WO2020011840A1

WO2020011840A1 - Capteur à émission radioélectrique pour roue de véhicule, comportant un circuit d'antenne à deux modes

Info

Publication number: WO2020011840A1
Application number: PCT/EP2019/068506
Authority: WO
Inventors: Sébastien KESSLER; Mohamed Cheikh; Alexis Morin; Frédéric LATHIERE
Original assignee: Continental Automotive France; Continental Automotive Gmbh
Priority date: 2018-07-12
Filing date: 2019-07-10
Publication date: 2020-01-16
Also published as: CN112384383B; US11731468B2; FR3083859B1; US20210268850A1; FR3083859A1; CN112384383A

Abstract

Capteur à émission radioélectrique (6) pour roue (1) de véhicule, adapté à mesurer au moins une grandeur physique et à émettre un signal radioélectrique représentatif de cette grandeur physique mesurée, le capteur (6) comportant un circuit (7) de mesure et d'émission, un circuit adaptateur (8) d'impédance d'antenne, et un circuit d'antenne (9). Le capteur (6) comporte un commutateur de sensibilité (20) commandé par le circuit (7) de mesure et d'émission et adapté à commuter le circuit d'antenne (9) selon deux modes : • un mode dynamique dans lequel le circuit d'antenne (9) est configuré en antenne magnétique, et dans lequel le capteur (6) émet ledit signal radioélectrique représentatif de la grandeur physique mesurée, ce signal comportant des trames de données (TD) émises; et • un mode statique dans lequel le circuit d'antenne (9) est configuré en antenne électrique.

Description

Capteur à émission radioélectrique pour roue de véhicule, comportant un circuit d’antenne à deux modes

L’invention concerne le domaine des équipements électroniques pour véhicules et vise plus particulièrement un capteur à émission radioélectrique pour roue de véhicule, ainsi qu’un procédé de surveillance de la rotation d’une roue de véhicule.

Les capteurs à émission radioélectrique pour roue de véhicule sont des dispositifs courants, notamment dans l’automobile, qui permettent de renseigner le conducteur du véhicule sur divers paramètres relatifs à la roue, comme la pression de gonflage du pneumatique, ou la température à l'intérieur du pneumatique. Ces capteurs sont généralement fixés à l'intérieur du pneumatique de chaque roue, sur la jante. Ces capteurs mesurent une ou plusieurs grandeurs physiques, par exemple la pression et la température, et émettent, à destination d’une unité centrale de commande située à bord du véhicule, un signal radioélectrique représentatif de cette grandeur physique mesurée. L’unité centrale de commande communique ensuite avec les équipements électroniques du bord pour afficher les données mesurées à destination du conducteur et pour afficher d’éventuelles alertes.

Les dispositifs TPMS (pour « Tire Pressure Monitoring System » en anglais, signifiant Système de Surveillance de la Pression des Pneumatiques) sont un exemple de dispositifs qui comportent un tel capteur à émission radioélectrique logés dans chaque roue d’un véhicule. Chacun des capteurs TPMS émet des trames de données, qui sont des trains d’ondes électromagnétiques selon un protocole déterminé, propre au TPMS, pour communiquer à une unité centrale de commande, fixée dans le corps du véhicule, la valeur de la pression des pneumatiques.

Les capteurs à émission radioélectrique de roue embarquent une source d’énergie électrique pour fournir l’énergie nécessaire à la réalisation des émissions radioélectriques. Lors de la conception d’un tel capteur de roue, une attention particulière est portée sur le dimensionnement de ces sources d’énergie électrique (piles ou batteries, par exemple). Le capteur est placé dans la roue et est donc soumis à la force centrifuge créée par la rotation de cette roue. La masse du capteur est donc un paramètre critique et la source d’énergie électrique représente une masse conséquente qu’il est alors opportun de réduire au minimum. La réduction de la masse de la source d’énergie électrique est de préférence associée à des mesures pour limiter la consommation électrique du capteur de roue afin de maintenir une durée de vie ou une autonomie acceptables pour la source d’énergie électrique.

La demande de brevet FR3018649 décrit un tel capteur à émission radioélectrique pour roue de véhicule, comportant des moyens, tels qu’un accéléromètre, aptes à détecter la rotation de la roue dans laquelle le capteur est monté. Grâce à la possibilité de détecter la rotation de la roue, des mesures peuvent être prises pour limiter ou adapter les émissions radioélectriques du capteur en vue de réduire sa consommation électrique.

D’autres solutions connues prévoient d’utiliser, dans les capteurs de roue, des moyens de détection du champ magnétique terrestre pour détecter la rotation de roue et ainsi choisir, par exemple, de limiter les émissions radioélectriques lorsque le véhicule est en phase de stationnement, en vue de réduire la consommation électrique du capteur.

Un inconvénient de ces solutions est qu’elles nécessitent des moyens supplémentaires, tels que des accéléromètres ou des moyens de détection du champ magnétique terrestre, qui doivent être inclus dans le capteur de roue et qui augmentent sa masse et son coût. Par ailleurs, ces solutions sont globalement peu fiables car elles mettent en oeuvre des organes électro-mécaniques ou sensibles aux bruits magnétiques rayonnants, tels que les lignes de distribution électrique ou les bruits basse-fréquence.

L’invention a pour but d’améliorer les capteurs à émission radioélectrique pour roue de véhicule en proposant un tel capteur qui, sans nécessiter de moyens de détection supplémentaires, est adapté à surveiller la rotation de la roue en vue de réduire sa consommation électrique.

A cet effet, l’invention vise un capteur à émission radioélectrique pour roue de véhicule, adapté à mesurer au moins une grandeur physique et à émettre un signal radioélectrique représentatif de cette grandeur physique mesurée, le capteur comportant un circuit de mesure et d’émission, un circuit adaptateur d’impédance d’antenne, et un circuit d’antenne. Le capteur comporte un commutateur de sensibilité commandé par le circuit de mesure et d’émission et adapté à commuter le circuit d’antenne selon deux modes :

• un mode dynamique dans lequel le circuit d’antenne est configuré en antenne magnétique, et dans lequel le capteur émet ledit signal radioélectrique représentatif de la grandeur physique mesurée, ce signal comportant des trames de données émises ; et

• un mode statique dans lequel le circuit d’antenne est configuré en antenne électrique.

Selon des caractéristiques préférées, qui sont combinables :

• le commutateur de sensibilité est disposé entre le circuit d’antenne et la masse, le commutateur de sensibilité étant commandé de sorte que :

- en mode dynamique, le circuit d’antenne est relié à la masse, le circuit d’antenne formant une antenne magnétique ; - en mode statique, le circuit d’antenne est isolé de la masse, le circuit d’antenne formant un antenne électrique ;

• le circuit de mesure et d’émission comporte un dispositif de mesure de l’impédance du circuit d’antenne.

Une antenne magnétique, également dénommée « antenne cadre » (« loop antenna » en anglais), est une antenne formant une boucle d’une ou plusieurs spires et qui privilégie la composante magnétique de l'onde émise. Il s’agit du type d’antenne utilisé classiquement dans le domaine des capteurs de roue. Ces antennes sont peu sensibles aux parasites.

Une antenne électrique est quant à elle une antenne telle qu’une antenne dipôle ou monopole qui est formée par un conducteur électrique s’étendant verticalement ou horizontalement et qui privilégie la composante électrique de l'onde émise. Notons que les perturbations électromagnétiques sont surtout véhiculées par le champ électrique.

Un autre objet de l’invention vise un procédé de surveillance de la rotation d’une roue de véhicule, mettant en œuvre le capteur décrit ci-dessus. Ce procédé comporte les étapes suivantes :

• lorsque le véhicule est phase de stationnement, émettre, en mode statique, uniquement des trames de mesure et réaliser une mesure de l’impédance du circuit d’antenne à chaque émission d’une trame de mesure ;

• comparer chaque mesure d’impédance à la précédente ;

• lorsque au moins deux mesures d’impédance successives ont un écart supérieur à un seuil prédéterminé, commander le commutateur de sensibilité pour passer en mode dynamique.

Le mode statique du circuit d’antenne permet de sonder les paramètres diélectriques de l’environnement du capteur et permet ainsi de détecter des changements tels que ceux provoqués par une rotation de la roue dans laquelle le capteur est monté. La détection de tels changements est basée uniquement sur les moyens d’émission radioélectrique que le capteur possède déjà pour assurer sa fonction principale qui est d’émettre un signal radioélectrique représentatif d’une grandeur physique mesurée. Aucun dispositif supplémentaire n’est requis pour assurer une fonction de détection, par exemple de la rotation de la roue, ce qui contribue à réduire la masse et le coût du capteur de roue.

De plus, les détections basées sur le sondage des paramètres diélectriques de l’environnement du capteur sont réalisées de manière plus fiable que les solutions connues car le mode statique est sensible aux changements et n’est pas impacté par les perturbations électromagnétiques. Le mode statique peut être utilisé pendant toutes les phases de stationnement du véhicule, sans transmettre aucune trame de données (ou un minimum). L’activité en émission du capteur est alors très réduite, elle consiste juste à détecter le prochain passage du véhicule à une phase de roulage. Le mode dynamique peut alors être utilisé en phase de roulage du véhicule ou pour toute activité normale en émission du capteur. Les émissions de trames de données sont réalisées uniquement en mode dynamique et sont donc protégées des perturbations électromagnétiques par l’emploi d’une antenne magnétique. La consommation électrique est donc fortement réduite pendant les phases d’arrêt prolongé, ces phases permettant un sondage fiable des paramètres diélectriques de l’environnement et donc une détection fiable d’un changement tel que la rotation de roue.

Le capteur selon l’invention peut comporter les caractéristiques additionnelles suivantes, seules ou en combinaison :

• lorsque le circuit d’antenne est en mode statique, le capteur émet des trames de mesure, et le dispositif de mesure de l’impédance du circuit d’antenne réalise une mesure de l’impédance du circuit d’antenne à chaque trame de mesure ;

• le capteur émet une trame de mesure en mode statique, entre deux trames de données émises en mode dynamique ;

• le circuit de mesure et d’émission est adapté à commuter le circuit d’antenne en mode dynamique lorsque au moins deux mesures successives d’impédance du circuit d’antenne ont un écart supérieur à un seuil prédéterminé ;

• le circuit de mesure et d’émission est adapté à commuter le circuit d’antenne en mode statique lorsque au moins deux mesures successives d’impédance du circuit d’antenne ont un écart inférieur à un seuil prédéterminé ;

• le capteur comporte un circuit imprimé formant un substrat de support pour le circuit d’adaptation d’impédance d’antenne et pour la masse du capteur, remarquable en ce que le circuit d’antenne comporte un conducteur d’antenne qui forme une boucle sur le circuit imprimé et qui est relié :

- par l’une de ses extrémités au circuit d’adaptation d’impédance d’antenne ; et

- par l’autre de ses extrémités au commutateur de sensibilité monté sur le circuit imprimé.

Le procédé selon l’invention peut comporter les étapes additionnelles suivantes, seules ou en combinaison :

• lorsque le véhicule est en phase de roulage, émettre, en mode dynamique, lesdites trames de données ; • entre deux trames de données émises en mode dynamique : passer en mode statique ; émettre une trame de mesure et réaliser une mesure de l’impédance du circuit d’antenne ;

• comparer chaque mesure d’impédance du circuit d’antenne à la précédente ;

• lorsque au moins deux mesures d’impédance successives ont un écart inférieur à un seuil prédéterminé, et ce pendant une durée prédéterminée, commander le commutateur de sensibilité pour passer en mode statique ; ou

• lorsque le véhicule est en phase de roulage, émettre, en mode dynamique, lesdites trames de données et réaliser une mesure de l’impédance du circuit d’antenne à chaque émission d’une trame de données ;

• lorsque au moins deux mesures d’impédance successives ont un écart inférieur à un seuil prédéterminé, et ce pendant une durée prédéterminée, commander le commutateur de sensibilité pour passer en mode statique.

Des exemples préférés de réalisation de l’invention vont maintenant être décrits en référence aux dessins annexés dans lesquels :

- la figure 1 représente schématiquement une roue de véhicule équipée du capteur selon l’invention, et son environnement ;

- la figure 2 est un schéma électrique d’un capteur selon l’invention ;

- la figure 3 représente un montage physique du capteur de la figure 2 ;

- la figure 4 est un graphique illustrant la variation de l’impédance du circuit d’antenne du capteur de la figure 2, lorsqu’il est en mode statique ;

- la figure 5 représente des histogrammes illustrant les trames d’ondes transmises par le capteur de la figure 2.

La figure 1 représente schématiquement une roue 1 de véhicule et son environnement. L’environnement de la roue est, dans cet exemple simplifié, constitué de la carrosserie 2 (dont seul le passage de roue qui entoure la roue 1 est représenté) et du sol 3. Cette vue schématique illustre le fait qu’une roue 1 de véhicule est entourée d’une configuration physique d’éléments plus ou moins conducteurs. Cette configuration physique est composée de nombreux éléments, autres que ceux représentés ici, aussi bien sur le véhicule que sur le sol ou les alentours, ces éléments formant un ensemble aux propriétés diélectriques variées.

La roue 1 de véhicule comporte une jante 4, un pneumatique 5, et un capteur 6 à émission radioélectrique monté sur la jante 4, à l’intérieur du pneumatique 5, ou monté directement dans le pneumatique 5. Ce capteur 6 mesure la pression, la température, ou toute autre grandeur physique, à l’intérieur du pneumatique 5. Le capteur 6 est apte à émettre un signal radioélectrique représentatif de cette grandeur physique mesurée. Cette émission de signal radioélectrique est faite vers une unité centrale de commande (non représentée) montée dans le véhicule.

La figure 1 illustre également le fait que, lorsque la roue 1 tourne, le capteur 6 se déplace par rapport à la configuration physique entourant la roue 1. Par exemple, durant la rotation de la roue 1 , le capteur 6 peut se rapprocher de la carrosserie 2 en s’éloignant du sol 3, ou se rapprocher du sol 3 en s’éloignant de la carrosserie 2. La configuration physique change donc autour du capteur 6 pendant la rotation de la roue 1. Ce changement de configuration physique provoqué par la rotation de la roue 1 , peut être détecté par le capteur 6.

La figure 2 est un schéma électrique de principe du capteur 6. Le capteur 6 comporte un circuit 7 de mesure et d’émission, un circuit adaptateur 8 d’impédance d’antenne, et un circuit d’antenne 9.

Le circuit 7 de mesure et d’émission comporte une source d’énergie 10 (par exemple une pile électrique) ainsi que des moyens connus permettant de réaliser les mesures (capteurs de pression, capteurs de températures, etc.), de traiter le signal (microcontrôleur) et d’émettre ce signal. Ces moyens constituant le circuit 7 de mesure et d’émission sont connus de l’art antérieur et n’ont pas été représentés (à part la source d’énergie 10), et ne seront pas décrit plus en détail ici. Une résistance 11 représentée dans le circuit 7 représente schématiquement l’impédance de ce circuit 7.

Le circuit d’antenne 9 est une antenne radioélectrique dont la fonction est de rayonner les ondes électromagnétiques correspondant aux signaux de mesure à émettre par le capteur 6.

Le circuit adaptateur 8 d’impédance d’antenne est prévu pour réaliser l’adaptation d’impédance entre le circuit 7 de mesure et d’émission et le circuit d’antenne 9. Le circuit adaptateur 8 est connu dans le domaine de l’adaptation d’impédance et peut être réalisé de diverses manières. Dans le présent exemple, le circuit adaptateur 8 est constitué d’une inductance 14 avec, en parallèle, deux capacités 15, 18.

Le capteur 6 comporte de plus un commutateur de sensibilité 20 qui est, dans le présent exemple, constitué d’un interrupteur 20A piloté par le circuit 7 de mesure et d’émission. Le commutateur de sensibilité 20 est disposé entre le circuit d’antenne 9 et la masse du capteur 6. Le circuit d’antenne 9 peut donc être soit relié à la masse, soit isolé de la masse. Lorsque le circuit d’antenne 9 est relié à la masse, il forme une antenne magnétique, et lorsque le circuit d’antenne 9 est isolé de la masse, il forme une antenne électrique. Le commutateur de sensibilité 20 est piloté de sorte que le circuit d’antenne 9, et par extension le capteur 6, puisse fonctionner selon deux modes :

• un mode dit « dynamique », dans lequel les émissions radioélectriques sont réalisées par le circuit d’antenne 9 fonctionnant en antenne magnétique (1‘interrupteur 20A est alors dans sa position de la figure 2, reliant le circuit d’antenne 9 à la masse) ;

• un mode dit « statique », dans lequel les émissions radioélectriques sont réalisées par le circuit d’antenne 9 fonctionnant en antenne électrique (l'interrupteur 20A est alors dans sa position inverse de celles montrées à la figure 2, isolant le circuit d’antenne 9 de la masse).

Le circuit adaptateur 8 d’antenne comporte une inductance 14 et des capacités 15, 18 dimensionnées de manière classique pour un circuit adaptateur d’antenne. Les valeurs de l’inductance 14 et des capacités 15, 18 sont ainsi choisies, de manière connue en matière d’adaptation d’impédance, en fonction de l’impédance 11 du circuit 7 de mesure et d’émission et de celle du circuit d’antenne 9, pour obtenir :

• une large bande passante, ce qui est propice à l’émission de trames de données ;

• un facteur de qualité (facteur Q) faible, ce qui permet à l’émission de données d’être peu sensible aux perturbations électromagnétiques externes pour garantir l’intégrité des trames de données émises.

Le circuit adaptateur 8 d’antenne est donc conçu conformément aux règles de l’art en matière d’adaptation d’impédance.

À titre d’exemple, pour une fréquence d’émission de 2,45 GHz, la première capacité 15 peut valoir 0,75 pF, la deuxième capacité 18 peut valoir 1 pF, et l’inductance 14 peut valoir 2,6 nH.

En mode dynamique, le capteur 6 se comporte comme un capteur de roue à émission radioélectrique classique, adapté à l’émission de trames de données. Les émissions se font avec une antenne cadre magnétique, qui a l’avantage d'avoir peu d'harmoniques, et d’ignorer les signaux indésirables.

En mode statique, les performances en émission de données du capteur 6 sont dégradées. Les émissions du capteur 6 se font alors avec une antenne électrique. La sensibilité aux perturbations électromagnétiques externes apportée par l’utilisation de l’antenne électrique va de pair avec une sensibilité à la configuration physique externe au capteur 6. Le circuit d’antenne 9, lorsque le capteur 6 est en mode statique, rend donc le capteur 6 sensible aux changements de la configuration physique décrite en référence à la figure 1 et peut, par exemple, détecter la rotation de la roue 1 (qui est un exemple particulier de changement de la configuration physique autour du capteur 6). L’utilisation d’une antenne électrique vise ici à permettre de surveiller la configuration diélectrique entourant le capteur 6.

Le circuit 7 de mesure et d’émission comporte de plus un dispositif de mesure d’impédance 25 permettant d’exploiter la sensibilité à l’environnement du capteur 6. En effet, la sensibilité du capteur 6, lorsqu’il est en mode statique, se traduit par une variation de l’impédance du circuit d’antenne 9 lorsque la configuration physique autour du capteur 6 varie.

Le dispositif de mesure d’impédance 25 est réalisé de manière classique, éventuellement avec l’aide du microcontrôleur du circuit 7. Il peut s’agir d’une mesure d’impédance qui est réalisée lors d’une séquence d’émission radioélectrique, où la variation de l’amplitude et de la phase du signal permet de calculer l’impédance à mesurer. Le dispositif de mesure d’impédance 25 peut également mesurer le coefficient de réflexion. Le dispositif de mesure d’impédance 25 peut, en variante, être réalisé par tout capteur approprié à la mesure d’impédance.

La figure 3 illustre schématiquement un montage physique pouvant être mis en oeuvre pour la réalisation du circuit d’antenne 9. Un circuit imprimé 30 constitue un substrat sur lequel sont montés et connectés tout les composants électroniques du capteur 6. Le circuit imprimé 30 porte également la masse du circuit. Le circuit d’antenne 9 comporte un conducteur d’antenne 31 formant une boucle au-dessus du circuit imprimé 30. Le conducteur d’antenne 31 est raccordé, par l’une de ses extrémités 32 au circuit adaptateur 8 (non représenté) monté sur le circuit imprimé 30, et par l’autre de ses extrémités 33 au commutateur de sensibilité 20. Le commutateur de sensibilité 20 peut relier ou isoler l’extrémité 33 du conducteur d’antenne 9 à la masse du circuit imprimé 30.

Le commutateur de sensibilité 20 peut avantageusement être réalisé par une diode Schottky commutable.

La figure 4 est un graphique représentant la variation de l’impédance Z du circuit d’antenne 9 en fonction du temps t, lorsque le capteur 6 est en mode statique. Cette figure illustre un exemple de changement de la configuration autour du capteur 6 provoqué par une rotation de la roue de véhicule sur laquelle est monté le capteur 6. Le capteur 6 étant en mode statique, le circuit d’antenne 9 et configuré en antenne électrique et le capteur 6 est donc sensible à ces changements de configuration physique. Selon cet exemple, entre l’origine et le temps R, la roue est immobile (elle ne tourne pas). La courbe de l’impédance du circuit d’antenne 9 reste donc sensiblement stable. À partir du temps R, la roue est mise en rotation, ce qui provoque une variation importante de la courbe de l’impédance. Ces variations sont cycliques, la courbe passant par un maximum correspondant par exemple au passage du capteur 6 au plus proche de la carrosserie 2 du véhicule, et par un minimum correspondant par exemple au passage du capteur 6 au plus proche du sol (ou vice-versa).

Lorsqu’entre deux mesures de l’impédance Z (réalisées par le dispositif d’impédance 25), l’impédance Z varie au-delà d’un certain seuil (par exemple ±10%), la rotation de roue est détectée. Les valeurs Z1 et Z2 représentées à la figure 4 illustrent cet intervalle ±10% de l’impédance correspondant au temps R. Autrement dit, la valeur Z1 est égale à l’impédance au temps R moins 10 % et la valeur Z2 est égale à l’impédance au temps R plus 10 %. Les valeurs d’impédance avant le temps R sont comprises dans cet intervalle, la roue étant fixe. Juste après le temps R, la courbe d’impédance sort de l’intervalle (en passant sous la valeur Z1 ) et la rotation de la roue est alors détectée.

La figure 5 illustre schématiquement le déroulement d’un procédé de surveillance de la rotation d’une roue de véhicule, mettant en oeuvre le capteur 6. Selon cet exemple, la roue du véhicule est d’abord immobile (phase de stationnement E1 ), puis se met à tourner (phase de roulage E2), et redevient enfin immobile (phase de stationnement E3). La figure 5 illustre par des histogrammes les émissions radioélectriques successives réalisées par le capteur 6 au cours du temps.

Dans la première phase E1 , qui est une phase de stationnement, le capteur 6 est en mode statique et est donc sensible aux paramètres diélectriques de son environnement. Dans le mode statique, l’information de pression, température, ou autre grandeur mesurée par le capteur 6, n’est pas nécessitée par le véhicule et les émissions de trames de données, telles que les trames TPMS, sont donc stoppées (ou éventuellement très réduites), ce qui permet d’économiser la source d’énergie 10. En revanche, pendant cette première phase E1 , une trame de mesure d’impédance TM va être émise à intervalles réguliers, par exemple toutes les 15 secondes. Cette trame de mesure TM n’a pas pour but de transmettre de l’information mais uniquement de réaliser une mesure d’impédance du circuit d’antenne 9. La trame de mesure TM peut être par exemple une simple onde porteuse de durée très réduite (elle peut être d’une durée inférieure à un centième de la durée d’une trame classique de transmission d’information). A titre d’exemple, une trame de données classique du protocole TPMS, destinée à transmettre la valeur de la pression du pneumatique, peut durer 10 millisecondes et la trame de mesure TM peut durer moins de 0,1 milliseconde.

Le circuit 7 de mesure et d’émission réalise, grâce au dispositif de mesure d’impédance 25, une mesure d’impédance à chaque trame de mesure TM émise. Chaque mesure d’impédance est comparée à la précédente pour détecter si une variation de l’impédance a eu lieu au-delà d’un intervalle prédéterminé (par exemple ±10%, comme ci- dessus).

Tant que deux mesures consécutives d’impédance ne franchissent pas un tel intervalle prédéterminé, cela indique que la roue reste fixe. Lorsque la roue se met à tourner, la variation d’impédance au-delà de l’intervalle est détectée, et la rotation de la roue est ainsi détectée. Sur la figure 5, lors de la dernière trame de mesure TM de la première phase E1 , la rotation de roue est détectée et le procédé passe alors à la deuxième phase E2.

Au début de la deuxième phase E2, qui est une phase de roulage, le commutateur de sensibilité 20 est commuté pour que le circuit d’antenne 9 passe en mode dynamique, et devienne donc une antenne magnétique. L'interrupteur 20A est donc activé pour que l’extrémité 33 du conducteur d’antenne 31 soit reliée à la masse. Le circuit 7 de mesure et d’émission procède ensuite, de manière classique, aux émissions radioélectriques nécessaires à la transmission au véhicule des valeurs des grandeurs physiques mesurées (pression, température, ou autre) selon les protocoles adéquats, tels que le protocole TPMS. Des trames de données TD classiques sont donc émises par le capteur 6. La figure 5 montre schématiquement les trames de données TD qui sont plus grandes en amplitude et en durée que les trames de mesure TM.

En plus de ces émissions classiques de trames de données TD, le circuit 7 procède périodiquement à l’émission d’une trame de mesure TM et à la mesure d’impédance concomitante. Pour cela, après l’émission d’une trame de données TD, le capteur 6 passe à nouveau en mode statique afin de réaliser une trame de mesure TM, puis repasse en mode dynamique pour réaliser l’émission de la trame de données TD suivante, et ainsi de suite. La fréquence des trames de mesure TM de cette deuxième phase E2 peut être synchronisée sur la fréquence des trames de données TD, une trame de mesure intervenant après chaque trame de données, comme représenté à la figure 5. En variante, les trames de mesure TM peuvent être réalisées à la même fréquence que durant la première phase E1 (par exemple toute les 15 secondes) en plaçant chaque trame de mesure TM entre deux trames de données TD. La figure 5 n’est pas représentative des fréquences d’émission de trames réelles : les trames de mesure TM de la première phase E1 sont réalisées toutes les 15 secondes (par exemple), et la fréquence de transmission des trames de données durant la deuxième phase E2 est beaucoup plus faible, par exemple toutes les 60 secondes.

Dans la deuxième phase E2, comme dans la première phase E1 , chaque mesure d’impédance est comparée à la précédente. Comme il s’agit d’une phase de roulage, les mesures successives montrent essentiellement une variation supérieure au seuil (par exemple ±10%, comme ci-dessus). Lorsque plusieurs mesures successives ont un écart inférieur au seuil, cela indique que la roue est fixe.

Pour passer à la troisième phase E3, qui est une phase de stationnement, le capteur 6 détecte que la roue est fixe depuis une durée supérieure à une durée prédéterminée, par exemple 5 minutes. Le capteur passe alors en mode statique et y reste durant toute la troisième phase E3 en fonctionnant comme décrit pour la première phase E1.

En variante, lors de la deuxième phase E2, le capteur 6 n’émet pas de trame de mesure TM spécifique. Dans ce cas, le circuit 7 de mesure et d’émission met à profit les trames de données TD pour réaliser les mesures d’impédance. À chaque trame de donnés TD, le dispositif de mesure d’impédance réalise sa mesure, qui est comparée à la précédente comme décrit précédemment. Selon cette variante, pour chaque trame de données TD, le capteur 6 reste en mode dynamique pour réaliser l’émission des données puis, par exemple en fin de trame TD, sur ses derniers temps, le capteur 6 passe en mode statique et réalise alors la mesure d’impédance. Le capteur 6 passe ainsi en mode statique au cours de la trame TD pour réaliser les mesures d’impédance. La trame TD peut aussi être rallongée d’une durée supplémentaire si nécessaire.

D’autres variantes de réalisation du capteur et du procédé peuvent être mises en œuvre sans sortir du cadre de l’invention. Par exemple, des phénomènes autres que la rotation de la roue peuvent être détectés à partir du moment où ils impliquent une modification des paramètres diélectriques de l’environnement du capteur.

Par ailleurs, la mesure de l’impédance du circuit d’antenne 9 par le dispositif de mesure d’impédance 25 peut consister à mesurer la partie réelle et la partie imaginaire de cette impédance. La comparaison des impédances mesurées pour deux mesures successives peut se faire en comparant les deux parties réelles et les deux parties imaginaires entre elles. Si l’un de ces écarts, ou les deux, est supérieur au seuil (par exemple ±10%, comme ci-dessus), le capteur passe en mode dynamique.

De plus, le circuit adaptateur d’impédance d’antenne 8 peut être différent de celui décrit en exemple. L’homme du métier saura choisir des composants permettant de réaliser l’adaptation d’impédance selon les caractéristiques souhaitées pour le circuit adaptateur, décrites ci-dessus, et relatives aux modes statique et dynamique, pour un type d’antenne utilisée.

Le commutateur de sensibilité 20, et les interrupteurs le constituant, peut être réalisé par tout moyen de commutation piloté, tels que des transistors. L'antenne peut prendre toute forme appropriée pour une antenne magnétique, telles que rectangle, carré, triangle, l'ellipse, ou encore cercle. Le conducteur la constituant peut être bobiné selon un ou plusieurs tours.

Le circuit d’antenne peut par ailleurs comporter deux antennes distinctes, une antenne magnétique et une antenne électrique, le commutateur de sensibilité étant alors adapté à relier l’une ou l’autre de ces antennes au circuit d’adaptation, pour passer respectivement en mode dynamique et en mode statique.

Claims

REVENDICATIONS

1. Capteur à émission radioélectrique (6) pour roue (1 ) de véhicule, adapté à mesurer au moins une grandeur physique et à émettre un signal radioélectrique représentatif de cette grandeur physique mesurée, le capteur (6) comportant un circuit (7) de mesure et d’émission, un circuit adaptateur (8) d’impédance d’antenne, et un circuit d’antenne (9), le capteur (6) étant caractérisé en ce qu’il comporte un commutateur de sensibilité (20) commandé par le circuit (7) de mesure et d’émission et adapté à commuter le circuit d’antenne (9) selon deux modes :

• un mode dynamique dans lequel le circuit d’antenne (9) est configuré en antenne magnétique, et dans lequel le capteur (6) émet ledit signal radioélectrique représentatif de la grandeur physique mesurée, ce signal comportant des trames de données (TD) émises ; et

• un mode statique dans lequel le circuit d’antenne (9) est configuré en antenne électrique.

2. Capteur selon la revendication 1 , caractérisé en ce que le commutateur de sensibilité (20) est disposé entre le circuit d’antenne et la masse, le commutateur de sensibilité (20) étant commandé de sorte que :

• en mode dynamique, le circuit d’antenne (9) est relié à la masse, le circuit d’antenne formant une antenne magnétique ;

• en mode statique, le circuit d’antenne (9) est isolé de la masse, le circuit d’antenne (9) formant un antenne électrique.

3. Capteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le circuit (7) de mesure et d’émission comporte un dispositif de mesure (25) de l’impédance du circuit d’antenne (9).

4. Capteur selon la revendication 3, caractérisé en ce que, lorsque le circuit adaptateur (8) d’impédance d’antenne est en mode statique, le capteur (6) émet des trames de mesure (TM) et en ce que le dispositif de mesure (25) de l’impédance du circuit d’antenne (9) réalise une mesure de l’impédance du circuit d’antenne (9) à chaque trame de mesure (TM).

5. Capteur selon la revendication 4, caractérisé en ce qu’il émet une trame de mesure (TM) en mode statique, entre deux trames de données (TD) émises en mode dynamique.

6. Capteur selon l’une des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que le circuit (7) de mesure et d’émission est adapté à commuter le circuit d’antenne (9) en mode dynamique lorsque au moins deux mesures successives d’impédance du circuit d’antenne (9) ont un écart supérieur à un seuil prédéterminé.

7. Capteur selon l’une des revendications 3 à 6, caractérisé en ce que le circuit (7) de mesure et d’émission est adapté à commuter le circuit d’antenne (9) en mode statique lorsque au moins deux mesures successives d’impédance du circuit d’antenne (9) ont un écart inférieur à un seuil prédéterminé.

8. Capteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, comportant un circuit imprimé (30) formant un substrat de support pour le circuit d’adaptation (8) d’impédance d’antenne et pour la masse du capteur (6), caractérisé en ce que le circuit d’antenne (9) comporte un conducteur d’antenne (31 ) qui forme une boucle sur le circuit imprimé (30) et qui est relié :

• par l’une (32) de ses extrémités au circuit d’adaptation (8) d’impédance d’antenne ; et

• par l’autre (33) de ses extrémités au commutateur de sensibilité (20) monté sur le circuit imprimé (30).

9. Procédé de surveillance de la rotation d’une roue de véhicule, mettant en oeuvre le capteur (6) selon les revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu’il comporte les étapes suivantes :

• lorsque le véhicule est en phase de stationnement, émettre, en mode statique, uniquement des trames de mesure (TM) et réaliser une mesure de l’impédance du circuit d’antenne (9) à chaque émission d’une trame de mesure (TM) ;

comparer chaque mesure d’impédance à la précédente ;

· lorsque au moins deux mesures d’impédance successives ont un écart supérieur à un seuil prédéterminé, commander le commutateur de sensibilité (20) pour passer en mode dynamique.

10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce qu’il comporte en outre les étapes suivantes :

lorsque le véhicule est en phase de roulage, émettre, en mode dynamique, lesdites trames de données (TD) ; • entre deux trames de données (TD) émises en mode dynamique : passer en mode statique ; émettre une trame de mesure (TM) et réaliser une mesure de l’impédance du circuit d’antenne (9) ;

• comparer chaque mesure d’impédance du circuit d’antenne (9) à la précédente ; · lorsque au moins deux mesures d’impédance successives ont un écart inférieur à un seuil prédéterminé, et ce pendant une durée prédéterminée, commander le commutateur de sensibilité (20) pour passer en mode statique.

11. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce qu’il comporte en outre les étapes suivantes :

· lorsque le véhicule est en phase de roulage, émettre, en mode dynamique, lesdites trames de données (TD) et réaliser, en mode statique, une mesure de l’impédance du circuit d’antenne (9) à chaque émission d’une trame de données (TD) ;