FR3066609A1 - METHOD FOR DETERMINING THE MOVEMENT SPEED OF A VEHICLE AND SYSTEM FOR IMPLEMENTING SUCH A METHOD - Google Patents
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Abstract
La présente invention a pour objet un procédé de détermination de la vitesse (Vs) de déplacement d'un véhicule caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : • émission (E1), par au moins un dispositif émetteur monté sur l'une des roues dudit véhicule, d'au moins un signal (S) à destination d'un dispositif récepteur ; • réception (E2) dudit signal (S) par ledit dispositif récepteur ; • échantillonnage (E3) du signal reçu par le dispositif récepteur ; • analyse (E4), par ledit dispositif récepteur, de la variation (RSSI) de la puissance en réception du signal reçu sur un tour de roue ; • détermination (E5) de la période de rotation (T) de la roue sur la base de la variation de la puissance en réception du signal reçu sur un tour de roue ; • calcul (E6) de la vitesse du véhicule prenant compte de la période de rotation déterminée et d'une information du diamètre de la roue. L'invention concerne encore un système pour la mise en œuvre d'un tel procédé.The present invention relates to a method for determining the speed (Vs) of displacement of a vehicle, characterized in that it comprises the following steps: • emission (E1), by at least one transmitter device mounted on one wheels of said vehicle, at least one signal (S) to a receiving device; • reception (E2) of said signal (S) by said receiving device; • sampling (E3) of the signal received by the receiving device; • analyzing (E4), by said receiver device, the variation (RSSI) of the power in reception of the signal received on a wheel revolution; Determining (E5) the rotation period (T) of the wheel on the basis of the variation of the power in reception of the signal received on a wheel revolution; • calculation (E6) of the vehicle speed taking into account the determined rotation period and a wheel diameter information. The invention also relates to a system for implementing such a method.
Description
La présente invention concerne un procédé de détermination de la vitesse de déplacement d’un véhicule. Plus précisément, la présente invention permet de déterminer la vitesse de déplacement d’un véhicule à l’aide d’un moyen détourné, à savoir le niveau de réception des émissions d’un capteur non dédié, tel que par exemple un capteur de pression des pneumatiques du véhicule d’un système de surveillance de la pression desdits pneumatiques (système TPMS de l’anglais « Tire Pressure Monitoring System »). La présente invention concerne encore un système permettant la mise en œuvre d’un tel procédé.The present invention relates to a method for determining the speed of movement of a vehicle. More specifically, the present invention makes it possible to determine the speed of movement of a vehicle using a diverted means, namely the level of reception of the emissions of a non-dedicated sensor, such as for example a pressure sensor. vehicle tires from a pressure monitoring system for said tires (TPMS from the English “Tire Pressure Monitoring System”). The present invention also relates to a system allowing the implementation of such a method.
Plusieurs méthodes permettent d’obtenir la vitesse de déplacement d’un véhicule.There are several methods of obtaining the speed of movement of a vehicle.
De manière connue en soi, la vitesse de déplacement d’un véhicule est fournie par un capteur magnétique relié à un entraîneur en prise avec une roue ou la transmission du véhicule (roue dentée) dédie ou faisant partie du système ABS/ESC.In a manner known per se, the speed of movement of a vehicle is provided by a magnetic sensor connected to a trainer engaged with a wheel or the vehicle transmission (toothed wheel) dedicated or part of the ABS / ESC system.
La vitesse de déplacement du véhicule peut aussi être fournie par l'intermédiaire d’un système GPS.Vehicle travel speed can also be provided via a GPS system.
Pour les véhicules équipés d’un système TPMS, ce dernier dispose, de manière connue, d’une information d'accélération radiale ou de vitesse de rotation de la roue ce qui permet de déterminer la vitesse de déplacement du véhicule.For vehicles equipped with a TPMS system, the latter has, in a known manner, radial acceleration or wheel rotation speed information which makes it possible to determine the speed of movement of the vehicle.
Toutes ces méthodes présentent l’inconvénient majeur de nécessiter un équipement dédié (ABS, GPS ou accéléromètre par exemple dans le cas du TPMS). De plus, ces méthodes sont uniquement approximatives. En effet, la précision des GPS (de l’ordre du mètre pour le système européen Galileo ou même de plusieurs mètres pour le système GPS états-unien) ne permet pas d’avoir une valeur instantanée correcte de déplacement des véhicules.All these methods have the major drawback of requiring dedicated equipment (ABS, GPS or accelerometer for example in the case of TPMS). In addition, these methods are only approximate. Indeed, the accuracy of GPS (of the order of a meter for the European Galileo system or even several meters for the US GPS system) does not allow to have a correct instantaneous value of vehicle movement.
Il a été proposé une solution alternative dans le document US 7 826 936. En effet, ce document décrit un procédé de détermination de l’état en mouvement ou stationnaire d’un véhicule sur la base de l’intensité de réception d’un signal radio émis à partir d’un transmetteur, par exemple monté sur une roue dudit véhiculeAn alternative solution has been proposed in document US 7,826,936. In fact, this document describes a method for determining the moving or stationary state of a vehicle on the basis of the reception intensity of a signal. radio emitted from a transmitter, for example mounted on a wheel of said vehicle
Le procédé décrit dans le document US 7 826 936 permet de déterminer la vitesse à partir de la variation de la puissance en réception d’un signal reçu (RSSI pour « Received Signal Strength Indication » en langue anglaise) d’une émission de l’unité roue de durée fixe et par corrélation entre cette variation et un schéma préétabli enregistré dans une table indiquant les valeurs de RSSI en fonction de la position angulaire sur la roue. Pour cela, un apprentissage de la variation RSSI sur un tour de roue doit être réalisé au préalable.The method described in document US Pat. No. 7,826,936 makes it possible to determine the speed from the variation of the power on reception of a received signal (RSSI for “Received Signal Strength Indication” in English) of a transmission of the wheel unit of fixed duration and by correlation between this variation and a pre-established diagram recorded in a table indicating the RSSI values as a function of the angular position on the wheel. For this, learning the RSSI variation on a wheel revolution must be carried out beforehand.
Bien que le document US 7 826 936 permette d’obtenir la vitesse du véhicule par une utilisation détournée des émissions des unités roues d’un système TPMS et non plus un dispositif dédié à la détermination de la vitesse de déplacement du véhicule, il est clair que son inconvénient majeur est qu’il est nécessaire, pour chaque roue, d’avoir une cartographie préétablie et préenregistrée de ces valeurs de RSSI en fonction de la position angulaire sur la roue. Or, la signature RSSI varie constamment de sorte que la signature préétablie et préenregistrée dans les tables et servant de base de comparaison dans le document US 7 826 936 ne peut pas permettre de garantir la fiabilité des déterminations de la vitesse de déplacement du véhicule.Although the document US Pat. No. 7,826,936 makes it possible to obtain the vehicle speed by diverted use of the emissions from the wheel units of a TPMS system and no longer a device dedicated to determining the speed of movement of the vehicle, it is clear that its major drawback is that it is necessary, for each wheel, to have a pre-established and pre-recorded map of these RSSI values as a function of the angular position on the wheel. However, the RSSI signature varies constantly so that the preset signature and prerecorded in the tables and serving as a basis for comparison in document US Pat. No. 7,826,936 cannot make it possible to guarantee the reliability of the determinations of the speed of movement of the vehicle.
Le but de la présente invention est de proposer un procédé simple, efficace et fiable de détermination de la vitesse de déplacement d’un véhicule utilisant la périodicité de la variation de la puissance en réception d’un signal émis par un dispositif émetteur disposé sur une roue dudit véhicule et reçu par un dispositif récepteur et une information de diamètre de la roue.The aim of the present invention is to propose a simple, efficient and reliable method for determining the speed of movement of a vehicle using the periodicity of the variation of the power on reception of a signal emitted by a transmitter device arranged on a wheel of said vehicle and received by a receiving device and information on the diameter of the wheel.
Selon l’invention ce but est atteint grâce à un procédé de détermination de la vitesse de déplacement d’un véhicule automobile, comportant les étapes suivantes :According to the invention, this object is achieved by a method for determining the speed of movement of a motor vehicle, comprising the following steps:
• émission, par au moins un dispositif émetteur monté sur l’une des roues dudit véhicule, d’au moins un signal à destination d’un dispositif récepteur ;• emission, by at least one transmitter device mounted on one of the wheels of said vehicle, of at least one signal intended for a receiver device;
• réception dudit signal par ledit dispositif récepteur ;• reception of said signal by said receiving device;
• échantillonnage, à un taux d’échantillonnage prédéfini, du signal reçu par le dispositif récepteur ;• sampling, at a predefined sampling rate, of the signal received by the receiving device;
• analyse, par ledit dispositif récepteur, de la variation de la puissance en réception du signal reçu sur un tour de roue ;• analysis, by said receiving device, of the variation in power on reception of the signal received on a wheel revolution;
• détermination de la période de rotation de la roue sur la base de la variation de la puissance en réception du signal reçu sur un tour de roue ;• determination of the period of rotation of the wheel on the basis of the variation of the power on reception of the signal received on a revolution of the wheel;
• calcul de la vitesse du véhicule prenant compte de la période de rotation déterminée et d’une information du diamètre de la roue.• calculation of the vehicle speed taking into account the determined rotation period and information on the wheel diameter.
Le procédé de détermination de la vitesse de déplacement d’un véhicule selon l’invention procure plusieurs avantages intéressants. Notamment, il ne nécessite pas forcément un système dédié pour déterminer la vitesse du véhicule puisqu’il est possible d’utiliser un système d’émission/réception déjà présent sur le véhicule. L’information de vitesse obtenue par le procédé de détermination selon l’invention peut ainsi consolider l’information de vitesse de déplacement obtenue par les méthodes de l’art antérieur ou même se substituer à ces méthodes en cas de défaillances de ces dernières.The method for determining the speed of movement of a vehicle according to the invention provides several advantageous advantages. In particular, it does not necessarily require a dedicated system to determine the speed of the vehicle since it is possible to use a transmission / reception system already present on the vehicle. The speed information obtained by the determination method according to the invention can thus consolidate the travel speed information obtained by the methods of the prior art or even replace these methods in the event of their failures.
Selon un exemple de mise en œuvre avantageux, la détermination de la période de rotation est réalisée par détection d’un seuil prédéterminé de la variation de la puissance en réception du signal reçu sur un tour de roue.According to an example of advantageous implementation, the determination of the rotation period is carried out by detection of a predetermined threshold of the variation of the power on reception of the signal received on a wheel revolution.
Selon un exemple de mise en œuvre avantageux, le seuil de la variation de la puissance en réception du signal reçu sur un tour de roue permettant de discriminer la période de rotation de la roue est déterminé par apprentissage d’une valeur minimum et d’une valeur maximum de ladite variation de la puissance en réception du signal reçu sur un tour de roue.According to an advantageous example of implementation, the threshold for the variation of the power on reception of the signal received on a wheel revolution making it possible to discriminate the period of rotation of the wheel is determined by learning a minimum value and a maximum value of said variation in power on reception of the signal received on a wheel revolution.
Selon un exemple de mise en œuvre préféré, le seuil de la variation de la puissance en réception du signal reçu sur un tour de roue permettant de discriminer la période de rotation de la roue est déterminé comme étant une valeur comprise entre 5% et 10% de la valeur minimum de la variation de la puissance en réception du signal reçu sur un tour de roue.According to an example of preferred implementation, the threshold of the variation of the power in reception of the signal received on a wheel revolution making it possible to discriminate the period of rotation of the wheel is determined as being between 5% and 10% of the minimum value of the variation in power on reception of the signal received on a wheel revolution.
Selon un exemple de réalisation, par exemple dans le cas où ledit au moins un dispositif émetteur et le dispositif récepteur sont dans un système de communication bidirectionnel, l’émission dudit au moins un signal par ledit au moins un dispositif émetteur est réalisée sur requête du dispositif récepteur.According to an exemplary embodiment, for example in the case where said at least one transmitting device and the receiving device are in a bidirectional communication system, the transmission of said at least one signal by said at least one transmitting device is carried out at the request of the receiving device.
Selon un mode de réalisation, par exemple dans le cas où ledit au moins un dispositif émetteur et le dispositif récepteur sont dans un système de communication unidirectionnel, l’émission dudit au moins un signal se fait périodiquement.According to one embodiment, for example in the case where said at least one transmitting device and the receiving device are in a one-way communication system, said at least one signal is transmitted periodically.
Selon un mode de mise en œuvre, l’émission est constituée d’une seule impulsion continue de données ou d’une onde porteuse non modulée, couvrant un tour de roue.According to one mode of implementation, the transmission consists of a single continuous data pulse or of an unmodulated carrier wave, covering a revolution of the wheel.
Selon un mode de mise en œuvre, l’émission est constituée d’une pluralité d’impulsions couvrant un tour de roue.According to one embodiment, the program is made up of a plurality of pulses covering a wheel revolution.
Selon un exemple de réalisation, la durée de chaque impulsion de la pluralité d’impulsions de l’émission est au moins égale à la période d’échantillonnage augmentée de la durée de l’étape d’analyse de la variation de la puissance en réception du signal reçu sur un tour de roue.According to an exemplary embodiment, the duration of each pulse of the plurality of pulses of the transmission is at least equal to the sampling period increased by the duration of the step of analysis of the variation of the power in reception of the signal received on a wheel revolution.
Selon un mode de mise en œuvre, plusieurs roues du véhicule étant munies d’un dispositif émetteur, plusieurs déterminations de la vitesse du véhicule peuvent être réalisées à partir des émissions de chacun desdits dispositifs émetteurs. Une telle multiplicité d’émissions permet de consolider la détermination de la vitesse de déplacement du véhicule.According to one embodiment, several wheels of the vehicle being provided with a transmitting device, several determinations of the speed of the vehicle can be made from the emissions of each of said transmitting devices. Such a multiplicity of emissions makes it possible to consolidate the determination of the speed of movement of the vehicle.
Selon un exemple de réalisation dans lequel plusieurs roues du véhicule sont équipées, chacune, d’un dispositif émetteur, les problèmes engendrés par des collisions entre les différents signaux envoyés sont résolus en attribuant une bande de fréquence spécifique à chaque dispositif émetteur. Ces limitations en fréquences permettent également d’éviter les pollutions radiofréquence et de répondre ainsi aux normes en vigueur, mais également de permettre une interrogation plus fréquente des dispositifs émetteurs.According to an exemplary embodiment in which several wheels of the vehicle are each equipped with a transmitting device, the problems caused by collisions between the different signals sent are resolved by allocating a specific frequency band to each transmitting device. These frequency limits also make it possible to avoid radio frequency pollution and thus meet the standards in force, but also to allow more frequent interrogation of the transmitting devices.
Selon un autre exemple de réalisation, les problèmes engendrés par les collisions entre les différents signaux envoyés sont résolus par la mise en place d’une temporisation ou retard anticollision entre deux émissions successives par deux dispositifs émetteurs distincts, cette temporisation ayant une durée supérieure à 300ms et, de préférence, une durée comprise entre 300ms et 1s.According to another exemplary embodiment, the problems caused by collisions between the different signals sent are resolved by the establishment of an anti-collision delay or delay between two successive transmissions by two separate transmitting devices, this delay having a duration greater than 300 ms. and preferably a duration between 300ms and 1s.
Selon un autre exemple de réalisation, les problèmes engendrés par les collisions entre les différents signaux envoyés sont résolus par insertion d’une clé de codage dans le signal émis par le dispositif émetteur.According to another exemplary embodiment, the problems caused by collisions between the different signals sent are resolved by inserting a coding key into the signal sent by the sending device.
Selon un exemple de réalisation, la durée de l’émission du au moins un dispositif émetteur est spécifiée dans la requête du dispositif récepteur. Ainsi, il est possible d’optimiser la consommation énergétique.According to an exemplary embodiment, the duration of the emission of the at least one transmitting device is specified in the request of the receiving device. It is therefore possible to optimize energy consumption.
Selon un exemple de mise en œuvre, dans le cas d’un système de communication bidirectionnel, à l’issue de l’étape de détermination de la période de rotation de la roue, une commande d’interruption des émissions est envoyée par le dispositif récepteur vers le au moins un dispositif émetteur. Cela permet d’optimiser encore la consommation énergétique.According to an exemplary implementation, in the case of a bidirectional communication system, at the end of the step of determining the rotation period of the wheel, a command to interrupt the transmissions is sent by the device receiver to the at least one transmitting device. This further optimizes energy consumption.
L’invention concerne encore un système pour la mise en œuvre du procédé de détermination de la vitesse de déplacement d’un véhicule, ce système comprenant au moins un dispositif émetteur monté sur l’une des roues dudit véhicule et, et de préférence, une pluralité de dispositifs émetteurs montés sur chacune des roues dudit véhicule, ces dispositifs émetteurs étant aptes à émettre des émissions en direction d’un dispositif récepteur, ledit dispositif récepteur pouvant être embarqué dans le véhicule ou externe audit véhicule, le ou les dispositifs émetteurs et le dispositif récepteur embarqué ou externe formant un système de communication unidirectionnel ou bidirectionnel.The invention also relates to a system for implementing the method for determining the speed of movement of a vehicle, this system comprising at least one transmitting device mounted on one of the wheels of said vehicle and, and preferably, a plurality of transmitting devices mounted on each of the wheels of said vehicle, these transmitting devices being capable of transmitting emissions towards a receiving device, said receiving device being able to be embedded in the vehicle or external to said vehicle, the transmitting device or devices and the on-board or external receiver device forming a unidirectional or bidirectional communication system.
D’autres objets, caractéristiques et avantages de la présente invention, ressortiront de la description qui suit à titre d’exemples non limitatifs en référence aux dessins annexés dans lesquels :Other objects, characteristics and advantages of the present invention will emerge from the description which follows by way of nonlimiting examples with reference to the appended drawings in which:
la figure 1 est une représentation schématique d’une vue de dessus d'un véhicule doté d'un système permettant la mise en œuvre du procédé de détermination de la vitesse de déplacement du véhicule selon l'invention, la figure 2 illustre un logigramme d’un exemple de mise en œuvre du procédé selon l’invention ;Figure 1 is a schematic representation of a top view of a vehicle with a system for implementing the method of determining the speed of movement of the vehicle according to the invention, Figure 2 illustrates a flow diagram d 'An example of implementation of the method according to the invention;
la figure 3 illustre un logigramme d’un exemple de mise en œuvre du procédé selon l’invention pour un système de communication unidirectionnel ;FIG. 3 illustrates a flow diagram of an example of implementation of the method according to the invention for a one-way communication system;
la figure 4 illustre un logigramme d’un exemple de mise en œuvre du procédé selon l’invention pour un système de communication bidirectionnel ;FIG. 4 illustrates a flow diagram of an example of implementation of the method according to the invention for a two-way communication system;
la figures représente la variation de la puissance en réception d’un signal reçu sur un tour de roue.the figures represent the variation of the power on reception of a signal received on a wheel revolution.
La figure 1 montre un véhicule V pouvant servir à la mise en œuvre du procédé de détermination de la vitesse Vs dudit véhicule V selon la présente invention, bien que montrant des éléments en eux-mêmes connus.FIG. 1 shows a vehicle V that can be used for implementing the method for determining the speed Vs of said vehicle V according to the present invention, although showing elements in themselves known.
A cette figure 1, le véhicule V comportant quatre roues 1-4. Au moins l’une des roues et selon un autre exemple de réalisation, une pluralité ou la totalité des roues 1-4 est munie, d’un dispositif émetteur 5-8, par exemple solidarisé sur la jante de sa roue associée de façon à être positionné à l'intérieur de l'enveloppe du pneumatique équipant la roue. Dans cet exemple illustré, toutes les roues 1-4 du véhicule V sont munies d’un dispositif émetteur 5-8, mais il suffit qu’une seule des roues soit équipée d’un tel boîtier électronique pour que le procédé selon l’invention fonctionne.In this figure 1, the vehicle V comprising four wheels 1-4. At least one of the wheels and according to another embodiment, a plurality or all of the wheels 1-4 is provided with a transmitting device 5-8, for example secured on the rim of its associated wheel so as to be positioned inside the tire casing fitted to the wheel. In this illustrated example, all the wheels 1-4 of the vehicle V are provided with a transmitting device 5-8, but it is sufficient that only one of the wheels is equipped with such an electronic box for the method according to the invention works.
Chacun de ces dispositifs émetteurs 5-8 intègre une antenne de communication 9.Each of these transmitting devices 5-8 incorporates a communication antenna 9.
Le véhicule V comprend également un dispositif récepteur 10 situé dans ledit véhicule V, comportant un microprocesseur et intégrant une antenne de communication 11 apte à recevoir les signaux émis par les dispositifs émetteurs 9 de chacun des quatre dispositifs émetteurs 5-8.Vehicle V also comprises a receiving device 10 located in said vehicle V, comprising a microprocessor and integrating a communication antenna 11 capable of receiving the signals transmitted by the transmitting devices 9 from each of the four transmitting devices 5-8.
Selon un exemple avantageux mais nullement limitatif, les dispositifs émetteurs 5-8 et le dispositif récepteur 10 constituent, respectivement, les boîtiers électroniques (encore appelés unités roue) et l’unité centrale d’un système de surveillance de la pression des pneumatiques connu en soi et équipant classiquement tous les nouveaux véhicules. Dans ce cas, les dispositifs émetteurs 5-8 intègrent également des capteurs fréquemment dédiés à la mesure des paramètres des pneumatiques, connectés à une unité de calcul à microprocesseur.According to an advantageous but in no way limitative example, the transmitting devices 5-8 and the receiving device 10 constitute, respectively, the electronic units (also called wheel units) and the central unit of a tire pressure monitoring system known in self and conventionally equipping all new vehicles. In this case, the transmitting devices 5-8 also integrate sensors frequently dedicated to the measurement of the parameters of the tires, connected to a microprocessor computing unit.
Lorsqu’un signal S est émis par un émetteur 5-8 (par exemple, une unité roue d’un système TPMS, pour transmettre des informations de pression et de température d’un pneumatique), ce signal est reçu par un dispositif récepteur 10. Ce dernier comporte un module de réception qui peut également mesurer la force du signal reçu. En effet, la propagation de signaux est altérée par tout élément pouvant être placé entre le dispositif émetteur 5-8 et le dispositif récepteur 10 de sorte que ces altérations influent sur le niveau de la force du signal reçu. A titre d'exemple, lorsque le dispositif émetteur 5-8 est à proximité d’un étrier de frein durant l'émission du signal S, la puissance du signal est atténuée par la présence de cet obstacle.When a signal S is emitted by a transmitter 5-8 (for example, a wheel unit of a TPMS system, for transmitting pressure and temperature information of a tire), this signal is received by a receiving device 10 The latter includes a reception module which can also measure the strength of the received signal. Indeed, the propagation of signals is altered by any element which can be placed between the transmitting device 5-8 and the receiving device 10 so that these alterations influence the level of the strength of the received signal. For example, when the transmitter device 5-8 is near a brake caliper during the transmission of the signal S, the signal strength is attenuated by the presence of this obstacle.
Ainsi, avec une émission de signal S ayant une durée de transmission couvrant un tour de roue complet, la force du signal reçue ainsi mesurée permet d’établir un suivi de la variation RSSI de la puissance en réception du signal S reçu par le dispositif de réception 10, sur un tour de roue, ce qui permet de relever une périodicité de cette variation RSSI relative à la rotation de la roue.Thus, with an emission of signal S having a transmission duration covering one complete revolution of the wheel, the strength of the signal received thus measured makes it possible to establish a monitoring of the variation RSSI of the power in reception of the signal S received by the device for reception 10, on a wheel revolution, which makes it possible to note a periodicity of this RSSI variation relating to the rotation of the wheel.
Selon un exemple de mise en œuvre illustré à la figure 2, le procédé de détermination de la vitesse Vs de déplacement du véhicule automobile V selon l’invention comprend une étape E1 d’émission par au moins un dispositif émetteur 5-8 monté sur l’une des roues 1-4 dudit véhicule V, d’au moins un signal S à destination du dispositif récepteur 10 qui reçoit lesdits signaux dans une étape E2. Les signaux S reçus sont échantillonnés dans une étape E3 à un taux d’échantillonnage prédéfini de sorte à reconstituer une courbe de la variation RSSI de la puissance en réception du signal S reçu par le dispositif de réception 10 sur un tour de roue telle que représentée en figure 5.According to an exemplary implementation illustrated in FIG. 2, the method for determining the speed Vs of movement of the motor vehicle V according to the invention comprises a step E1 of emission by at least one transmitter device 5-8 mounted on the one of the wheels 1-4 of said vehicle V, of at least one signal S intended for the receiving device 10 which receives said signals in a step E2. The received signals S are sampled in a step E3 at a predefined sampling rate so as to reconstruct a curve of the RSSI variation of the power in reception of the signal S received by the reception device 10 on a wheel revolution as shown in figure 5.
Afin de pouvoir construire cette courbe de la variation RSSI de la puissance en réception du signal S reçu par le dispositif de réception 10 sur un tour de roue, il est nécessaire d’avoir une réception de signal couvrant un tour complet de la roue. Pour cela, selon un premier mode de mise en œuvre, les émissions par les dispositifs émetteurs 5-8 sont constituées d’une seule impulsion continue de données ou d’une onde porteuse non modulée, couvrant un tour de roue. Toutefois, cette solution est limitée par son coût énergivore et engendre une occupation radiofréquence trop importante. Une solution avantageuse est donc que chaque émission des dispositifs émetteurs 5-8 est constituée d’une pluralité d’impulsions couvrant un tour de roue, l’image de la réception des signaux sur un tour de tour étant reconstituée à partir d’une pluralité d’impulsions sur plusieurs tours effectifs de ladite roue.In order to be able to construct this curve of the RSSI variation of the power in reception of the signal S received by the reception device 10 on a revolution of the wheel, it is necessary to have a signal reception covering a complete revolution of the wheel. For this, according to a first mode of implementation, the transmissions by the transmitting devices 5-8 consist of a single continuous data pulse or of an unmodulated carrier wave, covering a revolution of the wheel. However, this solution is limited by its energy-consuming cost and generates too high a radio frequency occupancy. An advantageous solution is therefore that each transmission from the transmitting devices 5-8 consists of a plurality of pulses covering a revolution of the wheel, the image of the reception of the signals on a revolution of the revolution being reconstructed from a plurality of pulses over several effective turns of said wheel.
Dans ce dernier cas, la durée de chaque impulsion de la pluralité d’impulsions constituant l’émission du signal S est au moins égale à la période d’échantillonnage augmentée de la durée de l’étape d’analyse de la variation de la puissance en réception du signal reçu sur un tour de roue. De préférence, la durée de chaque impulsion de la pluralité d’impulsions constituant l’émission du signal S est supérieure à deux fois la période d’échantillonnage.In the latter case, the duration of each pulse of the plurality of pulses constituting the emission of the signal S is at least equal to the sampling period increased by the duration of the step of analysis of the variation in the power when receiving the signal received on a wheel revolution. Preferably, the duration of each pulse of the plurality of pulses constituting the emission of the signal S is greater than twice the sampling period.
Ces émissions sont des émissions radiofréquence, ou, selon un exemple de réalisation préféré et avantageux, des émissions Bluetooth à basse consommation (ou BLE de l’anglais « Bluetooth Low Energy »). En effet, les émissions BLE présentent l’avantage intéressant d’avoir une bande passante plus limitée et une très faible consommation comparée au Bluetooth standard ou encore aux radiofréquences de sorte qu’il est possible d’émettre des signaux sans risque de pollution due aux émissions donc sans limitation comme c’est le cas des radiofréquences, et également avec une contrainte énergétique moindre. De la sorte, avec les émissions BLE, il n’est plus limitatif que chaque émission d’un dispositif émetteur 5-8 soit constituée d’une impulsion unique et continue sur un tour de roue pour reconstituer la courbe de la variation RSSI de la puissance en réception du signal S reçu par le dispositif de réception 10.These emissions are radio frequency emissions, or, according to a preferred and advantageous embodiment, Bluetooth low-energy emissions (or BLE from the English "Bluetooth Low Energy"). Indeed, BLE broadcasts have the advantageous advantage of having a more limited bandwidth and a very low consumption compared to standard Bluetooth or even radio frequencies so that it is possible to transmit signals without risk of pollution due to emissions therefore without limitation as is the case with radio frequencies, and also with a lower energy constraint. In this way, with BLE broadcasts, it is no longer limiting that each transmission from a transmitting device 5-8 is made up of a single, continuous pulse on a revolution of the wheel to reconstruct the curve of the RSSI variation of the power at reception of signal S received by reception device 10.
Comme illustré à la figure 3, dans le cas d’un système de communication unidirectionnel entre le ou les dispositifs émetteurs 5-8 et le dispositif récepteur 10, les émissions de signaux S se font périodiquement. Lorsqu’un compteur « TimeOut » arrive à expiration (réponse « O » à l’étape E8), les émissions cessent (étape E9), autrement (réponse « N » à l’étape E8), les émissions se poursuivent (retour à l’étape E1).As illustrated in FIG. 3, in the case of a one-way communication system between the transmitting device or devices 5-8 and the receiving device 10, the signal transmissions S are made periodically. When a “TimeOut” counter expires (response “O” in step E8), the transmissions stop (step E9), otherwise (response “N” in step E8), the transmissions continue (return to step E1).
Comme pour un système unidirectionnel, dans un système bidirectionnel entre le ou les dispositifs émetteurs 5-8 et le dispositif récepteur 10, les émissions par les dispositifs émetteurs 5-8 peuvent se faire périodiquement et la fin des émissions sur expiration d’un compteur.As for a unidirectional system, in a bidirectional system between the transmitting device (s) 5-8 and the receiving device 10, the transmissions by the transmitting devices 5-8 can be made periodically and the emissions end on expiration of a counter.
Cependant, comme illustré à la figure 4, dans le cas d’un système de communication bidirectionnel, l’initiation et la fin des émissions de signaux S se font sur requêtes spécifiques du dispositif récepteur, respectivement dans une étape préalable E0 ou dans une étape E9 (détaillée ci-après). De la sorte, la consommation énergétique est optimisée. Pour limiter encore la consommation énergétique, la durée des émissions est également spécifiée dans la requête du dispositif de réception 10.However, as illustrated in FIG. 4, in the case of a two-way communication system, the initiation and the end of the transmissions of signals S are done on specific requests from the receiving device, respectively in a prior step E0 or in a step E9 (detailed below). In this way, energy consumption is optimized. To further limit energy consumption, the duration of the emissions is also specified in the request from the reception device 10.
La requête de début d’émission peut être générée par le dispositif récepteur 10 dès que le véhicule est en marche, ou, plus précisément, dès qu’une commande de mise en route du moteur du véhicule est détectée. En effet, les émissions doivent débuter le plus rapidement possible pour pouvoir obtenir une information de vitesse quasi instantanément.The start of transmission request can be generated by the receiving device 10 as soon as the vehicle is running, or, more precisely, as soon as a command to start the vehicle engine is detected. In fact, transmissions must start as quickly as possible in order to be able to obtain speed information almost instantaneously.
Avantageusement, les dispositifs émetteurs 5-8 peuvent accuser réception de la requête de début d’émission émise par le dispositif récepteur par l’envoi d’une première émission dédiée.Advantageously, the transmitting devices 5-8 can acknowledge receipt of the request to start a transmission sent by the receiving device by sending a first dedicated transmission.
Dans une étape E4, le dispositif récepteur 10 analyse la variation RSSI de la puissance en réception du signal reçu sur un tour de roue afin d’en déterminer une période de rotation T.In a step E4, the receiving device 10 analyzes the variation RSSI of the power in reception of the signal received on a wheel revolution in order to determine a rotation period T.
Comme illustré à la figure 5, la détermination de la période de rotation est réalisée par détection d’un seuil Th prédéterminé de la variation RSSI de la puissance en réception du signal S reçu sur un tour de roue, par exemple sur un front descendant de ladite variation RSSI.As illustrated in FIG. 5, the rotation period is determined by detecting a predetermined threshold Th of the variation RSSI of the power on reception of the signal S received on a wheel revolution, for example on a falling edge of said RSSI variation.
Le signal périodique de la variation RSSI de la puissance en réception du signal S reçu sur un tour de roue étant dépendant des circonstances (véhicule, roue, position du dispositif récepteur, type de dispositifs émetteurs, environnement, etc.), le seuil Th doit pouvoir être adapté à chaque situation. Pour cela, une phase d’apprentissage en début de cycle de roulage du véhicule est avantageusement réalisée pour calibrer la valeur dudit seuil Th.The periodic signal of the RSSI variation of the power in reception of the signal S received on a wheel revolution being dependent on the circumstances (vehicle, wheel, position of the receiving device, type of transmitting devices, environment, etc.), the threshold Th must be able to be adapted to each situation. For this, a learning phase at the start of the vehicle running cycle is advantageously carried out to calibrate the value of said threshold Th.
Selon un exemple de mise en œuvre avantageux, le seuil Th de la variation RSSI de la puissance en réception du signal reçu sur un tour de roue permettant de discriminer la période de rotation T de la roue est déterminé par apprentissage d’une valeur minimum Min et d’une valeur maximum Max de ladite variation (RSSI) de la puissance en réception du signal reçu sur un tour de roue. De préférence, ce seuil Th est défini comme étant une valeur comprise entre 5% et 10% de la valeur minimum Min de la variation RSSI de la puissance en réception du signal reçu sur un tour de roue.According to an advantageous example of implementation, the threshold Th of the RSSI variation of the power on reception of the signal received on a wheel revolution making it possible to discriminate the rotation period T of the wheel is determined by learning a minimum value Min and of a maximum value Max of said variation (RSSI) of the power in reception of the signal received on a wheel revolution. Preferably, this threshold Th is defined as being a value between 5% and 10% of the minimum value Min of the variation RSSI of the power in reception of the signal received on a turn of the wheel.
Ainsi, dans une étape E5, la période de rotation T de la roue sur la base de la variation RSSI de la puissance en réception du signal reçu sur un tour de roue est alors déterminée comme étant la durée entre deux franchissements consécutifs de ce seuil Th.Thus, in a step E5, the rotation period T of the wheel on the basis of the RSSI variation of the power in reception of the signal received on a turn of the wheel is then determined as being the duration between two consecutive crossings of this threshold Th .
Comme illustré à la figure 4, dans le cadre d’un système de communication bidirectionnel entre les dispositifs émetteurs 5-8 et le dispositif récepteur 10, lorsque la période de rotation T est déterminée (réponse «O» à l’étape E11), le dispositif récepteur 10 (qui peut sauvegarder cette information de période de rotation T dans une mémoire) envoie une requête de fin d’émission (ou commande d’interruption) dans une étape E9 aux dispositifs émetteurs 5-8 et les émissions cessent (étape E10), autrement (réponse « N » à l’étape E11 ), les émissions se poursuivent (retour à l’étape E1 ).As illustrated in FIG. 4, in the context of a bidirectional communication system between the transmitting devices 5-8 and the receiving device 10, when the rotation period T is determined (response "O" at step E11), the receiving device 10 (which can save this rotation period information T in a memory) sends a request to end the transmission (or interrupt command) in a step E9 to the transmitting devices 5-8 and the transmissions stop (step E10), otherwise (answer “N” in step E11), the transmissions continue (return to step E1).
Connaissant la période de rotation T, il est alors possible pour le dispositif récepteur, dans une étape E6, de calculer la vitesse Vs de déplacement du véhicule, par la formule :Knowing the rotation period T, it is then possible for the receiving device, in a step E6, to calculate the speed Vs of movement of the vehicle, by the formula:
Es = 2nR.—Es = 2nR.—
T avec R le rayon de la roue 1-4 munie du dispositif émetteur 5-8, information connue du dispositif récepteur 10 (par exemple enregistrée dans une mémoire de ce dernier ou récupérée sur un serveur stockant les informations relatives aux roues équipant le véhicule).T with R the radius of the wheel 1-4 fitted with the transmitter device 5-8, information known to the receiver device 10 (for example recorded in a memory of the latter or retrieved from a server storing information relating to the wheels fitted to the vehicle) .
Lorsque la vitesse Vs de déplacement du véhicule est calculée, elle peut alors être affichée, dans une étape E7, sur un organe d’affichage du véhicule, pour l’information du conducteur.When the speed Vs of movement of the vehicle is calculated, it can then be displayed, in a step E7, on a vehicle display member, for the information of the driver.
Lorsque chacune des roues 1-4 du véhicule V est munie d’un dispositif émetteur 5-8, le procédé est réalisé en parallèle pour les émissions de chacun desdits dispositifs émetteurs de sorte que plusieurs déterminations de la vitesse Vs du véhicule peuvent être réalisées, une telle multiplicité d’émissions permettant de consolider la détermination de la vitesse Vs de déplacement du véhicule.When each of the wheels 1-4 of the vehicle V is fitted with a transmitting device 5-8, the process is carried out in parallel for the emissions of each of said transmitting devices so that several determinations of the speed Vs of the vehicle can be carried out, such a multiplicity of emissions making it possible to consolidate the determination of the speed Vs of movement of the vehicle.
Cependant, la multiplication des dispositifs émetteurs peut entraîner une collision entre leurs émissions respectives, notamment dans un système unidirectionnel, créant des problèmes au niveau du dispositif récepteur qui ne peut alors distinguer lequel des dispositifs émetteurs a émis le signal reçu.However, the multiplication of the transmitting devices can cause a collision between their respective transmissions, in particular in a unidirectional system, creating problems at the level of the receiving device which cannot then distinguish which of the transmitting devices emitted the received signal.
Il est donc intéressant que le dispositif récepteur puisse trier correctement les séquences d’émissions qu’il reçoit dans le cas défavorable où plusieurs dispositifs émetteurs émettraient en même temps.It is therefore interesting that the receiving device can correctly sort the transmission sequences that it receives in the unfavorable case where several transmitting devices are transmitting at the same time.
Par exemple, les problèmes engendrés par les collisions entre les différents signaux envoyés sont résolus en attribuant une bande de fréquence spécifique à chaque dispositif émetteur 5-8. Ces limitations en fréquences permettent également d’éviter, notamment pour les émissions radiofréquence, les pollutions et de répondre ainsi aux normes en vigueur, mais également de permettre une interrogation plus fréquente des dispositifs émetteurs.For example, the problems caused by collisions between the different signals sent are resolved by allocating a specific frequency band to each transmitting device 5-8. These frequency limits also make it possible to avoid, in particular for radio frequency emissions, pollution and thus meet the standards in force, but also to allow more frequent interrogation of the transmitting devices.
Une autre solution est la mise en place d’une temporisation ou retard anticollision entre deux émissions successives par deux dispositifs émetteurs 5-8 distincts, cette temporisation ayant une durée supérieure à 300ms et, de préférence, une durée comprise entre 300ms et 1s. De la sorte, les émissions simultanées sont ainsi sensiblement limitées.Another solution is the establishment of a collision avoidance delay or delay between two successive transmissions by two separate 5-8 transmitting devices, this delay having a duration greater than 300 ms and, preferably, a duration of between 300 ms and 1 s. In this way, simultaneous transmissions are thus significantly limited.
Pour améliorer encore cette résolution des problèmes engendrés par les collisions entre les différents signaux envoyés, une clé de codage est insérée dans le signal émis par le dispositif émetteur 5-8. Par exemple, cette clé de codage est une valeur aléatoire codée sur un octet et générée par chaque dispositif émetteur 5-8 à chaque nouvelle émission. Selon un autre exemple de réalisation, cette clé de codage est constituée par l’identifiant unique de chaque dispositif émetteur 5-8. Dans un système bidirectionnel, la clé de codage (soit constituée par une valeur aléatoire, soit constituée par l’identifiant unique du dispositif émetteur, soit constituée par tout autre moyen connu en soi) est générée par le dispositif récepteur 10, et donc connue de ce dernier. De la sorte, il est possible, à l’étape E0 de requête par le dispositif récepteur 10, que ce dernier spécifie également, dans sa requête, la clé de codage associée au dispositif émetteur 5-8 devant procéder à une émission, de sorte que seul le dispositif émetteur 5-8 sollicité émette un signal S, tandis que les autres dispositifs émetteurs restent muets.To further improve this resolution of the problems caused by collisions between the different signals sent, a coding key is inserted in the signal transmitted by the transmitting device 5-8. For example, this coding key is a random value coded on a byte and generated by each transmitting device 5-8 on each new transmission. According to another exemplary embodiment, this coding key is constituted by the unique identifier of each transmitting device 5-8. In a bidirectional system, the coding key (either constituted by a random value, or constituted by the unique identifier of the transmitting device, or constituted by any other means known per se) is generated by the receiving device 10, and therefore known by this last. In this way, it is possible, in step E0 of request by the receiving device 10, that the latter also specifies, in its request, the coding key associated with the sending device 5-8 having to carry out a sending, so that only the transmitting device 5-8 requested transmits a signal S, while the other transmitting devices remain silent.
De plus, dans un système bidirectionnel, la clé de codage étant connue du dispositif récepteur, il est alors également possible de résoudre les problèmes engendrés par les collisions entre des émissions issues des dispositifs émetteurs 5-8 équipant le véhicule, et des émissions issues de dispositifs émetteurs externes équipant un autre véhicule.In addition, in a bidirectional system, the coding key being known to the receiving device, it is then also possible to resolve the problems caused by collisions between emissions from transmitting devices 5-8 fitted to the vehicle, and emissions from external transmitting devices fitted to another vehicle.
L’invention concerne encore un système pour la mise en œuvre du procédé de détermination de la vitesse Vs de déplacement d’un véhicule tel que décrit précédemment. Ce système comprend au moins un dispositif émetteur 5-8 monté sur l’une des roues 1-4 dudit véhicule V et de préférence pour une meilleure consolidation 5 des informations obtenues, une pluralité de dispositifs émetteurs 5-8 montés sur chacune des roues 1-4 dudit véhicule V, ces dispositifs émetteurs 5-8 étant aptes à émettre des signaux S en direction d’un dispositif récepteur 10.The invention also relates to a system for implementing the method for determining the speed Vs of movement of a vehicle as described above. This system comprises at least one transmitting device 5-8 mounted on one of the wheels 1-4 of said vehicle V and preferably for better consolidation 5 of the information obtained, a plurality of transmitting devices 5-8 mounted on each of the wheels 1 -4 of said vehicle V, these transmitting devices 5-8 being capable of transmitting signals S towards a receiving device 10.
Le dispositif récepteur 10 peut être embarqué dans le véhicule V afin de fournir une information de vitesse de déplacement dudit véhicule à l’utilisateur, soit en 10 complément, soit en remplacement des dispositifs déjà existants.The receiving device 10 can be embedded in the vehicle V in order to provide information on the speed of movement of the said vehicle to the user, either in addition to or in replacement of the already existing devices.
Le dispositif récepteur 10 pourrait aussi être un dispositif récepteur externe au véhicule V, par exemple disposé en bordure de route, et apte à recevoir les signaux S émis par les dispositifs émetteurs 5-8 équipant les roues 1-4 dudit véhicule lorsque ce dernier se déplace à proximité dudit dispositif récepteur 10. Ainsi, il est possible de 15 mesurer la vitesse Vs de déplacement dudit véhicule et de contrôler le respect des limitations de vitesse applicable sur ladite route.The receiving device 10 could also be a receiving device external to the vehicle V, for example arranged at the roadside, and capable of receiving the signals S emitted by the transmitting devices 5-8 equipping the wheels 1-4 of said vehicle when the latter is moves close to said receiving device 10. Thus, it is possible to measure the speed Vs of movement of said vehicle and to check compliance with the speed limits applicable on said road.
Le ou les dispositifs émetteurs 5-8 et le dispositif récepteur 10, embarqué ou externe, forment un système de communication unidirectionnel ou bidirectionnel.The transmitting device (s) 5-8 and the receiving device 10, on board or external, form a unidirectional or bidirectional communication system.
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