EP1516389B1 - Dispositif d emission radioelectrique basse frequence pour systeme d'acces mains libres pour vehicule automobile - Google Patents
Dispositif d emission radioelectrique basse frequence pour systeme d'acces mains libres pour vehicule automobile Download PDFInfo
- Publication number
- EP1516389B1 EP1516389B1 EP03760762A EP03760762A EP1516389B1 EP 1516389 B1 EP1516389 B1 EP 1516389B1 EP 03760762 A EP03760762 A EP 03760762A EP 03760762 A EP03760762 A EP 03760762A EP 1516389 B1 EP1516389 B1 EP 1516389B1
- Authority
- EP
- European Patent Office
- Prior art keywords
- signal
- antenna
- current
- antennas
- voltage
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 title description 22
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 claims description 12
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 43
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 26
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 12
- 230000004044 response Effects 0.000 description 8
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 description 7
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 4
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 3
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 2
- 238000000291 inelastic electron tunnelling spectroscopy Methods 0.000 description 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005670 electromagnetic radiation Effects 0.000 description 1
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000000135 prohibitive effect Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
- H01Q1/27—Adaptation for use in or on movable bodies
- H01Q1/32—Adaptation for use in or on road or rail vehicles
- H01Q1/3208—Adaptation for use in or on road or rail vehicles characterised by the application wherein the antenna is used
- H01Q1/3233—Adaptation for use in or on road or rail vehicles characterised by the application wherein the antenna is used particular used as part of a sensor or in a security system, e.g. for automotive radar, navigation systems
- H01Q1/3241—Adaptation for use in or on road or rail vehicles characterised by the application wherein the antenna is used particular used as part of a sensor or in a security system, e.g. for automotive radar, navigation systems particular used in keyless entry systems
Definitions
- the present invention relates to a low frequency radio transmission device which incorporates a driver circuit generating an excitation signal of a serial LC type antenna, a hands-free access system incorporating such a device, and a driver for use in such a device.
- the invention finds applications, in particular, in the hands-free access systems (in English: "passive entry system") in particular for motor vehicles.
- a radio transmission device may comprise a determined number N of transmission antennas, where N is an integer generally greater than unity, and at least one driver circuit (in English: “driver circuit”). whose function is to generate an excitation signal of the antenna or antennas (in English: “driver signal”).
- the driver may be included in a management unit, which may be centralized or decentralized.
- Each transmit antenna has an inductive coil, which may or may not be tuned. Depending on the case, it is said that the antenna is tuned or not.
- a tuned antenna further comprises a tuning capacitor.
- the antenna is LC series type when the inductor and the capacitor are connected in series. On the contrary, it is of parallel LC type when the inductance and the capacitor are connected in parallel.
- An un-tuned antenna does not include a tuning capacitor. Nevertheless the inductive coil of the antenna is generally connected in series with at least one blocking capacitor of the continuous, and at least with parasitic capacitances. This is why, within the meaning of the invention and in the following, we also speak of LC type antenna series in this case.
- the management unit may be included in a cockpit computer providing in particular the vehicle access control function and / or the start control function of the vehicle. vehicle.
- the management unit includes a control module that generates a data signal, containing the data to be transmitted.
- the transmitting antennas are distributed inside the passenger compartment, and / or at the outer periphery of the vehicle.
- the excitation signal delivered to the transmitting antennas is functionally an interrogation signal of an identification element such as a badge or the like, which is worn by a user.
- the badge is within the range of the interrogation signal (conventionally called the dialog box), it receives the interrogation signal and sends back an encoded response signal.
- the management unit includes means for receiving and decoding this response signal to authenticate the user. In case of authentication, the management unit performs certain functions such as unlocking the opening of the vehicle and / or disabling a vehicle immobilizer.
- the radio emission is said to low frequency (or LF, of the English "Low Frequency”), when the frequency of the interrogation signal is of the order of a few hundred kilohertz (kHz). Under these conditions, the propagation of the radio signal takes place in the near field. Since there is no electromagnetic radiation, compliance with electromagnetic compatibility (EMC) standards is not a problem. Such an emission must simply comply with the specifications of the IETS 300-330 (or EN 300-330) standard with regard to the spectrum of the transmitted signal. In a classic example in the automotive field, the fundamental frequency of the interrogation signal is equal to 125 kHz.
- the management unit is said to be decentralized when it comprises a transmission antenna driving circuit, each generating an excitation signal of the corresponding antenna. These circuits are then each arranged close to the corresponding transmitting antenna.
- the management unit is said to be centralized when it comprises a single driving circuit, which generates a single antenna excitation signal, as well as switching means for activating only one (or more) of the antennas. except for the others.
- the excitation signal is then applied to the activated antenna only.
- the figure 1 schematically illustrates the principle of the attack of a serial LC type transmitting antenna according to the prior art.
- the transmitting antenna EA comprises an inductive coil L in series with a capacitor C.
- the letter L designates both the coil and the value of its inductance.
- the letter C denotes both the capacitor and the value of its capacitance.
- this capacitance C corresponds to all the capacitors that exist in series with the coil L, in particular a tuning capacitor (if any), one or more DC blocking capacitors (if any), and the parasitic capacitance of the coil or other.
- a GEN driver circuit comprises a square voltage generator 100.
- this generator 100 comprises an ideal voltage source 101 in series with an internal resistor Rs.
- the resistor Rs includes not only the internal resistance of the generator, but also the resistance inherent to the inductive coil L and the capacitors (if any), as well as the resistance of the links.
- the positive terminal of the voltage source 101 is coupled to a first terminal of the antenna EA via the resistor Rs.
- the negative terminal of the voltage source 101 and a second terminal of the antenna EA are coupled to a potential reference, for example the mass.
- Source 101 is a voltage source that has a low internal impedance. We denote by U the amplitude of the voltage and the value of the current which are delivered by the source 101.
- Fo the resonance frequency that satisfies this relation.
- the intensity of the magnetic field emitted by the coil is proportional to M ⁇ i, where M denotes the number of turns of the coil L
- M denotes the number of turns of the coil L
- a transmission device having a high quality factor is conventionally obtained, as shown by the graph of FIG. figure 2 which illustrates the evolution of the current i as a function of the frequency F of the excitation signal generated by the driver circuit GEN.
- the current i is maximum when the frequency F is equal to the resonance frequency Fo.
- the curve shown is that of a "bell" function, very pointed.
- the L and C values can vary in an uncontrolled manner. This involves a modification of the situation of the frequency F of the excitation signal generated by the drive circuit GEN with respect to the resonance frequency Fo of the device. It follows that the current i, and therefore the extent of the dialogue area can vary significantly. For example, for a quality factor greater than 30 (Q> 30), if i varies in a ratio of 1 to 2, then the size of the dialog box may vary by 20%.
- the invention aims to overcome the disadvantages of the aforementioned prior art.
- a first aspect of the invention thus relates to a low-frequency radio transmission device for a hands-free access system for a motor vehicle, comprising at least one serial LC-type transmission antenna, and at least one transmission circuit. attack delivering an excitation signal of the antenna at a frequency substantially equal to the resonant frequency of the antenna.
- the driving circuit comprises a current generator for delivering the excitation signal as a current excitation signal.
- the antenna is LC series type, it is energized current. This contradicts all the prejudices of those skilled in the art, according to which a serial LC-type antenna must be voltage-excited whereas a parallel LC-type antenna must be energized. But this gives the possibility of increasing the resistance of the device to reduce the quality factor, without penalizing the attack current of the antenna.
- the driving circuit further comprises means for determining the internal resistance of the current generator. This reduces the quality factor of the device.
- the resistance is sufficiently high that the quality factor is less than 10.
- a quality factor of the order of 5 is preferred, taking into account the tolerated variation in the extent of the area. of dialogue.
- a second aspect of the invention relates to a hands-free access system for a motor vehicle, comprising an identification badge worn by a user, and further comprising a low frequency radio transmission device according to the first aspect, for the transmission of an interrogation signal of the badge.
- a third aspect of the invention relates to a driver circuit for use in a device according to the first aspect.
- FIG 4 schematically is a top view of a motor vehicle 10.
- a hands-free access system for such a vehicle comprises transmitting antennas which are arranged inside the passenger compartment and / or outside the vehicle 10. These antennas have the function of ensuring the transmission an interrogation signal which is adapted to be received by an identification member of the system, such as a badge 17 worn by a user, when the badge 17 is within the range of the signal range emitted by one of the antennas (dialogue zone).
- an identification member of the system such as a badge 17 worn by a user
- the badge 17 responds by sending back a response message, which is received by means of the access system placed on board the vehicle.
- the response message is recognized as valid, it leads to the opening of the doors (function "passive entry”) and / or unlocking an immobilizer or even starting the vehicle (function "passive go”).
- the interrogation signal is a low frequency signal (LF signal) for example equal to 125 kHz
- the response signal is a radio frequency signal (RF signal, "radio frequency"), for example frequency equal to 433 MHz (megahertz).
- LF signal low frequency signal
- RF signal radio frequency signal
- Hand access systems Free in accordance with this example are commonly called systems LF / RF in the jargon of the skilled person.
- the emission of the response signal by the badge (RF signal) must comply with the specifications of the IETS 300-330 (or EN 300-330) standard.
- the hands-free access system comprises five external transmitting antennas arranged at the outer periphery of the vehicle and which are associated with five dialogue zones 11 to 15 respectively. These dialogue areas extend from respectively , the left front door, the rear left door, the luggage compartment, the right rear door, and the right front door. External transmit antennas are dedicated to the "passive entry” function. Also, in the example, the system comprises a single internal transmitting antenna disposed inside the passenger compartment of the vehicle, which is associated with a dialogue zone 16 (represented by a corresponding discontinuous closed line in the figure). to the interior volume of the passenger compartment of the vehicle. The internal transmitting antennas are dedicated to the "passive go" function.
- the system comprises a cockpit computer CU disposed in a strategic location of the vehicle 10.
- the computer CU is powered by the battery 20 of the vehicle.
- the system further comprises a determined number P of external transmit antennas EA1, EA2,..., EAp, where P is an integer. These antennas are disposed at the outer periphery of the vehicle 10 for example at the doors and the luggage compartment. They have a first and a second terminals connected to the calculator CU.
- the system also includes one (or more) switch (s) LSW which is connected to the computer CU, such as an unlock button. This switch can be operated from outside the vehicle 10 by the user.
- the system may also include an NP number of internal transmitting antennas EAp + 1, EAp + 2, ..., EAn, where N is an integer greater than P, disposed inside the passenger compartment of the vehicle . These antennas have a first and a second terminal connected to the computer CU. In the example illustrated by the figure 4 , P is equal to 5 and N is equal to 6 (NP is therefore equal to unity).
- the system also includes an SSW switch such as a start button, which can be operated by the user while inside the vehicle only.
- the external transmission antennas EA1 to EAp are series LC type antennas comprising an inductive coil (of inductance L) consisting of a winding wound around a ferrite bar in series with a capacitor (of capacitor C) consisting of parasitic capacitances or voluntarily added capacitors.
- the internal transmission antennas EAp + 1 to EAn are, for example, air coils (antennae) of LC series type, comprising an inductive coil (of inductance L) consisting of a number of turns arranged on a suitable support, in series with a capacitor (of capacitance C) constituted by parasitic capacitances or voluntarily added capacitors.
- the antennas may further include a tuning capacitor, arranged in series with the inductive coil.
- DC blocking capacitors may be arranged in series with the antennas. For each antenna, the value of capacitance of capacitor C shown in the figure then includes the value of these capacitors.
- the external transmitting antennas EA1 1 to EAp have the function of transmitting an interrogation signal 41 outside the vehicle, under the control of the computer CU, when the switch LSW is actuated.
- the internal transmission antennas EAp + 1 to EAn have the function of transmitting the interrogation signal 41 inside the vehicle, under the control of the computer CU when the switch SSW is actuated.
- the system also comprises Q actuators A1, A2,..., Aq, such as electric motors or the like, in some cases associated with an electromechanical and / or electro-pneumatic mechanism, where Q is a predetermined integer.
- actuators A1, A2,..., Aq such as electric motors or the like, in some cases associated with an electromechanical and / or electro-pneumatic mechanism, where Q is a predetermined integer.
- These actuators are controlled by the computer CU to perform certain functions such as unlocking the doors and / or deactivating a vehicle immobilizer 10.
- the system comprises a reception antenna 31 disposed in the vehicle 10 and coupled to the computer CU via reception means 30.
- the function of the antenna 31 is to receive a response signal 42 which is transmitted by the badge 17 upon receipt. of the interrogation signal 41 transmitted by one of the external transmission antennas EA1 to EAp, or by one of the internal transmission antennas EAp + 1 to EAn.
- the badge 17 comprises a control unit 176 such as a microcontroller. It also includes a receiving antenna 172 for receiving the interrogation signal 41, which is coupled to the control unit 176 via receiving means 171. It further comprises a transmit antenna 174, which is coupled to the control unit 176 by transmission means 173. The control unit 176 and the means 171 and 173 are powered by a battery 175 such as a battery.
- the transmission antenna 174 has the function of transmitting the response signal 42, under the control of the control unit 176, when a valid interrogation signal 41 is received by the reception antenna 172 and decoded. by unit 176.
- the scheme of the figure 6 illustrates an exemplary management unit for managing the transmission of the interrogation signal by a determined number N of antennas of a device according to the invention, for example in a system according to the figure 5 .
- the management unit 500 delimited by a discontinuous closed line, is centralized. It comprises a single GEN driver circuit, which generates a single antenna excitation signal SC, as well as switching means for activating only one (or more) of the antennas with the exception of the others.
- the management unit 500 comprises a control module CTRL, the drive circuit GEN, and the switching means DEMUX.
- the circuit GEN receives a data signal Sd delivered by the module CTRL, and generates the excitation signal SC.
- the DEMUX switching means are, for example, a demultiplexer having an IN input, and N outputs respectively OUT1 to OUTn.
- the excitation signal SC is delivered on a respective first terminal of each of the antennas EA1 to EAn, via a respective first link whose length can reach a few meters.
- the switching means DEMUX are arranged between a respective second terminal. each of the antennas EA1 to EAn, on the one hand, and a reference potential, for example ground, on the other hand.
- the IN input of the DEMUX demultiplexer is connected to ground.
- the outputs OUT1 to OUTn of the DEMUX demultiplexer are connected to said respective second terminal of each of the antennas, respectively EA1 to EAn, via a respective second link whose length is substantially identical to that of the first link, ie that can also reach a few meters.
- the DEMUX demultiplexer comprises a determined number N of switches, respectively SW1 to SWn, which are each arranged between the input IN and one of the outputs OUT1 to OUTn, respectively.
- the control module CTRL generates a selection signal SEL which is delivered to the DEMUX demultiplexer.
- This signal has the function of controlling the closing of only one of the switches SW1 to SWn, that is to say the selection of only one of the outputs OUT1 to OUTn of the DEMUX demultiplexer which is coupled to the input IN via one of said switches.
- the selection signal SEL makes it possible to activate only one of the antennas EA1 to EAn, the others being deactivated. Note that it is not excluded that, in some applications, several transmit antennas are activated simultaneously.
- Such an arrangement of the switching means results in switching the transmit antennas "cold point".
- the electrical connections connecting the GEN drive circuit to the antennas which are deactivated, although being in open circuit, are permanently subject to the excitation signal SC.
- These links can be more or less strongly coupled to ground via parasitic capacitances, the risk exists that one or more deactivated antennas are still traversed by the current of the excitation signal, and transmit the interrogation signal at a frequency offset from the fundamental frequency of the excitation signal.
- F 'happens to be a harmonic frequency of the frequency Fo, if the excitation signal has a high harmonic rate, as is the case with square signals. of the prior art.
- the spectrum of such a signal contains not only the fundamental frequency Fo but all the harmonic frequencies thereof.
- the excitation signal SC of the antennas is a preferably sinusoidal or quasi-sinusoidal signal LF.
- the low harmonic content of such an excitation signal makes it possible to avoid the aforementioned risk of accidental resonance of the antenna. The risk of erratic operation of the hands-free access system is thus avoided.
- the management unit 500 is advantageously included in the cockpit calculator CU.
- the antenna EA is a series LC type antenna, that is to say comprising an inductive coil L in series with a capacitor C, tuning capacity and / or one or more blocking capacitors of the continuous.
- the inductive coil L of the antenna EA is unmatched, i.e., it is not connected in series with a tuning capacitor.
- a drive circuit GEN outputs an excitation signal SC for excitation of the antenna EA, as a current excitation signal.
- This driving circuit comprises a current generator 600 which, according to the Norton model, comprises an ideal current source 601 in parallel with an internal resistance Ri.
- the positive terminal of the current source 601 is coupled to a first terminal of the antenna EA.
- the negative terminal of the current source 601 and a second terminal of the antenna EA are coupled to ground.
- the current generator delivers a current Io.
- the excitation signal SC is preferably a sinusoidal or quasi-sinusoidal signal. Indeed, as already mentioned above, this feature limits the effects on the operation of the system, the parasitic coupling of the links to the ground.
- a centralized management unit has been described above with respect to the diagram of the figure 6 .
- the drive circuit GEN may furthermore comprise means arranged to increase the value of the internal resistance Ri of the current generator 600.
- the diagram of FIG. figure 8 symbolically illustrates such a variant of the GEN driver circuit.
- an additional resistor Rp connected in series with the internal resistance Ri of the current generator 600.
- the resistor Rp makes it possible to determine the value of the internal resistance Ri.
- a high value of the internal resistance of the current generator 600 can be obtained by a suitable architecture of the generator.
- the value of the current Io is chosen taking into account the internal resistance of the current generator 600, so as to obtain an excitation current of desired amplitude in the antenna EA.
- the quality factor of the device is less than 10.
- it is arranged to be of the order of 5.
- the scheme of the figure 9 illustrates another variant in which the drive circuit GEN comprises a voltage follower stage 602 disposed at the output of the current generator 600 and having a determined current gain Gi.
- the gain Gi is greater than unity (Gi> 1).
- This variant is recommended in the case where a high excitation current is required, that is to say in applications requiring a high transmission power.
- Such a stage makes it possible to limit the value of the current Io and thus makes it possible to limit the thermal losses in the current generator 600.
- the current source 601 and the internal resistance Ri are then seen on the load side (the antenna EA). , as a current source Gi x Io, and as a resistor Ri / Gi, respectively.
- the voltage follower stage 602 is disposed between a terminal 603 brought to the potential of the supply voltage Vbatt delivered by the battery, on the one hand, and the ground on the other hand.
- This is, for example, a class B push-pull power stage.
- this is only a preferred but in no way limiting example.
- the current generator 600 comprises for example a voltage generator followed by a transconductance amplifier.
- the current generator 600 comprises a low frequency sinusoidal oscillator 71, delivering a sinusoidal signal Sm, which is a signal LF having a frequency Fo. It further comprises a variable gain amplifier 74 whose input receives the signal Sm and the output of which delivers the excitation signal SC.
- the amplifier 74 is a transconductance amplifier.
- the signal Sm that it receives is a voltage signal
- the signal it delivers is a current signal, namely the current noted Io at Figures 7 to 9 . This current excites the inductive coil of the antenna that is activated.
- a control input of the amplifier 74 receives the data signal Sd, which is a square LF signal.
- the signal Sd contains the data to be transmitted in the form of Manchester encoding.
- the gain of the amplifier 74 is for example equal to zero when the signal Sd is in the low state and it has a non-zero value when the signal Sd is in the high state.
- the signal Io thus corresponds to the signal Sm modulated by the signal Sd.
- the current generator 600 comprises a low frequency oscillator 72 generating a square signal Sck, which is a signal LF having a fundamental frequency Fo which is for example equal to 125 kHz.
- the signal Sck is a clock signal delivered by an output of a microcontroller included in the control circuit CTRL.
- the signal Sck is filtered by a low-pass filter 73 to generate the signal Sm.
- the signal Sm is then a quasi-sinusoidal signal, which is a signal LF having a fundamental frequency Fo.
- the filter 73 is at least third order. Its cutoff frequency is for example equal to 80 kHz or 100 kHz.
- the rest of the current generator 600 is identical to the circuit according to the first exemplary embodiment, in accordance with the diagram of FIG. figure 10 .
- the signal Sck can be modulated in pulse width, which makes it possible to control the attack current of the antennas, that is to say the current flowing in the activated antenna.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Security & Cryptography (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Lock And Its Accessories (AREA)
- Details Of Aerials (AREA)
- Near-Field Transmission Systems (AREA)
Description
- La présente invention concerne un dispositif d'émission radioélectrique à basse fréquence qui incorpore un circuit d'attaque générant un signal d'excitation d'une antenne de type LC série, un système d'accès mains libres incorporant un tel dispositif, ainsi qu'un circuit d'attaque destiné à être utilisé dans un tel dispositif.
- L'invention trouve des applications, en particulier, dans les systèmes d'accès mains libres (en anglais : « passive entry system ») notamment pour véhicules automobiles.
- Un dispositif d'émission radioélectrique peut comprendre un nombre déterminé N d'antennes d'émission, où N est un nombre entier en général supérieur à l'unité, et au moins un circuit d'attaque (en anglais : « driver circuit ») ayant pour fonction de générer un signal d'excitation de l'antenne ou des antennes (en anglais : « driver signal »). Le circuit d'attaque peut être compris dans une unité de gestion, qui peut être centralisée ou décentralisée.
- Chaque antenne d'émission comporte une bobine inductive, qui peut être accordée ou non. Selon le cas, on dit alors que l'antenne est accordée ou non. Une antenne accordée comprend en outre un condensateur d'accord. L'antenne est de type LC série lorsque l'inductance et le condensateur sont reliés en série. Elle est au contraire de type LC parallèle lorsque l'inductance et le condensateur sont reliés en parallèle.
- Une antenne non accordée ne comprend pas de condensateur d'accord. Néanmoins la bobine inductive de l'antenne est en général reliée en série avec au moins un condensateur de blocage du continu, et à tout le moins avec des capacités parasites. C'est pourquoi, au sens de l'invention et dans la suite, on parle aussi d'antenne de type LC série dans ce cas.
- Dit autrement, on parle d'antenne LC série dès lors que la bobine inductive de l'antenne n'est pas reliée en parallèle avec un condensateur d'accord.
- Dans le type d'application envisagé, l'unité de gestion peut être comprise dans un calculateur d'habitacle assurant notamment la fonction de contrôle d'accès au véhicule et/ou la fonction de contrôle de démarrage du véhicule. L'unité de gestion comprend un module de commande qui génère un signal de données, contenant les données à émettre. En outre, les antennes d'émission sont réparties à l'intérieur de l'habitacle, et/ou à la périphérie extérieure du véhicule. Le signal d'excitation délivré aux antennes d'émission, est fonctionnellement un signal d'interrogation d'un organe d'identification tel qu'un badge ou similaire, qui est porté par un utilisateur. Lorsque le badge est compris dans la zone de portée du signal d'interrogation (classiquement appelée zone de dialogue), il reçoit le signal d'interrogation et il émet en retour un signal de réponse codé. L'unité de gestion comprend des moyens pour recevoir et décoder ce signal de réponse afin d'authentifier l'utilisateur. En cas d'authentification, l'unité de gestion exécute certaines fonctions telles que le déverrouillage des ouvrants du véhicule et/ou la désactivation d'un dispositif d'immobilisation du véhicule.
- L'émission radioélectrique est dite à basse fréquence (ou LF, de l'anglais "Low Frequency"), lorsque la fréquence du signal d'interrogation est de l'ordre de quelques centaines de kilohertz (kHz). Dans ces conditions, la propagation du signal radioélectrique a lieu en champ proche. Puisqu'il n'y a pas de rayonnement électromagnétique, le respect des normes de compatibilité électromagnétiques (CEM) pose peu de problèmes. Une telle émission doit simplement respecter les spécifications de la norme IETS 300-330 (ou EN 300-330) en ce qui concerne le spectre du signal émis. Dans un exemple classique dans le domaine automobile, la fréquence fondamentale du signal d'interrogation est égale à 125 kHz.
- L'unité de gestion est dite décentralisée lorsqu'elle comprend un circuit d'attaque par antenne d'émission, générant chacun un signal d'excitation de l'antenne correspondante. Ces circuits sont alors disposés chacun à proximité de l'antenne d'émission correspondante.
- L'unité de gestion est dite centralisée lorsqu'elle comprend un unique circuit d'attaque, qui génère un unique signal d'excitation des antennes, ainsi que des moyens de commutation permettant d'activer l'une seulement (ou plusieurs) des antennes à l'exception des autres. Le signal d'excitation est alors appliqué à l'antenne activée seulement.
- La
figure 1 illustre schématiquement le principe de l'attaque d'une antenne d'émission de type LC série selon l'art antérieur. - L'antenne d'émission EA comprend une bobine inductive L en série avec un condensateur C. Par commodité, dans la suite, la lettre L désigne à la fois la bobine et la valeur de son inductance. De même, la lettre C désigne à la fois le condensateur et la valeur de sa capacité. Dans l'exemple, cette capacité C correspond à toutes les capacités qui existent en série avec la bobine L, notamment un condensateur d'accord (le cas échéant), un ou plusieurs condensateurs de blocage du continu (le cas échéant), et les capacités parasites de la bobine ou autre.
- Un circuit d'attaque GEN comprend un générateur de tension carrée 100. Selon le modèle de Thévenin, ce générateur 100 comprend une source de tension idéale 101 en série avec une résistance interne Rs. Par souci de simplicité, on considère dans ce qui suit que la résistance Rs inclut non seulement la résistance interne du générateur, mais aussi la résistance inhérente à la bobine inductive L et aux condensateurs (le cas échéant), ainsi que la résistance des liaisons. La borne positive de la source de tension 101 est couplée à une première borne de l'antenne EA via la résistance Rs. La borne négative de la source de tension 101 ainsi qu'une seconde borne de l'antenne EA sont couplées à un potentiel de référence, par exemple la masse. La source 101 est une source de tension qui a une faible impédance interne. On note U l'amplitude de la tension et i la valeur du courant qui sont délivrés par la source 101.
- L'antenne étant un circuit LC, elle entre en résonance lorsqu'elle est excitée à une fréquence F telle que L × C × (2π×F)2 =1. On note Fo la fréquence de résonance qui satisfait cette relation. Le facteur de qualité Q du dispositif est donné par Q = (L × 2π × Fo) / Rs. L'intensité du champ magnétique émis par la bobine est proportionnelle à M × i, où M désigne le nombre de spires de la bobine L. Donc, à géométrie constante et à courant i constant, on augmente M pour augmenter l'intensité du champ radioélectrique et donc l'étendue de la zone de dialogue. Néanmoins, l'inductance L étant proportionnelle à M2, le facteur de qualité Q augmente alors de façon également proportionnelle à M2.
- On obtient ainsi classiquement un dispositif d'émission ayant un facteur de qualité élevé, comme le montre le graphe de la
figure 2 qui illustre l'évolution du courant i en fonction de la fréquence F du signal d'excitation généré par le circuit d'attaque GEN. Le courant i est maximum lorsque la fréquence F est égale à la fréquence de résonance Fo. La courbe représentée est celle d'une fonction « en cloche », très pointue. Ainsi, une faible variation ΔF de la fréquence F à proximité de la fréquence de résonance Fo engendre une forte variation Δi du courant i dans l'antenne, et donc une forte variation de l'étendue de la zone de dialogue. - Or, en raison de la dispersion et des dérives en température de la valeur des composants, les valeurs de L et C peuvent varier de façon non contrôlée. Ceci implique une modification de la situation de la fréquence F du signal d'excitation généré par le circuit d'attaque GEN par rapport à la fréquence de résonance Fo du dispositif. Il s'ensuit que le courant i, et donc l'étendue de la zone de dialogue peuvent varier de façon significative. Par exemple, pour un facteur de qualité supérieur à 30 (Q > 30), si i varie dans un rapport de 1 à 2, alors la taille de la zone de dialogue peut varier de 20%.
- Ceci est un inconvénient en ce qui concerne, en particulier, les antennes internes, c'est-à-dire celles qui sont disposées à l'intérieur du véhicule et qui émettent le signal d'interrogation pour la fonction de contrôle de démarrage du véhicule. En effet, il convient d'éviter que l'intensité du signal radioélectrique émis par ces antennes ne dépasse un certain seuil. Sinon, la zone de dialogue peut déborder à l'extérieur du véhicule, ce qui peut donner un mauvais fonctionnement du système en permettant ou provoquant le démarrage du véhicule alors que le badge est à l'extérieur du véhicule.
- Pour pallier cet inconvénient, il a été proposé d'inclure un dispositif de commande de l'accord des antennes en dynamique, basé sur la détection du courant circulant dans chaque antenne et fonctionnant par exemple par commutation de condensateurs parallèles. Toutefois, cette méthode est complexe et son coût est prohibitif pour les applications en milieu automobile.
- On peut aussi penser à réduire le facteur de qualité Q du dispositif. A cet effet, on peut penser à augmenter la valeur de la résistance Rs en ajoutant une résistance en série avec le générateur de tension 100. On peut ainsi obtenir un facteur de qualité très faible, comme illustré par le graphe de la
figure 3 , sur laquelle on a représenté l'évolution du courant i en fonction de la fréquence F du signal d'excitation généré par le circuit d'attaque 100 dans un tel cas. Comme illustré sur cette figure, une variation ΔF relativement importante de la fréquence F à proximité de la fréquence de résonance Fo n'engendre qu'une faible variation Δi du courant i dans l'antenne, et donc seulement une faible variation de l'étendue de la zone de dialogue. - Néanmoins, il en résulte une diminution du courant i disponible pour l'excitation de l'antenne, toutes choses étant égales par ailleurs. Cette diminution est illustrée par le fait que le courant maximum (lorsque F est égal à Fo) sur le graphe de la
figure 3 est inférieur à celui du graphe de lafigure 2 . On peut compenser cette diminution par une augmentation de la tension U. En théorie, la tension U requise peut alors dépasser la valeur de la tension d'alimentation disponible, qui est la tension délivrée par la batterie du véhicule. Toutefois, en pratique, la tension U est limitée à cette valeur, sauf à utiliser un transformateur ou un convertisseur d'alimentation qui augmenterait alors le coût. - L'invention vise à remédier aux inconvénients de l'art antérieur précités.
- Un premier aspect de l'invention concerne ainsi un dispositif d'émission radioélectrique à basse fréquence pour un système d'accès mains libres pour véhicule automobile, comprenant au moins une antenne d'émission de type LC série, et au moins un circuit d'attaque délivrant un signal d'excitation de l'antenne à une fréquence sensiblement égale à la fréquence de résonance de l'antenne. Selon l'invention, le circuit d'attaque comprend un générateur de courant pour délivrer le signal d'excitation en tant que signal d'excitation en courant.
- Dit autrement, bien que l'antenne soit de type LC série, elle est excitée en courant. Cela contredit tous les préjugés de l'Homme du métier, suivant lesquels une antenne de type LC série doit être excitée en tension alors qu'une antenne de type LC parallèle doit être excitée en courant. Mais cela donne la possibilité d'augmenter la résistance du dispositif pour diminuer le facteur de qualité, sans pour autant pénaliser le courant d'attaque de l'antenne.
- Ainsi, dans un exemple de réalisation, le circuit d'attaque comprend en outre des moyens pour déterminer la résistance interne du générateur de courant. Ceci permet de diminuer le facteur de qualité du dispositif. De préférence, la résistance est suffisamment élevée pour que le facteur de qualité soit inférieur à 10. Dans l'application, un facteur de qualité de l'ordre de 5 est préféré, compte tenu de la variation tolérée de l'étendue de la zone de dialogue.
- Un second aspect de l'invention concerne un système d'accès mains libres pour un véhicule automobile, comprenant un badge d'identification porté par un utilisateur, et comprenant en outre un dispositif d'émission radioélectrique à basse fréquence selon le premier aspect, pour l'émission d'un signal d'interrogation du badge.
- Un troisième aspect de l'invention concerne un circuit d'attaque destiné à être utilisé dans un dispositif selon le premier aspect.
- D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront encore à la lecture de la description qui va suivre. Celle-ci est purement illustrative et doit être lue en regard des dessins annexés sur lesquels :
- la
figure 1 , déjà analysée, est un schéma illustrant le principe de l'excitation d'une antenne de type LC série selon l'art antérieur ; - la
figure 2 , également déjà analysée, est un graphe du courant dans l'antenne en fonction de la fréquence du signal d'excitation, dans le cas d'un facteur de qualité élevé ; - la
figure 3 , également déjà analysée, est un graphe du courant dans l'antenne en fonction de la fréquence du signal d'excitation, dans le cas d'un facteur de qualité faible ; - la
figure 4 est une vue de dessus « schématique » d'un véhicule automobile faisant apparaître les zones de portée respectives, ou zones de dialogue, des antennes d'émission dans un exemple de système d'accès mains libres ; - la
figure 5 est un schéma illustrant un exemple de réalisation d'un système d'accès mains libres selon l'invention ; - la
figure 6 est un schéma illustrant le principe d'un exemple de réalisation particulier d'un dispositif selon l'invention ; - la
figure 7 est un schéma illustrant le principe de l'excitation d'une antenne de type LC série selon l'invention ; - la
figure 8 est un schéma illustrant une première variante pour l'excitation d'une antenne de type LC série selon l'invention ; - la
figure 9 est un schéma illustrant une seconde variante pour l'excitation d'une antenne de type LC série selon l'invention ; - la
figure 10 est un schéma illustrant un premier exemple de réalisation d'un générateur de courant dans un circuit d'attaque selon l'invention ; et, - la
figure 11 est un schéma illustrant un second exemple de réalisation d'un générateur de courant dans un circuit d'attaque selon l'invention. - A la
figure 4 , on a représenté schématiquement une vue de dessus d'un véhicule automobile 10. - Un système d'accès mains libres pour un tel véhicule comprend des antennes d'émission qui sont disposées à l'intérieur de l'habitacle et/ou à l'extérieur du véhicule 10. Ces antennes ont pour fonction d'assurer l'émission d'un signal d'interrogation qui est adapté pour être reçu par un organe d'identification du système, tel qu'un badge 17 porté par un utilisateur, lorsque le badge 17 se trouve à l'intérieur de la zone de portée du signal émis par l'une des antennes (zone de dialogue). Lorsque ce message est reconnu comme valide, le badge répond alors en émettant en retour un message de réponse, qui est reçu par des moyens du système d'accès placés à bord du véhicule. Lorsque le message de réponse est reconnu comme valide, il conduit à l'ouverture des ouvrants (fonction "passive entry") et/ou au déverrouillage d'un dispositif d'immobilisation voire au démarrage du véhicule (fonction "passive go").
- Classiquement le signal d'interrogation est un signal à basse fréquence (signal LF) par exemple égale à 125 kHz, alors que le signal de réponse est un signal radiofréquence (signal RF, de l'anglais "Radiofrequency"), par exemple de fréquence égale à 433 MHz (mégahertz). Des systèmes d'accès mains libres conformes à cet exemple sont communément appelés systèmes LF/RF dans le jargon de l'Homme du métier. On notera que l'émission du signal de réponse par le badge (signal RF) doit respecter les spécifications de la norme IETS 300-330 (ou EN 300-330).
- Dans l'exemple représenté à la
figure 4 , le système d'accès mains libres comprend cinq antennes d'émission externes, disposées à la périphérie extérieure du véhicule, et qui sont associées à cinq zones de dialogue respectivement 11 à 15. Ces zones de dialogue s'étendent à partir de, respectivement, la portière avant gauche, la portière arrière gauche, le coffre à bagage, la portière arrière droite, et la portière avant droite. Les antennes d'émission externes sont dédiées à la fonction "passive entry". Egalement, dans l'exemple, le système comprend une unique antenne d'émission interne disposée à l'intérieur de l'habitacle du véhicule, qui est associée à une zone de dialogue 16 (représentée par une ligne fermée discontinue à la figure) correspondant au volume intérieur de l'habitacle du véhicule. Les antennes d'émission internes sont dédiées à la fonction "passive go". - A la
figure 5 , on a représenté schématiquement un exemple de système d'accès mains libres selon l'invention. Le système comprend un calculateur d'habitacle CU disposé en un endroit stratégique du véhicule 10. Le calculateur CU est alimenté par la batterie 20 du véhicule. Le système comprend en outre un nombre déterminé P d'antennes d'émission externes EA1, EA2,..., EAp, où P est un nombre entier. Ces antennes sont disposées à la périphérie extérieure du véhicule 10 par exemple au niveau des portières et du coffre à bagage. Elles ont une première et une seconde bornes reliées au calculateur CU. Le système comprend aussi un (ou plusieurs) commutateur(s) LSW qui est relié au calculateur CU, tel qu'un bouton de déverrouillage. Cet interrupteur peut être actionné de l'extérieur du véhicule 10 par l'utilisateur. - Le système peut aussi comprendre un nombre N-P d'antennes d'émission internes EAp+1, EAp+2,..., EAn, où N est un nombre entier supérieur à P, disposées à l'intérieur de l'habitacle du véhicule. Ces antennes ont une première et une seconde bornes reliées au calculateur CU. Dans l'exemple illustré par la
figure 4 , P est égal à 5 et N est égal à 6 (N-P est donc égal à l'unité). Le système comprend aussi un commutateur SSW tel qu'un bouton de démarrage, qui peut être actionné par l'utilisateur lorsqu'il se trouve à l'intérieur du véhicule 10 seulement. - Les antennes d'émission externes EA1 à EAp sont des antennes de type LC série comprenant une bobine inductive (d'inductance L) constituée par un enroulement bobiné autour d'un barreau de ferrite en série avec un condensateur (de capacité C) constitué par les capacités parasites ou par des condensateurs volontairement ajoutés. Les antennes d'émission internes EAp+1 à EAn sont par exemple des bobines à air (antennes cadres) de type LC série, comprenant une bobine inductive (d'inductance L) constituée par un certain nombre de spires disposées sur un support approprié, en série avec un condensateur (de capacité C) constitué par les capacités parasites ou par des condensateurs volontairement ajoutés.
- Dans certaines applications, les antennes peuvent en outre comprendre un condensateur d'accord, disposé en série avec la bobine inductive. De plus, des condensateurs de blocage du continu peuvent être disposés en série avec les antennes. Pour chaque antenne, la valeur de la capacité du condensateur C représenté à la figure inclut alors la valeur de ces condensateurs.
- Les antennes d'émission externes EA1 1 à EAp ont pour fonction d'émettre un signal d'interrogation 41 à l'extérieur du véhicule, sous la commande du calculateur CU, lorsque le commutateur LSW est actionné. De même, les antennes d'émission internes EAp+1 à EAn ont pour fonction d'émettre le signal d'interrogation 41 à l'intérieur du véhicule, sous la commande du calculateur CU lorsque le commutateur SSW est actionné.
- Le système comprend aussi Q actuateurs A1, A2, ..., Aq, tels que des moteurs électriques ou similaires associés dans certains cas à un mécanisme électromécanique et/ou électro-pneumatique, où Q est un nombre entier déterminé. Ces actuateurs sont pilotés par le calculateur CU pour assurer certaines fonctions telles que le déverrouillage des ouvrants et/ou la désactivation d'un dispositif d'immobilisation du véhicule 10.
- Enfin, le système comprend une antenne de réception 31 disposée dans le véhicule 10 et couplée au calculateur CU via des moyens de réception 30. L'antenne 31 a pour fonction de recevoir un signal de réponse 42 qui est émis par le badge 17 à réception du signal d'interrogation 41 émis par l'une des antennes d'émission externes EA1 à EAp, ou par l'une des antennes d'émission internes EAp+1 à EAn.
- Le badge 17 comprend une unité de commande 176 telle qu'un microcontrôleur. Il comprend également une antenne de réception 172 pour recevoir le signal d'interrogation 41, qui est couplée à l'unité de commande 176 via des moyens de réception 171. Il comprend en outre une antenne d'émission 174, qui est couplée à l'unité de commande 176 par des moyens d'émission 173. L'unité de commande 176 et les moyens 171 et 173 sont alimentés par un accumulateur 175 tel qu'une pile. L'antenne d'émission 174 a pour fonction d'émettre le signal de réponse 42, sous la commande de l'unité de commande 176, lorsqu'un signal d'interrogation 41 valide est reçu par l'antenne de réception 172 et décodé par l'unité 176.
- Le schéma de la
figure 6 illustre un exemple d'unité de gestion pour gérer l'émission du signal d'interrogation par un nombre déterminé N d'antennes d'un dispositif selon l'invention, par exemple dans un système selon lafigure 5 . - Dans cet exemple, l'unité de gestion 500, délimitée par une ligne fermée discontinue, est centralisée. Elle comprend un unique circuit d'attaque GEN, qui génère un unique signal SC d'excitation des antennes, ainsi que des moyens de commutation permettant d'activer l'une seulement (ou plusieurs) des antennes à l'exception des autres.
- L'unité de gestion 500 comprend un module de commande CTRL, le circuit d'attaque GEN, et les moyens de commutation DEMUX. Le circuit GEN reçoit un signal de données Sd délivré par le module CTRL, et génère le signal d'excitation SC.
- Les moyens de commutation DEMUX sont par exemple un démultiplexeur ayant une entrée IN, et N sorties respectivement OUT1 à OUTn.
- Le signal d'excitation SC est délivré sur une première borne respective de chacune des antennes EA1 à EAn, via une première liaison respective dont la longueur peut atteindre quelques mètres.. En outre, les moyens de commutation DEMUX sont disposés entre une seconde borne respective de chacune des antennes EA1 à EAn, d'une part, et un potentiel de référence, par exemple la masse, d'autre part. Dit autrement, l'entrée IN du démultiplexeur DEMUX est reliée à la masse. De plus, les sorties OUT1 à OUTn du démultiplexeur DEMUX sont reliées à ladite seconde borne respective de chacune des antennes, respectivement EA1 à EAn, via une seconde liaison respective dont la longueur est sensiblement identique à celle de la première liaison, c'est-à-dire pouvant également atteindre quelques mètres.
- Le démultiplexeur DEMUX comprend un nombre déterminé N d'interrupteurs, respectivement SW1 à SWn, qui sont agencés chacun entre l'entrée IN et l'une des sorties OUT1 à OUTn, respectivement. Le module de commande CTRL génère un signal de sélection SEL qui est délivré au démultiplexeur DEMUX. Ce signal a pour fonction de commander la fermeture de l'un seulement des interrupteurs SW1 à SWn, c'est-à-dire la sélection de l'une seulement des sorties OUT1 à OUTn du démultiplexeur DEMUX qui est couplée à l'entrée IN via l'un desdits interrupteurs. Dit autrement, le signal de sélection SEL permet d'activer l'une seulement des antennes EA1 à EAn, les autres étant désactivées. On notera qu'il n'est pas exclu que, dans certaines applications, plusieurs antennes d'émission soient activées simultanément.
- Un tel agencement des moyens de commutation se traduit par une commutation des antennes d'émission « par point froid ». Certes, les liaisons électriques reliant le circuit d'attaque GEN aux antennes qui sont désactivées, bien qu'étant en circuit ouvert, sont en permanence soumises au signal d'excitation SC. Ces liaisons pouvant être plus ou moins fortement couplées à la masse via des capacités parasites, le risque existe qu'une ou plusieurs antennes désactivées soient malgré tout traversées par le courant du signal d'excitation, et émettent le signal d'interrogation à une fréquence décalée par rapport à la fréquence fondamentale du signal d'excitation.
- En effet, les antennes étant des circuits LC, elles entrent en résonance lorsqu'elles sont excitées à une fréquence F telle que L × C × (2π×F)2 =1, où L et C désignent respectivement l'inductance et la capacité de l'antenne. En général, la fréquence fondamentale du signal d'excitation SC est choisie pour être égale à la fréquence Fo qui satisfait cette relation (fréquence de résonance), c'est-à-dire telle que L × C × (2π×Fo)2 =1. Si l'on tient compte des capacités parasites des liaisons ouvertes entre le circuit de commande GEN et les moyens de commutation DEMUX via une antenne désactivée, la capacité C de l'antenne est remplacée par une capacité C', telle que C'<C. Il faut donc éviter que le spectre du signal d'excitation contienne une fréquence déterminée F' telle que L × C'×(2π×F')2 =1. Une résonance accidentelle de l'antenne peut toutefois se produire si une telle fréquence F' se trouve être une fréquence harmonique de la fréquence Fo, si le signal d'excitation présente un taux d'harmoniques élevé comme c'est le cas des signaux carrés de l'art antérieur. En effet, le spectre d'un tel signal contient non seulement la fréquence fondamentale Fo mais toutes les fréquences harmoniques de celle-ci.
- C'est pourquoi, selon une caractéristique avantageuse de l'invention, le signal d'excitation SC des antennes est un signal LF préférentiellement sinusoïdal ou quasi-sinusoïdal. Le faible taux d'harmoniques d'un tel signal d'excitation permet d'éviter le risque précité de résonance accidentelle de l'antenne. Le risque de fonctionnement erratique du système d'accès mains libres est ainsi évité.
- Lorsque le dispositif d'émission radioélectrique de la
figure 6 est utilisé dans un système d'accès mains libres pour véhicule automobile tel que celui représenté à lafigure 5 , l'unité de gestion 500 est avantageusement comprise dans le calculateur d'habitacle CU. - Le principe de l'attaque d'une antenne de type LC série selon l'invention est illustré de manière simplifiée par le schéma de la
figure 7 , sur laquelle les mêmes éléments qu'à lafigure 1 portent les mêmes références. - L'antenne EA est une antenne de type LC série, c'est-à-dire comprenant une bobine inductive L en série avec un condensateur C, capacité d'accord et/ou à un ou plusieurs condensateurs de blocage du continu. Dans un exemple préféré, la bobine inductive L de l'antenne EA est non accordée, c'est-à-dire qu'elle n'est pas montée en série avec un condensateur d'accord.
- Un circuit d'attaque GEN délivre un signal d'excitation SC pour l'excitation de l'antenne EA, en tant que signal d'excitation en courant. Ce circuit d'attaque comprend un générateur de courant 600 qui, selon le modèle de Norton, comprend une source de courant idéale 601 en parallèle avec une résistance interne Ri. La borne positive de la source de courant 601 est couplée à une première borne de l'antenne EA. La borne négative de la source de courant 601 ainsi qu'une seconde borne de l'antenne EA sont couplées à la masse. Le générateur de courant délivre un courant Io.
- Lorsque le circuit d'attaque GEN est compris dans une unité de gestion centralisée d'un système d'accès mains libres, notamment, le signal d'excitation SC est de préférence un signal sinusoïdal ou quasi-sinusoïdal. En effet, comme il a déjà été dit plus haut, cette caractéristique permet de limiter les effets sur le fonctionnement du système, du couplage parasite des liaisons à la masse. Un exemple de telle unité de gestion centralisée a été décrit ci-dessus en regard du schéma de la
figure 6 . - Afin de diminuer le facteur de qualité du dispositif, le circuit d'attaque GEN peut en outre comprendre des moyens agencés pour augmenter la valeur de la résistance interne Ri du générateur de courant 600. Le schéma de la
figure 8 illustre de façon symbolique une telle variante du circuit d'attaque GEN. Sur cette figure, on a symboliquement représenté une résistance supplémentaire Rp reliée en série avec la résistance interne Ri du générateur de courant 600. En pratique, la résistance Rp permet de déterminer la valeur de la résistance interne Ri. Il apparaît toutefois à l'Homme du métier que la présence physique d'un composant correspondant à une telle résistance supplémentaire Rp n'est pas obligatoire. Une valeur élevée de la résistance interne du générateur de courant 600 peut être obtenue par une architecture adaptée du générateur. Bien entendu, la valeur du courant Io est choisie en tenant compte de la résistance interne du générateur de courant 600, de manière à obtenir un courant d'excitation d'amplitude voulue dans l'antenne EA. - Dans un exemple de réalisation, le facteur de qualité du dispositif est inférieur à 10. De préférence, on s'arrange pour qu'il soit de l'ordre de 5.
- Le schéma de la
figure 9 illustre une autre variante dans laquelle le circuit d'attaque GEN comprend un étage suiveur de tension 602 disposé en sortie du générateur de courant 600 et ayant un gain en courant Gi déterminé. Le gain Gi est supérieur à l'unité (Gi > 1). Cette variante est recommandée dans le cas où un courant d'excitation élevé est requis, c'est-à-dire dans les applications nécessitant une forte puissance d'émission. Un tel étage permet de limiter la valeur du courant Io et permet donc de limiter les pertes thermiques dans le générateur de courant 600. La source de courant 601 et la résistance interne Ri sont alors vues du côté de la charge (l'antenne EA), comme une source de courant Gi x Io, et comme une résistance Ri / Gi, respectivement. - L'étage suiveur de tension 602 est disposé entre une borne 603 portée au potentiel de la tension d'alimentation Vbatt délivrée par la batterie, d'une part, et la masse d'autre part. Il s'agit par exemple d'un étage de puissance de type Push-Pull en classe B. Ceci n'est toutefois qu'un exemple préféré mais nullement limitatif.
- Bien entendu, les variantes des
figures 8 et 9 peuvent se combiner. - Le générateur de courant 600 comprend par exemple un générateur de tension suivi d'un amplificateur à transconductance.
- A la
figure 10 , on a représenté un premier exemple de réalisation d'un tel générateur de courant 600. - Le générateur de courant 600 comprend un oscillateur sinusoïdal basse fréquence 71, délivrant un signal sinusoïdal Sm, qui est un signal LF ayant une fréquence Fo. Il comprend en outre un amplificateur 74 à gain variable dont une entrée reçoit le signal Sm et dont la sortie délivre le signal d'excitation SC. L'amplificateur 74 est un amplificateur à transconductance. Dit autrement, le signal Sm qu'il reçoit est un signal en tension, et le signal qu'il délivre est un signal en courant, à savoir le courant noté Io aux
figures 7 à 9 . Ce courant excite la bobine inductive de l'antenne qui est activée. - Une entrée de commande de l'amplificateur 74 reçoit le signal de données Sd, qui est un signal LF carré. Dans un exemple, le signal Sd contient les données à émettre sous la forme d'un codage Manchester. Le gain de l'amplificateur 74 est par exemple égal à zéro lorsque le signal Sd est à l'état bas et il a une valeur non nulle lorsque le signal Sd est à l'état haut. Le signal Io correspond ainsi au signal Sm modulé par le signal Sd.
- A la
figure 11 , sur laquelle les mêmes éléments qu'à lafigure 10 portent les mêmes références, on a représenté un second exemple de réalisation du générateur de courant 600. - Dans cet exemple, le générateur de courant 600 comprend un oscillateur basse fréquence 72 générant un signal carré Sck, qui est un signal LF ayant une fréquence fondamentale Fo qui est par exemple égale à 125 kHz. En variante, le signal Sck est un signal d'horloge délivré par une sortie d'un microcontrôleur compris dans le circuit de commande CTRL. Le signal Sck est filtré par un filtre passe-bas 73 pour générer le signal Sm. Le signal Sm est alors un signal quasi-sinusoïdal, qui est un signal LF ayant une fréquence fondamentale Fo. A cet effet, le filtre 73 est au moins du troisième ordre. Sa fréquence de coupure est par exemple égale à 80 kHz ou 100 kHz.
- Le reste du générateur de courant 600 est identique au circuit selon le premier exemple de réalisation, conforme au schéma de la
figure 10 . - Le signal Sck peut être modulé en largeur d'impulsion, ce qui permet de commander le courant d'attaque des antennes, c'est-à-dire le courant circulant dans l'antenne activée.
Claims (13)
- Dispositif d'émission radioélectrique à basse fréquence pour système d'accès mains libres pour véhicule automobile, comprenant au moins une antenne d'émission (EA,EA1-EAn) de type LC série, et au moins un circuit d'attaque (GEN) délivrant un signal (SC) d'excitation de l'antenne à une fréquence sensiblement égale à la fréquence de résonance de l'antenne, caractérisé en ce que le circuit d'attaque comprend un générateur de courant (600) pour délivrer le signal d'excitation en tant que signal d'excitation en courant.
- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'antenne d'émission de type LC série comporte une bobine inductive (L) non accordée.
- Dispositif selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que le signal d'excitation (SC) est un signal sinusoïdal ou quasi-sinusoïdal.
- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le circuit d'attaque comprend des moyens (Rp) pour déterminer la résistance interne (Ri) du générateur de courant.
- Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que le facteur de qualité du dispositif est inférieur à 10.
- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le générateur de courant comprend un générateur de tension (71;72) suivi d'un amplificateur à transconductance (74).
- Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que le générateur de tension comprend une source de tension (71) délivrant une tension sinusoïdale (Sm).
- Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que le générateur de tension comprend une source de tension (72) délivrant un signal carré (Sck), suivie d'un filtre passe-bas (73), l'ensemble délivrant une tension quasi-sinusoïdale (Sm).
- Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que le signal carré (Sck) est modulé en largeur d'impulsion afin de commander la valeur du courant dans l'antenne.
- Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisé en ce que le circuit d'attaque comprend un étage suiveur de tension (602) disposé en sortie du générateur de courant et ayant un gain en courant (Gi) déterminé, supérieur à l'unité. - Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que l'étage suiveur de tension est un étage de puissance de type Push-Pull en classe B.
- Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend un nombre déterminé N d'antennes d'émission (EA1-EAn), où N est un nombre entier supérieur à l'unité, et en ce qu'il comprend en outre une unité de gestion centralisée (500) qui comprend :- le circuit d'attaque (GEN) générant un unique signal (SC) d'excitation des antennes, qui est délivré à une première borne de chacune des antennes ;- des moyens de commutation (DEMUX) comprenant un nombre déterminé N d'interrupteurs (SW1-SWn) respectivement associés à chacune desdites antennes, qui sont disposés entre une seconde borne de l'antenne et un potentiel de référence, chacun desdits interrupteurs étant commandé par l'unité de gestion pour activer ou désactiver l'antenne associée.
- Système d'accès mains libres pour un véhicule automobile, comprenant un badge d'identification (17) porté par un utilisateur, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif d'émission radioélectrique à basse fréquence (500) selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, pour l'émission d'un signal d'interrogation (41) du badge.
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR0207792 | 2002-06-24 | ||
FR0207792A FR2841393B1 (fr) | 2002-06-24 | 2002-06-24 | Dispositif d'emission radioelectrique basse frequence pour systeme d'acces mains libres pour vehicule automobile |
PCT/FR2003/001903 WO2004001897A1 (fr) | 2002-06-24 | 2003-06-20 | Dispositif d'emission radioelectrique basse frequence pour systeme d'acces mains libres pour vehicule automobile |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
EP1516389A1 EP1516389A1 (fr) | 2005-03-23 |
EP1516389B1 true EP1516389B1 (fr) | 2008-06-04 |
Family
ID=29719993
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
EP03760762A Expired - Lifetime EP1516389B1 (fr) | 2002-06-24 | 2003-06-20 | Dispositif d emission radioelectrique basse frequence pour systeme d'acces mains libres pour vehicule automobile |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP1516389B1 (fr) |
JP (1) | JP4221362B2 (fr) |
AU (1) | AU2003255686A1 (fr) |
DE (1) | DE60321464D1 (fr) |
FR (1) | FR2841393B1 (fr) |
WO (1) | WO2004001897A1 (fr) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102005032379A1 (de) * | 2005-07-08 | 2007-01-11 | Conti Temic Microelectronic Gmbh | Zugangskontrollsystem für ein Kraftfahrzeug |
JP4894537B2 (ja) * | 2007-01-25 | 2012-03-14 | パナソニック電工株式会社 | 無線認証システムおよびそれを用いる入出場管理システム |
JP4899941B2 (ja) * | 2007-03-05 | 2012-03-21 | パナソニック電工株式会社 | 質問器、応答器、及び、無線認証システム |
DE102008012606B4 (de) | 2008-03-05 | 2019-07-04 | Continental Automotive Gmbh | Passives drahtloses Zugangssystem mit einem Ortungssystem und Verfahren zum Herstellen und Betreiben des Systems |
DE102009002448A1 (de) * | 2009-04-16 | 2010-10-21 | Huf Hülsbeck & Fürst Gmbh & Co. Kg | Verfahren zur Sicherung einer Keyless-Entry-Kommunikation für Kraftfahrzeuge |
US9897630B2 (en) * | 2014-07-09 | 2018-02-20 | Stmicroelectronics S.R.L. | Method of interfacing an LC sensor and related system |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3712834B2 (ja) * | 1997-06-24 | 2005-11-02 | アルプス電気株式会社 | キーレスエントリー装置 |
FR2778980B1 (fr) * | 1998-05-22 | 2001-04-20 | Valeo Securite Habitacle | Dispositif electromecanique a detecteurs de position, en particulier pour commande de serrure electrique de vehicule automobile |
-
2002
- 2002-06-24 FR FR0207792A patent/FR2841393B1/fr not_active Expired - Fee Related
-
2003
- 2003-06-20 JP JP2004514965A patent/JP4221362B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2003-06-20 WO PCT/FR2003/001903 patent/WO2004001897A1/fr active IP Right Grant
- 2003-06-20 DE DE60321464T patent/DE60321464D1/de not_active Expired - Lifetime
- 2003-06-20 EP EP03760762A patent/EP1516389B1/fr not_active Expired - Lifetime
- 2003-06-20 AU AU2003255686A patent/AU2003255686A1/en not_active Abandoned
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4221362B2 (ja) | 2009-02-12 |
FR2841393B1 (fr) | 2006-05-05 |
JP2005536911A (ja) | 2005-12-02 |
FR2841393A1 (fr) | 2003-12-26 |
EP1516389A1 (fr) | 2005-03-23 |
WO2004001897A1 (fr) | 2003-12-31 |
DE60321464D1 (de) | 2008-07-17 |
AU2003255686A1 (en) | 2004-01-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
FR2771358A1 (fr) | Systeme antivol pour vehicule automobile | |
FR2723901A1 (fr) | Systeme de protection contre le vol pour un vehicule automobile | |
EP1001117B1 (fr) | Système pour sécuriser une transmission bidirectionnelle de données pour l'accès a un espace clos, en particulier pour l'accès a un véhicule | |
EP1516389B1 (fr) | Dispositif d emission radioelectrique basse frequence pour systeme d'acces mains libres pour vehicule automobile | |
WO2008077929A1 (fr) | Procede de detection d'un objet d'identification dans un vehicule | |
EP2107694A1 (fr) | Terminal d'émission-réception radiofréquence par couplage inductif | |
FR2792129A1 (fr) | Recepteur de signaux portable a plusieurs antennes | |
EP2652719A1 (fr) | Module electronique de communication pour le verrouillage/deverrouillage d'un ouvrant de vehicule automobile, unite centrale de commande associee et systeme d'acces mains-libres | |
EP2206094A1 (fr) | Dispositif de détection de présence d'un utilisateur par un véhicule | |
EP2013432B1 (fr) | Dispositif de condamnation/décondamnation mains libres des ouvrants d'un véhicule | |
WO2004001681A1 (fr) | Dispositif d'emission radioelectrique ayant une unite de gestion centralisee et une pluralite d'antennes d'emission distantes | |
FR2828286A1 (fr) | Dispositif de diagnostic pour une antenne | |
EP0674382B1 (fr) | Amplificateur à plusieurs étages à faible consommation, et récepteur embarqué de signaux muni d'un tel amplificateur | |
EP1378865B1 (fr) | Procédé de contrôle d'accès d'un objet portable personnalisé à un espace déterminé, et objet portable pour la mise en oeuvre du procédé | |
EP1143091A1 (fr) | Dispositif d'accès "mains libres", notamment pour véhicule automobile | |
EP1378864A1 (fr) | Procédé de controle d'accès d'un objet portable personnalisé à un espace déterminé, et objet portable pour la mise en oeuvre du procédé | |
WO2014095908A1 (fr) | Télécommande pour automobile comportant un dispositif de suppression de couplage magnétique | |
FR2778980A1 (fr) | Dispositif electromecanique a detecteurs de position, en particulier pour commande de serrure electrique de vehicule automobile | |
FR2857529A1 (fr) | Emetteur-recepteur et procede d'utilisation de l'emetteur recepteur | |
WO2012016905A1 (fr) | Systeme d'entree passive pour vehicule | |
EP1324506A1 (fr) | Récepteur portable à deux antennes | |
FR2904493A1 (fr) | Module de communication pour vehicule automobile | |
EP1178170B1 (fr) | Système de commande à distance pour véhicule automobile avec une antenne de réception améliorée | |
FR2825960A1 (fr) | Systeme d'acces au demarrage d'un vehicule automobile | |
EP4160911A1 (fr) | Procede pour ameliorer le demarrage d'un oscillateur d'un recepteur a super reaction, et recepteur pour la mise en uvre du procede |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PUAI | Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012 |
|
17P | Request for examination filed |
Effective date: 20041202 |
|
AK | Designated contracting states |
Kind code of ref document: A1 Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IT LI LU MC NL PT RO SE SI SK TR |
|
AX | Request for extension of the european patent |
Extension state: AL LT LV MK |
|
DAX | Request for extension of the european patent (deleted) | ||
RBV | Designated contracting states (corrected) |
Designated state(s): DE FR GB IT |
|
GRAP | Despatch of communication of intention to grant a patent |
Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1 |
|
GRAS | Grant fee paid |
Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR3 |
|
GRAA | (expected) grant |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210 |
|
AK | Designated contracting states |
Kind code of ref document: B1 Designated state(s): DE FR GB IT |
|
REG | Reference to a national code |
Ref country code: GB Ref legal event code: FG4D Free format text: NOT ENGLISH |
|
REF | Corresponds to: |
Ref document number: 60321464 Country of ref document: DE Date of ref document: 20080717 Kind code of ref document: P |
|
PLBI | Opposition filed |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009260 |
|
PLAX | Notice of opposition and request to file observation + time limit sent |
Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNOBS2 |
|
26 | Opposition filed |
Opponent name: GIESECKE & DEVRIENT GMBH Effective date: 20090303 |
|
GBPC | Gb: european patent ceased through non-payment of renewal fee |
Effective date: 20080904 |
|
PLBB | Reply of patent proprietor to notice(s) of opposition received |
Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNOBS3 |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: IT Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20080604 |
|
RAP2 | Party data changed (patent owner data changed or rights of a patent transferred) |
Owner name: JOHNSON CONTROLS GMBH |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: GB Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES Effective date: 20080904 |
|
RDAF | Communication despatched that patent is revoked |
Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNREV1 |
|
APBM | Appeal reference recorded |
Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNREFNO |
|
APBP | Date of receipt of notice of appeal recorded |
Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNNOA2O |
|
APAH | Appeal reference modified |
Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSCREFNO |
|
REG | Reference to a national code |
Ref country code: DE Ref legal event code: R082 Ref document number: 60321464 Country of ref document: DE Representative=s name: SCHAUMBURG & PARTNER PATENTANWAELTE GBR, DE Ref country code: DE Ref legal event code: R082 Ref document number: 60321464 Country of ref document: DE Representative=s name: SCHAUMBURG UND PARTNER PATENTANWAELTE MBB, DE |
|
REG | Reference to a national code |
Ref country code: FR Ref legal event code: PLFP Year of fee payment: 14 |
|
PGFP | Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: DE Payment date: 20160621 Year of fee payment: 14 |
|
PGFP | Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: FR Payment date: 20160627 Year of fee payment: 14 |
|
REG | Reference to a national code |
Ref country code: DE Ref legal event code: R100 Ref document number: 60321464 Country of ref document: DE |
|
APBU | Appeal procedure closed |
Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNNOA9O |
|
PLCK | Communication despatched that opposition was rejected |
Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNREJ1 |
|
PLBN | Opposition rejected |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009273 |
|
STAA | Information on the status of an ep patent application or granted ep patent |
Free format text: STATUS: OPPOSITION REJECTED |
|
27O | Opposition rejected |
Effective date: 20170214 |
|
REG | Reference to a national code |
Ref country code: DE Ref legal event code: R119 Ref document number: 60321464 Country of ref document: DE |
|
REG | Reference to a national code |
Ref country code: FR Ref legal event code: ST Effective date: 20180228 |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: DE Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES Effective date: 20180103 |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: FR Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES Effective date: 20170630 |