La présente invention concerne un procédé de localisation de la position des roues d'un véhicule et un procédé de détection de la position d'une roue sur un véhicule.

On connaît des systèmes pour surveiller en permanence la pression des pneus d'un véhicule. Dans ces systèmes, les pneus sont équipés de capteurs de pression qui transmettent par voie radiofréquence les mesures de pression à une unité centrale disposée dans le véhicule via un récepteur monté sur le châssis du véhicule. Ces informations de pression sont traitées par l'unité centrale pour affichage sur le tableau de bord du véhicule ou pour l'émission d'un signal d'alarme à destination du conducteur du véhicule. Lors de la transmission des mesures de pression, chaque capteur transmet également un code ou identifiant permettant de l'identifier.

Pour qu'un tel système fonctionne correctement, il faut que l'unité centrale soit en mesure de déterminer à quelle roue correspond l'information de pression reçue.

Pour cela, dans certains systèmes, le récepteur est équipé de quatre antennes de réception, une pour chaque roue, disposées sur le châssis de la voiture à proximité de chacune des roues. Les antennes sont reliées au récepteur par des câbles électriques. Chaque antenne est associée à une position de roue (avant gauche, avant droit, arrière gauche, arrière droit). La localisation du capteur d'une roue se fait alors en déterminant, pour chaque antenne, le signal le plus puissant capté par cette antenne, lequel signal correspond au signal émis par le capteur de la roue la plus proche de cette antenne. Ces systèmes ont pour principal inconvénient de nécessiter pour chaque roue une antenne et un câble coaxial pour relier l'antenne au récepteur, ce qui représente à la fois des difficultés de montage et un coût élevé du système.

On connaît par ailleurs des systèmes comprenant un nombre plus réduit d'antennes. Le document FR 2 774 178 divulgue un procédé de localisation de la position des roues sur un véhicule. Les roues sont équipées chacune d'un capteur émettant un signal de détection représentatif de la roue correspondante. Le véhicule est quant à lui équipé d'un organe de traitement du signal de détection. L'organe de traitement est équipé d'une antenne pour recevoir le signal de détection émis par chaque antenne. Le procédé décrit dans ce document consiste à déterminer, pour chaque roue, une signature d'un signal de détection émis par le capteur de cette roue et à mémoriser ensuite cette signature et la position correspondante de la roue sur le véhicule dans l'organe de traitement. La reconnaissance de la position (ou de localisation) d'une roue sur le véhicule est obtenue en analysant la signature d'un signal de détection et en comparant cette signature aux signatures mémorisées dans l'organe de traitement.

Dans ce procédé, le signal permettant de déterminer la signature est reçu par une antenne unique. L'intensité du signal reçu par l'antenne varie non seulement en fonction de la position du capteur qui a émis le signal mais également en fonction de nombreux autres critères tels que la température du capteur, le niveau de batterie du capteur, les tolérances de la puissance émise... Ces critères peuvent entraîner une variation de puissance de plusieurs décibels (de l'ordre de 6 à 8 dB par exemple) au niveau du signal reçu par l'antenne et induirent en conséquence des erreurs dans la reconnaissance de la position des roues.

De plus, la comparaison entre la signature extraite et les signatures mémorisées est relativement complexe à mettre en œuvre puisqu'il s'agit de déterminer la corrélation entre une signature extraite d'un signal de détection et des signatures mémorisées extraites de signaux de détection qui n'ont pas forcément été émis à la même position angulaire de la roue.

Un but de l'invention est de pallier tout ou une partie des inconvénients précités. A cet effet, la présente invention a pour objet un procédé de localisation de la position des roues d'un véhicule, chaque roue étant équipée d'un capteur apte à émettre un signal de localisation et le véhicule étant équipé d'un récepteur apte à recevoir les signaux de localisation émis par les capteurs, ledit procédé comportant l'étape de déterminer une signature du signal de localisation émis par le capteur de chaque roue en fonction de la position de ladite roue sur le véhicule, et l'étape de mémoriser dans ledit récepteur ladite signature et la position correspondante de chaque roue sur le véhicule.

Selon l'invention, le récepteur étant muni d'au moins deux antennes, dites première et seconde antennes, la signature du signal de localisation émis par le capteur de chaque roue est déterminée à partir de la différence de puissance entre la puissance du signal reçu par la première antenne et la puissance du signal reçu par la deuxième antenne.

La signature est ainsi basée sur une mesure différentielle de puissance, ce qui permet de s'affranchir notamment des effets de température, de batterie et de tolérance précités.

Selon un mode de réalisation particulier, lesdites première et seconde antennes sont des antennes ayant des propriétés électromagnétiques différentes, la première antenne ayant par exemple une polarisation horizontale et la deuxième antenne ayant une polarisation verticale. Selon un autre mode de réalisation, on peut également utiliser des antennes distantes l'une de l'autre. D'une manière plus générale, on utilise des antennes permettant d'obtenir une différence de puissance significative entre les signaux reçus par les deux antennes.

Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, la signature du signal d'identification émis par le capteur d'une roue est déterminée par les étapes suivantes :

• mesurer, à M instants de mesure, la puissance du signal reçu par la première antenne et la puissance du signal reçu par la deuxième antenne, • déterminer, pour chaque instant de mesure, une valeur, dite valeur de différence, représentative de la différence entre la puissance du signal reçu par la première antenne et la puissance du signal reçu par la deuxième antenne, et

· effectuer une analyse statistique des M valeurs de différence par rapport à N valeurs seuil prédéterminées, N étant un entier supérieur ou égal à 1 , de manière à définir, pour chacune des N valeurs seuil, une valeur dite statistique représentative du nombre de valeurs de différence supérieures ou égales à ladite valeur seuil ou représentative du nombre de valeurs de différence inférieures ou égales à ladite valeur seuil.

Les valeurs statistiques associées aux N valeurs seuils forment ainsi une signature du signal de localisation émis par le capteur de la roue.

En pratique, la puissance du signal reçu par une antenne est mesurée au niveau du récepteur par un dispositif d'indication de puissance de type RSSI (pour Receiver Signal Strength Indicator en langue anglaise) connu en soi ou tout autre moyen similaire.

Selon un mode de réalisation particulier, l'analyse statistique consiste à déterminer, pour chacune des N valeurs seuil, le pourcentage de valeurs de différence supérieures ou égales à ladite valeur seuil. Plus le nombre de valeurs seuil N est élevé, plus la signature du signal émis par le capteur est précise. De la même façon, plus le nombre M de mesures de puissance reçu par la première et la deuxième antenne est élevé, plus la signature du signal émis par le capteur est précise.

Selon un mode de réalisation particulier, pour un véhicule à quatre roues équipées de capteur, le nombre N de valeurs seuil est de préférence au moins égal à 3.

Selon un mode de réalisation particulier, le signal de localisation émis par le capteur d'une roue comprend une pluralité de trames, réparties ou non en une ou plusieurs salves, et au moins une valeur de différence entre la puissance reçue par la première antenne et la puissance reçue par la deuxième antenne est déterminée pendant chacune de ces trames.

Avantageusement, le nombre de mesures de puissance par trame dépend de la vitesse de la roue et augmente au fur et à mesure que la vitesse de la roue augmente.

Ce procédé de localisation de la position des roues est équivalent à un procédé d'apprentissage au terme duquel des signatures et les positions de roue sur le véhicule correspondantes sont mémorisées dans le récepteur.

L'invention concerne également un procédé de détection de la position d'une roue sur un véhicule, chaque roue du véhicule étant équipée d'un capteur apte à émettre un signal de localisation et le véhicule étant équipé d'un récepteur apte à recevoir les signaux de localisation émis par les capteurs, une signature du signal de localisation de chaque capteur étant préalablement déterminée et mémorisée dans ledit récepteur, comprenant une étape de détermination de la signature d'un signal de localisation reçu par le récepteur et une étape de comparaison de ladite signature aux signatures mémorisées de manière à déterminer la position de la roue correspondant audit signal reçu. Selon l'invention, le récepteur étant muni d'au moins deux antennes, dites première et seconde antennes, ladite signature est déterminée à partir de la différence de puissance entre la puissance du signal reçu par la première antenne et la puissance du signal reçu par la deuxième antenne. Les valeurs de différence de puissance sont ensuite répertoriées par rapport à des valeurs seuil prédéterminées N.

L'invention concerne également un dispositif de localisation pour la mise en œuvre du procédé de localisation et détection de la position des roues d'un véhicule tel que définis précédemment. Le dispositif comporte un récepteur, au moins des première et seconde antennes, un commutateur à au moins deux voies d'entrée isolées l'une de l'autre et monté de telle sorte que le récepteur est connecté à l'une ou à l'autre desdites première et seconde antennes, une unité de calcul pour déterminer la signature et une unité de commande pour la commande dudit commutateur et de ladite unité de calcul.

L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, détails, caractéristiques et avantages apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative détaillée qui va suivre, en se référant aux figures jointes, parmi lesquelles :

• la figure 1 représente un véhicule permettant la mise en œuvre des procédés de l'invention ;

· la figure 2 représente un signal de localisation émis par le capteur d'une roue ; et

• la figure 3 représente un exemple de courbes illustrant les signatures basées sur une différence de puissance reçue entre la première et la deuxième antenne pour chacune des quatre roues d'un véhicule.

Le procédé de l'invention est destiné à être mis en œuvre sur un véhicule tel que représenté à la figure 1. Le véhicule 1 comprend des roues 2 équipées chacune d'un capteur 3 apte à émettre des signaux vers un récepteur 4 disposé sur le châssis du véhicule. Chaque capteur 3 émet classiquement des données représentatives de mesures effectuées par le capteur 3 sur la roue 2, par exemple des données de pression et/ou de température de la roue 2, et des données, dites données d'identification, permettant d'identifier le capteur 3.

Selon un mode de réalisation de l'invention, le récepteur 4 est équipé d'au moins deux antennes, une première antenne 5a et une deuxième antenne 5b ayant des propriétés électromagnétiques différentes, par exemple des polarisations différentes. La première antenne 5a est par exemple une antenne à polarisation horizontale et la deuxième antenne 5b est une antenne à polarisation verticale. Lesdites antennes 5a, 5b ayant des propriétés électromagnétiques différentes, elles peuvent être localisées au même endroit ou distantes. Ces deux antennes 5a, 5b sont destinées à recevoir les signaux émis par les capteurs 3 des roues 2. Ces deux antennes 5a, 5b ayant des propriétés électromagnétiques différentes, pour un même signal émis, le niveau de puissance du signal reçu par la première antenne 5a est différent du niveau de puissance du signal reçu par la deuxième antenne 5b. Pour chaque antenne 5a, 5b, cette différence de puissance varie en fonction de la position sur le véhicule 1 de la roue 2 qui émet le signal et varie également temporellement au fur et à mesure que les roues 2 tournent.

Selon l'invention, on propose d'utiliser cette variation des différences de puissance reçue entre les deux antennes 5a, 5b pour déterminer une signature pour chacune des roues 2.

Pour localiser la position des roues 2 sur le véhicule 1 , chaque capteur 3 de roue 2 émet un signal appelé signal de localisation. Ce signal peut être soit un signal spécifique comprenant des trames spécifiques pour la localisation, soit le signal habituel comprenant les données d'identification et les données de mesure. Ce signal, qu'il soit spécifique ou non, comporte au moins les données d'identification du capteur 3 pour que le récepteur 4 puisse identifier le capteur 3 ayant émis le signal de localisation. Les mesures de puissance sont effectuées pendant la réception de ces trames par le récepteur 4. De préférence, le signal de localisation ne comporte que des trames comportant les données d'identification du capteur 3 ce qui permet d'envoyer des trames de durée très courte. Ces trames sont émises par salves et permettent ainsi pour différentes positions angulaires de la roue 2, de déterminer la puissance du signal reçu par chacune des antennes 5a, 5b et obtenir une répartition statistique de ces mesures de puissance sur un tour de roue 2.

La figure 2 représente un exemple de signal de localisation émis par unité de temps t. Il comporte des trames T émises sous forme de salves S périodiques ou quasi- périodiques. Dans l'exemple de la figure 2, chaque salve S comporte trois trames T. Quand la roue tourne, les trois trames T de la première salve S sont émises à différentes positions angulaires de la roue 2. Ces trames sont alors reçues par chaque antenne 5a, 5b avec des niveaux de puissance différents. Les trois trames de la salve suivante, qui sont émises à des positions angulaires a priori différentes des trois premières trames, sont reçues par chaque antenne 5a, 5b avec encore d'autres niveaux de puissance. Pour un signal de localisation émis, les niveaux de puissance reçus sur chaque antenne 5a, 5b dépendent non seulement de la position angulaire de la roue 2 mais également de la position de la roue 2 sur le véhicule 1. On est alors en mesure de définir une signature propre pour chaque roue 2 à partir de la différence de puissance reçue par les deux antennes 5a, 5b.

Selon l'invention, on détermine donc, pour chaque roue 2, une signature du signal de localisation émis par le capteur 3 de cette roue 2 à partir de la différence de puissance entre la puissance du signal reçu par la première antenne 5a et la puissance du signal reçu par la deuxième antenne 5b. Selon un mode de réalisation particulier, la signature du signal d'identification émis par le capteur 3 de roue 2 est déterminée de la manière suivante :

a) on mesure, à M instants de mesure, la puissance du signal reçu par la première antenne 5a et la puissance du signal reçu par la deuxième antenne 5b,

b) on détermine ensuite, pour chaque instant de mesure, la différence entre la puissance du signal reçu par la première antenne 5a et la puissance du signal reçu par la deuxième antenne 5b de manière à obtenir M valeurs de différence, et

c) on effectue une analyse statistique des M valeurs de différence par rapport à N valeurs seuil prédéterminées, N étant un entier supérieur ou égal à 1 , de manière à définir, pour chacune des N valeurs seuil, une valeur dite statistique représentative du nombre de valeurs de différence supérieures ou égales à ladite valeur seuil ou représentative du nombre de valeurs de différence inférieures ou égales à ladite valeur seuil.

Le résultat de l'analyse statistique forme alors la signature du signal de localisation émis par le capteur 3 de roue 2. Une signature est ainsi déterminée pour chacun des capteurs 3 de roue 2 et mémorisée dans le récepteur avec la position correspondante de roue 2 sur le véhicule.

Les mesures de puissance du signal reçu par chaque antenne 5a, 5b sont effectuées pendant la réception des trames T par le récepteur 4. On peut effectuer plusieurs mesures par trame. Ce nombre de mesures par trame dépend de la vitesse du véhicule 1. En effet, lorsque le véhicule 1 est à l'arrêt, il n'est pas nécessaire d'effectuer un grand nombre de mesures par trame puisqu'elles seront toutes identiques. Lorsque le véhicule 1 est à l'arrêt, on effectue donc par exemple une seule mesure par trame. Par contre, lorsque le véhicule 1 roule, il est nécessaire d'effectuer plusieurs mesures par trame pour obtenir un assez grand nombre de mesures de puissance par tour de roue 2 afin de pouvoir caractériser la signature de la roue 2.

Une fois les mesures effectuées pour chacune des antennes 5a, 5b, on détermine ensuite, pour chaque instant de mesure, la différence entre la puissance du signal reçu par la première antenne 5a et la puissance du signal reçu par la deuxième antenne 5b.

On obtient alors des courbes telles qu'illustrées à la figure 3. Chaque courbe, c'est à dire la courbe A, B, C, D, est associée à une roue 2 du véhicule 1 , respectivement à la 1 ^ère , 2 ^ème , 2 ^ème et 4 ^ème roue et représente la variation temporelle , par unité de temps t ; de la différence de puissance Δ entre le signal reçu par la première antenne 5a et le signal reçu par la deuxième antenne 5b sur une période de mesure donnée F, par exemple ici sur un tour de roue 2. Chaque courbe A, B, C, D est constituée d'un grand nombre points représentatifs des valeurs de différence de puissance Δ afin que les résultats de l'analyse statistique à suivre soient suffisamment précis et suffisamment différents pour chacune des roues 2. A titre d'exemple, chaque courbe A, B, C, D comprend au moins les résultats de mesure pour une vingtaine de salves d'au moins 3 trames chacune.

Une analyse statistique par rapport à des seuils prédéterminés est ensuite réalisée sur chacune des courbes. Dans l'exemple illustré à la figure 3, les valeurs des points constituants chacune des courbes A, B, C, D sont comparées à trois valeurs de seuils S1 , S2 et S3, avec S1 <S2<S3. L'analyse consiste à comptabiliser, pour chacune des courbes A, B, C, D, le nombre de valeurs de différence Δ supérieures à chacun de ces seuils. Les résultats de cette étape de comptage pour les courbes A, B, C, D illustrées à la figure 3 sont présentés sous forme de pourcentage dans le tableau suivant :

Tableau 1

Les pourcentages contenus dans chaque colonne du Tableau 1 forment la signature du signal de localisation pour la roue 2 correspondante et sont mémorisés dans le récepteur 4.

Le nombre de seuils nécessaire à la mise en œuvre du procédé dépend notamment du nombre de roues 4 du véhicule 1. Il est au moins égal à 1 et est de préférence égal à 3 dans le cas d'un véhicule 1 à quatre roues 2.

Comme indiqué précédemment, les seuils ont des valeurs différentes. Selon un mode de réalisation avantageux, les seuils sont répartis régulièrement dans la plage de variation des valeurs de différence de puissance reçues par les deux antennes 5a et 5b. Par exemple, si D max est la valeur maximale de différence de puissance reçues par les deux antennes 5a et 5b, alors le seuil S1 est égal à , le seuil S2 est égal à

3 · D max

et le seuil S3 est égal à

Ce procédé de localisation des roues 2 sur le véhicule 1 , qui est un procédé d'apprentissage, est destiné à mettre en relation la signature d'un signal de localisation avec la position sur le véhicule 1 de la roue 2 correspondante. Il peut être mis en œuvre sur chaque véhicule ou pour chaque type de véhicule lors de phases de caractérisation. Ces phases de caractérisation peuvent se dérouler, par exemple lors du développement du véhicule chez le constructeur du véhicule. Une seule caractérisation par véhicule ou par type de véhicule est nécessaire. Le procédé de détection, quant à lui, est réalisé après la phase de caractérisation et à chaque démarrage du véhicule. Ceci afin de localiser les roues du véhicule et afin de détecter si le conducteur a changé la position des roues par exemple.

Pour réaliser cette détection ultérieure de la position d'une roue 2 sur le véhicule 1 , on détermine la signature du signal de localisation émis par le capteur 3 de cette roue 2 à partir des niveaux de puissance reçus par les deux antennes 5a et 5b et on compare ladite signature aux signatures mémorisées. La signature du signal de localisation émis par le capteur 3 de la roue est déterminée comme définie précédemment, à savoir en effectuant des mesures de puissance reçues sur chacune des antennes 5a, 5b, en déterminant la différence entre la puissance du signal reçu par la première antenne 5a et la puissance du signal reçu par la deuxième antenne 5b et en effectuant une analyse statistique sur ces valeurs de différence.

La durée de la période de mesure de puissance F du procédé de localisation (procédé d'apprentissage) est en général plus longue que celle du procédé de détection puisque la signature est formée d'un grand nombre de points afin d'être statistiquement représentative. La période de mesure du procédé de détection, quant à elle peut être plus courte car elle peut être constituée que d'une pluralité de périodes de mesures correspondant seulement à des portions des courbes A, B, C, D de la figure 3. Il est en effet pas nécessaire lors du procédé de détection de reconstituer les courbes A, B, C, D du procédé d'apprentissage, si un nombre plus réduit de mesures prises aléatoirement permettent de reconstituer les signatures pour chaque roue 2.

L'étape de comparaison consiste à comparer la signature déterminée à chacune des signatures mémorisées. On compare chacune des valeurs statistiques de la signature déterminée aux valeurs statistiques de la signature mémorisée. Un intervalle dit de latitude est avantageusement défini autour de chaque valeur statistique de la signature mémorisée, par exemple +1-5%, pour faire face au décalage dû à un nombre de mesures de puissance moindre de celui utilisé pendant le procédé de localisation (apprentissage). Si la valeur statique de la signature déterminée tombe dans l'intervalle de latitude de la valeur statistique correspondante de la signature mémorisée, on considère que les valeurs statistiques coïncident. Si toutes les valeurs statistiques de la signature déterminée coïncident avec les valeurs statistiques d'une signature mémorisée, on considère que ces deux signatures sont identiques.

Pour la mise en œuvre du procédé de localisation et de détection de la position des roues 2 sur le véhicule, les mesures de puissance sont réalisées instantanément ou quasi instantanément sur les deux antennes 5a et 5b. A cet effet et en référence à la figure 1 , le récepteur 4 comporte un commutateur 6 à deux voies d'entrée isolées l'une de l'autre et monté de telle sorte que le récepteur 4 est connecté à l'une ou à l'autre des antennes 5a et 5b, une unité de calcul 7 pour faire les mesures et déterminer les signatures et une unité de commande 8 pour la commande du commutateur et de l'unité de calcul 7. Lorsqu'une mesure de puissance est réalisée sur l'une des antennes 5a, l'unité de commande 8 commande le commutateur 6 pour connecter l'autre antenne 5b à l'unité de calcul 7 pour que cette dernière réalise immédiatement après une mesure de puissance sur l'autre antenne 5b.

Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et on peut y apporter des variantes de réalisation sans sortir du cadre de l'invention tel que défini dans les revendications.

En particulier, au lieu d'utiliser des antennes ayant des polarisations différentes, on peut utiliser ayant des formes différentes, par une première antenne en boucle qui est plus sensible au champ magnétique et une autre antenne en brin qui est plus sensible au champ électrique.

Au lieu d'utiliser des antennes ayant des propriétés électromagnétiques différentes, on peut également utiliser des antennes distantes, la distance entre les deux antennes étant de préférence un multiple prédéterminé de la longueur d'onde des signaux de localisation émis par les capteurs.

En particulier, on pourrait prévoir un récepteur avec un plus grand nombre d'antennes. On applique alors le procédé décrit précédemment pour tous les couples d'antennes possibles. On peut également prévoir un plus grand nombre de récepteurs, chaque récepteur étant raccordé à au moins deux antennes.