, transmitting antennas mounted on the vehicles.
  • the surveillance system is installed on a light vehicle 1 provided with four wheels conventionally fitted with a tire: two front wheels 2, 3 and two rear wheels 4, 5.
  • This monitoring system conventionally comprises, firstly, associated with each wheel 2-5, an electronic box 6-9 for example secured to the rim of said wheel so as to be positioned inside the tire casing .
  • each of these electronic boxes 6-9 includes sensors dedicated to the measurement of parameters, such as pressure and / or temperature of the tire, connected to a microprocessor having an identification code of said electronic box, and connected to an RF transmitter connected to a low frequency antenna such as 10.
  • the monitoring system also comprises a centralized computer or central unit 11 comprising a microprocessor and integrating an RF receiver equipped with an antenna 12 able to receive the signals emitted by each of the four electronic boxes 6-9.
  • such a monitoring system and in particular its central unit 11 are designed to inform the driver of any abnormal variation of the parameters measured by the sensors associated with the wheels 2-5.
  • the method according to the invention for locating the electronic boxes 6-9 consists of using transmitting antennas 13-15 connected to the central unit 11 and each disposed near a pair of left wheels 2, 4, right 3, 5 , or back 4, 5.
  • the transmitting antennas 13-15 advantageously consist of antennas of a device usually known as the "hands-free access device", adapted to allow access to the vehicle 1 and possibly to start the latter through the identification of an electronic badge.
  • these antennas may be, as shown in FIG. 1, three in number, and consist respectively of: A left antenna 13 positioned on the handle of the left front door of the vehicle, adapted so that its coverage area A1 covers the positions of the left wheels 2, 4,
  • a rear antenna 15 positioned on the door handle of the trunk of the vehicle, adapted so that its coverage area A3 covers the positions of the rear wheels 4, 5.
  • the surveillance system is installed on a heavy goods vehicle 21 having a front axle carrying two wheels such as 22, and two intermediate axles and a rear axle each carrying two pairs of wheels. twin wheels such as 23, 24.
  • This monitoring system conventionally comprises, on the one hand, electronic boxes mounted on each of the wheels 22-24, such as the electronic box 25 mounted on a front wheel 22 and the electronic boxes 26, 27 mounted on two twin wheels 23, 24, and on the other hand, a centralized computer or central unit 28.
  • the transmitting antennas intended for the implementation of the localization method according to the invention are seven in number and consist of:
  • Three straight antennas such as 29, positioned longitudinally, each between the right wheels 22, 23-24 of two successive axles, so that their respective coverage area, such as A n covers the positions of two of these wheels right ,
  • the objective of the locating method according to the invention is to assign a wheel position to each of the electronic boxes of the vehicles 1, 21, and thus:
  • the method according to the invention generally consists of:
  • One of the preliminary steps of this locating method consists in determining the weighting coefficients w used during the barycentric calculations.
  • a usual procedure consists in assigning to these weighting coefficients w the actual values of the reception rates T, of the signals emitted by the transmitting antennas 13-15, 29-31.
  • the values of the weighting coefficients may prove to be non-determining, and the invention advantageously proposes two different methods for determining these weighting coefficients, as well as a method combining these two methods.
  • the first of these methods consists in using the distribution function of the reception rate T i, supposing, moreover, that this reception rate T follows a normal distribution of mean ⁇ and standard deviation ⁇ .
  • the second method consists in defining two threshold values of the reception rates T, corresponding to a minimum value T min and to a maximum value T max of the said reception rates, and then to determining weighting coefficients w, such that:
  • ⁇ Wj (T, - T min ) / (T max - T min ) if T min ⁇ T, ⁇ T max
  • a third preliminary step consists in determining, in the geometric reference CT, for each wheel position, the coordinates of the reference center of gravity LA j of the transmitting antennas 13-15, 29-31 whose coverage area covers said wheel position, each assigned a weighting coefficient w, consisting of a value representative of a reception rate T, of 100% of the signals emitted by said transmitting antenna.
  • the method according to the invention consists in defining, around the latter, a zone Z1-Z4 of predetermined dimensions, centered on the said reference barycentre, constituting a reference area in which an electronic control unit 6-9, 25-27 is to be located in order to assign the corresponding wheel position.
  • These reference zones Z1-Z4 are defined on the basis of the theoretical and / or experimental results of studies of the performances of the LF transmissions between the transmitting antennas 13-15, 29-31 and the electronic boxes 6-9, 25- 27.
  • the surfaces of these zones Z1-Z4 may differ from each other, only to achieve disjoint areas.
  • each localization procedure consists, according to the invention, for each electronic box 6-9, 25-27:
  • FIG. 3 is a graphic representation of the method of the invention during its implementation with a view to locating the electronic boxes 6-9 of the vehicle 1 shown in FIG.
  • the coordinates of the transmitting antennas may be as follows:
  • rear antenna 15 73 ⁇ 4 (-1/2, -V3 / 2).
  • assigning a wheel position to the electronic unit represented by the center of gravity WU i is to determine in which reference zone is positioned this centroid.
  • this reference zone consists of the reference zone Z2 so that the right front wheel position is assigned to the electronic box.
  • the locating method according to the invention can be implemented on any type of vehicle equipped with tires, regardless of the number of axles of the latter.
  • this location process is very efficient in terms of responsiveness and reliability.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)

Abstract

L'invention concerne un procédé de localisation de roues d'un véhicule équipées d'un boîtier électronique, selon lequel on commande l'émission, par des antennes émettrices montées sur le véhicule, d'un nombre prédéterminé de signaux de requête d'identification, et on analyse les valeurs représentatives des taux de réception de ces signaux par les boîtiers électroniques. Selon l'invention, on détermine par des calculs barycentriques, pour chaque position de roue, la « position idéale » LAj de réception des antennes émettrices couvrant la dite position de roue (taux de réception égal à 100 %), et, pour chaque boîtier électronique, la « position effective » WU i de ce dernier relativement à la position TA i des antennes émettrices équipant le véhicule, en utilisant comme critère de détermination de cette « position effective » WU i , le taux de réception, par le dit boîtier électronique, des signaux émis par chaque antenne émettrice.

Description

Procédé de localisation de roues d'un véhicule équipées d'un boîtier électronique
L'invention concerne un procédé de localisation de roues d'un véhicule automobile équipées d'un boîtier électronique adapté pour émettre, à destination d'une unité centrale montée sur le véhicule, des signaux comportant des données représentatives de paramètres de fonctionnement de chaque roue et un code d'identification du dit boîtier électronique.
De plus en plus de véhicules automobiles possèdent, à des fins de sécurité, des systèmes de surveillance comportant des capteurs associés à chacune des roues du véhicule, dédiés à la mesure de paramètres, tels que pression ou température, des pneumatiques équipant ces roues, et destinés à informer le conducteur de toute variation anormale du paramètre mesuré.
Ces systèmes de surveillance sont classiquement dotés d'un boîtier électronique monté sur chacune des roues du véhicule, intégrant, outre les capteurs précités, un microprocesseur et un émetteur radiofréquence, et d'une unité centrale de réception des signaux émis par les émetteurs, comportant un calculateur intégrant un récepteur radiofréquence connecté à une antenne.
Un des problèmes que nécessitent de résoudre de tels systèmes de surveillance réside dans l'obligation de devoir associer à chaque signal reçu par le récepteur de l'unité centrale, une information concernant la localisation du boîtier électronique et donc de la roue à l'origine de ce signal, cette obligation perdurant pendant la durée de vie du véhicule, c'est à dire devant être respectée même après des changements de roues ou plus simplement des inversions de la position de ces roues.
A l'heure actuelle, une première 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 proximité de l'antenne excitée commande, en réponse et à destination de l'unité centrale, l'émission d'un signal basse fréquence comportant un code d'identification du dit boîtier électronique, 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 électronique.
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 impose d'équiper le véhicule de trois antennes avec toutes les sujétions afférentes : câbles de connexion, amplificateurs de commande... , de sorte qu'elle s'avère coûteuse.
Cet inconvénient relatif au coût d'installation des moyens de mise en œuvre du procédé de localisation peut être résolu lorsque le véhicule est équipé d'un dispositif d'accès mains libres destiné à permettre d'accéder au dit véhicule et de démarrer ce dernier.
En effet, la solution consiste alors, tel que notamment décrit dans le brevet EP 1 353 812, à utiliser les antennes émettrices ainsi que leurs moyens d'alimentation de ce dispositif d'accès mains libres, pour mettre en œuvre la procédure de localisation des roues.
Tel que décrit dans le brevet précité, la mise en œuvre de cette solution consiste, par exemple, à commander l'émission par les antennes émettrices d'un signal non codé lorsque les dites antennes sont utilisées en vue de la localisation des roues, et à commander l'émission d'un signal codé lors de l'utilisation des antennes à leur fin originale de contrôle de l'accès au véhicule.
Une telle solution très séduisante en théorie s'avère par contre très délicate à mettre en œuvre dans la pratique. En effet, les antennes des dispositifs d'accès mains libres ne sont pas positionnées de façon idéale en vue de permettre la localisation des roues d'un véhicule.
De ce fait, et en premier lieu, le caractère sélectif de cette localisation ne peut être obtenu que moyennant des réglages très précis de la puissance d'émission des antennes, et impose généralement d'augmenter la sensibilité des récepteurs montés sur les roues, avec pour conséquence une sensibilité de ces capteurs aux perturbations extérieures.
Dans la pratique, ces conditions extrêmes de réglage conduisent fréquemment à des problèmes d'immunité au bruit et de tolérance de sensibilité des capteurs, dont découle une fiabilité très relative du procédé de localisation.
En vue de pallier ces inconvénients, un perfectionnement de cette méthode de localisation a consisté à mettre en œuvre un procédé de localisation notamment décrit dans le brevet EP 1 826 031 consistant :
• à commander successivement l'émission par chaque antenne émettrice d'un nombre prédéterminé de signaux de requête d'identification,
• à calculer des valeurs représentatives, pour chaque boîtier électronique, du taux de réception Tj par ce dernier des signaux émis par chacune des antennes, • et à mettre en œuvre une procédure de localisation adaptée, par analyse des valeurs représentatives des taux de réception Τ,, pour permettre d'attribuer une position de roue à chaque boîtier électronique.
Un tel procédé de localisation consiste donc à commander l'émission, par chaque antenne émettrice, d'une pluralité de signaux de requête d'identification, de sorte que, statistiquement, chaque boîtier électronique situé dans la zone de couverture de cette antenne émettrice est obligatoirement sollicité par une requête d'identification.
Selon ce principe, le caractère sélectif de la procédure de localisation est sensé résulter du fait que :
· seuls les boîtiers électroniques situés dans la zone de couverture d'une antenne émettrice reçoivent un nombre de signaux de requête d'identification susceptible de conduire à leur identification,
• la réception, par un boîtier électronique situé à l'extérieur de la zone de couverture d'une antenne émettrice, de signaux de requête d'identification « parasites », n'a aucune répercussion, du fait que ces signaux « parasites » sont automatiquement « filtrés ».
Un tel procédé de localisation s'avère très performant lorsqu'il est mis en œuvre sur un véhicule automobile équipé de deux essieux (quatre roues ou six roues dont deux paires de roues jumelées) et de quatre antennes émettrices. Par contre, des problèmes de fonctionnement ont été mis en évidence lorsque les véhicules ne sont équipés que de trois antennes émettrices. De plus, et surtout, ce procédé de localisation est strictement limité aux véhicules à deux essieux.
La présente invention vise à pallier ces inconvénients et a pour premier objectif de fournir un procédé de localisation très performant en termes de réactivité et de fiabilité.
Un autre objectif de l'invention est de fournir un procédé de localisation susceptible d'être mis en œuvre sur tout type de véhicules équipés de pneumatiques, quel que soit le nombre d'essieux de ces derniers.
A cet effet, l'invention vise 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 comportant des données représentatives de paramètres de fonctionnement de chaque roue et un code d'identification du dit boîtier électronique, le dit procédé de localisation consistant :
• à équiper le véhicule de NTA antennes émettrices disposées de façon que la zone de couverture de chaque antenne émettrice couvre au moins une position de roue, et que la zone de couverture globale de l'ensemble des antennes émettrices couvre la totalité des positions de roues, • à commander successivement l'émission par chaque antenne émettrice d'un nombre prédéterminé de signaux de requête d'identification,
• à calculer des valeurs représentatives, pour chaque boîtier électronique, du taux de réception T, par ce dernier des signaux émis par chacune des antennes,
• et à mettre en œuvre une procédure de localisation adaptée, par analyse des valeurs représentatives des taux de réception T,, pour permettre d'attribuer une position de roue à chaque boîtier électronique.
Selon l'invention, ce procédé de localisation se caractérise en ce que :
· dans une phase préalable, on définit un repère géométrique prédéterminé et on définit dans ce repère :
- les coordonnées TAi de chaque antenne émettrice,
- pour chaque position de roue, les coordonnées du barycentre LA} , dit de référence, des antennes émettrices dont la zone de couverture couvre la dite position de roue, affectées chacune d'un coefficient de pondération w, consistant en une valeur représentative d'un taux de réception T, de 100 % des signaux émis par la dite antenne émettrice,
• on met en œuvre des procédures de localisation consistant :
- à définir, pour chaque boîtier électronique, les coordonnées du barycentre WUj des NTA antennes émettrices affectées chacune d'un coefficient de pondération w, consistant en une valeur représentative du taux de réception T,, par le dit boîtier électronique, des signaux émis par la dite antenne émettrice,
- et à déterminer, en fonction de la position relative entre les barycentres de référence LA. et chacun des barycentres WUi représentatifs d'un boîtier électronique, la position de roue à attribuer à chacun des dits boîtiers électroniques.
Le procédé selon l'invention est donc basé sur le calcul des barycentres de systèmes pondérés {ΤΑί , wj, TAt correspondant aux coordonnées des antennes émettrices et w, consistant en des valeurs représentatives du taux de réception T, des signaux émis par ces antennes émettrices, et ce procédé comporte principalement :
• une étape préalable de détermination de la position de chaque roue consistant à calculer, pour chacune de ces positions de roue, les coordonnées
LA, de la « position idéale » (barycentre de référence) de réception des antennes émettrices couvrant la dite position de roue (taux de réception égal à 100 %),
• une procédure de localisation de chaque boîtier électronique, consistant à déterminer les coordonnées de la « position effective » de chaque boîtier électronique relativement aux antennes émettrices équipant le véhicule, en utilisant comme critère de détermination de cette « position effective », le taux de réception des signaux émis par chaque antenne émettrice.
Dans la pratique, un tel procédé s'avère très performant en termes de réactivité et de fiabilité lors de sa mise en œuvre sur des véhicules comportant deux essieux et équipés seulement de trois antennes émettrices.
De plus, ce procédé de localisation peut également être mis en œuvre sur tous types de véhicules équipés de pneumatiques, quel que soit le nombre d'essieux de ces derniers.
Selon un premier mode de mise en œuvre avantageux, on définit des coefficients de pondération w, correspondant aux valeurs effectives des taux de réception T, des signaux émis par les antennes émettrices.
Toutefois, notamment lorsque les taux de réception sont relativement faibles et s'avèrent non déterminants, un autre mode de mise en œuvre avantageux destiné à augmenter la réactivité et la fiabilité de la procédure de localisation consiste à :
- définir deux valeurs seuils des taux de réception T, correspondant à une valeur minimale Tmin et à une valeur maximale Tmax des dits taux de réception, - définir des coefficients de pondération Wi tels que
Figure imgf000007_0001
■ W, = (T, - Tmin) / (Tmax - Tmin) SI Tmin≤ T, < Tmax
■ Wi = 1 si T, > Tmax.
Dans le même but, et selon une variante de mise en œuvre du procédé selon l'invention, un autre mode de définition des coefficients de pondération consiste à considérer que les taux de réception T, suivent une loi normale de moyenne μ et d'écart- type σ, et à définir des coefficients de pondération w, tels que :
Figure imgf000007_0002
Les deux méthodes précitées de définition des coefficients de pondération peuvent, en outre, être avantageusement combinées, et aboutir à une méthode de détermination utilisant deux valeurs seuils Tmin et Tmax telles que :
- (Tmin + Tmax) 1 2 = μ
Figure imgf000008_0001
Par ailleurs, les coordonnées TAt de chaque antenne émettrice peuvent être définies dans tout type de repère connu, tel que notamment un repère orthonormé. Toutefois, afin de favoriser une bonne distribution des barycentres de référence, on définit, avantageusement selon l'invention, les coordonnées TAt de chaque antenne émettrice dans un repère consistant en un cercle trigonométrique unitaire de centre positionné de façon que les dites antennes émettrices soient réparties sur la périphérie du dit cercle trigonométrique unitaire et définies par les coordonnées suivantes :
Figure imgf000008_0002
Selon un autre mode de mise en œuvre avantageux de l'invention, on détermine la position de roue à attribuer à chacun des boîtiers électroniques par mesure des distances euclidiennes séparant les barycentres WUi représentatifs des boîtiers électroniques et chacun des barycentres de référence LAj .
Sur la base de ce principe de calcul de la distance euclidienne, on définit, en outre avantageusement, autour de chaque barycentre de référencez^. , une zone, dite de référence, de dimensions prédéterminées, centrée sur le dit barycentre de référence, et on attribue à chaque position de roue, le boîtier électronique dont le barycentre WUi est situé dans la zone de référence correspondant à la dite position de roue.
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'exemples non limitatifs deux modes de réalisation préférentiels. Sur ces dessins :
• la figure 1 est une vue de dessus schématique d'un véhicule automobile léger doté d'un système de surveillance associé à des antennes émettrices de localisation des boîtiers électroniques de ce système de surveillance, · la figure 2 est un graphique représentant deux modes distincts de détermination, selon le procédé de l'invention, des coefficients de pondération w,,
• la figure 3 est un graphique représentatif de la distribution sur un repère comportant un cercle trigonométrique unitaire, des éléments (barycentres antennes émettrices) définis selon le procédé de l'invention,
• et la figure 4 est une vue de dessus schématique d'un véhicule poids lourd doté d'un système de surveillance associé à des antennes émettrices de localisation des boîtiers électroniques de ce système de surveillance. Le procédé selon l'invention vise la localisation des boîtiers électroniques équipant les roues de véhicules, dont sont dotés les systèmes de surveillance des paramètres de fonctionnement des pneumatiques montés sur ces roues, et ce procédé de localisation consiste à utiliser, en vue de sa mise en oeuvre, des antennes émettrices montées sur les véhicules.
Selon la figure 1 , en premier lieu, le système de surveillance est installé sur un véhicule léger 1 muni de quatre roues chaussées classiquement d'un pneumatique : deux roues avant 2, 3 et deux roues arrière 4, 5.
Ce système de surveillance comporte 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.
De façon connue en soi, chacun de ces boîtiers électroniques 6-9 intègre des capteurs dédiés à la mesure de paramètres, tels que pression et/ou température du pneumatique, connectés à un microprocesseur possédant un code d'identification du dit boîtier électronique, et relié à un émetteur RF connecté à une antenne basse fréquence telle que 10.
Le système de surveillance comprend, également, un calculateur centralisé ou unité centrale 11 comportant un microprocesseur et intégrant un récepteur RF équipé d'une antenne 12 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 11 sont conçus de façon à informer le conducteur de toute variation anormale des paramètres mesurés par les capteurs associés aux roues 2-5.
Le procédé selon l'invention de localisation des boîtiers électroniques 6-9 consiste à utiliser des antennes émettrices 13-15 connectées à l'unité centrale 11 et disposées chacune à proximité d'une paire de roues gauche 2, 4, droite 3, 5, ou arrière 4, 5.
Selon ce procédé de localisation, les antennes émettrices 13-15 sont avantageusement constituées d'antennes d'un dispositif usuellement connu sous l'appellation « dispositif d'accès mains libres », adapté pour permettre d'accéder au véhicule 1 et éventuellement de démarrer ce dernier grâce à l'identification d'un badge électronique.
Conformément aux dispositions d'un tel dispositif d'accès mains libres, ces antennes peuvent être, tel que représenté à la figure 1 , au nombre de trois, et consister respectivement en : • une antenne gauche 13 positionnée sur la poignée de la porte avant gauche du véhicule, adaptée pour que sa zone de couverture A1 couvre les positions des roues gauche 2, 4,
• une antenne droite 14 positionnée sur la poignée de la porte avant droite du véhicule, adaptée pour que sa zone de couverture A2 couvre les positions des roues droite 3, 5,
• et une antenne arrière 15 positionnée sur la poignée de la porte du coffre du véhicule, adaptée pour que sa zone de couverture A3 couvre les positions des roues arrière 4, 5.
Selon la figure 4, en second lieu, le système de surveillance est installé sur un véhicule poids lourd 21 doté d'un essieu avant portant deux roues telles que 22, et de deux essieux intermédiaires et d'un essieu arrière portant chacun deux paires de roues jumelées telles que 23, 24.
Ce système de surveillance comporte classiquement, d'une part, des boîtiers électroniques montés sur chacune des roues 22-24, tels que le boîtier électronique 25 monté sur une roue avant 22 et les boîtiers électroniques 26, 27 montés sur deux roues jumelées 23, 24, et d'autre part, un calculateur centralisé ou unité centrale 28.
Les antennes émettrices destinées à la mise en oeuvre du procédé de localisation selon l'invention sont quant à elles au nombre de sept et consistent en :
· trois antennes droite, telles que 29, positionnées, longitudinalement, chacune entre les roues droite 22, 23-24 de deux essieux successifs, de façon que leur zone de couverture respective, telle que An couvre les positions de deux de ces roues droite,
• trois antennes gauche, telles que 30, positionnées, longitudinalement, chacune entre les roues gauche de deux essieux successifs, de façon que leur zone de couverture respective couvre les positions de deux de ces roues gauche,
- et une antenne arrière 31 disposée de façon que sa zone de couverture An+6 couvre les roues de l'essieu arrière.
L'objectif du procédé de localisation selon l'invention est d'attribuer une position de roue à chacun des boîtiers électroniques des véhicules 1 , 21 , et ainsi :
- concernant le véhicule léger 1 représenté à la figure 1 , d'attribuer une position de roue à chaque boîtier électronique 6-9,
- concernant le véhicule poids lourd 21 représenté à la figure 4, d'attribuer :
· une position de roue à chacun des boîtiers électroniques 25 montés sur l'essieu avant portant seulement deux roues telles que 22, ■ une position de roue commune aux deux roues telles que 23, 24 de chaque paire de roues jumelées.
En vue de remplir cet objectif, le procédé selon l'invention consiste, de façon générale :
« à définir, dans un repère géométrique prédéterminé, les coordonnées de chaque antenne émettrice 13-15, 29-31 ,
• à déterminer, dans le repère géométrique, les coordonnées de chaque position de roue et les coordonnées de chaque boîtier électronique 6-9, 25- 27, au moyen de calculs barycentriques utilisant des coefficients de pondération consistant en des valeurs représentatives des taux de réception des signaux émis par les antennes émettrices 13-15, 29-31 ,
• et à déduire de la position relative entre chaque position de roue et chaque boîtier électronique 6-9, 25-27, la position de roue à attribuer à chacun des dits boîtiers électroniques.
Une des étapes préliminaires de ce procédé de localisation consiste à déterminer les coefficients de pondération w, utilisés lors des calculs barycentriques.
Une procédure habituelle consiste à attribuer à ces coefficients de pondération w, les valeurs effectives des taux de réception T, des signaux émis par les antennes émettrices 13-15, 29-31.
Toutefois, notamment lorsque les taux de réception sont relativement faibles, les valeurs des coefficients de pondération peuvent s'avérer non déterminantes, et l'invention propose avantageusement deux méthodes différentes de détermination de ces coefficients de pondération, ainsi qu'une méthode combinant ces deux méthodes.
La première de ces méthodes consiste à utiliser la fonction de répartition du taux de réception T,, en supposant, en outre, que ce taux de réception T, suit une loi normale de moyenne μ et d'écart-type σ .
Cette méthode conduit à définir des coefficients de pondération w, tels que :
Figure imgf000011_0001
A titre d'exemple, la courbe F(Tj) de la figure 2 représente la fonction de répartition de détermination des coefficients de pondération w, correspondant à des valeurs μ = 40 % et σ = 15 %.
La deuxième méthode consiste à définir deux valeurs seuils des taux de réception T, correspondant à une valeur minimale Tmin et à une valeur maximale Tmax des dits taux de réception, puis à déterminer des coefficients de pondération w, tels que :
Figure imgf000012_0001
■ Wj = (T, - Tmin) / (Tmax - Tmin) si Tmin≤ T,≤ Tmax
■ W| = 1 si Ti≥ Tmax.
Il est à noter, concernant ces deux méthodes de calcul, que les différents paramètres tels que μ , σ , Tmin, Tmax sont déterminés, de façon usuelle, à partir des résultats théoriques et/ou expérimentaux d'études des performances des transmissions LF entre les antennes émettrices 13-15, 29-31 et les boîtiers électroniques 6-9, 25-27.
Les deux méthodes précédentes peuvent également être combinées et aboutir à une troisième méthode consistant à considérer la deuxième méthode ci-dessus décrite comme une approximation du premier ordre de la fonction de répartition d'une loi normale.
Selon cette troisième méthode, pour T, = μ , la pente de la droite reliant Tmin à
Tmax est égale à— ^= «— -— , et les deux valeurs Tmin, Tmax sont donc telles que :
σ^2π 2,5σ
Figure imgf000012_0002
- (Tmin - Tmax) 2.5 σ .
A titre d'exemple, la courbe U(Ti) de la figure 2 représente la courbe de détermination, selon cette troisième méthode, des coefficients de pondération w, correspondant aux mêmes valeurs μ = 40 % et σ = 15 % que celles correspondant à la courbe F(Ti).
Une deuxième étape préliminaire du procédé de localisation selon l'invention consiste à déterminer un repère géométrique, et de façon avantageuse, le repère géométrique sélectionné consiste en un cercle trigonométrique unitaire CT de centre positionné de façon que les NTA antennes émettrices 13-15, 29-31 d'un véhicule 1 , 21 , (avec NTA = 3 pour le véhicule 1 de la figure 1 et NTA = 7 pour le véhicule 21 de la figure 4), soient réparties sur la périphérie du dit cercle trigonométrique unitaire et définies par les coordonnées suivantes :
Figure imgf000012_0003
Une troisième étape préliminaire consiste à déterminer, dans le repère géométrique CT, pour chaque position de roue, les coordonnées du barycentre de référence LAj des antennes émettrices 13-15, 29-31 dont la zone de couverture couvre la dite position de roue, affectées chacune d'un coefficient de pondération w, consistant en une valeur représentative d'un taux de réception T, de 100 % des signaux émis par la dite antenne émettrice. Quelle que soit la méthode de détermination des coefficients de pondération w, décrite ci-dessus (Wi = "Π, ou une des trois méthodes détaillées), la valeur de w, représentative d'un taux de réception Tj de 100 % est égale à un, et, de ce fait, les coordonnées de chaque barycentre LAj sont telles que : V/ e [l;tf J , LAj = Y TA, , avec
- NLA le nombre de positions de roues
- card(Ei) le nombre d'antennes émettrices dont la zone de couverture couvre la position de roue considérée.
De plus, une fois les coordonnées de chaque barycentre de référence LAj déterminées, le procédé selon l'invention consiste à définir, autour de ce dernier, une zone Z1-Z4 de dimensions prédéterminées, centrée sur le dit barycentre de référence, constituant une zone de référence dans laquelle doit être situé un boîtier électronique 6-9, 25-27 afin que la position de roue correspondante lui soit attribuée.
Les surfaces de ces zones de référence Z1-Z4 sont définies à partir des résultats théoriques et/ou expérimentaux d'études des performances des transmissions LF entre les antennes émettrices 13-15, 29-31 et les boîtiers électroniques 6-9, 25-27. De plus, Il est à noter que selon l'invention, les surfaces de ces zones Z1-Z4 peuvent différer les unes des autres, moyennant uniquement de réaliser des zones disjointes.
Une fois les étapes préliminaires effectuées, chaque procédure de localisation consiste, selon l'invention, pour chaque boîtier électronique 6-9, 25-27 :
- à définir les coordonnées du barycentre WUi des NTA antennes émettrices 13-15, 29-31 affectées chacune d'un coefficient de pondération w, représentatif du taux de réception T,, par le dit boîtier électronique, des signaux émis par la dite antenne émettrice,
- et à vérifier l'appartenance de ce barycentre WUi à une des zones de référence Z1-Z4 en vue de déterminer quelle position de roue doit être attribuée à ce boîtier électronique 6-9, 25-27.
La figure 3 constitue une représentation graphique du procédé de l'invention lors de sa mise en oeuvre en vue de la localisation des boîtiers électroniques 6-9 du véhicule 1 représenté à la figure 1.
Pour ce type de véhicule 1 , et en premier lieu, les coordonnées des antennes émettrices peuvent être les suivantes :
- antenne gauche 13 TAX = (1 ,0), - antenne droite 14 TA, = (-1/2, V3/2),
- antenne arrière 15 7¾ = (-1/2, -V3/2).
Sur cette base, les coordonnées des barycentres de référence, déduites des coordonnées des antennes 13-15, sont quant à elles les suivantes :
- position de roue avant gauche LA = TAl = (1,0),
- position de roue avant droite LA2 =TA2 - (-1/2, V3/2),
- position de roue arrière droite LA3 = { TA2 + TA} ) 12 = (-1/2, 0),
- position de roue arrière gauche LA4 = ( TAX + TA} ) / 2 = (1/4, -V3/2).
Lors de chaque procédure de localisation, chaque barycentre WU, que WUi = w1 TA, + w2 TA2 + w3 TA,
Le calcul de la position de chaque barycentre WUi peut donc, tel que représenté à la figure 3, être décomposé en deux étapes de calcul :
- une première étape de calcul des points w, TA{ ,
- une seconde étape de calcul du barycentre des trois points w, TAi .
En dernier lieu, l'attribution d'une position de roue au boîtier électronique représenté par le barycentre WUi consiste à déterminer dans quelle zone de référence est positionné ce barycentre. Selon l'exemple illustré, cette zone de référence consiste en la zone de référence Z2 de sorte que la position de roue avant droite est attribuée au boîtier électronique.
Tel que décrit ci-dessus, le procédé de localisation selon l'invention est susceptible d'être mis en œuvre sur tout type de véhicules équipés de pneumatiques, quel que soit le nombre d'essieux de ces derniers. De plus, quel que soit le nombre d'essieux et donc quel que soit le nombre de boîtiers électroniques et le nombre de positions de roues à attribuer, ce procédé de localisation s'avère très performant en termes de réactivité et de fiabilité.

Claims

REVENDICATIONS
1/ Procédé de localisation de roues (2-5) d'un véhicule (1 ) équipées d'un boîtier électronique (6-9) adapté pour émettre, à destination d'une unité centrale (1 1 ) montée sur le véhicule (1 ), des signaux comportant des données représentatives de paramètres de fonctionnement de chaque roue (2-5) et un code d'identification du dit boîtier électronique, le dit procédé de localisation consistant :
• à équiper le véhicule (1 ) de NTA antennes émettrices (13-15) disposées de façon que la zone de couverture (A1-A3) de chaque antenne émettrice (13-15) couvre au moins une position de roue, et que la zone de couverture globale de l'ensemble des antennes émettrices (13-15) couvre la totalité des positions de roues (2-5),
· à commander successivement l'émission par chaque antenne émettrice (13-15) d'un nombre prédéterminé de signaux de requête d'identification,
• à calculer des valeurs représentatives, pour chaque boîtier électronique (6-9), du taux de réception T, par ce dernier des signaux émis par chacune des antennes émettrices (13-15),
· et à mettre en œuvre une procédure de localisation adaptée, par analyse des valeurs représentatives des taux de réception T,, pour permettre d'attribuer une position de roue à chaque boîtier électronique (6-9),
et le dit procédé de localisation étant caractérisé en ce que :
• dans une phase préalable, on définit un repère géométrique prédéterminé (CT) et on définit dans ce repère :
- les coordonnées TAi de chaque antenne émettrice (13-15),
- pour chaque position de roue, les coordonnées du barycentre LAj , dit de référence, des antennes émettrices (13-15) dont la zone de couverture (A1- A3) couvre la dite position de roue, affectées chacune d'un coefficient de pondération w, consistant en une valeur représentative d'un taux de réception
Tj de 100 % des signaux émis par la dite antenne émettrice,
• on met en œuvre des procédures de localisation consistant:
- à définir, pour chaque boîtier électronique (6-9), les coordonnées du barycentre WUi des NTA antennes émettrices affectées chacune d'un coefficient de pondération w, consistant en une valeur représentative du taux de réception Τ,, par le dit boîtier électronique, des signaux émis par la dite antenne émettrice,
- et à déterminer, en fonction de la position relative entre les barycentres de référence LAj et chacun des barycentres WUi représentatifs d'un boîtier électronique (6-9), la position de roue à attribuer à chacun des dits boîtiers électroniques.
21 Procédé de localisation selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'on définit des coefficients de pondération w, correspondant aux valeurs effectives des taux de réception T, des signaux émis par les antennes émettrices (13-15).
ZI Procédé de localisation selon la revendication 1 caractérisé en ce que :
- on définit deux valeurs seuils des taux de réception Tj correspondant à une valeur minimale Tmjn et à une valeur maximale Tmax des dits taux de réception,
- on définit des coefficients de pondération w, tels que
■ Wi = 0 si Ti≤ Tmin
■ Wi = (Ti - Tmin) / (Tmax - Tmin) si Tmin≤ T < Tmax
■ Wi = 1 si ≥ Tmax.
4/ Procédé de localisation selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il consiste à considérer que les taux de réception T, suivent une loi normale de moyenne μ et d'écart-type σ , et à définir des coefficients de pondération w, tels que : l e 2 σ dx
Wi = F{Ti) =
\ e2 σ dx
o
5/ Procédé de localisation selon les revendications 3 et 4 prises ensemble caractérisé en ce que l'on définit deux valeurs seuils Tmin et Tmax telles que :
- (T + Tmax) 1 2 = μ ,
Figure imgf000016_0001
61 Procédé de localisation selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que l'on définit les coordonnées TAt de chaque antenne émettrice (13- 15) dans un repère consistant en un cercle trigonométrique unitaire (CT) de centre positionné de façon que les dites antennes émettrices soient réparties sur la périphérie du dit cercle trigonométrique unitaire et définies par les coordonnées suivantes :
Figure imgf000017_0001
71 Procédé de localisation selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que l'on détermine la position de roue à attribuer à chacun des boîtiers électroniques (6-9) par mesure des distances euclidiennes séparant les barycentres WUi représentatifs des dits boîtiers électroniques et chacun des barycentres de référence LA} 81 Procédé de localisation selon la revendication 7 caractérisé en ce que :
- on définit, autour de chaque barycentre de référence LAj , une zone (Z1-Z4), dite de référence, de dimensions prédéterminées, centrée sur le dit barycentre de référence,
- on attribue à chaque position de roue, le boîtier électronique (6-9) dont le barycentre WUt est situé dans la zone de référence (Z1-Z4) correspondant à la dite position de roue.
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