WO2018138079A1 - Antenne pour système d'accès et/ou de démarrage mains-libres pour véhicule automobile - Google Patents
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Definitions
- FIG. 3 represents an electrical diagram of an antenna for a motor vehicle according to the invention, said antenna being adapted to cooperate with a hands-free access and / or start identifier and comprising four coils according to a second embodiment non-limiting.
- said antenna A1 is adapted to transmit a low frequency signal SBF with an amplitude modulation of between 1 KHz and 20 KHz. In a nonlimiting variant embodiment, said antenna A1 is adapted to transmit a low frequency signal SBF with an amplitude modulation of 4KHz. This allows to have a sufficient information rate of 4kbauds as part of the application access and / or hands-free startup. In a non-limiting example, the low frequency signal SBF is transmitted at an amplitude modulation of 4KHz on a 125KHz carrier. In a first non-limiting embodiment, the total current Itot is of the order of 1 A (Ampere). This total current Itot is strong enough that the antenna A1 can communicate with a hands-free identifier ID.
- the antenna A1 comprises four coils B1, B2, B3, B4.
- the coils B1, B2, B3, B4 are wound around the core N2. These are inductances.
- the inductances are modeled. As illustrated in Figure 3, the coils B1, B2, B3, B4 are connected in parallel. They are connected at their end.
- the coil B1 is adapted to be fed by a first current 11, the coil B2 by a second current 12, the coil B3 by a third current 13 and the coil B4 by a fourth current 14.
- the first current 11, the second current 12 the third current 13 and the fourth current 14 which flow respectively in the coils B1, B2, B3, B4 make it possible to generate a magnetic field.
- the first stream 11 the second stream 12, the third stream 13 and the fourth stream 14 are less than or equal to 500mA.
- the ID hands-free identifier makes it possible to perform the locking / unlocking function of the motor vehicle V also called a hands-free access function which is based on:
- the high frequency signals are radio frequency signals.
- the radiofrequency signals are transmitted at a frequency of 433 MHz.
- the dedicated hands-free computer is the electronic control unit ECU.
- ECU electronice control unit
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Abstract
La présente invention concerne une antenne (A1) pour système d'accès et/ou de démarrage mains-libres pour véhicule automobile, selon laquelle laquelle ladite antenne (A1) : - fait partie dudit véhicule automobile et est une antenne basse fréquence; - comporte : - au moins deux bobines (B1, B2) connectées en parallèle, chaque bobine (B1, B2) étant adaptée pour être alimentée par un courant (I1, I2), la somme desdits courants (I1, I2) circulant dans lesdites bobines (B1, B2) étant égale à un courant total (Itot); - un support pour lesdites bobines (B1, B2).
Description
ANTENNE POUR SYSTEME D'ACCES ET/OU DE DEMARRAGE MAINS- LIBRES POUR VEHICULE AUTOMOBILE
DOMAI N E TECH NI QU E DE L' I NVENTION
La présente invention concerne une antenne pour système d'accès et/ou de démarrage mains-libres pour véhicule automobile.
Elle trouve une application particulière mais non limitative dans les communications avec un identifiant d'accès et/ou de démarrage mains-libres pour véhicule automobile.
AR RI ÈRE-P LAN TECH NOLOGIQU E DE L' I NVE NTIO N
Un système d'accès et/ou de démarrage mains-libres connu de l'homme du métier comprend un identifiant d'accès et/ou de démarrage mains-libres et une antenne basse fréquence disposée dans le véhicule automobile. L'identifiant d'accès et/ou de démarrage mains-libres porté par un utilisateur permet d'effectuer une fonction de verrouillage/déverrouillage automatique à distance d'un ouvrant du véhicule automobile et/ou une fonction de démarrage du moteur du véhicule automobile sans action de l'utilisateur sur ledit identifiant d'accès et/ou de démarrage mains-libres. L'identifiant d'accès et/ou de démarrage mains-libres communique à cet effet avec ladite antenne basse fréquence.
Un inconvénient de cet état de la technique est que pour cette application d'accès et/ou de démarrage mains-libres, le courant fourni à l'antenne basse fréquence du véhicule automobile est important et peut entraîner la génération d'un bruit électroacoustique par ladite antenne basse fréquence qui est audible par l'oreille humaine.
DESC RI PTION G E N E RALE DE L' I NVE NTIO N
A cette fin l'invention propose une antenne pour système d'accès et/ou de démarrage mains-libres pour véhicule automobile, selon laquelle ladite antenne :
- fait partie dudit véhicule automobile et est une antenne basse fréquence ;
- comporte :
- au moins deux bobines connectées en parallèle, chaque bobine étant adaptée pour être alimentée par un courant, la somme desdits courants circulant dans lesdites bobines étant égale à un courant total ;
- un support pour lesdites bobines.
Ainsi, comme on va le voir plus en détail ci-après, en augmentant le nombre de bobines dans l'antenne (par rapport à une antenne classique ne comprenant qu'une seule bobine), on diminue le courant circulant dans chaque bobine de sorte à supprimer tout bruit acoustique.
Selon des modes de réalisation non limitatifs, l'antenne peut comporter en outre une ou plusieurs caractéristiques supplémentaires parmi les suivantes.
COPIE REVENDICATION 2 et suivantes B REVE DESCRI PTION DES FIG U RES
L'invention et ses différentes applications seront mieux comprises à la lecture de la description qui suit et à l'examen des figures qui l'accompagnent.
- la figure 1 représente une antenne pour véhicule automobile selon l'invention, ladite antenne étant adaptée pour coopérer avec un identifiant d'accès et/ou de démarrage mains-libres et comprenant deux bobines selon un premier mode de réalisation non limitatif ;
- la figure 2 représente un schéma électrique de ladite antenne de la figure 1 selon un mode de réalisation non limitatif ;
- la figure 3 représente un schéma électrique d'une antenne pour véhicule automobile selon l'invention, ladite antenne étant adaptée pour coopérer avec un identifiant d'accès et/ou de démarrage mains-libres et comprenant quatre bobines selon un deuxième mode de réalisation non limitatif.
DESC RI PTION DE MODES DE REALI SATION D E L' I NVE NTIO N Les éléments identiques, par structure ou par fonction, apparaissant
sur différentes figures conservent, sauf précision contraire, les mêmes références.
Une antenne A1 pour véhicule automobile V selon l'invention est illustrée sur les figures 1 à 3, selon des modes de réalisation non limitatifs.
L'antenne A1 fait partie d'un système d'accès et/ou de démarrage mains- libres SYS illustré sur la figure 1 , ledit système d'accès et/ou de démarrage mains-libres comportant :
- une unité d'accès et/ou de démarrage mains-libres U comprenant ladite antenne A1 et une unité de contrôle électronique ECU ; et
- un identifiant d'accès et/ou de démarrage mains-libres ID.
Ces différents éléments sont décrits ci-après.
Dans la suite de la description, l'identifiant d'accès et/ou de démarrage mains-libres ID est également appelé identifiant mains-libres ID.
• Antenne Al
L'antenne A1 est une antenne basse fréquence. Elle est adaptée pour émettre un signal basse fréquence SBF.
Dans un mode de réalisation non limitatif, la fréquence de l'antenne basse fréquence A1 est comprise entre 20kHz et 150kHz. Dans une variante de réalisation non limitative, la fréquence de l'antenne basse fréquence A1 est égale à 125kHz.
L'antenne A1 fait partie du véhicule automobile V. Dans un mode de réalisation non limitatif, l'antenne A1 est disposée à l'intérieur de l'habitacle du véhicule automobile V. Dans des exemples non limitatifs, l'antenne A1 est disposée au niveau du bouton de démarrage, au niveau de la colonne de direction, sur le tableau de bord, au niveau de la console centrale ou à côté du levier de vitesse, dans la planche de bord, dans le coffre etc.
Dans un autre mode de réalisation non limitatif, l'antenne A1 est disposée à l'extérieur de l'habitacle du véhicule automobile V. Dans des exemples non limitatifs, l'antenne A1 est disposée dans un pare-choc, dans une portière etc.
L'antenne A1 est adaptée pour communiquer avec un identifiant mains-libres ID. Il existe un fort courant Itot, appelé courant total notamment lorsque l'antenne A1 communique avec un identifiant mains-libres ID. En effet, lorsque l'antenne A1 communique avec un identifiant mains-libres ID, elle doit émettre un champ magnétique suffisamment important pour communiquer avec lui et donc être alimentée par un courant total Itot suffisamment fort à cet effet. Par ailleurs, ce courant total Itot est adapté pour permettre d'obtenir un champ magnétique suffisamment important pour que le signal basse fréquence SBF émis par l'antenne A1 puisse ne pas être perturbé par le bruit électromagnétique environnant. On notera qu'un tel bruit électromagnétique peut être généré par les autres organes du véhicule automobile V tels que dans des exemples non limitatifs, des calculateurs, un pulseur de dispositif de chauffage et/ou de climatisation etc.
Le champ magnétique défini en effet la distance de communication de l'antenne A1 avec ici l'identifiant mains-libres ID. Dans un mode de réalisation non limitatif, la distance de communication est comprise entre zéro et cinq mètres.
Grâce à ce champ magnétique qui est une onde électromagnétique, l'antenne A1 peut émettre un signal basse fréquence SBF pour communiquer avec l'identifiant mains-libres ID. Le signal basse fréquence SBF est en effet propagé par l'onde électromagnétique.
Dans un mode de réalisation non limitatif, ladite antenne A1 est adaptée pour émettre un signal basse fréquence SBF avec une modulation d'amplitude comprise entre 1 KHz et 20Khz. Dans une variante de réalisation non limitative, ladite antenne A1 est adaptée pour émettre un signal basse fréquence SBF avec une modulation d'amplitude de 4KHz. Cela permet d'avoir un débit d'information suffisant de 4kbauds dans le cadre de l'application accès et/ou démarrage mains-libres. Dans un exemple non limitatif, le signal basse fréquence SBF est émis à une modulation d'amplitude de 4KHz sur une porteuse de 125KHz.
Dans un premier mode de réalisation non limitatif, le courant total Itot est de l'ordre de 1 A (Ampère). Ce courant total Itot est suffisamment fort pour que l'antenne A1 puisse communiquer avec un identifiant mains-libres ID.
Dans un deuxième mode de réalisation non limitatif, le courant total Itot est de l'ordre de 2A. Cela permet de générer un champ magnétique suffisant pour que l'identifiant mains-libres ID puisse capter et décoder le signal basse fréquence. En effet, du bruit électromagnétique généré par les autres organes du véhicule automobile peut perturber la communication entre ledit identifiant d'accès et/ou de démarrage mains-libres ID et ladite antenne A1 . Afin de limiter cette perturbation, le courant total Itot fourni à ladite antenne A1 est augmenté de sorte à augmenter le champ magnétique généré par ladite antenne A1 .
Tel qu'illustré sur la figure 1 , l'antenne A1 comprend :
- au moins deux bobines B ;
- un support pour lesdites bobines N2 ;
- un connecteur CO adapté pour connecter ladite antenne A1 à un faisceau de fils F.
Les éléments sont décrits en détail ci-après.
Dans un mode de réalisation non limitatif, le support N2 est un noyau magnétique. Dans une variante de réalisation non limitative, le noyau N2 est un noyau en ferrite.
Chaque bobine B est alimentée par un courant I. Ainsi, un courant I circule dans chaque bobine B de sorte que la somme desdits courants I circulant dans lesdites bobines B est égale au courant total Itot. Le fait d'avoir plusieurs bobines dans l'antenne A1 permet de réduire le courant I qui circule dans chaque bobine.
Dans un mode de réalisation non limitatif, le courant I qui circule dans chaque bobine est inférieur ou égal à 500mA. Cela permet de n'avoir aucun bruit électroacoustique généré par chaque bobine B et donc généré par l'antenne A1 . Ainsi, un utilisateur du véhicule automobile V n'entendra pas de bruit sonore lors de l'émission du champ magnétique par l'antenne A1 . On
notera qu'à partir de 700mA, et pour un signal basse fréquence SBF émis à une modulation d'amplitude de 4KHz, le courant qui circule dans une bobine la fait vibrer. Une onde sonore se propage à la fréquence de modulation d'amplitude du signal émis qui crée du bruit électroacoustique audible par l'oreille humaine. Le bruit acoustique est en effet proportionnel au courant qui circule dans une antenne, en particulier dans son bobine. On rappelle qu'un son audible est compris entre 10Hz et 20kHz. On peut observer que plus la modulation d'amplitude du signal émis augmente, plus dans ce cas le bruit acoustique est aigu.
Ainsi, on obtient le même champ magnétique que si l'antenne A1 ne comprenait qu'une seule bobine, mais sans les inconvénients du bruit acoustique. On ne réduit ainsi pas les performances d'émission de l'antenne A1 .
Dans un premier mode de réalisation non limitatif illustré sur les figures 1 et 2, l'antenne A1 comprend deux bobines B1 , B2.
Les bobines B1 et B2 sont enroulées autour du noyau N2. Ce sont des inductances. Sur la figure 2, les inductances sont modélisées. Tel qu'illustré sur la figure 2, les bobines B1 et B2 sont connectées en parallèle. Elles sont connectées à leur extrémité. La bobine B1 est adaptée pour être alimentée par un premier courant 11 et la bobine B2 est adaptée pour être alimentée par un deuxième courant 12. Le premier courant 11 et le deuxième courant 12 qui circulent dans les deux bobines B1 , B2 permettent de générer un champ magnétique. Dans un mode de réalisation non limitatif, le premier courant 11 et le deuxième courant 12 sont inférieurs ou égaux à 500mA. Cela permet à l'antenne A1 de ne pas générer de bruit sonore. On obtient ainsi un courant total Itot de 1 A et un même niveau de champ magnétique que si l'antenne A1 ne comprenait qu'une seule bobine alimentée par un courant de 1 A.
Dans un deuxième mode de réalisation non limitatif illustré sur la figure 3, l'antenne A1 comprend quatre bobines B1 , B2, B3, B4.
Les bobines B1 , B2, B3, B4 sont enroulées autour du noyau N2. Ce sont des inductances. Sur la figure 3, les inductances sont modélisées. Tel qu'illustré
sur la figure 3, les bobines B1 , B2, B3, B4 sont connectées en parallèle. Elles sont connectées à leur extrémité. La bobine B1 est adaptée pour être alimentée par un premier courant 11 , la bobine B2 par un deuxième courant 12, la bobine B3 par un troisième courant 13 et la bobine B4 par un quatrième courant 14. Le premier courant 11 , le deuxième courant 12, le troisième courant 13 et le quatrième courant 14 qui circulent respectivement dans les bobines B1 , B2, B3, B4 permettent de générer un champ magnétique. Dans un mode de réalisation non limitatif, le premier courant 11 le deuxième courant 12, le troisième courant 13 et le quatrième courant 14 sont inférieurs ou égaux à 500mA. Cela permet à l'antenne A1 de ne pas générer de bruit sonore et par ailleurs cela permet à l'antenne A1 de ne pas être perturbée par du bruit électromagnétique provenant des autres organes du véhicule automobile. On obtient ainsi un courant total Itot de 2A et un même niveau de champ magnétique que si l'antenne A1 ne comprenait qu'une seule bobine alimentée par un courant de 2A.
Le faisceau de fils F est connecté à une unité de contrôle électronique ECU du véhicule automobile V. Il permet d'alimenter l'antenne A1 avec le courant total Itot fourni par ladite unité de contrôle électronique ECU. · Unjté d_e_çpjitrôle_éLectj;onique_ECU
Dans un mode de réalisation non limitatif, l'unité de contrôle électronique ECU est le contrôle moteur dudit véhicule automobile V. Ainsi, l'antenne A1 est connectée via le connecteur CO audit contrôle moteur ECU.
Comme illustré sur la figure 1 , dans un mode de réalisation non limitatif, l'unité de contrôle électronique ECU est adaptée pour fournir le courant total Itot à l'antenne A1 , et la somme des courants I dans chaque bobine B est égale au courant total Itot (comme vu précédemment).
L'unité de contrôle électronique ECU est adaptée pour coopérer avec une batterie (non illustrée) du véhicule automobile V. La batterie fourni un courant continu à l'unité de contrôle ECU.
L'unité de contrôle électronique ECU transforme le courant continu de la batterie en un courant alternatif adapté à l'antenne A1 . Dans un exemple non limitatif, le courant alternatif (qui est le courant total Itot) est fourni à une fréquence de 125kHz comme vu précédemment. L'unité de contrôle électronique ECU est ainsi adaptée pour piloter l'antenne A1 , à savoir elle est adaptée pour fournir la quantité de courant nécessaire à l'antenne A1 .
• Ldentjfjant jnains-JLbje_s_ÎQ
L'identifiant mains-libres ID comprend au moins une antenne A2 (illustrée sur les figures 2 et 3) adaptée pour communiquer avec l'antenne A1 du véhicule automobile V. Dans des exemples non limitatifs, l'identifiant mains-libres ID est une clef électronique, un badge, un téléphone mobile, un téléphone mobile intelligent appelé « Smartphone » en anglais etc. Dans un mode de réalisation non limitatif, l'antenne A2 est une antenne basse fréquence. Dans un mode de réalisation non limitatif, l'identifiant mains-libres ID comprend trois antennes A2 perpendiculaires entre elles de sorte à pouvoir capter tout le champ magnétique, quelque soit l'orientation de l'identifiant mains-libres ID.
Dans un mode de réalisation non limitatif, l'identifiant mains-libres ID permet de réaliser la fonction d'accès et/ou de démarrage mains-libres, dite PEPS appelée en anglais « Passive Entry and Passive Start ».
Ainsi, l'identifiant mains-libres ID permet de réaliser la fonction de verrouillage/déverrouillage du véhicule automobile V appelée également fonction d'accès mains-libres qui se base sur :
- un échange de signaux basse fréquence SBF de l'antenne basse fréquence A1 du véhicule automobile V vers l'identifiant mains-libres ID ; et
- un échange de signaux haute fréquence (non illustrés) de l'identifiant mains-libres ID vers un calculateur dédié mains-libres du véhicule automobile V. Dans un mode de réalisation non limitatif, les signaux haute fréquence sont des signaux radiofréquences. Dans une variante de
réalisation non limitative, les signaux radiofréquences sont émis à une fréquence de 433MHz.
Lorsqu'une personne essaye d'ouvrir un ouvrant (portière, coffre, hayon) du véhicule automobile V, par exemple en tirant sur une poignée d'une portière, l'antenne A1 envoie un signal basse-fréquence SBF à l'identifiant mains- libres ID pour l'authentifier. L'identifiant mains-libres ID s'authentifie en envoyant un signal haute fréquence audit véhicule automobile V, en particulier à son calculateur dédié mains-libres. Si l'authentification est validée l'ouvrant est déverrouillé.
La procédure d'accès à un véhicule automobile via un identifiant mains-libres ID étant bien connue de l'homme du métier, elle n'est pas décrite en détail ici.
De plus, dans un mode de réalisation non limitatif, l'identifiant mains- libres ID permet d'effectuer la fonction de démarrage du véhicule automobile V. Lorsqu'une personne appuie sur un bouton démarrage par exemple, l'antenne A1 envoie un signal basse-fréquence SBF à l'identifiant mains- libres ID pour l'authentifier. L'identifiant mains-libres ID s'authentifie en envoyant un signal haute fréquence au dit véhicule automobile V, en particulier à son calculateur dédié mains-libres. Si l'authentification est validée le véhicule démarre.
La procédure de démarrage à un véhicule automobile via un identifiant mains-libres ID étant bien connue de l'homme du métier, elle n'est pas décrite en détail ici.
Ainsi, le calculateur dédié mains-libres du véhicule automobile V est adapté pour recevoir des signaux haute fréquence de l'identifiant mains- libres ID et par la suite est adapté pour :
- authentifier l'identifiant mains-libres ID ; et/ou
- autoriser le verrouillage/déverrouillage du véhicule automobile V ; et/ou
- autoriser le démarrage du véhicule automobile V.
Dans un mode de réalisation non limitatif, le calculateur dédié mains-libres est l'unité de contrôle électronique ECU.
Bien entendu la description de l'invention n'est pas limitée à l'application, aux modes de réalisation et aux exemples décrits ci-dessus. Ainsi, l'identifiant mains-libres ID permet de réaliser la fonction d'accès uniquement, ou la fonction de démarrage uniquement. Ainsi, l'invention décrite présente notamment les avantages suivants :
- elle est simple à mettre en œuvre ;
- elle est peu coûteuse ;
- elle limite fortement le couplage électroacoustique dans l'antenne A1 et par conséquent elle limite fortement le bruit sonore généré par l'antenne A1 et audible par l'oreille humaine.
Claims
1 . Antenne (A1 ) pour système d'accès et/ou de démarrage mains- libres (SYS) pour véhicule automobile (V), selon laquelle ladite antenne (A1 ) :
- fait partie dudit véhicule automobile (V) et est une antenne basse fréquence ;
- comporte :
- au moins deux bobines (B) connectées en parallèle, chaque bobine (B) étant adaptée pour être alimentée par un courant (I), la somme desdits courants (I) circulant dans lesdites bobines (B) étant égale à un courant total (Itot) ;
- un support (N2) pour lesdites bobines (B).
2. Antenne (A1 ) selon la revendication 1 , selon ledit courant total (Itot) est fourni par une unité de contrôle électronique (ECU) du véhicule automobile (V).
3. Antenne (A1 ) selon la revendication 1 ou la revendication 2, selon laquelle ladite antenne (A1 ) comprend deux bobines (B1 , B2).
4. Antenne (A1 ) selon la revendication 1 ou la revendication 2, selon laquelle ladite antenne (A1 ) comprend quatre bobines (B1 , B2, B3, B4).
5. Antenne (A1 ) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, selon laquelle le courant (I) circulant dans chaque bobine (B) est inférieur ou égal à 500 milliampères.
6. Antenne (A1 ) selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, selon laquelle ladite antenne (A1 ) est adaptée pour émettre un signal basse fréquence (SBF) avec une modulation d'amplitude comprise entre 1 kHz et 20kHz.
7. Antenne (A1 ) selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, selon laquelle ladite antenne (A1 ) est adaptée pour émettre un signal basse fréquence (SBF) avec une modulation d'amplitude de 4kHz.
8. Antenne (A1 ) selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, selon laquelle ladite antenne (A1 ) est adaptée pour coopérer avec un identifiant d'accès et/ou démarrage mains-libres (I D) pour véhicule automobile (V).
9. Unité d'accès et/ou démarrage mains-libres (U) pour véhicule automobile (V) comprenant une antenne (A1 ) selon l'une quelconque des revendications 1 à 8 précédentes.
10. Unité d'accès et/ou démarrage mains-libres (U) selon la revendication 9, selon lequel ladite unité d'accès et/ou démarrage mains-libres (U) comprend en outre une unité de contrôle électronique (ECU) adaptée pour fournir un courant total (Itot) à ladite antenne (A1 ).
1 1 . Système d'accès et/ou démarrage mains-libres (SYS), selon lequel ledit système d'accès et/ou démarrage mains-libres (SYS) comprend :
- une unité d'accès et/ou démarrage mains-libres (U) comprenant :
- une antenne (A1 ) selon l'une quelconque des revendications 1 à 8 précédentes ;
- une unité de contrôle électronique (ECU) adaptée pour fournir un courant total (Itot) à ladite antenne (A1 ) ;
- un identifiant d'accès et/ou démarrage mains-libres (ID) comprenant au moins une antenne (A2) adaptée pour communiquer avec ladite antenne (A1 ) pour véhicule automobile (V).
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| WO2018138079A1 true WO2018138079A1 (fr) | 2018-08-02 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/EP2018/051565 Ceased WO2018138079A1 (fr) | 2017-01-24 | 2018-01-23 | Antenne pour système d'accès et/ou de démarrage mains-libres pour véhicule automobile |
Country Status (2)
| Country | Link |
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| FR (1) | FR3062241B1 (fr) |
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