Brevet FR2607326A1 — publié le 19880527

-1- Ensemble d'antennes émission-réception situé à poste fixe pour une liaison radioélectrique bidirectionnelle avec un véhicule. La présente invention concerne un ensemble d'antennes émission- réception situé à poste fixe pour une liaison radioélectrique bidirec- tionnelle avec un véhicule. - L'invention s'applique en particulier pour la transmission d'informations entre un véhicule en déplacement et un équipement électronique fixe. Une application typique est constituée, par exemple, par une reconnaissance automatique de véhicule permettant, ou non, le libre passage automatique dans une enceinte soumise à une autorisation d'accès: entrée dans une entreprise, passage d'un abonné à un péage d'autoroute etc... Dans ce genre d'application, il s'agit d'assurer de bonnes conditions de transmission entre un émetteur-récepteur miniaturisé, de très faible puissance, embarqué dans un véhicule et un équipement situé dans un local fixe. Les fréquences utilisées sont comprises dans la gamme de 50 Khz à 150 Khz. Il est ainsi connu d'utiliser comme système d'antennes pour l'équipement fixe, un cadre dont les dimensions sont de l'ordre du mètre, pour l'émission-vers l'équipement embarqué et un bobinage sur noyau de ferrite pour la réception en provenance de l'équipement embarqué. L'ensemble est placé, sur un quai bordant la voie de passage du véhicule, dans une sorte de prisme. Cependant, un tel système est encombrant et gêne la circulation d'éventuels piétons, il n'est pas protégé contre d'éventuels ac- cidents, le couplage électromagnétique entre ce système d'antennes et celui de l'équipement embarqué n'est pas excellent et nécessite une très faible distance entre le véhicule et le système d'antennes placé sur le quai. La présente invention a pour but de pallier ces inconvénients et a pour objet un ensemble d'antennes émission-réception situé à poste fixe pour une liaison radioélectrique bidirectionnelle avec un véhicu- le, ledit véhicule étant muni d'un dispositif émetteur-récepteur autonome fixé à une partie inférieure du véhicule et comprenant une -- v2607326 antenne d'émission sous la forme d'un bobinage d'axe vertical de façon à engendrer un champ radioélectrique vertical et une antenne de réception sous la forme d'un bobinage d'axe horizontal, disposé trans- versalement par rapport au véhicule, caractérisé en ce que l'ensemble d'antennes émission-réception à poste fixe comprend une antenne de réception constituée par un premier câble multiconducteur formant une boucle rectangulaire dont la grande dimension est parallèle au déplacement du véhicule et une antenne d'émission constituée par un second câble multiconducteur formant deux boucles rectangulaires étroites et allongées dans le sens du déplacement du véhicule, parallèles l'une à l'autre, de façon à créer un champ radioélectrique horizontal perpendiculaire au déplacement du véhicule, lesdits premier et second câbles étant placés dans des saignées pratiquées dans la chaussée sur le passage du véhicule et ensuite rebouchées, les extrémités des deux câbles étant rassemblées vers le bord de la chaussée dans une boite de jonction permettant les diverses connexions, ladite boite de jonction recevant d'autre part deux câbles blindés, l'un pour l'alimentation de l'antenne d'émission et l'autre pour recevoir le courant provenant de l'antenne de réception. On va maintenant donner la description d'un exemple particulier de mise en oeuvre de l'invention, faite ci-après en référence au dessin annexé dans lequel: - La figure 1 est une vue générale de l'installation comportant l'ensemble d'antennes selon l'invention. - La figure 2 représente schématiquement le dispositif émetteur- récepteur autonome fixé au véhicule. - La figure 3 montre l'implantation et la disposition de l'ensemble d'antennes émission-réception selon l'invention. - La figure 4 est une coupe selon IV-IV de la figure 3 montrant la saignée dans la chaussée. - La figure 5 est un schéma montrant le système de connexion de l'antenne d'émission. - La figure 6 est un schéma montrant le système de connexion de l'antenne de réception. - La figure 7 représente le schéma électrique équivalent au câblage effectué pour l'antenne d'émission représenté figure 5. - La figure 8 représente le schéma électrique équivalent au câblage effectué pour l'antenne de réception représenté figure 6. En se reportant à la figure 1, on vqit une installation générale comportant un ensemble d'antennes selon l'invention. Il s'agit par exemple d'un accès surveillé dans une enceinte telle qu'une entreprise. La voie d'accès 1 est délimitée latéralement par deux quais ou trottoirs 2 et 3. Sur le quai 2 se trouve un poste de surveillance et de commande 4 o sont regroupées et traitées les informations reçues des véhicules qui passent, tel que la voiture 5. Celle-ci porte, par exemple fixé au pare-chocs avant, un petit pendentif 6 constituant un dispositif émetteur-récepteur autonome. Ce pendentif 6 est extérieurement étanche et en plastique. La figure 2 représente schématiquement t'intérieur de ce pendentif qui comprend un émetteur-récepteur miniature avec son alimentation, globalement représenté par un bloc repéré 7 et deux antennes: une antenne d'émission B constituée par un bobinage sur un barreau de ferrite et dont l'axe est vertical de façon à engendrer un champ radioélectrique vertical et une antenne de réception 9 constituée par un bobinage sur un barreau de ferrite et dont l'axe est horizontal et transversal par rapport à la voiture 5. Dans l'exemple décrit, il s'agit d'une identification de véhicule pour une autorisation d'accès permettant, par exemple, l'ouverture automatique d'une barrière en cas de véhicule reconnu. Dans ce cas particulier, l'émetteur-récepteur 7 du pendentif 6 est, à l'état ordinaire, en état de veille et il n'est activé que lors de la réception d'un signal émis en permanence par l'antenne d'émission du poste fixe. En se reportant maintenant à la figure 3, on voit l'implantation dans le sol de la chaussée des deux antennes d'émission et de réception. L'antenne de réception est constituée par un câble multiconducteur 10 représenté en traits interrompus sur la figure 3, installé dans des saignées 11 de la 'chaussée et formant une boucle -4- rectangulaire dont la grande dimension, comme on le voit, est parallè- le au sens de déplacement de véhicule. Cette antenne reçoit le champ radioélectrique vertical émit par l'antenne 8 du pendentif 6 du véhicule 5. L'antenne d'émission est également constituée par un câble multiconducteur 12 installé dans les saignées 11. Cette antenne d'émission, comme le montre bien la figure 3, forme deux boucles rectangulaires étroites, allongées et parallèles l'une à l'autre. Les deux boucles ont leur sens d'enroulement inverse, ce qui permet de "fermer" le champs, de façon à engendrer un champ radioélectrique horizontal perpendiculaire au sens de déplacement du véhicule. Ainsi, les deux champs émis, l'un par l'antenne d'émission 8 du pendentif 6, et l'autre par l'antenne d'émission 12 au sol, étant orthogonaux, il n'y a pas de risque d'interférence entre les deux émissions. A titre d'exemple, les fréquences choisies sont de 132 kHz pour l'émission de l'équipement au sol et de 66 kHz pour l'émission de l'équipement mobi- le. Les extrémités 13 et 14 du câble 10 de l'antenne de réception ainsi que les extrémités 15 et 16 du câble 12 de l'antenne d'émission, sont rassemblées sur le bord de la chaussée, dans une boite de jonc- tion 17 dans laquelle sont réalisées les connexions. Une fois l'ensemble des antennes mis en place dans les saignées 11 de la chaussée, celles-ci sont rebouchées par un mastic plastique 18 comme on le voit sur la figure 4. La longueur, dans le sens du déplacement des véhicules des boucles rectangulaires des antennes 10 et 12 est choisie en fonction de la durée des messages à transmettre et de la vitesse moyenne appro- ximative des véhicules au passage de l'installation, qui est de toute façon faible. L'utilisation de câbles 10 et 12 multiconducteur permet de réduire considérablement leur mise en place dans les saignées de la chaussée et permet une grande souplesse d'adaptation: nombre de tours variable, adaptation d'impédance. Dans l'exemple décrit, les câbles 10 et 12 comportent chacun douze conducteurs isolés et les figures 5 et 6 montrent respectivement, pour l'antenne d'émission 12 et l'antenne de réception 10, les connexions réalisées dans le bottier 17. Ces connexions sont réalisées par l'intermédiaire d'un bornier, comportant une pluralité de bornes 18 isolées les unes des autres, et par des connexions électriques de liaison 19 et 27. Sur ces deux figures 5 et 6, les conducteurs des câbles d'antennes 10 et 12 que l'on voit à la sortie des extrémités 13, 14 et 15, 16 des câbles portent des flèches. Une double flèche indique que deux conducteurs ont été regroupés en parallèle. Ceci permet d'utiliser les douze conducteurs alors même que l'on ne veut pas réaliser douze tours. Sur la figure 5 de câblage de l'antenne d'émission à laquelle correspond le schéma électrique équivalent de la figure 7, on voit que l'on a réalisé sept tours complets dans le câble 12. L'antenne d'émission 12 est en outre alimentée par un câble d'alimentation constitué par une paire torsadée blindée 20. Des con- densateurs 21, 22, 23, 24 et 25, équivalents au condensateur 26 représenté sur le schéma électrique équivalent de la figure 7, complètent le circuit pour réaliser l'accord de l'antenne. Sur la figure 6, correspondant au câblage de l'antenne de réception 10 et dont le schéma électrique équivalent est représenté sur la figure 8, on voit que l'on a effectué quatre fois le tours complet du câble 10. Pour ce faire, les conducteurs sont pris trois par trois, les connexions 27 effectuant ce regroupement. Le circuit d'antenne est ajusté par trois condensateurs 28, 29 et 30 correspondant au condensateur 31 de la figure 8, disposés en parallèle sur l'antenne 10. Le courant recueilli par l'antenne de réception 10 est acheminé par un câble constitué d'une paire torsadée blindée 32. Ainsi, l'ensemble d'antennes à poste fixe selon l'invention n'offre aucun encombrement puisqu'il est noyé dans la chaussée et donc ne gêne aucunement la circulation des piétons. En outre, l'ensemble est complètement protégé contre un risque éventuel d'accidents, intem- péries, incendies etc... Aucune maintenance n'est nécessaire. L'antenne étant centrée dans la voie, les conditions de transmission sont bonnes. D'une manière générale l'ensemble selon - 6 - l'invention est également plus économique que dans l'art antérieur cité. Comme on le voit sur la figure 3, l'antenne de réception 10 a été logée dans les saignées internes utilisées pour placer les branches internes des deux rectangles de la boucle de l'antenne d'émission. Bien entendu, on aurait pu également la placer dans les saignées exter- nes ou même réaliser des saignées spéciales. Il est évidemment plus simple d'utiliser les saignées communes. Le système d'antennes décrit peut, bien entendu, être utilisé pour de multiples applications: entrée d'autoroute à péage pour abonnés, entrée dans des enceintes surveillées, dans des zones de stationnement réglementés, payantes... -7- REVENDICATION: Ensemble d'antennes émission-réception situé à poste fixe pour une liaison radioélectrique bidirectionnelle avec un véhicule (5), ledit véhicule étant muni d'un dispositif (6) émetteur-récepteur autonome fixé à une partie inférieure du véhicule et comprenant une antenne d'émission (8) sous la forme d'un bobinage d'axe vertical de façon à engendrer un champ radioélectrique vertical et une antenne de récep- tion (9) sous la forme d'un bobinage d'axe horizontal, disposé transversalement par rapport au véhicule, caractérisé en ce que l'ensemble d'antennes émission-réception à poste fixe comprend une antenne de réception constituée par un premier câble multiconduc- teur (10) formant une boucle rectangulaire dont la grande dimension est parallèle au déplacement du véhicule et une antenne d'émission constituée par un second câble multiconducteur (12) formant deux boucles rectangulaires étroites et allongées dans le sens du déplaee- ment du véhicule, parallèles l'une à l'autre de façon à créer un champ radioélectrique horizontal perpendiculaire au déplacement du véhicule, lesdits premier et second câbles étant placeés dans des saignées (11) pratiquées dans la chaussée sur le passage du véhicule, et ensuite rebouchées, les extrémités (13, 14, 15, 16) des deux câbles étant rassemblées vers le bord de la chaussée (1) dans une boite de jonction (17) permettant les diverses connexions, ladite boîte de jonction recevant d'autre part deux câbles blindés, l'un (20) pour l'alimentation de l'antenne d'émission et l'autre (32) pour recevoir le courant provenant de l'antenne de réception.