WO2023007079A1 - Systeme de lecture radiofrequence embarque sur un moyen de transport - Google Patents

Systeme de lecture radiofrequence embarque sur un moyen de transport Download PDF

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WO2023007079A1
WO2023007079A1 PCT/FR2022/051481 FR2022051481W WO2023007079A1 WO 2023007079 A1 WO2023007079 A1 WO 2023007079A1 FR 2022051481 W FR2022051481 W FR 2022051481W WO 2023007079 A1 WO2023007079 A1 WO 2023007079A1
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WO
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cable
assembly
deformable
rotation
transport
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PCT/FR2022/051481
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Julien DESTRAVES
Laurent COUTURIER
Pierre GUINAULT
Original Assignee
Compagnie Generale Des Etablissements Michelin
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    • H01Q1/2208—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles associated with components used in interrogation type services, i.e. in systems for information exchange between an interrogator/reader and a tag/transponder, e.g. in Radio Frequency Identification [RFID] systems
    • H01Q1/2241—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles associated with components used in interrogation type services, i.e. in systems for information exchange between an interrogator/reader and a tag/transponder, e.g. in Radio Frequency Identification [RFID] systems used in or for vehicle tyres
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    • H01Q1/325—Adaptation for use in or on road or rail vehicles characterised by the location of the antenna on the vehicle
    • H01Q1/3291—Adaptation for use in or on road or rail vehicles characterised by the location of the antenna on the vehicle mounted in or on other locations inside the vehicle or vehicle body

Definitions

  • the present invention relates to a radiofrequency transponder reading system on board within a means of transport.
  • the radiofrequency transponders are themselves linked to the mobile assemblies of the means of transport.
  • radio frequency transponders operate in the UHF frequency range (acronym for Ultra High Frequencies).
  • UHF frequency range an ultra High Frequencies
  • connected objects are mobile components of these means of transport. Consequently, these are mobile in operation by traversing a plane movement around fixed axes of rotation with respect to the means of transport.
  • the document US20210021015A1 shows, in the case of a land vehicle, the installation of an on-board reading system for RFID tags (acronym in English for RadioFrequency IDentification) and TMS sensors (acronym in English for Tire Mounted Sensor) located in the pneumatic envelopes of the mounted assemblies of the land vehicle.
  • This system is composed of a radio frequency reader/transmitter galvanically connected to four transmission lines up to radio frequency antennas covering a certain geographical area.
  • the radio frequency antennas are fixed solidly to the fixed part of the land vehicle.
  • This solution requires multiplying radio frequency antennas which are generally two-dimensional and flat or even three-dimensional. This creates spatial clutter within the land vehicle which is detrimental to the installation of the other components of the land vehicle.
  • the separation of the various elements multiplies the connection points between the various elements, which
  • the circumferential S, axial A and radial R directions here mean directions defined with respect to the rotating marker of the movable assembly around its natural axis of rotation.
  • the radial direction R is the direction running perpendicularly away from the natural axis of rotation.
  • the axial direction A is the direction parallel to the natural axis of rotation.
  • the circumferential direction S forms a direct trihedron with the predefined radial and axial directions.
  • the invention relates to an arrangement of a means of transport and of a system for reading a radio frequency transponder, the means of transport being equipped with at least one mobile assembly able to ensure the movement relative of the means of transport with respect to another mechanical system, the mobile assembly consisting of a deformable part set in motion around at least one axis of rotation by a non-deformable assembly, the free movement of the at least one assembly movable taking place in a predominantly two-dimensional plane in a frame associated with the at least one movable assembly, the deformable part of the at least one movable assembly defining a median plane which is perpendicular to all of the at least one axis of rotation , the at least one mobile assembly, preferably the deformable part, being equipped with a radiofrequency transponder, the reading system comprises:
  • An electrical signal generator emitting at a frequency L0 included in the Ultra High Frequency band, coupled to an electrical signal demodulator adapted to a frequency band around L0, mounted on the means of transport;
  • At least one bidirectional communication cable comprising a conductive core covered with a dielectric material, itself covered with a conductive assembly, being partly flexible, having one end connected galvanically to the signal generator whose length lo is divided according to a metric whose unit is a wavelength defined by the frequency F0;
  • the at least one cable being fixed integrally on the means of transport externally to the at least one mobile assembly, comprising a radiating part
  • the arrangement is characterized in that the curvilinear abscissa of a first continuous part of the radiating part of the at least one cable is at least greater than one unit of length of the cable, in that the distance of the orthogonal projection P of the first continuous part of the radiating part of the at least one cable on a plane of the deformable part located between two contiguous axes of rotation and collinear with these two axes of rotation and/or the distance of the radial projection R of the first continuous part of the radiating part of the at least one cable on a cylinder, with an axis of revolution coaxial with the axis of rotation of the at least one of the non-deformable assemblies, circumscribed to the deformable part in contact with the at least one of the non-deformable assemblies deformable is less than or equal to 1 meter, preferably less than or equal to 0.5 meter and in that the distance of the axial projection A, in the direction of all of the at least one axis of rotation, from the first part co n
  • free movement means that the movement is carried out without displacement constraint, such as a movement with imposed displacement.
  • displacement constraint such as a movement with imposed displacement.
  • contact area the area of contact of the pneumatic casing with the ground.
  • the mobile assembly is the sub-assembly of the means of transport used to move the means of transport relative to another mechanical system.
  • the mobile assembly comprises a deformable part driven in rotation around one or more axes of rotation by non-deformable parts, that is to say more rigid than the deformable part.
  • This mobile assembly can be a mounted assembly of a motor vehicle comprising a pneumatic casing, constituting the deformable part, rotated around a single axis of rotation by the rim, constituting the non-deformable part with regard to the pneumatic casing .
  • It can also be a tread made of rubbery materials and drive wheels, generally circular in shape, of the tread in the case of traction by caterpillar.
  • Each drive wheel rotating around an axis of rotation can also be the conveyor belt of a conveyor, as the deformable part, and the drive rollers of the conveyor belt, at least two in number, which constitute the non-deformable part with regard to the conveyor belt.
  • Each drive roller is driven in a rotational movement around an axis of rotation which is generally specific to it.
  • the radio frequency transponder which can be an RFID tag or an active electronic device with its own energy source.
  • the radiofrequency transponder is attached to the mobile assembly of the means of transport. This can be an RLID label in a tire casing, a TPMS sensor (Acronym for Tire Pressure Monitoring System) attached to the wheel or any electronic object communicating by radio frequency equipped with a radio frequency antenna located on a mobile assembly.
  • TPMS sensor Acronym for Tire Pressure Monitoring System
  • the invention discloses placing an on-board reading system on the means of transport outside the mobile assembly. As a result, it is not linked to the movement of the mobile assembly.
  • This reading system comprises a first device comprising an electric signal transmitter at a fixed frequency and an electric signal demodulator on a frequency band around the
  • This first device is connected to a two-way communication cable.
  • This cable is composed of a conductive core, hollow or solid, generally metallic, and of a second conductive hollow tube coaxial with the conductive core. A dielectric material separates the two conductive components.
  • One end of the cable is connected to the electronic transmission/reception device while the other end is free.
  • This cable comprises at least one radiating part, that is to say that it functionally emits or receives radioelectric waves externally to the hollow conductive tube by various structural solutions.
  • a possible cable is a leaky cable (in English "leaky feed antenna") whose outer hollow tube is provided in the radiating part with spatially distributed orifices with appropriate dimensions which are related to the wavelength of the radio waves emitted or received by the antenna cable. Outside the radiating areas, the coaxial cable serves as a waveguide.
  • the invention is based first of all on the particular arrangement of the reading system and in particular of the radiating part of the two-way communication cable with respect to the path followed by the radiofrequency transponder driven in motion by the mobile assembly.
  • the spatial distance between the radiating part of the cable and the radiofrequency transponder must be less than a certain distance, preferably one meter, during part of the loop describing the path of the mobile assembly. This is ensured through three conditions related to the structure of the mobile assembly.
  • the moving assembly since the moving assembly has a predominantly two-dimensional movement, in the reference frame linked to the moving assembly, outside the zones with imposed displacement, it is possible to define a median plane at the deformable part of the moving assembly which has as a property of being perpendicular to all the axes of rotation of the mobile assembly and of separating the mobile assembly into two parts symmetrical with respect to the median plane.
  • the term "mostly bidirectional movement” means that the distance traveled by a material point of the moving assembly between two instants, broken down on an orthonormal reference linked to the moving assembly, has a smaller component than the other two. Generally this component is that which is carried by the direction of the axes of rotation of the assembly
  • the first condition is that a continuous sub-part of the radiating part of the communication cable is not more distant than 2 meters from the median plane attached to the deformable part of the mobile assembly in the direction of the axes of rotation of the assembly. mobile.
  • the weaker the installation of the continuous part of the radiating part of the cable the better the radiofrequency communication between the two radiofrequency devices.
  • the deformable part of the mobile assembly is either driven by a pure rotational movement around a single axis of rotation, which is the case for example of a mounted assembly for a motor vehicle, or driven by a movement combining partial rotations around several axes of rotation with translational movements between these partial rotations, which is the case of the conveyor belt of a conveyor or the tracks of a land vehicle for example. It is necessary to control the distance between the continuous part of the radiating part of the two-way communication cable and the deformable part of the mobile assembly. To this end, two projection conditions must be respected.
  • the first concerning the area of the deformable part in partial rotation around an axis of rotation consists in defining the maximum radial projection distance R of the continuous part of the radiating part of the two-way communication cable on the nearest surface of the part deformable part of the mobile assembly driven by this rotational movement, therefore in contact with the non-deformable assembly of the mobile assembly.
  • the second consists in defining the maximum orthogonal projection distance P of the continuous part of the radiating part of the two-way communication cable on the nearest surface of the deformable part of the mobile assembly. This surface is necessarily collinear with the axes of rotation of the mobile assembly delimiting the translational movement of the deformable part.
  • 2021PAT00060WO communication is spatially periodic since it repeats itself with each loop. Of course, the more this part of the loop is extended, the better the communication between the two components. Preferably, the condition is complied with over the entire loop describing the route of the radio frequency transponder.
  • the continuous part of the radiating part of the two-way communication cable which is located in this spatial zone with respect to the mobile assembly has a curvilinear length greater than one unit of length of the cable.
  • the unit of cable length is defined by the wavelength associated with the frequency F0 of emission of the radioelectric signal by the reading system.
  • the radiating part of the at least one cable comprising at least one second continuous part separate from the first continuous part, the curvilinear abscissa of the at least one second continuous part is at least greater than a unit of cable length, the distance of the orthogonal projection P of the at least one second continuous part of the radiating part of the at least one cable on a plane of the deformable part of the at least one second mobile assembly located between two axes of rotation contiguous and collinear with these two axes of rotation and/or the distance of the radial projection R of the at least one second continuous part of the radiating part of the at least one cable on a cylinder, of axis of revolution coaxial with the axis rotation of at least one of the non-deformable assemblies of the at least one second mobile assembly, circumscribed to the deformable part in contact with the at least one of the non-deformable assemblies of the at least one second assembly mobile ble is less than or equal to 1 meter, preferably less than 0.5 meter
  • a cable on the median plane of the deformable part of the at least one second mobile assembly is less than 2 meters, preferably less than 1 meter, very preferably less than 0.5 meter.
  • the same cable interrogates and receives the information from each radiofrequency transponder, each associated with a different mobile unit.
  • To produce two strongly radiating spatial zones it suffices to pass the radiated part of the cable several times over the same spatial zone in order to create a continuous part.
  • a strongly radiating zone is thus created allowing easy communication with the transponders of the means of transport passing through the spatial zone.
  • the at least one cable is fitted at its free end with a conductor connected to the conductive core covered with a second dielectric material, itself covered in part by the conductive assembly, the length of the connector of which is matched to the frequency band of the playback system for capacitive coupling performance.
  • This type of two-way communication cable uses surface radio waves through this reflection device.
  • the communication functionality of the cable is not affected as could be a leaky cable ("leaky feed antenna") whose distribution and shapes of the holes passing through the conductive tube are more sensitive to the deformation of the bidirectional cable.
  • this technical solution is more economical since making the holes on the conductive tube is much more expensive than installing an electrical reflection device by capacitive coupling at the end of a coaxial cable.
  • This type of cable is described in patent application US2016/0197408A1 comprising at its free end an electrical reflection device by capacitive coupling consisting of a conductive component connected to the conductive core and possibly separated from the conductive tube by a second dielectric materials generating a capacitive coupling.
  • the length of the conductive component is usually a quarter wavelength of the radio waves transmitted and received by the cable antenna.
  • This device creates surface radio propagation waves on the conductive tube in the opposite direction to that emitted by the signal generator as far as a surface wave attenuation zone produced by magnetic rings, generally made of ferrite, mounted axially on the outside to the cable.
  • the conductor assembly in the radiating part of the cable, is covered with a second conductor assembly which is grounded.
  • the radiofrequency antenna of the radiofrequency transponder comprising at least one wired strand defining a first longitudinal axis, and the first and/or the at least one second continuous part of the radiating part of at least one cable defining a median straight line, the angle formed by the directing vectors of the first longitudinal axis and of the median straight line is less than 30 degrees, preferably less than 10 degrees over at least part of the closed path described by at least one mobile assembly.
  • the two electronic assemblies are then provided with unidirectional antennas.
  • the directions of the axes of the two antennas are not perpendicular to each other in order to ensure electromagnetic coupling between them.
  • the two directions should be co-linear so that G coupling efficiency is maximum.
  • the level of communication between the two antennas remains completely adequate as long as the angle formed by the two directions is less than 30 degrees.
  • the radiofrequency transponder is passive, i.e. without its own source or production of electrical energy.
  • the electromagnetic coupling is then used to activate the radiofrequency transponder by transmitting energy to it before it transmits.
  • the radiofrequency transponder being in motion while the reading system is fixed relative to the means of transport, the angular condition is not necessarily respected over the entire route described by the radiofrequency transponder. However, it is sufficient that this is carried out on part of the course of
  • the radio frequency transponder is an RFID tag (acronym for “Radio Frequency IDentification”).
  • the means of transport is included in the group comprising a tracked land vehicle, a land vehicle with a deformable and elastic tire, a conveyor belt.
  • the deformable part of the mobile assembly is included in the group comprising a deformable and elastic bandage, a conveyor belt made of an elastomeric mixture and a caterpillar made of an elastomeric mixture.
  • RFID tag is the smallest radio frequency transponder to date providing at least an identification function of the object to which it is connected.
  • These means of transport are often equipped with a conveyor belt, whether it is a tread, a conveyor belt or a pneumatic tire which represent wear parts on the scale of the means of transport. Identifying these removable parts whose aging is more accelerated than the means of transport allows predictive maintenance of the latter. Depending on the state of aging or wear of these components, it is sometimes necessary to adopt the settings of the means of transport to optimize operational efficiency.
  • the mobile assembly describes a rotational movement around a single axis of rotation
  • the continuous part of the at least one cable describes an angular sector around the single axis of rotation at the least greater than 30 degrees, preferably greater than 60 degrees, very preferably greater than 120 degrees.
  • the first condition of the movement of the moving assembly illustrates, for example, the case of mounted assemblies for motor vehicles.
  • the tire casing, mounted on a rim constitutes the mounted assembly which is rotated around a single axis of rotation.
  • the continuous part of the radiating part of the two-way communication cable extends over an angular sector of at least 30 degrees.
  • the continuous part of the radiating part of the at least one cable is fixed to the at least one wall delimiting the cavity of the means of transport accommodating the mobile assembly.
  • the 2021PAT00060WO between the communication cable and the transponder is favored by the absence of mechanical components interposed between the two antennas.
  • the cavity naturally constitutes a free zone for installing the communication cable in an extremely small space such as that of a motor vehicle.
  • the continuous part of the radiating part of the at least one cable extends at a constant radial distance from the single axis of rotation of the mobile assembly.
  • This condition ensures reliability in the radiofrequency communication between the two components in the case of a passive radiofrequency transponder, such as an RFID tag, in the pneumatic envelope. Indeed, it is commonly accepted to position the RFID tag at the level of the sidewall of the tire in a direction that is mainly circumferential with respect to the axis of rotation of the mounted assembly. In addition, the shape of the walls delimiting the reception cavity of the mounted assembly generally follows this geometric condition. Thus, also the communication between the two antennas is optimized both in terms of duration and quality.
  • the radiofrequency transponder transmits via a sub-carrier frequency.
  • the radio frequency transponder uses the radio frequency transmission signal that it receives to transmit the response to its interrogation.
  • This mode of operation is particularly used in passive radio frequency transponders of the RFID tag type, i.e. those that do not have their own source of energy to transmit.
  • These communication modes use various modulations depending on whether one wishes to promote the communication sensitivity of the two-way communication cable or the communication speed between the two radiofrequency devices.
  • the modulation is characterized mainly by two quantities: the number of transitions for a binary state , physically it is a change of state of the impedance of the radiofrequency transponder of the electronic chip of an RFID tag for example, which induces a modification of the amplitude and the phase of the return signal, and the unit period to observe the
  • the sub-carrier frequency of the radio frequency transponder comprises a number of transitions of less than 5, preferably a single transition over the unit period of the sub-carrier frequency.
  • the sub-carrier frequency of the radio frequency transponder comprises a unit period of less than 10 ps, preferably less than 8 LIS.
  • the radio frequency communication rate is favored between the radio frequency transponder and the two-way communication cable, that is to say the reading rate of the continuous part of the radiating part of the communication cable which is favorable in the context of the arrangement envisaged.
  • the arrangement is characterized by reading distances between the two-way communication cable and the radiofrequency transponder of less than 1 meter over a short coupling period between the two devices due to the relative movement of the radiofrequency transponder mounted on the assembly. mobile.
  • This mode of modulation is then better, in particular for tracked or pneumatic envelope transport vehicles when the continuous part of the radiating part of the communication cable is directly opposite the part deformable of the moving assembly.
  • Figures la and lb show a perspective view of the communication space of the radiating part of the communication cable with the mobile assembly according to two mobile assembly application cases.
  • Figure 2 shows an embodiment of the bidirectional communication cable of the reading system according to the invention.
  • Figure 3 shows a perspective view of the installation of the reading system in a motor vehicle.
  • Figure 4 shows a sectional view of a tire fitted with an RFID tag.
  • a pneumatic casing 12 is displayed representing the deformable part of a mobile assembly consisting of said pneumatic casing mounted on a rim, the rim not being shown here.
  • the pneumatic envelope or the deformable part 12 rotates around a natural axis of rotation 102.
  • the deformable part 12 defines a median plane 101 which is perpendicular to the axis of rotation 102, separating the deformable part 12 into two symmetrical sub-parts relative to the median plane 101.
  • This deformable part 12 is equipped with an RFID type radio frequency transponder, that is to say without a source of its own energy, used to measure the inflation pressure of the mobile assembly at the using a pressure sensor which corresponds to an electronic device of the RFID sensor type.
  • This deformable part 12 also includes an active sensor of the TPMS type mounted on the valve of the rim. The radial, azimuthal and axial position
  • 2021PAT00060WO of these radiofrequency devices are generally any in the mobile assembly.
  • the deformable part 12 is circumscribed in a cylinder 108 with an axis of revolution 102 resting on the radially outermost position of the top of the tire casing with respect to the axis of rotation 102.
  • the part deformable is inflated but not statically loaded, the cylinder 108 is based on a multitude of points of the top evenly distributed over the perimeter of the top.
  • the installation space 104 of the continuous part of the radiating part of the two-way communication cable as being a cylinder with an axis of revolution coaxial with the axis 102, extending radially with respect to the axis 102 from the outer surface of the cylinder 108 at a distance R materialized by the gray arrow represented in the median plane 101.
  • This cylinder 104 is straight since it is limited by flat faces collinear with the median plane 101 located on both sides other side of the median plane 101 at an axial distance A from the median plane 101 in the direction of the axis 102. These axial distances A are visualized by gray arrows carried by the axis 102.
  • Fig lb shows a conveyor belt conveyor 1, as a moving assembly, comprising a conveyor belt 12, representing the deformable part of the moving assembly, set in motion using two rollers.
  • training 1 la and 1 lb serving as a non-deformable assembly of the mobile assembly.
  • These drive rollers 11a and 11b are driven by thermal propulsion of the means of transport, not shown in the figure.
  • the conveyor belt or the deformable part 12 rotates around two natural axes of rotation 102a and 102b.
  • the deformable part 12 defines a median plane 101 which
  • 2021PAT00060WO is perpendicular to the axes of rotation 102a and 102b, separating the deformable part 12 into two sub-parts symmetrical with respect to the median plane 101.
  • This deformable part 12 is equipped with an RFID type radiofrequency transponder, that is to say without clean source of energy, used to identify the conveyor belt.
  • the deformable part 12 can be cut at any time into three zones.
  • the first zone corresponding to the rotation of the conveyor belt around the axis of rotation 102a using the drive roller l ia, this corresponds in the figure to a semicircle.
  • the second zone corresponds to the rotation of the conveyor belt around the second ration axis 102b using the second drive roller 11b.
  • the third zone corresponds to the rest of the conveyor belt 12 or the movement of the conveyor belt 12 in this zone corresponds to a translational movement in a direction perpendicular to the axes of rotation 102a and 102b.
  • the first zone is circumscribed in a half-cylinder 103a with an axis of revolution 102a resting on the radially outermost position of the conveyor belt 12 of the first zone with respect to the axis of rotation 102a. extends in the direction of the axis of rotation 102a infinitely.
  • the second zone is, in a similar way, circumscribed in a half-cylinder 103b of axis of revolution 102b based on the radially outermost position of the conveyor belt 12 of the second zone with respect to the axis of rotation 102b .
  • the installation space 104 of the continuous part of the radiating part of the two-way communication cable as being the geometric shape made up of several elementary geometric shapes.
  • the elementary shape is a semi-cylinder with an axis of revolution coaxial with the axis 102b, extending radially relative to the axis 102b from the outer surface of the half-cylinder 103b at a distance R which is materialized by the difference of the gray arrows R2 and RI represented in the median plane 101.
  • This first half-cylinder is straight since it is limited by planar faces collinear with the median plane 101 located on either side of the median plane 101 at an axial distance A from the median plane 101 in the direction of the axis 102b. These axial distances A are visualized by gray collinear arrows
  • the elementary shape is also a semi-cylinder with an axis of revolution coaxial with the axis 102a, extending radially with respect to the axis 102a from the outer surface of the half-cylinder 103a at the same distance R as the first half-cylinder.
  • the rollers 11a and 11b have identical radii, denoted RI, but, in general, they can be different.
  • the radial distance R from the outer surface of the conveyor belt 12 is always identical between the half-cylinders.
  • the first and second zones are cylinder portions which is inversely proportional to the number of axes of rotation of the mobile assembly 1. For example, if the mobile assembly 1 comprises 3 axes of rotation of type 102, the cylinder portions correspond to thirds of a complete cylinder.
  • This second half-cylinder is straight since it is limited by co-linear planar faces to the median plane 101 located on either side of the median plane 101 at the same axial distance A from the median plane 101 in the direction of axis 102a. In general, they are always portions of a right cylinder because they are delimited by plane faces co-linear with the median plane 101.
  • the third elementary shape of the implantation space 104 is a polyhedron, in the case of figure lb a hexahedron, comprising two faces parallel to the median plane 101 each spaced apart by an axial distance A located on either side and on the other side of the median plane 101.
  • the polyhedron is completed by the closing planes of the cylinder portions constructed from the radial distance R from the external surface of the conveyor belt 12.
  • the closure planes are two in number and are parallel to each other. But whatever the number of closure planes, they are perpendicular to the median plane 101 and therefore to the initial flat faces of the polyhedron.
  • each cylinder portion will delimit two closing planes forming an angle between them equal to the portion of the cylinder. For example, if the mobile assembly includes 3 axes of rotation, each third of a cylinder includes two closing planes forming an angle of 120 degrees between them. Necessarily, each closure plane of a cylinder portion
  • 2021PAT00060WO finds a closure plane parallel to it on a cylinder portion of an axis of rotation contiguous to the first axis of rotation.
  • the polyhedron is closed by a number of flat faces whose number is equal to the number of axes of rotation of the mobile assembly 1 which are perpendicular to the median plane 101.
  • the mobile assembly 1 of the conveyor has two axes of rotations, the polyhedron, which is a hexahedron, is closed by two planes joining the free edges two by two of the half-cylinders. These planes are here parallel for the sole reason that the non-deformable assemblies 11a and 11b of the mobile assembly 1 have identical radii.
  • the definition of the layout plan 104 of the continuous part of the radiating part of a two-way communication cable is quite similar in the case of a mobile assembly of the caterpillar type having two or more wheels. drive having co-linear axes of rotation
  • Fig 2 shows a two-way communication cable 32 according to a different configuration of the leaky cable working perfectly well, but not only, for applications of the RFID tag type.
  • the cable 32 comprises an elongated bipolar coaxial conductive structure 312 with an electrically conductive inner conductor 314 and an electrically conductive sheath conductor 316 coaxially surrounding the inner conductor 314.
  • the inner conductor 314 is cylindrical and the conductor shell 316 is hollow and cylindrical.
  • the inner conductor 314 like the jacket conductor 316 is formed from a metallic material, in which an electrically insulating intermediate layer (for example plastic) is advantageously present radially between the conductor
  • a first end 318 of the conductive structure 312 is provided to connect a transmitter and/or a receiver of the reading system for an antenna signal to be transmitted using the cable 32 or an antenna signal to be received by the cable 32, respectively.
  • the cable 32 is provided with a conventional coaxial plug 320 for this in the example shown, which coaxial plug provides an electrical connector for the inner conductor 314 and for the jacket conductor 316 at this first end 318 in a conventional manner.
  • An extension 324 of inner conductor 314, which is formed integrally with inner conductor 314 in the example shown and is therefore electrically connected to inner conductor 314, is provided at a second opposite end 322 of the structure. conductor 312.
  • This extension 424 extends out of the jacket conductor 316, starting from the second end 322 of the conductive structure 312, in a rectilinear manner and coaxial with the path of the inner conductor 314 and of the jacket conductor 316 directly before the second end 322 .
  • Inner conductor extension 324 extends straight to a free end 326 of inner conductor extension 324, wherein some capacitive coupling of free end 326 or inner conductor 324 to sheath conductor 316 exists in the region of the second end 322 thereof, depending on the length of the inner conductor extension 324.
  • this antenna signal travels the conductive structure 312 as far as end 322 and is reflected there more or less strongly, to flow back in the form of a linked progressive wave emanating from the second end 322 along the jacket conductor 316 in the direction of the first end 318.
  • the cable 32 creates an alternating electromagnetic field around it, but radiates relatively little. This cable 32 works as a traveling wave antenna in a "coupled mode", so you have good control over the range of the cable 32.
  • a surface wave damping device 330 is arranged on the outer circumference of the casing conductor 316, at a distance from the second end 322, at a point between the two ends 318 and 322.
  • This device is formed, in the example illustrated, of a plurality of ferrite rings 332, 334, 336 and 338, which each time surround the outer circumference of the conductor envelope 316.
  • the ferrite rings 332 to 338 are arranged at a distance from each other seen in the longitudinal direction of the conductive structure 312 and advantageously perform a damping of the traveling waves mentioned, which rise from the second end 322 of the structure. conductor 312, when these waves arrive at the location of the damping device 330.
  • the snubber device 330 formed from the ferrite rings 332 to 338 or their arrangement location in the path of the coaxial conductive structure 312 divides the total length of the conductive structure 312 into a signal conductive section 340 and a radiating section 342, wherein during operation of cable 32, section 340 is used to conduct the antenna signal emanating from or to first end 318, and section 342 is used to transmit information and/or energy emanating from cable 32 or towards cable 32.
  • the number of ferrite rings and the individual distances between the ferrite rings can be adapted to the respective use case or to the operating parameters of the cable 32.
  • At least one ferrite ring in the case of a plurality of ferrite rings, preferably at least the "first" ferrite ring, closest to the second end 322, i.e. the ferrite ring 332 in the example shown, is arranged such that it can move along the conductive structure 312.
  • the damping device 330 can, in derogation from the example illustrated, also comprise various damping components, such as for example an electrical network structure consisting of capacitive components and/or inductive and/or resistive elements, which is arranged at a relevant point in the path of the conductive structure 312 and connected on both sides to the sections 340, 342 of the conductive structure 312 going to the first end 318 and to the second end 322.
  • a main cable component 32 is formed by the coaxial conductive structure 312, which can be a flexible or semi-rigid cable, or even a rigid structure, which has an "open end" or the conductive extension internal 324 mentioned.
  • a sheath conductor 316 forming a shield is removed to some extent in the remaining area of the conductive structure, so that a dipole antenna is created, one arm of which is formed by the inner conductor extension 324 and whose other branch is formed by the jacket conductor 316.
  • the surface wave damping device 330 formed here by one or more ferrite rings limits the effective antenna length for transmission/reception at section 342.
  • the position of the damping device 330 here the position of the first ferrite ring 332 in particular, also influences the properties of the damping device 330 and therefore the properties of the traveling waves. back.
  • the length of the inner conductor extension 324 can be chosen such that a desired impedance is defined in combination with the position of the first ferrite ring 332 to obtain as high a return loss of the cable 32 as possible.
  • the length of the cable 32 and the lengths of its individual sections mentioned can be provided such that they are adapted to the use case.
  • a main cable component 32 is formed by the coaxial conductive structure 312, which can be a flexible or semi-rigid cable, or a rigid structure, which has an "open end" or the mentioned internal conductive extension 324.
  • a sheath conductor 316 forming a shield is removed to some extent in the remaining area of the conductive structure, so that a dipole antenna is created, one arm of which is formed by the inner conductor extension 324 and whose other branch is formed by the sheath conductor 316.
  • the surface wave dampener 330 formed here by one or more ferrite rings limits the effective antenna length for transmit/receive at section 342.
  • the position of the damping device 330 here the position of the first ferrite ring 332 in particular,
  • the inner conductor extension 324 has a length which is at least approximately a quarter wavelength of the antenna signal of interest.
  • the length of the inner conductor extension 324 can be chosen such that a desired impedance is set in combination with the position of the first ferrite ring 332 to achieve as high a cable 32 return loss as possible.
  • 11 is the length of the signal conductor section 340
  • 12 is the length of the surface wave dampening device 330
  • 13 is the length of the signal transmitter/receiver section 342
  • 14 is the length of inner conductor extension.
  • the distance d1 designates a distance between the ferrite rings 332 and 334. This distance d1 is for example between 5 and 20 mm.
  • the envelope conductor 316 of the coaxial conductive structure 312 has at least one opening, this opening is drawn in dotted lines by way of example and identified by 339.
  • the distance of the opening 339 from the damping device 330 is marked by d2 is in the range of 1 to 5 m.
  • a plurality of apertures 339 may also be disposed distributed along the length of the signal transmitter/receiver section 342 with a mutual spacing between 0.1 and 5 times the signal wavelength.
  • Fig 3 shows a perspective view of the installation of the reading system 3 in a means of transport 2 of the motor vehicle type.
  • the motor vehicle 2 is represented here by a transparent volume representing the closed equipped dressed body, which corresponds to the complete vehicle from which the axles and the powertrain have been removed.
  • four cavities denoted 21a-1, 21a-2, 2 lb-1 and 21b-2 can each accommodate a mounted assembly of the vehicle.
  • the mounted assembly here comprises radiofrequency devices of the RFID tag and TMS sensor type at the level of the pneumatic casing.
  • This vehicle 2 also includes the reading system 3 allowing communication with the radio frequency devices of the mounted assemblies.
  • This reading system 3 comprises a first device 31 for transmitting and reading electrical signals installed in the vehicle 2 at the level of the apron, which is a wall which is mainly vertical with respect to the ground where the vehicle is moving, delimiting the engine compartment of the vehicle. located here at the front of vehicle 2 in the passenger compartment.
  • This device 3& therefore comprises the electrical signal transmitter but also the electrical signal demodulator.
  • Each cable 32a, 32b runs through the structure of the vehicle 2 in order to reach the proximity of at least one reception cavity of the mounted assemblies.
  • Each cable includes a signal transmission part from the device 31 then becomes radiant.
  • each cable 32a, 32b reaches the proximity of two reception cavities of the mounted assemblies, each corresponding to the front axle and the rear axle of the vehicle 2.
  • the cable 32a At the level of the first cavity 21a-1, the cable 32a has a continuous part 32a-1 which is continuous located at the level of the wheel arch, describing an angular sector around the axis of the front axle of 120 degrees.
  • This part 32a- 1 of the communication cable 32a is located in the communication zone of the radio frequency devices of the mounted assembly to be accommodated in the cavity 21a-
  • the same cable 32a then extends in the direction of the second reception cavity 21a-2 located on the left side of the vehicle 2 at the level of the rear axle.
  • the cable 32a has a second radiating continuous part 32a-2 located in the communication zone of the radiofrequency devices of the mounted assembly to be received in the cavity 21a-2.
  • the second continuous and radiating part 32a-2 extends angularly around the axis of rotation due to the rear axle over an angular sector of 90 degrees. Indeed, the rear axle is not directional here, therefore the mounted assembly moves little angularly during the rolling phase.
  • the radiofrequency communication between the continuous and radiating part 32a-2 of the two-way communication cable 32a is facilitated compared to that of the part 32a-1 where the axle is directional, generating an angular movement of the mounted assembly in bends.
  • These two continuous and radiating parts 32a-l and 32a-2 are separate and only allow each to communicate with a mounted assembly.
  • the continuous part 32a-2 located near the cavity 21a-2 would make it possible to communicate with the various twin mounted assemblies, located on the same axle and on the same side of the vehicle 2.
  • the communication cable 32b comprises a radiating part having two separate continuous parts each communicating with a mounted assembly located respectively on the front axle and the rear axle.
  • the total length of the two-way communication cable 32a and 32b does not exceed here the length of 5 meters.
  • the length of the continuous and radiating part 32a-l, 32a-2, 32b-l and 32b-2 is greater than 50 centimeters, corresponding to a quarter of the development of a pneumatic envelope for a particular vehicle. This length is beyond the unit length of the cable for radiofrequency communication in UHL at 920 MHz or 2.4 GHz.
  • the Lig 4 represents a detail view of a pneumatic envelope which constitutes the deformable part 12 of a mobile assembly 1 that represents the mounted assembly
  • 2021PAT00060WO consisting of a pneumatic casing in an inflated mounted state on a rim.
  • the rim represents the undeformable part of the mobile assembly.
  • the diagram focuses on the level of the bead 84 of the tire casing. This figure illustrates the positioning of a radiofrequency transponder 100 of the RFID tag type in the outer zone of the tire casing with respect to the carcass ply 87.
  • the bead 84 is made up of the bead wire 85 around which the carcass ply 87 wraps with a folded part 88 located in the outer zone of the tire casing.
  • the folded part 88 of the carcass ply 87 ends in a free edge 881.
  • a mass of rubber 91 called bead filler is located radially externally and adjacent to the bead wire 85. It has a radially external free edge 911 resting on a face of the carcass ply 87 (more precisely on the outer calendering of the carcass ply, there is no direct contact between the cords of the carcass ply and the radio frequency transponder 100).
  • a second mass of rubber 92 called “reinforcement stuffing” is adjacent to it.
  • the sidewall 83 covers both the reinforcement stuffing 92 and the carcass ply 87.
  • the sidewall has a free edge 831 located radially internally and ending on the upturned part 88 of the carcass ply.
  • the bead 84 of this tire casing is equipped with two RFID tags 100 and 100 bis located in the outer zone of the pneumatic casing.
  • the first radiofrequency transponder 100 being previously encapsulated in an electrically insulating rubber coating is positioned on the outer face of the rod filler 91. It is positioned at a distance of 20 millimeters from the free edge 881 of the turned-over part 88 of the carcass constitutes a mechanical singularity. This positioning ensures a zone of mechanical stability for the electronic component 100 which is beneficial to its mechanical endurance.
  • its embedding within the structure of the mechanical casing itself provides it with good protection against mechanical attack originating from outside the tire.
  • the second radiofrequency transponder 100bis being previously encapsulated in an insulating rubber coating that is electrically compatible or similar with the material of the sidewall 83 is positioned on the outer face of the sidewall.
  • the material similarity between the flank 83 and the coating rubber ensures placement within and at the periphery of the flank 83 of the 100bis RFID tag during the curing process.
  • the 100bis RFID tag is simply placed on the raw outer face of the sidewall 83 during the manufacture of the pneumatic casing. Pressurizing the green blank in the baking mold ensures the positioning of the lOObis RFID tag in the baked state as shown.
  • This 100bis RFID transponder is located far from any free edge of a rubbery constituent of the tire envelope.

Abstract

Moyen de transport (2) équipé d'un ensemble mobile (1) comprenant une première partie (12) mise en mouvement autour d'un axe de rotation (102) par un second ensemble (11), l'ensemble mobile (1) étant équipé d'un transpondeur radiofréquence (100) et un système de lecture (3) comprenant : - Un générateur couplé à un démodulateur (31) de signaux électriques - Un câble (32) connecté galvaniquement au générateur (31), fixé sur le moyen de transport (2) comprenant une partie rayonnante (342), Caractérisé en ce que la projection P sur un plan de la première partie (12) situé entre deux axes de rotation (11a, 11b) contigus et/ou la projection R sur un cylindre (104), d'axe de révolution (102), circonscrit à la première partie (12) en contact avec le second ensemble (11) de la partie rayonnante est inférieure à 1 mètre.

Description

SYSTEME DE LECTURE RADIOFREQUENCE EMBARQUE SUR UN
MOYEN DE TRANSPORT
Domaine de l’invention
[0001] La présente invention concerne un système de lecture de transpondeur radiofréquence embarqué au sein d’un moyen de transport. Les transpondeurs radiofréquences sont eux liés aux ensembles mobiles du moyen de transport.
Arrière-plan technologique
[0002] Le développement récent des objets connectés nécessite d’équiper ceux -ci de transpondeurs radiofréquences. Généralement ces transpondeurs radiofréquences fonctionnent dans la gamme de fréquences des UHF (acronyme d’Ultra Hautes Fréquences). Dans le cas des moyens de transport comme les véhicules à bandage élastique ou les convoyeurs à bande transporteuse, les objets connectés sont des composants mobiles de ces moyens de transport. Par conséquent, ceux-ci sont mobiles en fonctionnement en parcourant un mouvement plan autour d’axes de rotations fixes par rapport au moyen de transport.
[0003] Le document US20210021015A1 montre, dans le cas d’un véhicule terrestre, l’implantation d’un système de lecture embarqué d’étiquettes RFID (acronyme en anglais de RadioFrequency IDentifïcation) et de capteurs TMS (acronyme en anglais de Tire Mounted Sensor) localisées dans les enveloppes pneumatiques des ensembles montés du véhicule terrestre. Ce système est composé d’un lecteur/émetteur radiofréquence connecté galvaniquement à quatre lignes de transmission jusqu’à des antennes radiofréquences couvant une certaine zone géographique. Les antennes radiofréquences sont fixés solidairement à la partie fixe du véhicule terrestre. Cette solution nécessite de multiplier les antennes radiofréquences généralement bidimensionnelles et planes voire tridimensionnelles. Cela crée un encombrement spatial au sein du véhicule terrestre qui est dommageable à l’implantation des autres composants du véhicule terrestre. De plus, la séparation des divers éléments, (le lecteur radiofréquence, la ligne de transmission et l’antenne radiofréquence) multiplie les points de connexion entre les divers éléments, ce
2021PAT00060WO qui multiplie les risques de défaillance du système de lecture en raison des vibrations et chocs que subissent en général les moyens de transport. Enfin, la multitude d’ensembles montés d’un véhicule terrestre engendre une multiplicité des lignes de transmission et des antennes radiofréquences, ce qui est coûteux. [0004] L’un des objets de l’invention qui va suivre a pour objectif de résoudre les problèmes de fiabilité et de coût des systèmes de lecture des transpondeurs radiofréquences mobiles au sein des moyens de transport.
[0005] Afin de mieux comprendre l’invention, on entend ici par les directions circonférentielle S, axiale A et radiale R, des directions définies par rapport au repère tournant de l’ensemble mobile autour de son axe de rotation naturel. La direction radiale R est la direction s’éloignant perpendiculairement de l’axe de rotation naturel. La direction axiale A est la direction parallèle à l’axe de rotation naturel. Enfin la direction circonférentielle S forme un trièdre direct avec les directions radiale et axiale prédéfinies.
Description de l’invention [0006] L’invention porte sur un agencement d’un moyen de transport et d’un système de lecture de transpondeur radiofréquence , le moyen de transport étant équipé d’au moins un ensemble mobile apte à assurer le mouvement relatif du moyen de transport par rapport à un autre système mécanique, l’ensemble mobile étant constitué d’une partie déformable mise en mouvement autour d’au moins un axe de rotation par un ensemble non déformable, le mouvement libre du au moins un ensemble mobile s’effectuant dans un plan majoritairement bidimensionnel dans un repère associé à le au moins un ensemble mobile, la partie déformable de l’au moins un ensemble mobile définissant un plan médian qui est perpendiculaire à l’ensemble des au moins un axe de rotation, la au moins un ensemble mobile, préférentiellement la partie déformable, étant équipé d’un transpondeur radiofréquence, le système de lecture comprend :
- Un générateur de signaux électriques émettant à une fréquence L0 compris dans la bande des Ultra Hautes Lréquences, couplé à un démodulateur de signaux électriques adapté à une bande de fréquence autour de L0, monté sur le moyen de transport ;
2021PAT00060WO Au moins un câble de communication bidirectionnelle comprenant une âme conductrice recouvert d’un matériau diélectrique, lui-même recouvert d’un ensemble conducteur, étant en partie souple, ayant une extrémité connectée galvaniquement au générateur de signaux dont la longueur lo est divisée selon une métrique dont l’unité est une longueur d’onde définie par la fréquence F0 ;
Le au moins un câble, étant fixé solidairement sur le moyen de transport extérieurement à le au moins un ensemble mobile, comprenant une partie rayonnante,
L’agencement est caractérisé en ce que l’abscisse curviligne d’une première partie continue de la partie rayonnante du au moins un câble est au moins supérieure à une unité de longueur du câble, en ce que la distance de la projection orthogonale P de la première partie continue de la partie rayonnante du au moins un câble sur un plan de la partie déformable situé entre deux axes de rotation contigus et colinéaire à ces deux axes de rotation et/ou la distance de la projection radiale R de la première partie continue de la partie rayonnante du au moins un câble sur un cylindre, d’axe de révolution coaxial à l’axe de rotation du au moins un des ensembles non déformables, circonscrit à la partie déformable en contact avec l’au moins un des ensembles non déformables est inférieure ou égale à 1 mètre, préférentiellement inférieure ou égale à 0,5 mètre et en ce que la distance de la projection axiale A, selon la direction de l’ensemble des au moins un axe de rotation, de la première partie continue de la partie rayonnante du au moins un câble sur le plan médian de la partie déformable du au moins un ensemble mobile est inférieure ou égale à 2 mètres, préférentiellement inférieure à 1 mètre, très préférentiellement inférieure à 0,5 mètre.
[0007] Le terme « mouvement libre » signifie que le mouvement est opéré sans contrainte de déplacement comme un mouvement à déplacement imposé. Par exemple, dans le cas d’un ensemble monté chargé statiquement et mis en rotation, il s’agit du mouvement des points matériels de l’ensemble monté en dehors de la zone de contact de l’enveloppe pneumatique avec le sol, communément appelée aire de contact. En effet dans cette zone, le mouvement d’un point matériel de l’enveloppe pneumatique en contact avec le sol est guidé par le sol tant que la condition de glissement n’est pas atteinte, on
2021PAT00060WO est donc à déplacement imposé, ce qui ne rentre pas dans la définition du mouvement libre.
[0008] Tout d’abord, l’ensemble mobile est le sous-ensemble du moyen de transport servant à déplacer le moyen de transport par rapport à un autre système mécanique, L’ensemble mobile comprend une partie déformable entraînée en rotation autour d’un ou plusieurs axes de rotation par des pièces non déformables, c’est-à-dire plus rigides que la partie déformable. Cet ensemble mobile peut être un ensemble monté d’un véhicule automobile comprenant une enveloppe pneumatique, constituant la partie déformable, mise en rotation autour d’un seul axe de rotation par la jante, constituant la partie non déformable au regard de l’enveloppe pneumatique. Il peut aussi s’agir d’une bande de roulement en matériaux caoutchouteux et des roues d’entrainement, généralement de forme circulaire, de la bande de roulement dans le cas d’une traction par chenille. Chaque roue d’entrainement étant en rotation autour d’un axe de rotation. Enfin il peut s’agir aussi de la bande transporteuse d’un convoyeur, en tant que la partie déformable, et des rouleaux d’entrainement de la bande transporteuse, au nombre minimal de deux, qui constituent la partie non déformable au regard de la bande transporteuse. Chaque rouleau d’entrainement est animé d’un mouvement de rotation autour d’un axe de rotation qui lui est, généralement, propre.
[0009] Le transpondeur radiofréquence qui peut être une étiquette RFID ou un dispositif électronique actif avec sa propre source d’énergie. Le transpondeur radiofréquence est lui fixé sur l’ensemble mobile du moyen de transport. Cela peut être une étiquette RLID dans une enveloppe pneumatique, un capteur TPMS (Acronyme anglais de tire Pressure Monitoring System) accroché à la roue ou tout objet électronique communiquant par radiofréquence muni d’une antenne radiofréquence se situant sur un ensemble mobile.
[0010] Afin de lire cet objet électronique lié à l’ensemble mobile donc en mouvement dans le moyen de transport, l’invention divulgue de placer un système de lecture embarqué sur le moyen de transport extérieurement à l’ensemble mobile. De ce fait il n’est pas lié au mouvement de l’ensemble mobile. Ce système de lecture comprend un premier dispositif comprenant un émetteur de signaux électriques à une fréquence fixe et un démodulateur de signaux électriques sur une bande de fréquences autour de la
2021PAT00060WO fréquence fixe. Ce premier dispositif est connecté à un câble de communication bidirectionnelle. Ce câble est composé d’une âme conductrice, creuse ou pleine, généralement métallique et d’un second tube creux conducteur coaxial à l’âme conductrice. Un matériau diélectrique sépare les deux composants conducteurs. L’une des extrémités du câble est connectée au dispositif électronique d’émission /réception tandis que l’autre extrémité est libre. Ce câble comprend au moins une partie rayonnante c’est- à-dire qu’il émet ou reçoit fonctionnellement des ondes radioélectriques extérieurement au tube conducteur creux par diverses solutions structurelles. Par exemple, un câble possible est un câble à fuites (en anglais « leaky feed antenna ») dont le tube creux extérieur est pourvu dans la partie rayonnante d’orifices spatialement distribués avec des dimensions appropriées qui sont liés à la longueur d’onde des ondes radioélectriques émises ou reçues par le câble antenne. En dehors des zones rayonnantes, le câble coaxial sert de guide d’ondes.
[0011] L’invention repose tout d’abord sur l’agencement particulier du système de lecture et en particulier de la partie rayonnante du câble de communication bidirectionnelle par rapport au parcours suivi par le transpondeur radiofréquence entraînée en mouvement par l’ensemble mobile. En effet, il faut que la distance spatiale entre la partie rayonnante du câble et le transpondeur radiofréquence soit inférieure à une certaine distance, préférentiellement un mètre, au cours d’une partie de la boucle décrivant le parcours de l’ensemble mobile. Ceci est assurée au travers de trois conditions liées à la structure de l’ensemble mobile. En effet, l’ensemble mobile ayant un mouvement majoritairement bidimensionnel, dans le repère lié à l’ensemble mobile, en dehors des zones à déplacement imposé, il est possible de définir un plan médian à la partie déformable de l’ensemble mobile qui a comme propriété d’être perpendiculaire à l’ensemble des axes de rotation de l’ensemble mobile et de séparer l’ensemble mobile en deux parties symétriques par rapport au plan médian. On entend ici par le terme « mouvement majoritairement bidirectionnel » que la distance parcourue par un point matériel de l’ensemble mobile entre deux instants, décomposée sur un repère orthonormé lié à l’ensemble mobile, a une composante plus petite que les deux autres. Généralement cette composante est celle qui est portée par la direction des axes de rotation de l’ensemble
2021PAT00060WO mobile. La première condition est qu’une sous partie continue de la partie rayonnante du câble de communication ne soit pas plus éloignée de 2 mètres du plan médian attaché à la partie déformable de l’ensemble mobile suivant la direction des axes de rotation de l’ensemble mobile. Bien entendu plus l’implantation de la partie continue de la partie rayonnante du câble est faible, meilleure est la communication radiofréquence entre les deux dispositifs radiofréquences.
[0012] Ensuite la partie déformable de l’ensemble mobile est soit animée d’un mouvement de rotation pure autour d’un seul axe de rotation, ce qui est le cas par exemple d’un ensemble monté pour véhicule automobile soit animée d’un mouvement combinant des rotations partielles autour de plusieurs axe de rotation avec des mouvement de translation entre ces rotations partielles, ce qui est le cas de la bande transporteuse d’un convoyeur ou des chenilles d’un véhicule terrestre par exemple. Il est nécessaire de maîtriser la distance entre la partie continue de la partie rayonnante du câble de communication bidirectionnelle et la partie déformable de l’ensemble mobile. A cet effet, deux conditions de projections sont à respecter. La première concernant la zone de la partie déformable en rotation partielle autour d’un axe de rotation consiste à définir la distance maximale de projection radiale R de la partie continue de la partie rayonnante du câble de communication bidirectionnelle sur la plus proche surface de la partie déformable de l’ensemble mobile animée de ce mouvement de rotation donc en contact avec l’ensemble non déformable de l’ensemble mobile. La seconde consiste à définir la distance maximale de projection orthogonale P de la partie continue de la partie rayonnante du câble de communication bidirectionnelle sur la plus proche surface de la partie déformable de l’ensemble mobile. Nécessairement cette surface est colinéaire aux axes de rotation de l’ensemble mobile délimitant le mouvement de translation de la partie déformable.
[0013] Lorsque ces trois conditions sont réunies en même temps au cours d’une partie de la boucle décrivant le parcours du transpondeur radiofréquence fixé sur l’ensemble mobile, on assure que la partie continue de la partie rayonnante du câble de communication bidirectionnelle est potentiellement en communication avec le transpondeur radiofréquence sur cette partie de la boucle, qui plus est cette
2021PAT00060WO communication est spatialement périodique puisqu’elle se répète à chaque boucle. Bien entendu, plus cette partie de la boucle est étendue, meilleure est la communication entre les deux composants. Préférentiellement, la condition est respectée sur la totalité de la boucle décrivant le parcours du transpondeur radiofréquence.
[0014] Enfin, il est nécessaire que la partie continue de la partie rayonnante du câble de communication bidirectionnelle qui se trouve dans cette zone spatiale par rapport à l’ensemble mobile a une longueur curviligne supérieure à une unité de longueur du câble. L’unité de longueur du câble est définie par la longueur d’onde associée à la fréquence F0 d’émission du signal radioélectrique par le système de lecture. Ainsi, on assure que la longueur de l’antenne dans la zone spatiale délimitée par les trois conditions géométriques est adaptée pour émettre et recevoir des signaux radioélectriques vers de depuis le transpondeur radiofréquence fixé sur l’ensemble mobile. Bien entendu plus la longueur de la partie continue de la partie rayonnante du câble de communication bidirectionnelle est grande, meilleure est la communication entre le système de lecture et le transpondeur radiofréquence.
[0015] Selon un mode de réalisation privilégié, la partie rayonnante du au moins un câble comprenant au moins une seconde partie continue disjointe de la première partie continue, l’abscisse curviligne de la au moins une seconde partie continue est au moins supérieure à une unité de longueur du câble, la distance de la projection orthogonale P de la au moins une seconde partie continue de la partie rayonnante du au moins un câble sur un plan de la partie déformable du au moins un second ensemble mobile situé entre deux axes de rotation contigus et colinéaire à ces deux axes de rotation et/ou la distance de la projection radiale R de la au moins une seconde partie continue de la partie rayonnante du au moins un câble sur un cylindre, d’axe de révolution coaxial à l’axe de rotation de l’au moins un des ensembles non déformables du au moins un second ensemble mobile, circonscrit à la partie déformable en contact avec le au moins un des ensembles non déformables du au moins un second ensemble mobile est inférieure ou égale à 1 mètre, préférentiellement inférieure à 0,5 mètre et la distance de la projection axiale A, selon la direction de l’ensemble des au moins un axe de rotation du au moins un second ensemble mobile, de la au moins une seconde partie continue de la partie rayonnante du au moins
2021PAT00060WO un câble sur le plan médian de la partie déformable du au moins un second ensemble mobile est inférieure à 2 mètres, préférentiellement inférieure à 1 mètre, très préférentiellement inférieure à 0,5 mètre.
[0016] C’est une configuration où le câble de communication bidirectionnelle est capable d’interroger des ensembles mobiles du même moyen de transport qui sont éloignés l’un de l’autre de sorte que la même partie continue de la partie rayonnante du câble de communication ne puisse pas interroger les deux ensembles mobiles. La solution conventionnelle serait alors d’ajouter un second câble de communication bidirectionnelle et de positionner une partie continue de la partie rayonnante de ce second câble dans la zone géographique adéquate du second ensemble mobile, ce qui est coûteux. La solution ici est d’employer le même câble de communication bidirectionnelle, ce qui limite le nombre de connexions galvaniques à l’émetteur/récepteur de signaux électriques du système de lecture. Ce câble est alors équipé d’une seconde partie continue rayonnante disjointe de la première partie continue. Cependant, il peut s’agir de la même partie rayonnante du câble. Ainsi, le même câble interroge et réceptionne les informations de chaque transpondeur radiofréquence associé chacun à un ensemble mobile différent. Pour réaliser deux zones spatiales forement rayonnantes, il suffît de faire passer plusieurs fois la partie rayonnate du câble sur une même zone spatiale afin de créer une partie continue. On crée ainsi une zone fortement rayonnante permettant une communication aisée avec les transpondeurs du moyen de transport traversant la zone spatiale. Bien entendu, il est possible de créer plusieurs zones spatiales fortement rayonnantes, disjointes l’une de l’autre à l’aide de cette technique. Entre ces zones spatiales fortement rayonnantes, le câble a un comportement rayonnant moindre qui permet cependant la transmission des signaux radioélectriques le long du câble jusqu’ au lecteur. Bien entendu, il est tout à fait possible de multiplier les parties continues et rayonnantes sur la longueur du câble de communication afin de communiquer avec plusieurs ensembles mobiles éloignés géographiquement les uns des autres pour communiquer avec tous les transpondeurs radiofréquences du moyen de transport, que ceux-ci soient liés à un ensemble mobile du moyen de transport ou non. De même une partie continue de la partie rayonnante du câble de communication bidirectionnelle peut communiquer avec des ensembles mobiles
2021PAT00060WO différents tant que ceux-ci se situent à la bonne distance de la partie continue de la partie rayonnante du câble.
[0017] Avantageusement le au moins un câble est équipé à son extrémité libre d’un conducteur connecté à l’âme conductrice recouvert d’un second matériau diélectrique, lui-même recouvert en partie par l’ensemble conducteur dont la longueur du connecteur est adaptée à la bande de fréquences du système de lecture pour la performance de couplage capacitif.
[0018] Ce type de câble de communication bidirectionnelle utilise les ondes radioélectriques de surface par l’intermédiaire de ce dispositif de réflexion. Cela permet de disposer d’un câble bidirectionnel n’ayant pas de spécificités à sa surface sur la partie rayonnante. Ainsi, dans l’hypothèse d’une forte déformation du câble lors de son implantation dans le moyen de transport, la fonctionnalité de communication du câble n’est pas affectée comme pourrait l’être un câble à fuites (« leaky feed antenna ») dont la distribution et les formes des orifices traversant le tube conducteur sont plus sensibles à la déformation du câble bidirectionnelle. De plus, cette solution technique est plus économique puisque la réalisation des orifices sur le tube conducteur est nettement plus onéreuse que la mise en place d’un dispositif de réflexion électrique par couplage capacitif à l’extrémité d’un câble coaxial.
[0019] Ce type de câble est décrite dans la demande de brevet US2016/0197408A1 comprenant à son extrémité libre un dispositif de réflexion électrique par couplage capacitif constitué d’un composant conducteur connecté à l’âme conductrice et éventuellement séparé du tube conducteur par un second matériaux diélectrique générant un couplage capacitif. La longueur du composant conducteur est généralement un quart de longueur d’onde des ondes radioélectriques émises et reçues par l’antenne câble. Ce dispositif crée des ondes de propagation radioélectriques de surface sur le tube conducteur en sens opposé à celui émis par le générateur de signaux jusqu’à une zone d’atténuation des ondes de surfaces réalisés par des anneaux aimantés, généralement en ferrite, montés axialement extérieurement au câble.
2021PAT00060WO [0020] Selon un mode de réalisation spécifique, dans la partie rayonnante du câble, l’ensemble conducteur est recouvert d’un second ensemble conducteur qui est relié à la masse.
[0021] Cela permet de limiter le rayonnement électromagnétique issu du câble dans le moyen de transport ce qui peut être nécessaire selon la conformité électromagnétique du moyen de transport souhaitée.
[0022] Selon un mode de réalisation particulier, l’antenne radiofréquence du transpondeur radiofréquence comprenant au moins un brin fïlaire définissant un premier axe longitudinal, et la première et/ou la au moins une seconde partie continue de la partie rayonnante de au moins un câble définissant une droite médiane, l’angle formé par les vecteurs directeurs du premier axe longitudinal et de la droite médiane est inférieur à 30 degrés, préférentiellement inférieure à 10 degrés sur au moins une partie du parcours fermé décrit par au moins un ensemble mobile.
[0023] Dans le cas particulier où le transpondeur radiofréquence est équipé d’une antenne fïlaire, les deux ensembles électroniques sont alors munis d’antennes unidirectionnelle. Afin de communiquer, il est nécessaire que les directions des axes des deux antennes ne soient pas perpendiculaires entre elles afin d’assurer un couplage électromagnétique entre elles. Idéalement, les deux directions devraient être co linéaires pour que G efficacité du couplage soit maximale Cependant, le niveau de communication entre les deux antennes reste totalement convenable tant que l’angle formé par des deux directions est inférieure à 30 degrés. Ceci est préférable lorsque le transpondeur radiofréquence est passif, c’est-à-dire sans source propre ou de production d’énergie électrique. En effet, le couplage électromagnétique sert alors à activer le transpondeur radiofréquence en lui transmettant de l’énergie avant que celui-ci émet. [0024] Bien entendu le transpondeur radiofréquence étant en mouvement tandis que le système de lecture est fixe par rapport au moyen de transport, la condition angulaire n’est pas forcément respectée sur la totalité du parcours décrit par le transpondeur radiofréquence. Cependant, il suffit que celle-ci soit réalisé sur une partie du parcours de
2021PAT00060WO l’ensemble mobile pour que la communication radiofréquence entre les deux systèmes électroniques soit efficace.
[0025] Préférentiellement, le transpondeur radiofréquence est une étiquette RFID (acronyme en anglais de ‘Radio Frequency IDentifïcation »)
[0026] C’est le transpondeur radiofréquence idéal pour communiquer l’identifiant d’un objet et en particulier Fidentifïant de l’ensemble mobile ou de l’un de ses composants. Généralement ces étiquettes sont passives pour minimiser la masse du transpondeur, le coût et assurer une fiabilité du transpondeur radiofréquence tout au long de la vie du produit et en particulier des composants de l’ensemble mobile. Enfin, l’intégration de ces étiquettes au sein des mélanges élastomères est possibles tout en assurant une bonne intégrité physique aussi bien à l’étiquette RFID qu’à celle des composants élastomères.
[0027] Très préférentiellement, le moyen de transport est compris dans le groupe comprenant un véhicule terrestre à chenille, un véhicule terrestre à bandage déformable et élastique, un convoyeur à bande transporteuse.
[0028] Très préférentiellement aussi, la partie déformable de l’ensemble mobile est compris dans le groupe comprenant un bandage déformable et élastique, une bande transporteuse en mélange élastomère et une chenille en mélange élastomère.
[0029] L’utilisation d’étiquette RFID, mais aussi de capteurs radiofréquences actifs, se généralise pour l’identification ou la surveillance des objets ouvrant la porte à des services de logistique et permettant une personnalisation de certains systèmes du moyen de transport ce qui conduit à améliorer l’utilisation de ces systèmes. L’emploi d’étiquette RFID constitue le transpondeur radiofréquence de plus petite taille à ce jour assurant au minima une fonction d’identification de l’objet auquel il est relié. Ces moyens de transport sont souvent munis de bande de transport, que ce soit une bande de roulement, une bande transporteuse ou un bandage pneumatique qui représentent des pièces d’usure à l’échelle du moyen de transport. Identifier ces pièces amovibles dont le vieillissement est plus accéléré que le moyen de transport permet une maintenance prédictive de celle- ci. Selon l’état de vieillissement ou d’usure de ces composants, il convient parfois d’adopter les réglages du moyen de transport pour optimiser le rendement opérationnel
2021PAT00060WO de ce moyen de transport. Étant des pièces déformables par nature, le niveau de déformation est élevé. De ce fait l’emploi d’étiquette RFID de petite taille est préférable pour assurer à la fois l’intégrité physique et l’endurance de ces parties déformables.
[0030] Selon un mode de réalisation très particulier, l’ensemble mobile décrit un mouvement de rotation autour d’un unique axe de rotation, la partie continue du au moins un câble décrit un secteur angulaire autour de l’unique axe de rotation au moins supérieur à 30 degrés, préférentiellement supérieure à 60 degrés, très préférentiellement supérieure à 120 degrés.
[0031] La première condition du mouvement de l’ensemble mobile illustre par exemple le cas des ensembles montés pour véhicule automobile. En effet, l’enveloppe pneumatique, montée sur jante constitue l’ensemble monté qui est mis en rotation autour d’un unique axe de rotation. Dans ce cas, il est préférable que, dans un repère tournant associé à l’unique axe de rotation, la partie continue de la partie rayonnante du câble de communication bidirectionnelle s’étende sur un secteur angulaire d’au moins 30 degrés. Ainsi, on assure, selon la vitesse de rotation de l’ensemble mobile autour de son unique axe de rotation d’une certaine durée de communication entre le transpondeur radiofréquence tournant avec l’ensemble mobile et le système de lecture fixe dans le moyen de transport. Bien entendu plus le secteur angulaire est grand, plus la durée de communication est augmentée à vitesse de rotation donnée., [0032] Préférentiellement, la partie continue de la partie rayonnante du au moins un câble est fixé sur la au moins une paroi délimitant la cavité du moyen de transport accueillant l’ensemble mobile.
[0033] Dans le cas d’un ensemble mobile tournant autour d’un unique axe de rotation comme celui comprenant par une enveloppe pneumatique dans une voiture, la fixation directe ou indirecte de la partie continue de la partie rayonnante du câble de communication bidirectionnelle sur le passage de roue est préférée. En effet, le passage de roue délimite la cavité où se connectera l’ensemble monté au véhicule en condition d’usage. Généralement ce composant n’est pas métallique ce qui implique aucun effet de blindage ou de perturbations radioélectriques. La propagation des ondes radioélectriques
2021PAT00060WO entre le câble de communication et le transpondeur est favorisée par l’absence de composants mécaniques s’interposant entre les deux antennes. Enfin la cavité constitue naturellement une zone libre d’implantation du câble de communication dans un espace extrêmement réduit comme celui d’un véhicule automobile. [0034] Très préférentiellement, la partie continue de la partie rayonnante du au moins un câble s’étend à une distance radiale constante de l’unique axe de rotation de l’ensemble mobile.
[0035] Cette condition assure une fiabilité dans la communication radiofréquence entre les deux composants dans le cas d’un transpondeur radiofréquence passif, comme une étiquette RFID, dans l’enveloppe pneumatique. En effet, il est communément admis de positionner l’étiquette RFID au niveau du flanc du pneumatique suivant une direction majoritairement circonférentielle par rapport à l’axe de rotation de l’ensemble monté. De plus, la forme des parois délimitant la cavité d’accueil de l’ensemble monté suit généralement cette condition géométrique. Ainsi, aussi la communication entre les deux antennes est optimisée aussi bien en matière de durée que de qualité.
[0036] Préférentiellement, le transpondeur radiofréquence émet par une fréquence sous porteuse.
[0037] Ce sont des cas d’application ou le transpondeur radiofréquence utilise le signal d’émission radiofréquence qu’il reçoit pour transmettre la réponse à son interrogation. Ce mode de fonctionnement est particulièrement employé dans les transpondeurs radiofréquence passif de type étiquette RFID, c’est-à-dire ne disposant pas de source d’énergie propre pour émettre. Ces modes de communication emploient diverses modulations selon que l’on souhaite favoriser la sensibilité de communication du câble de communication bidirectionnelle ou la vitesse de communication entre les deux dispositifs radiofréquences La modulation est caractérisée principalement par deux grandeurs : le nombre de transitions pour un état binaire , physiquement il s’agit d’un changement d’état de l’impédance du transpondeur radiofréquence de la puce électronique d’une étiquette RFID par exemple, qui induit une modification de l’amplitude et de la phase du signal retour, et la période unitaire pour observer les
2021PAT00060WO transitions. En favorisant la sensibilité du câble de communication, il convient de travailler sur un nombre important de transitions pour un état binaire sur une période unitaire élevée. Par exemple, le codage en Miller 8 applicable en RFID UHF, permet de gagner 10 à 20 dBm de sensibilité. A l’inverse, limiter le nombre de transitions jusqu ’ à une seule transition par période unitaire sur une période unitaire courte favorise le débit des transactions entre le transpondeur radiofréquence et le câble de communication bidirectionnelle, le maximise en fait, Fe modulation FMO, c’est à-dire une transition par période unitaire de 7,6ps par exemple, permet d’augmenter d’un facteur 10 le taux de lecture du câble de communication bidirectionnelle par rapport à une modulation en Miller 8.
[0038] Très préférentiellement, la fréquence sous porteuse du transpondeur radiofréquence comprend un nombre de transitons inférieure à 5, préférentiellement une seule transition sur la période unitaire de la fréquence sous porteuse.
[0039] Très préférentiellement, la fréquence sous porteuse du transpondeur radiofréquence comprend une période unitaire inférieure à 10ps, préférentiellement inférieure à 8 LIS.
[0040] En optant pour des périodes courtes et des transitions peu nombreuses, on favorise le débit de communication radiofréquence entre le transpondeur radiofréquence et le câble de communication bidirectionnelle, c’est -à-dire le taux de lecture de la partie continue de la partie rayonnante du câble de communication ce qui est favorable dans le contexte de l’agencement envisagé. En effet, l’agencement se caractérise par des distances de lecture entre le câble de communication bidirectionnelle et le transpondeur radiofréquence inférieures à 1 mètre sur une durée de couplage entre les deux dispositifs courte du fait du mouvement relatif du transpondeur radiofréquence monté sur l’ensemble mobile. F’inventeur a constaté que ce mode de modulation est alors meilleur, notamment pour des véhicules de transport à chenilles ou à enveloppe pneumatique lorsque la partie continue de la partie rayonnante du câble de communication se trouve en vis-à-vis directe avec la partie déformable de l'ensemble mobile.
2021PAT00060WO Description brève des dessins
[0041] L’invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre donnée uniquement à titre d’exemple non limitatif et faite en se référant aux figures annexées dans lesquelles les mêmes numéros de référence désignent partout des parties identiques et dans lesquelles :
• Les figures la et lb présentent une vue en perspective de l’espace de communication de la partie rayonnante du câble de communication avec l’ensemble mobile selon deux cas d’application d’ensemble mobile.
• La figure 2 présente un mode de réalisation du câble de communication bidirectionnelle du système de lecture selon l’invention.
• La figure 3 présente une vue en perspective de l’implantation du système de lecture dans un véhicule automobile.
• La figure 4 présente une vue en coupe d’un pneumatique équipé d’une étiquette RFID.
Description détaillée de modes de réalisation
[0042] Sur la Fig la, on visualise une enveloppe pneumatique 12 représentant la partie déformable d’un ensemble mobile constituée de ladite enveloppe pneumatique montée sur une jante, la jante n’étant pas représentée ici. L’enveloppe pneumatique ou la partie déformable 12 tourne autour d’un axe naturel de rotation 102. La partie déformable 12 définit un plan médian 101 qui est perpendiculaire à l’axe de rotation 102, séparant la partie déformable 12 en deux sous parties symétriques par rapport au plan médian 101. Cette partie déformable 12 est équipée d’un transpondeur radiofréquence de type RFID, c’est-à-dire sans source d’énergie propre, servant à mesurer la pression de gonflage de l’ensemble mobile à l’aide d’un capteur de pression ce qui correspond à un dispositif électronique de type RFID capteur. Cette partie déformable 12 comprend aussi un capteur actif de type TPMS monté à la valve de la jante. La position radiale, azimutale et axiale
2021PAT00060WO de ces dispositifs radiofréquences sont généralement quelconques dans l’ensemble mobile.
[0043] La partie déformable 12 est circonscrite dans un cylindre 108 d’axe de révolution 102 s’appuyant sur la position radialement la plus extérieure du sommet de l’enveloppe pneumatique par rapport à l’axe de rotation 102. Ici, la partie déformable est gonflé mais pas chargé statiquement, le cylindre 108 s’appuie sur une multitude de points du sommet équitablement réparties sur le périmètre du sommet.
[0044] On peut alors définir l’espace d’implantation 104 de la partie continue de la partie rayonnante du câble de communication bidirectionnelle comme étant un cylindre d’axe de révolution coaxial à l’axe 102, s’étendant radialement par rapport à l’axe 102 depuis la surface extérieure du cylindre 108 à une distance R matérialisée par la flèche grise représentée dans la plan médian 101. Ce cylindre 104 est droit puisqu’il est limité par des faces planes colinéaires au plan médian 101 situées de part et d’autre du plan médian 101 à une distance axiale A du plan médian 101 selon la direction de l’axe 102. Ces distances axiales A sont visualisées par des flèches grises portées par l’axe 102. Il est impératif de positionner une partie continue de la partie rayonnante du câble de communication directionnelle d’une longueur d’au moins une unité de longueur du câble, définie par la fréquence F0 d’émission du système de lecture, dans le cylindre droit 104 afin que les dispositifs radiofréquences de l’ensemble mobile puissent communiquer avec le système de lecture embarqué sur le moyen de transport à l’aide du dit câble de communication bidirectionnelle.
[0045] La Fig lb, on visualise un convoyeur à bande transporteuse 1, en tant qu’ ensemble mobile, comprenant une bande transporteuse 12, représentant la partie déformable de l’ensemble mobile, mise en mouvement à l’aide de deux rouleaux d’entrainement 1 la et 1 lb servant d’ensemble non déformable de l’ensemble mobile. Ces rouleaux d’entrainement lia et 11b sont entraînés par une propulsion thermique du moyen de transport non représentée sur la figure.
[0046] . La bande transporteuse ou la partie déformable 12 tourne autour de deux axes naturels de rotation 102a et 102b. La partie déformable 12 définit un plan médian 101 qui
2021PAT00060WO est perpendiculaire aux axes de rotation 102a et 102b, séparant la partie déformable 12 en deux sous parties symétriques par rapport au plan médian 101. Cette partie déformable 12 est équipée d’un transpondeur radiofréquence de type RFID, c’est-à-dire sans source d’énergie propre, servant à identifier la bande transporteuse.
[0047] La partie déformable 12 peut être découpée à chaque instant en trois zones. La première zone correspondant à la rotation de la bande transporteuse autour de l’axe de rotation 102a à l’aide du rouleau d’entrainement l ia, ceci correspond sur la figure à un demi-cercle. La deuxième zone correspond à la rotation de la bande transporteuse autour du second axe de ration 102b à l’aide du second rouleau d’entrainement 11b. Enfin, la troisième zone correspond au reste de la bande transporteuse 12 ou le mouvement de la bande transporteuse 12 dans cette zone correspond à un mouvement de translation selon une direction perpendiculaire aux axes de rotation 102a et 102b. La première zone est circonscrite dans un demi-cylindre 103a d’axe de révolution 102a s’appuyant sur la position radialement la plus extérieure de la bande transporteuse 12 de la première zone par rapport à l’axe de rotation 102a.Par nature ce cylindre s’étend selon la direction de l’axe de rotation 102a de façon infinie. La deuxième zone est, de façon similaire, circonscrite dans un demi-cylindre 103b d’axe de révolution 102b s’appuyant sur la position radialement la plus extérieure de la bande transporteuse 12 de la deuxième zone par rapport à l’axe de rotation 102b.
[0048] On peut alors définir l’espace d’implantation 104 de la partie continue de la partie rayonnante du câble de communication bidirectionnelle comme étant la forme géométrique constitué de plusieurs formes géométriques élémentaires.
[0049] Tout d’abord, et dans le cas de la Fig lb, pour la deuxième zone de la bande transporteuse 12, la forme élémentaire est un demi-cylindre d’axe de révolution coaxial à l’axe 102b, s’étendant radialement par rapport à l’axe 102b depuis la surface extérieure du demi-cylindre 103b à une distance R qui est matérialisée par la différence des flèches grises R2 et RI représentée dans la plan médian 101. Ce premier demi-cylindre est droit puisqu’il est limité par des faces planes colinéaires au plan médian 101 situées de part et d’autre du plan médian 101 à une distance axiale A du plan médian 101 selon la direction de l’axe 102b. Ces distances axiales A sont visualisées par des flèches grises colinéaires
2021PAT00060WO à l’axe 102b. De façon similaire, pour la première zone de la bande transporteuse 12, la forme élémentaire est aussi un demi-cylindre d’axe de révolution coaxial à l’axe 102a, s’étendant radialement par rapport à l’axe 102a depuis la surface extérieure du demi- cylindre 103a à la même distance R que le premier demi-cylindre. Ici, les rouleaux 1 la et 11b ont des rayons identiques, noté RI, mais, en général, ils peuvent être différents. Cependant la distance radiale R depuis la surface externe de la bande transporteuse 12 est toujours identique entre les demi-cylindres.
[0050] Dans le cas général, les premières et secondes zones sont des portions de cylindre qui est inversement proportionnelle au nombre d’axe de rotation de l’ensemble mobile 1. Par exemple, si l’ensemble mobile 1 comprend 3 axes de rotations de type 102, les portions de cylindre correspond à des tiers de cylindre complet.
[0051] Ce second demi-cylindre est droit puisqu’il est limité par des faces planes co linéaires au plan médian 101 situées de part et d’autre du plan médian 101 à la même distance axiale A du plan médian 101 selon la direction de l’axe 102a. En général, ce sont toujours des portions de cylindre droit car délimités par des faces planes co linéaires au plan médian 101.
[0052] Enfin, la troisième forme élémentaire de l’espace d’implantation 104 est un polyèdre, dans le cas de la figure lb un hexaèdre, comprenant deux faces parallèles au plan médian 101 distantes chacune d’une distance axiale A situées de part et d’autre du plan médian 101. Le polyèdre est complété par les plans de fermeture des portions de- cylindre construits à partir de la distance radiale R de la surface externe de la bande transporteuse 12. Dans le cas de la Fig lb, les axes de rotations de l’ensemble mobile 1 étant au nombre de deux, les plans de fermeture sont au nombre de deux et sont parallèles entre deux. Mais quel que soit le nombre de plans de fermeture, ils sont perpendiculaires au plan médian 101 et de ce fait aux faces planes initiales du polyèdre. Dans le cas général où le nombre d’axe de rotation de l’ensemble mobile 1 est supérieure à 2, chaque portion de cylindre délimitera deux plans de fermeture formant un angle entre eux égal à la portion du cylindre. Par exemple, si l’ensemble mobile comprend 3 axes de rotations, chaque tiers de cylindre comprend deux plans de fermeture formant un angle de 120 degrés entre eux. Nécessairement, chaque plan de fermeture d’une portion de cylindre
2021PAT00060WO trouve un plan de fermeture parallèle à lui sur une portion de cylindre d’un axe de rotation contigu au premier axe de rotation. Enfin, le polyèdre se ferme par un nombre de faces planes dont le nombre est égal au nombre d’axe de rotation de l’ensemble mobile 1 qui sont perpendiculaires au plan médian 101. Ici, l’ensemble mobile 1 du convoyeur a deux axes de rotations, on ferme le polyèdre, qui est un hexaèdre, par deux plans joignant les bords libres deux à deux des demi-cylindres. Ces plans sont ici parallèles pour la seule raison que les ensembles non déformables 1 la et 1 lb de l’ensemble mobile 1 présentent des rayons identiques.
[0053] Bien entendu, la définition du plan d’implantation 104 de la partie continue de la partie rayonnante d’un câble de communication bidirectionnelle est tout à fait similaire dans le cas d’un ensemble mobile de type chenilles présentant deux ou plusieurs roues d’entrainement ayant des axes de rotation co linéaires
[0054] Il est impératif de positionner une partie continue de la partie rayonnante du câble de communication directionnelle d’une longueur d’au moins une unité de longueur du câble, définie par la fréquence F0 d’émission du système de lecture, dans le polyèdre 104 afin que les dispositifs radiofréquences de l’ensemble mobile 1 puissent communiquer avec le système de lecture embarqué sur le moyen de transport.
[0055] La Fig 2 montre un câble de communication bidirectionnelle 32 selon une configuration différente du câble à fuites fonctionnant parfaitement bien, mais non uniquement, pour des applications de type étiquette RFID.
[0056] Le câble 32 comprend une structure conductrice coaxiale bipolaire allongée 312 avec un conducteur intérieur électriquement conducteur 314 et un conducteur enveloppe électriquement conducteur 316 entourant coaxialement le conducteur intérieur 314. Dans l'exemple illustré, le conducteur interne 314 est cylindrique et le conducteur enveloppe 316 est creux et cylindrique.
[0057] Le conducteur intérieur 314 comme le conducteur d'enveloppe 316 est formé d’un matériau métallique, dans lequel une couche intermédiaire électriquement isolante (par exemple en plastique) est avantageusement présente radialement entre le conducteur
2021PAT00060WO intérieur 314 et le conducteur d'enveloppe 316 sur toute la longueur de la structure conductrice 312.
[0058] Une première extrémité 318 de la structure conductrice 312 est prévue pour connecter un émetteur et/ou un récepteur du système de lecture pour un signal d'antenne à transmettre en utilisant le câble 32 ou un signal d’antenne à recevoir par le câble 32, respectivement. Le câble 32 est pourvu d'une prise coaxiale conventionnelle 320 pour cela dans l’exemple illustré, laquelle fiche coaxiale réalise un connecteur électrique pour le conducteur interne 314 et pour le conducteur enveloppe 316 à cette première extrémité 318 de manière classique. [0059] Une extension 324 de conducteur interne 314, qui est formée d'un seul tenant avec le conducteur interne 314 dans l’exemple illustré et est donc connectée électriquement au conducteur interne 314, est prévue à une seconde extrémité opposée 322 de la structure conductrice 312. Cette extension 424 s'étend hors du conducteur enveloppe 316, en partant de la deuxième extrémité 322 de la structure conductrice 312, de manière rectiligne et coaxiale au parcours du conducteur interne 314 et du conducteur enveloppe 316 directement avant le deuxième extrémité 322.
[0060] L'extension de conducteur interne 324 s'étend de manière rectiligne jusqu'à une extrémité libre 326 de l’extension de conducteur interne 324, dans laquelle un certain couplage capacitif de l’extrémité libre 326 ou de l’extension de conducteur interne 324 au conducteur d'enveloppe 316 existe dans la région de la deuxième extrémité 322 de celui- ci, en fonction de la longueur de l'extension de conducteur interne 324.
[0061] Dans un mode de transmission du câble 32, c'est-à-dire si un signal d'antenne à transmettre est introduit au niveau de la fiche coaxiale 320 de la première extrémité 318, alors ce signal d’antenne parcourt la structure conductrice 312 jusqu'à l'extrémité 322 et y est réfléchie plus ou moins fortement, pour refluer sous forme d'onde progressive liée émanant de la deuxième extrémité 322 le long du conducteur enveloppe 316 en direction de la première extrémité 318.
[0062] Pour un mode de fonctionnement choisi en conséquence, par exemple en ce qui concerne la fréquence et la puissance du signal d'antenne injecté, il peut être obtenu que
2021PAT00060WO le câble 32 crée un champ électromagnétique alternatif autour d'elle, mais rayonne relativement peu. Ce câble 32 fonctionne comme une antenne à ondes progressives dans un « mode couplé », afin d’avoir donc un bon contrôle sur la portée du câble 32.
[0063] Dans l’exemple de la Fig 2, un dispositif d'amortissement d'ondes de surface 330 est disposé sur la circonférence extérieure du conducteur enveloppe 316, à distance de la deuxième extrémité 322, en un point entre les deux extrémités 318 et 322. Ce dispositif est formé, dans l'exemple illustré, d'une pluralité d'anneaux de ferrite 332, 334, 336 et 338, qui entourent à chaque fois la circonférence extérieure du conducteur enveloppe 316.
[0064] Les anneaux de ferrite 332 à 338 sont disposés à distance les uns des autres vus dans la direction longitudinale de la structure conductrice 312 et effectuent avantageusement un amortissement des ondes progressives mentionnées, qui remontent à partir de la deuxième extrémité 322 de la structure conductrice 312, lorsque ces ondes arrivent à l’emplacement du dispositif d’amortissement 330.
[0065] Le dispositif d'amortissement 330 formé des anneaux de ferrite 332 à 338 ou de leur emplacement d’agencement dans le parcours de la structure conductrice coaxiale 312 divise la longueur totale de la structure conductrice 312 en une section conductrice de signal 340 et une section rayonnante 342, dans laquelle pendant le fonctionnement du câble 32, la section 340 est utilisée pour conduire le signal d'antenne émanant de ou vers la première extrémité 318, et la section 342 est utilisée pour transmettre des informations et/ ou de l'énergie émanant du câble 32 ou vers le câble 32.
[0066] Le nombre d’anneaux de ferrite et les distances individuelles entre les anneaux de ferrite peuvent être adaptés au cas d'utilisation respectif ou aux paramètres de fonctionnement du câble 32.
[0067] On peut également prévoir qu'au moins un anneau de ferrite, dans le cas d'une pluralité d’anneaux de ferrite, de préférence au moins le « premier » anneau de ferrite, le plus proche de la deuxième extrémité 322, c'est-à-dire l'anneau de ferrite 332 dans l’exemple illustré, est agencé de telle sorte qu'il puisse se déplacer le long de la structure conductrice 312.
2021PAT00060WO [0068] Par conséquent, les propriétés du dispositif d'amortissement ainsi formé peuvent être influencées ou adaptées au cas d'utilisation réel.
[0069] En alternative ou en complément des bagues de ferrite 332 à 338, le dispositif d’amortissement 330 peut, en dérogation à l’exemple illustré, comporter également différents composants d’amortissement, comme par exemple une structure de réseau électrique constitué de composants capacitifs et/ou éléments inductifs et/ou résistifs, qui est disposé en un point pertinent du parcours de la structure conductrice 312 et relié des deux côtés aux sections 340, 342 de la structure conductrice 312 allant à la première extrémité 318 et à la deuxième extrémité 322. [0070] Un composant principal de câble 32 est formé par la structure conductrice coaxiale 312, qui peut être un câble souple ou semi-rigide, ou encore une structure rigide, qui présente une « extrémité ouverte » ou le prolongement conducteur interne 324 mentionné.
[0071] Dans la zone de l'extension de conducteur interne 324, un conducteur enveloppe 316 formant un blindage est supprimé dans une certaine mesure dans la zone restante de la structure conductrice, de sorte qu'une antenne dipôle est créée, dont un bras est formé par l’extension de conducteur intérieur 324 et dont l’autre branche est formée par le conducteur enveloppe 316. D’autres modes de réalisation du couplage capacitif non illustrés ici existent. [0072] Le dispositif d'amortissement d'ondes de surface 330 formé ici par un ou plusieurs anneaux de ferrite limite la longueur effective d’antenne pour l’émission/réception à la section 342.
[0073] Outre un réglage de cette longueur d'antenne, la position du dispositif d’amortissement 330, ici la position du premier anneau de ferrite 332 notamment, influence également les propriétés du dispositif d'amortissement 330 et donc les propriétés des ondes progressives de retour.
[0074] Il est généralement avantageux en ce qui concerne la génération souhaitée d'ondes progressives de retour si l'extension de conducteur interne 324 a une longueur
2021PAT00060WO qui, représente au moins approximativement un quart de longueur d'onde du signal d’antenne concerné.
[0075] Pour une géométrie appropriée du câble 32 et un mode de fonctionnement correspondant, il peut être obtenu que la majorité d'un signal d'émission migre le long de la "section émetteur/récepteur de signal” 342 en tant que courant de gaine, et que comparativement peu d’énergie haute fréquence est rayonné (« mode couplé »).
[0076] La longueur de l'extension de conducteur interne 324 peut être choisie de telle manière qu’une impédance souhaitée soit définie en combinaison avec la position du premier anneau de ferrite 332pour obtenir un affaiblissement de réflexion du câble 32 aussi élevé que possible.
[0077] La longueur du câble 32 et les longueurs de ses sections individuelles mentionnées peuvent être prévues de telle sorte qu'elles soient adaptées au cas d'utilisation
[0078] En résumé, la structure, la fonctionnalité et les avantages du câble 32 peuvent être décrits comme suit :
Un composant principal de câble 32 est formé par la structure conductrice coaxiale 312, qui peut être un câble souple ou semi-rigide, ou encore une structure rigide, qui présente une « extrémité ouverte » ou le prolongement conducteur interne 324 mentionné.
Dans la zone de l'extension de conducteur interne 324, un conducteur enveloppe 316 formant un blindage est supprimé dans une certaine mesure dans la zone restante de la structure conductrice, de sorte qu'une antenne dipôle est créée, dont un bras est formé par l’extension de conducteur intérieur 324 et dont l’autre branche est formée par le conducteur enveloppe 316.
Le dispositif d'amortissement d'ondes de surface 330 formé ici par un ou plusieurs anneaux de ferrite limite la longueur effective d’antenne pour l’émission/réception à la section 342.
Outre un réglage de cette longueur d'antenne, la position du dispositif d’amortissement 330, ici la position du premier anneau de ferrite 332 notamment,
2021PAT00060WO influence également les propriétés du dispositif d'amortissement 330 et donc les propriétés des ondes progressives de retour.
Il est nécessaire pour la génération souhaitée d'ondes progressives de retour que l'extension de conducteur interne 324 a une longueur qui, représente au moins approximativement un quart de longueur d’onde du signal d’antenne concerné.
Pour une géométrie appropriée du câble 32 et un mode de fonctionnement correspondant, il peut être obtenu que la majorité d'un signal d'émission migre le long de la "section émetteur/récepteur de signal" 342 en tant que courant de gaine, et que comparativement peu d'énergie haute fréquence est rayonné (« mode couplé »).
La longueur de l'extension de conducteur interne 324 peut être choisie de telle manière qu’une impédance souhaitée soit définie en combinaison avec la position du premier anneau de ferrite 33 2pour obtenir un affaiblissement de réflexion du câble 32 aussi élevé que possible.
[0079] Ici, 11 est la longueur de la section conductrice de signal 340, 12 est la longueur du dispositif d'amortissement d'ondes de surface 330, 13 est la longueur de la section émetteur/récepteur de signal 342 et 14 est la longueur de l'extension de conducteur interne.
[0080] La distance dl désigne une distance entre les anneaux de ferrite 332 et 334. Cette distance dl est par exemple comprise entre 5 et 20 mm.
[0081] Le conducteur enveloppe 316 de la structure conductrice coaxiale 312 présente au moins une ouverture, cette ouverture est dessinée en pointillés à titre d'exemple et repérée par 339. La distance de l'ouverture 339 du dispositif d'amortissement 330 est marquée par d2 se situe dans la plage de 1 à 5 m. Cependant, une pluralité d'ouvertures 339 peuvent également être disposées de manière répartie sur la longueur de la section émetteur/récepteur de signal 342 avec un espacement mutuel compris entre 0,1 et 5 fois la longueur d'onde du signal.
[0082] La Fig 3 présente une vue en perspective de l’implantation du système de lecture 3 dans un moyen de transport 2 de type véhicule automobile.
2021PAT00060WO [0083] Le véhicule automobile 2 est ici représentée par un volume transparent représentant la caisse habillée équipée fermée ce qui correspondant au véhicule complet à laquelle les essieux et le groupe motopropulseur ont été retirés. Cependant, on visualise sur ce véhicule 2, quatre cavités notées 21a-l, 21a-2, 2 lb-1 et 21b-2 aptes à accueillir chacun un ensemble monté du véhicule. L’ensemble monté comprend ici des dispositifs radiofréquences de type étiquettes RFID et capteur TMS au niveau de l’enveloppe pneumatique.
[0084] Ce véhicule 2 comprend aussi le système de lecture 3 permettant la communication avec les dispositifs radiofréquences des ensembles montés. Ce système de lecture 3 comprend un premier dispositif d’émission et de lecture de signaux électriques 31 implanté dans le véhicule 2 au niveau du tablier, qui est une paroi principalement verticale par rapport au sol où se déplace le véhicule délimitant le compartiment moteur du véhicule situé ici à l’avant du véhicule 2 de l’habitacle passager. Ce dispositif 3& comprend donc l’émetteur de signaux électriques mais aussi le démodulateur de signal électrique.
[0085] A partir de ce dispositif 31 partent deux câbles de communication bidirectionnelle 32a et 32b vers respectivement les côtés gauche et droit du véhicule 2. Ces câbles de communications sont des câbles à ondes progressives décrit dans la Fig 2 et sont montés sur le dispositif 31 afin de constituer une liaison galvanique. Chaque câble 32a, 32b chemine au travers de la structure du véhicule 2 afin d’atteindre la proximité d’au moins une cavité d’accueil des ensembles montés. Chaque câble comprend une partie transmission de signal au départ du dispositif 31 puis devient rayonnant.
[0086] En fait, comme illustré dans la fig 3, chaque câble 32a, 32b atteint la proximité de deux cavités d’accueil des ensembles montés correspondant chacune à l’essieu avant et l’essieu arrière du véhicule 2. Au niveau de la première cavité 21a-l, le câble 32a présente une partie continue 32a- 1 qui est continue située au niveau du passage de roue, décrivant un secteur angulaire autour de l’axe de l’essieu avant de 120 degrés. Cette partie 32a- 1 du câble de communication 32a est situé dans la zone de communication des dispositifs radiofréquences de l’ensemble monté devant être accueillis dans la cavité 21a-
2021PAT00060WO 1. Ainsi cette partie du câble de communication 32a communiquera avec les dispositifs radiofréquences de l’ensemble monté présent dans la cavité d’accueil 21a-l.
[0087] Cependant, le même câble 32a s’étend ensuite en direction de la seconde cavité d’accueil 21a-2 située sur le côté gauche du véhicule 2 au niveau de l’essieu arrière. Au niveau de cette cavité 21a-2, le câble 32a présente une seconde partie continue 32a-2 rayonnante située dans la zone de communication des dispositifs radiofréquences de l’ensemble monté devant être accueilli dans la cavité 21a-2. La seconde partie continue et rayonnante 32a-2 s’étend angulairement autour de l’axe de rotation due l’essieu arrière sur un secteur angulaire de 90 degrés. En effet, l’essieu arrière n’est pas ici directionnelle par conséquent l’ensemble monté bouge peu angulairement au cours de la phase de roulage. Par conséquent, la communication radiofréquence entre la partie continue et rayonnante 32a-2 du câble de communication bidirectionnelle 32a est facilité par rapport à celle de la partie 32a- 1 ou l’essieu est directionnel engendrant un mouvement angulaire de l’ensemble monté en virage par exemple. Ces deux parties 32a-l et 32a-2 continues et rayonnantes sont disjointes et ne permettent de communiquer chacun qu’avec un ensemble monté . Cependant, dans le cas d’un essieu à roues jumelées comme dans le cadre d’un véhicule utilitaire en mode traction, la partie continue 32a-2 située à proximité de la cavité 21a-2 permettraient de communiquer avec les divers ensembles montés jumelés, situés sur le même essieu et du même côté du véhicule 2.
[0088] De façon analogue, du fait de la symétrie du véhicule automobile 2, le câble de communication 32b comprend une partie rayonnante présentant deux parties continues disjointes communiquant chacune avec un ensemble monté situé respectivement sur l’essieu avant et l’essieu arrière. La longueur totale du câble de communication bidirectionnelle 32a et 32b n’excède pas ici la longueur de 5 mètres. La longueur de la partie continue et rayonnante 32a-l, 32a-2, 32b-l et 32b-2 est supérieure à 50 centimètres, correspondant au quart du développement d’une enveloppe pneumatique pour véhicule particulier. Cette longueur est au-delà de l’unité de longueur du câble pour une communication radiofréquence en UHL à 920 MHz ou 2.4 GHz.
[0089] La Lig 4 représente une vue de détail d’une enveloppe pneumatique qui constitue la partie déformable 12 d’un ensemble mobile 1 que représente l’ensemble monté
2021PAT00060WO constitué d’une enveloppe pneumatique dans un état monté gonflé sur jante. La jante représente la partie indéformable de l’ensemble mobile Le schéma se focalise au niveau du bourrelet 84 de l’enveloppe pneumatique. Cette figure illustre le positionnement d’un transpondeur radiofréquence 100 de type étiquette RFID dans la zone extérieure de l’enveloppe pneumatique par rapport à la nappe carcasse 87.
[0090] Le bourrelet 84 est constitué par la tringle 85 autour de laquelle s’enroule la nappe carcasse 87 avec une partie repliée 88 située dans la zone extérieure de l’enveloppe pneumatique. La partie repliée 88 de la nappe carcasse 87 se termine par un bord libre 881. Une masse de gomme 91 nommée bourrage tringle est située radialement extérieurement et de façon adjacente à la tringle 85. Elle présente un bord libre radialement extérieur 911 prenant appui sur une face de la nappe carcasse 87 (plus précisément sur le calandrage extérieur de la nappe carcasse, il n’y a pas de contact direct entre les câblés de la nappe carcasse et le transpondeur radiofréquence 100). Une deuxième masse de gomme 92 nommée « bourrage de renfort » lui est adjacente. Elle possède deux bords libres. Le premier bord libre 921 est situé radialement intérieurement et prend appui sur la partie retournée 88 de la nappe carcasse. L’autre bord libre 922 est situé radialement extérieurement et se termine sur la face de la nappe de la nappe carcasse 87. Enfin le flanc 83 recouvre à la fois le bourrage de renfort 92 et la nappe carcasse 87. Le flanc possède un bord libre 831 situé radialement intérieurement et se terminant sur la partie retournée 88 de la nappe carcasse.
[0091] Sur la zone intérieure de l’enveloppe pneumatique, se trouve la gomme intérieure étanche 90 qui est adjacente à la nappe carcasse 87 dans cette configuration. Elle se termine par un bord libre 901 adjacent à la nappe carcasse 87. Enfin un protecteur talon 93 vient protéger la nappe carcasse 87 et les extrémités radialement intérieures 901, 921 et 831 respectivement de la gomme intérieure étanche 90, de la gomme de bourrage renfort 92 et du flanc 83. La face extérieure de ce protecteur talon 93 est apte à être en contact direct avec le crochet de jante lors du montage de l’enveloppe pneumatique sur la roue. Ce protecteur talon 93 présente deux bords libres radialement extérieurs. Le premier bord libre 931 est situé dans la zone intérieure de l’enveloppe pneumatique 1. Le second bord libre 932 est situé dans la zone extérieure de l’enveloppe pneumatique 1.
2021PAT00060WO [0092] Le bourrelet 84 de cette enveloppe pneumatique est équipé de deux étiquettes RFID 100 et lOObis situés dans la zone extérieure de l’enveloppe pneumatique. Le premier transpondeur radiofréquence 100 étant préalablement encapsulé dans une gomme d’enrobage isolante électriquement est positionné sur la face extérieure du bourrage tringle 91. Il est positionné à une distance de 20 millimètres du bord libre 881 de la partie retournée 88 de la nappe carcasse qui constitue une singularité mécanique. Ce positionnement assure une zone de stabilité mécanique pour l’organe électronique 100 qui est bénéfique à son endurance mécanique. De plus, son enfouissement au sein même de la structure de l’enveloppe mécanique lui assure une bonne protection aux agressions mécaniques en provenance de l’extérieur du pneumatique.
[0093] Le deuxième transpondeur radiofréquence lOObis étant préalablement encapsulé dans une gomme d’enrobage isolante électriquement compatible ou similaire avec le matériau du flanc 83 est positionné sur la face extérieure du flanc. La similarité de matériau entre le flanc 83 et la gomme d’enrobage assure une mise en place au sein et à la périphérie du flanc 83 de l’étiquette RFID lOObis au cours du procédé de cuisson. L’étiquette RFID lOObis est simplement posé sur la face extérieure à cru du flanc 83 au cours de la confection de l’enveloppe pneumatique. La mise sous pression de l’ébauche cru dans le moule de cuisson assure le positionnement de l’étiquette RFID lOObis à l’état cuit tel que représenté. Ce transpondeur RFID lOObis est situé loin de tout bord libre d’un constituant caoutchouteux de l’enveloppe pneumatique. En particulier il est éloigné du bord libre 932 du protecteur talon, du bord libre 881 de la nappe carcasse et des bords libres 911 et 922 des gommes de bourrage. Son positionnement en partie haute du bourrelet assure une performance de communication accrue avec un lecteur radiofréquence externe.
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Claims

REVENDICATIONS
1. Moyen de transport (2) équipé d’au moins un ensemble mobile (1) apte à assurer le mouvement relatif du moyen de transport par rapport à un autre système mécanique, constitué d’une partie déformable (12) mise en mouvement autour d’au moins un axe de rotation (102, 102a, 102b) par un ensemble non déformable (lia, 11b), le mouvement libre du au moins un ensemble mobile (1) s’effectuant dans un plan majoritairement bidimensionnel dans un repère associé à le au moins un ensemble mobile, la partie déformable (12) de G au moins un ensemble mobile (1) définissant un plan médian (101) qui est perpendiculaire à l’ensemble des au moins un axe de rotation(102, 102a, 102b), le au moins un ensemble mobile (1) , préférentiellement la partie déformable (12), étant équipé d’un transpondeur radiofréquence (100, 100bis) comprenant un système de lecture (3) de transpondeur radiofréquence, le système de lecture (3) comprenant :
- Un générateur de signaux électriques (31) émettant à une fréquence F0 comprise dans la bande des Ultra Hautes Fréquences, couplé à un démodulateur (31) de signaux électriques adapté à une bande de fréquences autour de F0, monté sur le moyen de transport ;
Au moins un câble de communication bidirectionnelle (32) comprenant une âme conductrice (314) recouvert d’un matériau diélectrique, lui-même recouvert d’un ensemble conducteur (316), étant en partie souple, ayant une extrémité (318) connectée galvaniquement au générateur de signaux (31) dont la longueur lo est divisée selon une métrique dont l’unité est une longueur d’onde définie par la fréquence F0 ;
Le au moins un câble (32), étant fixé solidairement sur le moyen de transport (2) extérieurement à le au moins un ensemble mobile (1), comprenant une partie rayonnante (342),
Caractérisé en ce que l’abscisse curviligne d’une première partie continue (32a-l, 32b- 1) de la partie rayonnante (342) du au moins un câble (32) est au moins supérieure à une unité de longueur du câble, en ce que la distance de la projection orthogonale P de la première partie continue (32a-l, 32b-l) de la partie rayonnante du au moins un câble (32)
2021PAT00060WO sur un plan de la partie déformable (12) situé entre deux axes de rotation (l ia, 11b) contigus et co linéaire à ces deux axes de rotation (l ia, 11b) et/ou la distance de la projection radiale R de la première partie continue (32a-l, 32b-l) de la partie rayonnante du au moins un câble sur un cylindre (104), d’axe de révolution coaxial à l’axe de rotation (102, 102a, 102b) de G au moins un des ensembles non déformables (1 la, 1 lb), circonscrit à la partie déformable (12) en contact avec l’au moins un des ensembles non déformables (l ia, 11b) est inférieure ou égale à 1 mètre, préférentiellement inférieure ou égale à 0,5 mètre, et en ce que la distance de la projection axiale A, selon la direction de l’ensemble des au moins un axe de rotation (102, 102a, 102b), de la première partie continue (32a- 1, 32b- 1) de la partie rayonnante du au moins un câble sur le plan médian (101) de la partie déformable (12) du au moins un ensemble mobile (1) est inférieure à 2 mètres, préférentiellement inférieure ou égale à 1 mètre, très préférentiellement inférieure ou égale à 0,5 mètre.
2. Moyen de transport selon la revendication 1 dans lequel la partie rayonnante du au moins un câble(32) comprenant au moins une seconde partie continue (32a-2, 32b-2) disjointe de la première partie continue (32a-l, 32b-l), l’abscisse curviligne de la au moins une seconde partie continue (32a-2, 32b-2) est au moins supérieure à une unité de longueur du câble, la distance de la projection orthogonale P de la au moins une seconde partie continue (32a-2, 32b-2) de la partie rayonnante du au moins un câble sur un plan de la partie déformable (12) d’au moins un second ensemble mobile (1) situé entre deux axes de rotation contigus (102a, 102b) et co linéaire à ces deux axes de rotation (102a, 102b) et/ou la distance de la projection radiale R de la au moins une seconde partie continue (32a-2, 32b-2) de la partie rayonnante du au moins un câble sur un cylindre, d’axe de révolution coaxial à l’axe de rotation (102, 102a, 102b) de l’au moins un des ensembles non déformables (l ia, 11b) du au moins un second ensemble mobile (1) , circonscrit à la partie déformable (12) en contact avec le au moins un des ensembles non déformables (l ia, 11b) du au moins un second ensemble mobile (1) est inférieure ou égale à 1 mètre, préférentiellement inférieure à 0,5 mètre et la distance de la projection axiale A, selon la direction de l’ensemble des au moins un axe de rotation (102, 102a,
2021PAT00060WO 102b) du au moins un second ensemble mobile (1), de la au moins une seconde partie continue (32a-2, 32b-2) de la partie rayonnante du au moins un câble sur le plan médian (101) de la partie déformable (12) du au moins un second ensemble mobile (1) est inférieure à 2 mètres, préférentiellement inférieure à 1 mètre, très préférentiellement inférieure à 0,5 mètre.
3. Moyen de transport selon l’une quelconque des revendications précédentes dans lequel le au moins un câble (32) est équipé à son extrémité libre (322) d’un conducteur (324) connecté à l’âme conductrice (314) recouvert d’un second matériau diélectrique, lui-même recouvert en partie par l’ensemble conducteur (316) dont la longueur du connecteur (324) est adaptée à la bande de fréquences du système de lecture pour la performance de couplage capacitif.
4. Moyen de transport selon la revendication 3 dans lequel, dans la partie rayonnante (342) du câble (32), l’ensemble conducteur (316) est recouvert d’un second ensemble conducteur qui est relié à la masse.
5. Moyen de transport selon l’une des revendications 1 à 4 dans lequel, une antenne radiofréquence du transpondeur radiofréquence (100, 100bis) comprenant au moins un brin fïlaire définissant un premier axe longitudinal, et la première (32a- 1, 32b- 1) et/ou la au moins une seconde (32a-2, 32b-2) partie continue de la partie rayonnante du au moins un câble (32) définissant une droite médiane, l’angle formé par les vecteurs directeurs du premier axe longitudinal et de la droite médiane est inférieur à 30 degrés, préférentiellement inférieure à 10 degrés sur au moins une partie du parcours fermé décrit par au moins un ensemble mobile (1).
6. Moyen de transport selon la revendication 5 dans lequel le transpondeur radiofréquence est une étiquette RFID (100, lOObis).
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7. Moyen de transport selon Tune des revendications 1 à 6 dans lequel le moyen de transport (2) est compris dans le groupe comprenant un véhicule terrestre à chenille, un véhicule terrestre à bandage déformable et élastique, un convoyeur à bande transporteuse.
8. Moyen de transport selon l’une des revendications 1 à 7 dans lequel la partie déformable (12) de l’ensemble mobile (1) est compris dans le groupe comprenant un bandage déformable et élastique, une bande transporteuse en mélange élastomère et une chenille en mélange élastomère.
9. Moyen de transport selon l’une des revendications 1 à 8 dans lequel, l’ensemble mobile décrit un mouvement de rotation autour d’un unique axe de rotation (102), la partie continue du au moins un câble décrit un secteur angulaire autour de l’unique axe de rotation (102) au moins supérieur à 30 degrés, préférentiellement supérieure à 60 degrés, très préférentiellement supérieure à 120 degrés.
10. Moyen de transport selon la revendication 9 dans lequel, la partie continue de la partie rayonnante du au moins un câble est fixée sur la au moins une paroi délimitant la cavité (21a-l, 21a-2, 2 lb-1 , 21b-2) du moyen de transport (2) accueillant l’ensemble mobile.
11. Moyen de transport selon l’une des revendications 9 et 10 dans lequel, la première (32a-l, 32B-1) et/ou la au moins une seconde (32a-2, 32b-2) partie continue de la partie rayonnante du au moins un câble s’étend à une distance radiale constante de l’unique axe de rotation (102) de l’ensemble mobile.
12. Moyen de transport selon l’une des revendications 1 à 11 dans lequel le transpondeur radiofréquence (100, 100bis) émet par une fréquence sous porteuse.
13. Moyen de transport selon la revendication 12 dans lequel la fréquence sous porteuse du transpondeur radiofréquence comprend un nombre de transitons inférieur à 5,
2021PAT00060WO préférentiellement une seule transition sur la période unitaire de la fréquence sous porteuse.
14. Moyen de transport selon l’une des revendications 12 à 13 dans lequel la fréquence sous porteuse du transpondeur radiofréquence comprend une période unitaire inférieure à 1 OLLS, préférentiellement inférieure à 8 LIS.
2021PAT00060WO
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19518806A1 (de) * 1995-05-26 1996-11-28 Duerrwaechter E Dr Doduco Einrichtung an Fahrzeugen zum Überwachen des Luftdrucks in dessen Reifen
EP1004461A2 (fr) * 1998-11-27 2000-05-31 Pacific Industrial Co., Ltd. Récepteur de contrôleur de la pression des pneus
WO2007127220A2 (fr) * 2006-04-25 2007-11-08 Bridgestone Firestone North American Tire, Llc Article elastomere comprenant un systeme de microcapteurs et nanocapteurs sans fil
US20160197408A1 (en) 2013-09-26 2016-07-07 Dieter Kilian Antenna for short-range applications and use of an antenna of this type
US20210021015A1 (en) 2019-07-19 2021-01-21 The Goodyear Tire & Rubber Company Reader system for tire with an integrated rfid and tpms sensor

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19518806A1 (de) * 1995-05-26 1996-11-28 Duerrwaechter E Dr Doduco Einrichtung an Fahrzeugen zum Überwachen des Luftdrucks in dessen Reifen
EP1004461A2 (fr) * 1998-11-27 2000-05-31 Pacific Industrial Co., Ltd. Récepteur de contrôleur de la pression des pneus
WO2007127220A2 (fr) * 2006-04-25 2007-11-08 Bridgestone Firestone North American Tire, Llc Article elastomere comprenant un systeme de microcapteurs et nanocapteurs sans fil
US20160197408A1 (en) 2013-09-26 2016-07-07 Dieter Kilian Antenna for short-range applications and use of an antenna of this type
US20210021015A1 (en) 2019-07-19 2021-01-21 The Goodyear Tire & Rubber Company Reader system for tire with an integrated rfid and tpms sensor

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