TITRE : Procédé de détection d’un changement de localisation des roues d’un véhicule automobile

Domaine technique

[0001] La présente demande brevet se rapporte à un procédé de détection d’un changement de localisation des roues d’un véhicule automobile, ce procédé ayant des applications notamment dans le domaine des équipements pour automobiles.

Technique antérieure

[0002] A des fins de sécurité, il est connu d’équiper un véhicule automobile d’un système de surveillance connu sous la dénomination « TPMS » (sigle anglais pour « Tyre Pressure Monitoring System », soit en français « Système de Surveillance de la Pression des Pneus »).

[0003] Un tel système de surveillance comporte généralement une unité centrale de calcul, des unités roue qui équipent chacune une roue associée du véhicule et un ensemble de communications en radiofréquence adapté pour assurer la communication entre chaque unité roue et l’unité centrale de calcul.

[0004] L’unité centrale comporte un calculateur électronique connu sou la dénomination « ECU » (sigle anglais pour « Electronic Control Unit »).

[0005] Chaque unité roue comprend un ensemble électronique de capteurs afin notamment de détecter une anomalie de la roue. Ces capteurs peuvent, par exemple, être un capteur de la pression de gonflage du pneumatique, de température et un capteur d'accélération de la roue.

[0006] De plus, chaque unité roue comporte une batterie et une mémoire.

[0007] L’ensemble de communications permet un échange bidirectionnel de messages, ou signaux, entre l’unité centrale, et/ou un terminal mobile, et chaque unité roue. Les messages comportent notamment des données représentatives des paramètres de fonctionnement de chaque roue et un code d’identification de chaque unité roue. [0008] La communication se fait selon un protocole de communication permettant un échange bidirectionnel de données à courte distance en utilisant des ondes radio ultra-haute fréquence ou « UHF », par exemple selon un protocole de communication du type Bluetooth®.

[0009] Il est essentiel de connaître la localisation de chaque unité roue sur les différentes roues du véhicule, pour exploiter les données transmises par les unités roue. Plus particulièrement, l’information de localisation est requise pour savoir quel seuil de pression recommandée il faut appliquer, suivant qu’il s’agisse d’une roue avant ou d’une roue arrière et aussi pour afficher les valeurs de pression actuelles à la roue associée.

[0010] La vérification de la localisation des unités roue par rapport à une localisation de roue dans le véhicule s’effectue généralement au début d’un nouveau cycle de roulage et requiert, suivant l’état de la technique actuel, des transmissions périodiques de messages synchronisés avec une position angulaire déterminée depuis l’unité roue vers l’unité centrale.

[0011] Dans ce but, on connaît notamment le document WO 2012/139711 qui décrit un procédé de localisation des roues d’un véhicule automobile par messages synchronisés.

[0012] L’énergie nécessaire à la transmission des messages depuis chaque unité roue est fournie par la batterie associée à l’unité roue émettrice.

[0013] Or, la batterie de chaque unité roue présente une durée de vie limitée et n’est pas prévue pour être rechargée. Il est donc impératif de limiter la consommation d’énergie pour optimiser la durée de vie de la batterie de chaque unité roue.

[0014] De plus, on constate que la vérification de la localisation des unités roue, lorsqu’elle est effectuée à chaque début de cycle roulage, aboutit à un résultat inchangé de la localisation des unités roue la plupart du temps. En effet, les changements ou les permutations de roues ne se produisent qu’une à deux fois par an en moyenne, notamment lors du basculement entre pneus hiver et pneus été, soit une proportion de changement effectif de localisation des unités roue inférieure à un pourcent des procédures de localisation des unités roue. [0015] On connaît également un procédé de vérification de changement de localisation des unités roue, décrit dans le document US 2011/0304451 , qui interroge chaque unité roue au démarrage moteur pour déterminer si la localisation des unités roues a changé depuis le dernier démarrage moteur.

[0016] Bien qu’un tel procédé permette de limiter les procédures de vérification de localisation des unités roues, ce procédé est complexe à mettre en œuvre et requiert un ensemble de composants supplémentaires pour chaque unité roue, comme une antenne basse fréquence dédiée, un contrôleur basse fréquence, et un câblage dédié.

[0017] L’état de la technique actuel n’apporte pas de solution simple et fiable garantissant la détection d’un changement de localisation des unités roue à moindre coût énergétique.

Résumé

[0018] La présente invention a notamment pour but de résoudre ces inconvénients.

[0019] On atteint cet objectif, ainsi que d’autres apparaîtront à la lecture de la description qui suit, avec un procédé de détection d’un changement de localisation des roues d’un véhicule automobile, ledit véhicule comportant au moins :

[0020] - une unité centrale de calcul,

[0021] - deux unités roue qui comprennent chacune un ensemble électronique de capteurs et qui sont montées chacune sur une desdites roues du véhicule automobile, et

[0022] - un ensemble de communications bidirectionnelles en radiofréquence adapté pour assurer la communication entre les unités roue et l’unité centrale,

[0023] caractérisé en ce que le procédé comporte au moins :

- une étape de supervision au cours de laquelle chaque unité roue émet des séries de messages à destination de l’unité centrale via l’ensemble de communications suivant une cadence d’émission déterminée, lorsque le véhicule automobile est à l’arrêt, et l’unité centrale établit et enregistre, pour chaque unité roue, un premier motif représentatif de la localisation de l’unité roue dans le véhicule automobile, en mesurant la puissance desdits messages reçus, - une étape d’évaluation au cours de laquelle l’unité centrale mesure une éventuelle première variation de chaque premier motif et l’unité centrale compare ladite première variation avec une première valeur seuil prédéterminée, la localisation de la roue concernée est estimée changée si ladite première variation mesurée est supérieure à la première valeur seuil prédéterminée, et

- une étape de localisation qui vise à déterminer la localisation des roues sur le véhicule automobile et qui est mise en œuvre si la localisation d’au moins deux roues est estimée changée au cours de l’étape précédente d’évaluation.

[0024] Suivant d’autres caractéristiques optionnelles du procédé selon invention, prises seules ou en combinaison :

[0025] - la cadence d’émission des séries de messages depuis chaque unité roue est adaptée en fonction de la variation instantanée du premier motif de l’unité roue concernée, mesurée au cours de l’étape d’évaluation. Cette caractéristique permet de limiter le nombre de messages émis pour limiter la sollicitation de la batterie de chaque unité roue ;

[0026] - la cadence d’émission des séries de messages par chaque unité roue est déterminée par l’unité centrale et transmise à chaque unité roue, via l’ensemble de communications ;

[0027] - l’unité centrale émet, en réponse aux messages reçus, des séries de messages à destination de chaque unité roue via l’ensemble de communications, et chaque unité roue établit et enregistre un second motif représentatif de la localisation de l’unité roue dans le véhicule automobile, en mesurant la puissance des messages reçus et, au cours de l’étape d’évaluation, chaque unité roue mesure une éventuelle seconde variation du second motif associé et compare ladite seconde variation avec une seconde valeur seuil prédéterminée, la localisation de la roue concernée est estimée changée si ladite seconde variation mesurée est supérieure à la seconde valeur seuil prédéterminée. Cette caractéristique permet, en doublant les émissions de messages, de fiabiliser le procédé ;

[0028] - la cadence d’émission des séries de messages par chaque unité roue est adaptée en fonction de la variation instantanée du second motif de l’unité roue concernée ; [0029] - le procédé est appliqué à un véhicule automobile comportant quatre roues qui sont associées chacune à une unité roue, lesdites roues formant une première paire latérale et une seconde paire latérale opposée, et également une première paire avant et une seconde paire arrière opposée, la localisation des roues est estimée inchangée si la variation mesurée de chaque motif de deux unités roue d’une même paire de roues est simultanée ;

[0030] - ledit véhicule automobile comporte une pluralité d’unités centrales de calcul, chaque unité centrale étant adaptée pour communiquer avec chaque unité roue via l’ensemble de communications bidirectionnelles ;

[0031] - chaque motif est établi en mesurant la puissance des messages reçus

[0032] La présente invention se rapporte également à un véhicule automobile comprenant au moins une unité centrale de calcul, deux unités roue qui comprennent chacune un ensemble électronique de capteurs et qui sont montées chacune sur une desdites roues du véhicule automobile, et un ensemble de communications bidirectionnelles en radiofréquence adapté pour assurer la communication entre les unités roue et l’unité centrale, caractérisé en ce que ladite unité centrale, et/ou lesdites unités roue et/ou ledit ensemble de communications sont dûment programmés pour mettre en œuvre le procédé décrit précédemment.

Brève description des dessins

[0033] D’autres caractéristiques et avantages de l’invention ressortiront à la lecture de la description qui suit, en référence aux figures annexées, qui illustrent :

[Fig. 1 ] : une vue schématique d’un véhicule automobile équipé d’unités roue et d’un ensemble de communications, auquel est appliqué le procédé selon l’invention ;

[Fig. 2] : une représentation graphique des variations d’un premier motif M1 représentatif de la localisation d’une des unités roue ;

[Fig. 3] : une représentation graphique des variations d’un second motif M2 représentatif de la localisation d’une des unités roue.

[0034] Pour plus de clarté, les éléments identiques ou similaires sont repérés par des signes de référence identiques ou similaires sur l’ensemble des figures.

Description des modes de réalisation [0035] On a représenté à la figure 1 un véhicule automobile 10 qui est équipé d’une unité centrale 12 de calcul, de quatre unités roue 14a, 14b, 14c, 14d qui sont montées chacune sur une roue 16a, 16b, 16c, 16d associée, et d’un ensemble de communications 18 bidirectionnelles. Les quatre roues 16a, 16b, 16c, 16d forment une première paire de roues latérale gauche référencée 16a, 16d et une seconde paire de roues latérale droite opposée référencée 16b, 16c, et également une première paire de roues avant référencée 16a, 16b et une seconde paire de roues arrière opposée référencée 16c, 16d.

[0036] L’unité centrale 12 comporte notamment un calculateur électronique connu sou la dénomination « ECU » (sigle anglais pour « Electronic Control Unit ») et une mémoire.

[0037] Chaque unité roue 14a, 14b, 14c, 14d, qui appartient à un système de surveillance du type « TPMS », comprend un boîtier électronique qui renferme un ensemble de capteurs dédiés à la mesure de paramètres tels que la pression et la température du pneumatique équipant la roue 16a, 16b, 16c, 16d associée. Aussi, chaque unité roue 14a, 14b, 14c, 14d comporte une batterie et une mémoire (non représentées).

[0038] L’ensemble de communications 18 permet un échange bidirectionnel de messages, ou signaux, entre l’unité centrale 12 et chaque unité roue 14a, 14b, 14c, 14d.

[0039] A cet effet, l’ensemble de communications 18 comporte un émetteur- récepteur 24 qui est associé à l’unité centrale 12 et quatre émetteurs-récepteurs 26a, 26b, 26c, 26d qui sont associés chacun à une unité roue 14a, 14b, 14c, 14d respectivement.

[0040] Les messages échangés entre l’unité centrale 12 et chaque unité roue 14a, 14b, 14c, 14d comportent notamment des données représentatives de paramètres de fonctionnement de chaque roue 16a, 16b, 16c, 16d et un code d’identification de chaque unité roue 14a, 14b, 14c, 14d.

[0041] La communication se fait selon un protocole de communication permettant un échange bidirectionnel de données à courte distance en utilisant des ondes radio ultra-haute fréquence ou « UHF ». De préférence, le procédé selon l’invention adopte un protocole de communication du type Bluetooth® qui permet l’émission immédiate d’un message (appelé « scan request » en anglais), en réponse à un message reçu (appelé « advertising » en anglais).

[0042] Selon un premier mode de réalisation de l’invention, le procédé comporte une étape de supervision au cours de laquelle chaque unité roue 14a, 14b, 14c, 14d émet des séries de messages à destination de l’unité centrale 12 via l’ensemble de communications 18 suivant une cadence d’émission déterminée.

[0043] La cadence d’émission des séries de messages est par exemple de trente secondes, c’est à dire qu’une série de message est émise toutes les trente secondes.

[0044] Aussi, l’étape de supervision est mise en œuvre lorsque le véhicule automobile 10 est à l’arrêt, et se poursuit jusqu’au début du cycle de roulage suivant du véhicule automobile 10. On notera que l’émission de messages depuis les unités roue 14a, 14b, 14c, 14d est une action typique prévue dans le cadre d’un système de surveillance du type « TPMS », notamment pour transmettre des informations à un terminal mobile d’un utilisateur.

[0045] A la réception des messages, l’unité centrale 12 établit et enregistre dans sa mémoire, pour chaque unité roue 14a, 14b, 14c, 14d, un premier motif M1 qui est représentatif de la localisation de l’unité roue 14a, 14b, 14c, 14d concernée, dans le véhicule automobile 10. On part de l’hypothèse que la localisation de chaque roue 16a, 16b, 16c, 16d est connue et exacte lors de l’établissement des premiers motifs M1.

[0046] Chaque premier motif M1 est établi par l’unité centrale 12 en mesurant la puissance des messages reçus par les unités roue 14a, 14b, 14c, 14d.

[0047] La puissance des messages reçus est connue en télécommunication sous la dénomination « RSSI » (sigle anglais pour « Received Signal Strength Indication »), qui est une mesure de la puissance en réception d’un signal reçu fournissant une indication sur l’intensité du signal reçu. Cette mesure de la puissance est exprimée en « dBm » qui est une abréviation du rapport de puissance en décibels entre la puissance mesurée et un milliwatt. [0048] On entend par « motif » une signature caractéristique des messages, ou signaux, émis et/ou reçu par une unité roue 14a, 14b, 14c, 14d, ou par l’unité centrale 12 via l’ensemble de communications 18. Chaque motif est représentatif de la localisation de l’unité roue 14a, 14b, 14c, 14d associée qui émet ou reçoit les messages, dans le véhicule automobile 10.

[0049] Comme on peut le voir à la figure 2, le premier motif M1 , associé à la première unité roue 14a avant gauche par exemple, présente la forme d’une représentation graphique avec en abscisse le nombre de mesures de messages reçus « Nbm », et en ordonnée la puissance des messages mesurée en « dBm ». La courbe C1 illustre les mesures de la puissance des messages reçus et la courbe C2, qui illustre le premier motif M1 , est une courbe lissée de la moyenne des mesures de la puissance des messages reçus.

[0050] De plus, le procédé selon l’invention comporte une étape d’évaluation au cours de laquelle l’unité centrale 12 mesure une éventuelle première variation de chaque premier motif M1 .

[0051] Aussi, l’unité centrale 12 compare la première variation avec une première valeur seuil prédéterminée. La localisation de la roue 16a, 16b, 16c, 16d concernée est estimée changée si la première variation mesurée est supérieure à la première valeur seuil prédéterminée. La valeur seuil prédéterminée est par exemple de cinq dBm. On notera que la variation est une valeur moyennée dans le temps pour éviter prendre en compte un aléa intempestif. Par exemple, la variation est moyennée sur une période de trois à cinq minutes.

[0052] Enfin, le procédé comprend une étape de localisation qui vise à déterminer la localisation des roues 16a, 16b, 16c, 16d sur le véhicule automobile 10. Cette étape de localisation, qui est connue de l’art antérieur, n’est pas le cœur de la présente invention et ne sera donc pas décrite plus en détail.

[0053] Selon un exemple de réalisation préféré, la localisation des roues 16a, 16b, 16c, 16d est estimée inchangée si la variation mesurée du premier motif M1 de deux unités roue 14a, 14b, 14c, 14d d’une même paire de roues est simultanée. Par exemple, dans l’hypothèse où les unités roue 14a, 14d de la première paire latérale gauche de roues 16a, 16d présentent des variations mesurées de leur premier motif M1 associé simultanées, l’étape de localisation ne sera pas mise en œuvre. Cette caractéristique de l’invention couvre les cas où un véhicule voisin vient se garer sur un côté du véhicule automobile 10, ou devant, ou derrière, et que, par effet de réflexion de l’onde radio, la puissance des messages des deux roues 16a, 16b, 16c, 16d d’une même paire de roues varient en même temps.

[0054] Toutefois, à titre non limitatif, il est envisageable de mettre en œuvre l’étape de localisation si la localisation d’au moins deux roues 16a, 16b, 16c, 16d, quelle que soit la paire de roue concernée, est estimée changée au cours de l’étape d’évaluation.

[0055] Selon un autre aspect de l’invention, la cadence d’émission des séries de messages depuis chaque unité roue 14a, 14b, 14c, 14d, via l’ensemble de communications 18, est adaptée en fonction de la variation instantanée du premier motif M1 de l’unité roue 14a, 14b, 14c, 14d concernée, mesurée au cours de l’étape d’évaluation. Par exemple, la période d’émission nominale des séries de messages est de dix à trente secondes. Lorsqu’une variation du premier motif M1 est observée pour une des unités roue 14a, 14b, 14c, 14d, par exemple 2.5 dBm, alors la fréquence d’émission est doublée, voire quadruplée pour l’unité roue 14a, 14b, 14c, 14d concernée. Si aucun gradient supérieur à 2.5 dBm n’est observé pendant cinq minutes, on revient à la période d’émission nominale.

[0056] La cadence d’émission des séries de messages depuis chaque unité roue 14a, 14b, 14c, 14d est déterminée par l’unité centrale 12 et transmise à chaque unité roue 14a, 14b, 14c, 14d, via l’ensemble de communications 18.

[0057] Selon un second mode de réalisation de l’invention, l’unité centrale 12 émet, en réponse aux messages reçus, des séries de messages à destination de chaque unité roue 14a, 14b, 14c, 14d via l’ensemble de communications 18, et chaque unité roue 14a, 14b, 14c, 14d établit et enregistre un second motif M2, illustré à la figure 3, représentatif de la localisation de l’unité roue 14a, 14b, 14c, 14d concernée dans le véhicule automobile 10, en mesurant la puissance des messages reçus depuis l’unité centrale 12.

[0058] Comme on peut le voir à la figure 3, le second motif M2 présente la forme d’une représentation graphique avec en abscisse le nombre de mesures de messages reçus « Nbm », et en ordonnée la puissance des messages mesurée en « dBm ». La courbe C1 illustre les mesures de la puissance des messages reçus et la courbe C2, qui illustre le second motif M2, est une courbe lissée de la moyenne des mesures de la puissance des messages reçus.

[0059] Selon ce second mode de réalisation de l’invention, au cours de l’étape d’évaluation, chaque unité roue 14a, 14b, 14c, 14d mesure une éventuelle seconde variation du second motif M2 associé et compare cette seconde variation avec une seconde valeur seuil prédéterminée. La localisation de la roue 16a, 16b, 16c, 16d concernée est estimée changée si la seconde variation mesurée est supérieure à la seconde valeur seuil prédéterminée.

[0060] Aussi, comme pour le premier mode de réalisation de l’invention, la cadence d’émission des séries de messages par chaque unité roue 14a, 14b, 14c, 14d est adaptée en fonction de la variation instantanée du second motif M2 de l’unité roue 14a, 14b, 14c, 14d concernée.

[0061] Selon une variante de réalisation commune aux deux modes de réalisations décrits précédemment, le véhicule automobile 10 comporte une pluralité d’unités centrales 12 de calcul, chaque unité centrale 12 étant adaptée pour communiquer avec chaque unité roue 14a, 14b, 14c, 14d via l’ensemble de communications 18 bidirectionnelles.

[0062] Ainsi, au cours de l’étape de supervision, chaque unité roue 14a, 14b, 14c, 14d émet des séries de messages à destination de chaque unité centrale 12, et au cours de l’étape d’évaluation chaque unité centrale 12 mesure une éventuelle première variation de chaque premier motif M1. L’utilisation de plusieurs unités centrales 12 de calcul permet d’améliorer la fiabilité et la robustesse du procédé selon l’invention.