Brevet FR2658346A1 — publié le 19910816

La présente invention concerne le domaine des systèmes de télécommande, notamment par liaison infrarouge. La présente invention rapplique tout particulièrement aux systèmes de télécommande pour le verrouillage/déverrouillage de portières de véhicules automobiles. Les systèmes de télécommande actuels pour le verrouillage/ déverrouillage de portières de véhicules automobiles utilisent généralement une modulation d'amplitude. Ces systèmes ont déjà rendu de grands services. Ils ne donnent cependant pas totalement satisfaction. En particulier, le rapport signal/bruit obtenu laisse parfois à désirer. La portée de ces systèmes est assez limitée. Enfin, les systèmes connus demandent souvent une forte puissance instantanée au niveau de ltémetteur. La présente invention a pour but principal de perfectionner les systèmes de télécommande existants. Un but de la présente invention est de proposer un système présentant un meilleur rapport signal/bruit que les systèmes antérieurs. Un autre but de la présente invention est de proposer des moyens permettant d'augmenter la portée des systèmes de télécommande. Un autre but de la présente invention est de proposer des moyens permettant la réduire la consommation des moyens récepteurs. Ces buts sont atteints dans le cadre de la présente invention grâce à un système de télécommande du type comprenant un moyen émetteur apte à générer une onde électromagnétique codée et un moyen récepteur apte à recevoir et décoder le signal généré par un moyen émetteur, caractérisé par le fait que - le moyen émetteur est conçu pour générer une onde électromagnétique codée par modulation en fréquence, et - le module décodeur du moyen récepteur comprend une boucle à verrouillage de phase. Selon une caractéristique avantageuse de la présente invention, le moyen récepteur comprend un filtre actif en amont de la boucle à verrouillage de phase. Selon une autre caractéristique avantageuse de la présente invention, il est prévu, au niveau du moyen récepteur, des moyens détecteurs de porteuse conçus pour autoriser la coupure de l'alimentation électrique de la majorité des circuits du moyen récepteur en l'absence de détection de porteuse d'une part, et pour remettre en service cette alimentation en cas de détection de porteuse d'autre part. D'autres caractéristiques, buts et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre, et en regard des dessins annexés sur lesquels - la figure 1 représente schématiquement un système de télécommande pour le verrouillage/déverrouillage de portières de véhicules automobiles conforme à la présente invention, - la figure 2 représente schématiquement la modulation en fréquence utilisée dans le cadre de la présente invention, - la figure 3 représente, sous forme de blocs fonctionnels, la structure des moyens récepteurs conformes à un premier mode de réalisation de la présente invention, - la figure 4 représente, sous forme de blocs fonctionnels, la structure des moyens récepteurs conforme à un second mode de réalisation de la présente invention, et - la figure 5 représente schématiquement un exemple de réalisation d'un filtre actif susceptible d'être utilisé dans le cadre de cette seconde variante de réalisation. On a représenté schématiquement sur la figure 1 un système de télécommande conforme à la présente invention, conçu pour assurer le verrouillage/déverrouillage à distance des portières d'un véhicule automobile V. Ce système comprend un émetteur E et un récepteur 100. L'émetteur E est placé dans un boîtier portatif. I1 est conçu pour générer une onde électromagnétique codée. Le récepteur 100 est placé dans le véhicule V. I1 est conçu pour recevoir et décoder le signal généré par le moyen émetteur E. Lorsque le signal reçu par le récepteur 100 correspond à un code prédéterminé, le récepteur 100 contrôle le verrouillage/déverrouillage respectivement des portières du véhicule automobile. Dans le cadre de l'invention le moyen émetteur 100 est conçu pour générer une onde électromagnétique codée par modulation en fréquence. I1 s'agit plus précisément de préférence, comme représenté schématiquement sur la figure 2, d'une modulation de type FSK cohérent (Frequency Shift Keying). C'est-à-dire que, selon l'état du signal de codage binaire, l'émetteur E génère l'une ou l'autre de deux fréquences F0, F1. Selon la représentation donnée sur la figure 2, un niveau binaire 0 correspond à l'émission de la fréquence F0, tandis qutun niveau binaire 1 correspond à l'émission d'une fréquence F1. De façon avantageuse mais non limitative, la fréquence F1 peut être le double de la fréquence F0. A titre d'exemple non limitatif, les fréquences F0 et F1 peuvent être respectivement de 5KHz et 10KHz. Plus précisément encore, les deux fréquences F0 et Fl sont utilisées pour moduler en fréquence une onde porteuse infrarouge générée par l'émetteur E. On va maintenant décrire la structure du récepteur 100 représenté sur la figure 3 annexée. On aperçoit sur la figure 3 annexée, une photodiode 102 conçue pour recevoir le rayonnement généré par l'émetteur E. La photodiode 102 est reliée à un étage d'entrée 104 qui assure la polarisation de la photodiode 102. La sortie de l'étage d'entrée 104 est reliée à l'entrée d'un étage amplificateur 106. Cet étage amplificateur 106 est associé à un module de commande automatique de gain 108. L'entrée du module 108 reçoit le signal de sortie de l'étage amplificateur 106. La sortie du module 108 est reliée à une entrée de commande automatique de gain de l'étage ampificateur 106. Ainsi, le module 108 permet de réguler l'amplitude du signal de sortie de l'étage amplificateur 106. De préférence, la constante de temps de la commande automatique de gain ainsi formée est ajustable extérieurement par une capacité. La sortie de l'étage amplificateur 106 attaque un ensemble de réveil 110. Cet ensemble de réveil 110 comprend un filtre 112, un module de réveil 114 et un module d'alimentation interruptible 116. Le filtre 112 est un filtre passe bande passif. Son entrée est relié à la sortie de ltétage amplificateur 106. Le module de réveil 114, dont l'entrée est reliée à la sortie du filtre 112 est conçu pour détecter la présence d'une porteuse en sortie de ce filtre 112. Le module d'alimentation 116 reçoit la tension de batterie du véhicule. Le module de réveil 114 contrôle le module d'alimentation 116 de sorte que lorsque le module 114 détecte une porteuse en sortie du filtre 112, le module d'alimentation 116 génère à sa sortie une tension d'alimentation interruptible référencée +INTER. En revanche, lorsque le module de réveil 114 ne détecte pas la présence d'une porteuse en sortie du filtre 112, le module 114 commande la coupure de l'alimentation interruptible +INTER. Les modules 104, 106, 108, 112 et 114 précités sont tous alimentés par la tension permanente de la batterie référencée +PER. En revanche, tous les autres circuits du récepteur 100 sont alimentés par la tension interruptible +INTER. Ainsi, lorsque le module 114 ne détecte plus de porteuse en sortie du filtre 112, il assure la coupure de l'alimentation de la majorité des circuits du récepteur. On obtient ainsi une faible consommation du système à l'état de veille. Par contre, dès que le module 114 détecte l'arrivée d'une porteuse en sortie du filtre 112, il réveille l'ensemble du système. De préférence, le module d'alimentation 116 génère par ailleurs, à partir de la tension plus batterie, une tension de référence notée +UREF sur les dessins annexes. La sortie de l'étage amplificateur 106 attaque par ailleurs l'entrée d'un filtre actif passe bande référencé 120. I1 s'agit selon le mode de réalisation représenté sur la figure 3, d'un filtre passe bande à capacités commutées. Un tel filtre à capacités commutées peut être formé par exemple d'un boîtier commercialisé sous la référence MF8. Un tel filtre 120 à capacités commutées comprend généralement trois entrées. L'entrée principale 121 recevant le signal à filtrer est reliée à la sortie de l'étage amplificateur 106. Le filtre 120 à capacités commutées comprend également une entrée auxiliaire 122 permettant de fixer l'accord du filtre 120 et une entrée secondaire 123 conçue pour commuter la bande passante du filtre 120. Les moyens générant les signaux d'accord et de commutation de bande appliqués respectivement sur les entrées 122, 123 seront décrits par la suite. La sortie du filtre 120 attaque une boucle à verrouillage de phase 130. Celle-ci comprend, de façon connue en soi, un comparateur de phase 132, un filtre passe bas 134, un oscillateur commandé en tension (VCO) 136. Le comparateur de phase 132 reçoit sur une première de ses entrées la sortie du filtre 120. La sortie du comparateur de phase 132 est reliée à l'entrée du filtre 134. La sortie du filtre 134 est reliée à l'entrée de commande du VCO 136. Une telle boucle à verrouillage de phase 130 peut être formée par exemple à partir d'un boîtier commercialisé sous la référence XR2210. Selon le mode de réalisation représenté sur la figure 3, la sortie du VCO 136 est reliée à l'entrée d'un diviseur de fréquence 140. La sortie 141 du diviseur 140 est reliée à la seconde entrée du comparateur de phase 132. Par ailleurs, la sortie du VCO 136 est reliée à l'entrée auxiliaire 122 du filtre à capacités commutées 120. La sortie du VCO 136 sert par conséquent de signal d'accord pour le filtre de poursuite de fréquence 120. A titre d'exemple, le diviseur 140 peut diviser la fréquence de sortie du VCO 136 par 100 ou 50, de sorte que le filtre auxiliaire 120 reçoit sur son entrée auxiliaire 122 une fréquence égale à 100 ou 50 fois sa fréquence d'accord. On obtient ainsi en sortie du comparateur de phase 132, un signal de rapport cyclique variable en fonction de la fréquence F0 ou F1 reçue sur la photodiode 102 ; et on obtient en sortie du filtre 134 un signal dont le niveau de tension varie en fonction de la fréquence F0 ou F1 reçue sur cette photodiode. La sortie du filtre 134 est appliquée, après passage dans un étage amplificateur de gain unitaire 150 et un filtre passe bas 152 à une première entrée d'un comparateur 154. Ce comparateur 154 reçoit sur sa seconde entrée la tension de référence +UREF précitée. On obtient ainsi à la sortie du comparateur 154 le signal de codage démodulé. Ce signal démodulé peut être appliqué à tous moyens d'exploitation connus, par exemple à un microprocesseur. L'exploitation du signal décodé, bien connu de l'homme de l'art, ne sera pas décrite plus en détail par la suite. Le filtre 152 peut être un filtre passif. I1 peut s'agir également d'un filtre à capacités commutées. Dans ce cas, le filtre à capacités commutées 152 est piloté par un oscillateur commandé en tension VCO (nonreprésenté sur la figure 3 pour simplifier l'illustration). La fréquence de ce VCO est réglable extérieurement par une capacité. La fréquence du VCO est avantageusement de l'ordre de 100 fois la fréquence de coupure à 3dB du filtre 152. Le comparateur 154 est de préférence un comparateur à sortie en collecteur ouvert. Selon la représentation donnée sur la figure 3, la sortie 141 du diviseur 140 reliée à la seconde entrée du comparateur de phase 132 est une sortie en quadrature. Une seconde sortie 142 du diviseur 140, en phase, est reliée à la première entrée d'un autre comparateur de phase 160. Celui-ci reçoit sur sa seconde entrée le signal obtenu en sortie du filtre de poursuite de fréquence 120. La sortie du comparateur de phase 160 est reliée à l'entrée d'un autre filtre passe bas 162. Le filtre 162 est un filtre passif. La sortie du filtre 162 est reliée à une première entrée d'un comparateur 164. La seconde entrée du comparateur 164 reçoit la tension de référence +UREF précitée. La sortie 165 du comparateur 164 est validée lorsque la fréquence de la porteuse est dans la bande de capture de la boucle à verrouillage de phase 130. La sortie 165 du comparateur 164 est reliée à l'entrée secondaire 123 du filtre de poursuite de fréquence 120. Ainsi, la validation de la sortie 165 du comparateur 164 permet une commutation de la bande passante du filtre 120. Plus précisément, la validation de la sortie 165 du comparateur 164 permet de réduire la bande passante du filtre 120. Ce changement de bande passante permet d'améliorer le rapport signal sur bruit à l'entrée de la boucle à verrouillage de phase 130. La sortie du filtre passe bande 162 est par ailleurs reliée à la première entrée d'un autre comparateur 166. La seconde entrée de ce comparateur 166 reçoit la tension de référence +UREF précitée. La sortie 167 du comparateur 166 est ainsi validée lorsque la fréquence reçue tombe dans la plage de capture de la boucle à verrouillage de phase 130. La sortie 167 du comparateur 166 est appliquée aux moyens d'exploitation précités. Le signal de validation obtenu sur la sortie 167 du comparateur 166 peut permettre par exemple de verrouiller le système en position active alimentée, c'est-à-dire de mise en service de la tension +INTER pendant un temps égal à celui d'un message susceptible d'être généré par l'émetteur E. Les comparateurs 164 et 170 sont également de préférence des comparateurs à sortie en collecteur ouvert. On a représenté sur la figure 4 une variante de réalisation du récepteur 100 conforme à la présente invention On retrouve sur cette figure 4 des moyens 102, 104, 106, 108, 110, 130, 150, 152, 154, 160, 162, 164 et 166 conformes à ceux décrits précédemment en regard de la figure 3. Pour cette raison, ces moyens ne seront pas décrits à nouveau en regard de la figure 4. Le mode de réalisation représenté sur cette dernière diffère essentiellement de celui représenté sur la figure 3 par le fait que le filtre actif de poursuite de fréquence 120 intercalé entre la sortie de l'étage amplificateur 106 et l'entrée du comparateur de phase 132 n'est plus commandé par la sortie du VCO mais par un convertisseur fréquence/tension 170. Ce convertisseur 170 a son entrée 171 reliée à une sortie 137 en quadrature du VCO. Le filtre actif 120 utilisé selon la figure 4 peut être par exemple du type représenté sur la figure 5. Celle-ci sera décrite plus en détail par la suite. La sortie 172 du convertisseur 170 est reliée à une entrée auxiliaire de commande d'accord référencée 122 du filtre 120. La sortie précitée 137 du VCO est par ailleurs reliée à la seconde entrée du comparateur de phase 132 de la boucle à verrouillage de phase 130, selon la figure 4. Enfin, selon cette dernière, le comparateur de phase 160 reçoit sur l'une de ses entrées une sortie 138 en phase du VCO 136. La sortie du comparateur 165 est utilisée pour opérer une commutation de bande passante sur le filtre 120. Pour le reste les moyens récepteurs 100 restent conformes à ceux représentés sur la figure 3 et précédemment décrit. On va maintenant décrire la structure du filtre actif 120 représentée sur la figure 5. Ce filtre comprend deux résistances R124, R125, deux capacités C126, C127, un amplificateur opérationnel OP128 et un transistor T129. Le condensateur C126 est connecté entre la résistance R124 et la résistance R125. Ainsi, Itentrée 121 du filtre, destinée à être connectée à la sortie de l'étage amplificateur 106, est reliée à l'entrée inverseuse de l'amplificateur opérationnel OP128 par l'intermédiaire de la branche comprenant en série la résistance R124 et le condensateur C126. La résistance R125 est connectée entre la même entrée inverseuse de l'amplificateur opérationnel OP128 et sa sortie. Le condensateur C127 est monté en parallèle de la branche comprenant en série le condensateur C126 et la résistance R125. L'entrée non inverseuse de l'amplificateur opérationnel OP128 est relié à la masse. Le point commun à la résistance R124 et au condensateur C126 est relié à la masse par l'intermédiaire du trajet conducteur principal du transistor T129. L'électrode de commande du transistor T129 constitue l'entrée auxiliaire 122 du filtre. L'entrée secondaire de commutation de la bande passante du filtre 120 non représentée sur la figure 5 pour simplifier l'illustration, permet d'assurer une commutation de capacité. La sortie du filtre 120 représentée sur la figure 5 est constituée par la sortie de l'amplificateur opérationnel OP128. Bien entendu la présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation particuliers qui viennent d'être décrits mais s'étend à toutes variantes conforme à son esprit. Par exemple, les représentations schématiques des figures 3 et 4 sur lesquelles on aperçoit une seule diode ne doivent pas être considérées comme limitatives. Dans la pratique, le récepteur 100 pourra être équipé de plusieurs photodiodes agencées pour couvrir un angle de détection important. Par ailleurs, l'invention n'est pas limitée à l'utilisation d'une modulation de type FSK cohérent telle que décrite précédemment et représentée schématiquement sur la figure 2. La présente invention peut également utiliser une détection de type DFSK (Differential Frequency Shift Keying). Cette variante de modulation dite DFSK se caractérise par le fait que les deux fréquences F0 et F1 ne sont pas générées tant que le signal codage binaire reste dans un état donné associé, mais seulement lors des transitions entre deux niveaux différents du signal de codage binaire. La variante de modulation de type DFSK présente deux avantages : d'une part, l'énergie consommée sur la source est deux fois plus faible en moyenne, d'autre part, elle permet une détection d'erreur dans la mesure où une fréquence donnée, F1 par exemple, doit être suivie de l'autre fréquence, F0 en l'espèce, et reciproquement. Dans le cas où la modulation de type DFSK est retenue, il est nécessaire de prévoir dans les moyens d'exploitation reliés à la sortie du comparateur 154, une logique apte à assurer la commutation de la fréquence centrale de la boucle à verrouillage de phase 130. REVENDICATIONS 1. Système de télécommande du type comprenant un moyen émetteur (E) apte à générer une onde électromagnétique codée, et un moyen récepteur (100) apte à recevoir et décoder le signal généré par le moyen émetteur, caractérisé par le fait que - le moyen émetteur (E) génère une onde électromagnétique codée par modulation en fréquence, et - le module décodeur du moyen récepteur (100) comprend une boucle à verrouillage de phase (130). 2. Système selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la boucle à verrouillage de phase (130) est précédée d'un filtre actif (120). 3. Système selon la revendication 2, caractérisé par le fait que le filtre actif (120) est un filtre passe bande à capacités commutées. 4. Système selon la revendication 3, caractérisé par le fait que l'entrée d'accord (122) du filtre à capacités commutées (120) est piloté par la sortie d'un oscillateur commandé en tension (136) intégré à la boucle à verrouillage de phase (130). 5. Système selon l'une des revendications 3 ou 4, caractérisé par le fait que le comparateur de phase (132) de la boucle à verrouillage de phase (130) a une première entrée connectée à la sortie du filtre actif (120) et une deuxième entrée reliée à la sortie d'un diviseur de fréquence (140) dont l'entrée est elle-même reliée à la sortie de l'oscillateur commandé en tension (136) de la boucle à verrouillage de phase (130). 6. Système selon la revendication 2, caractérisé par le fait qu'un convertisseur fréquence/tension (170) est intercalé entre la sortie de l'oscillateur commandé en tension (136) intégré à la boucle de verrouillage de phase (130) et l'entrée d'accord (122) du filtre actif (120). 7. Système selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que le moyen émetteur (E) génère une onde électromagnétique codée par une modulation de type FSK. 8. Système selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que le moyen émetteur (E) génère une onde électromagnétique codée par une modulation de type DFSK. 9. Système selon la revendication 2, caractérisé par le fait qu il comprend un étage amplificateur à commande automatique de gain (106) en amont du filtre actif (120). 10. Système selon l'une des revendications I à 9, caractérisé par le fait qu'il comprend un module de détection de porteuse à la sortie de l'étage d'entrée (104,106) du moyen récepteur, conçu pour couper l'alimentation de la majorité des circuits du moyen récepteur en l'absence de détection de porteuse, et pour mettre en service l'alimentation de ces circuits en cas de détection d'une porteuse. 11. Système selon les revendications 9 et 10 prises en combinaison, caractérisé par le fait que le module de détection comprend un filtre (112) dont l'entrée est reliée à la sortie de l'étage amplificateur (106). 12. Système selon l'une des revendications 1 à Il, caractérisé par le fait qu'il comprend un comparateur (154) qui reçoit sur une première entrée un signal issu de la sortie du filtre passe bas (134) intégré à la boucle à verrouillage de phase (130) et dont la seconde entrée reçoit une tension de référence (+UREF), la sortie du comparateur (134) délivrant le signal de codage démodulé. 13. Système selon la revendication 12, caractérisé par le fait qu'un filtre passe bas (152) est intercalé entre la première entrée du comparateur (154) et la sortie du filtre passe bas (134) intégré à la boucle à verrouillage de phase (130). 14. Système selon la revendication 2, caractérisé par le fait qu'il comprend en outre un comparateur de phase (160) dont une première entrée est reliée à la sortie du filtre actif (120) tandis que sa seconde entrée reçoit un signal lié à la sortie de 1'oscillateur commandé en tension (136) intégré à la boucle à verrouillage de phase (130), un filtre (162) dont l'entrée est reliée à la sortie du comparateur de phase (160) et un comparateur de tension (164) qui reçoit sur une première entrée la sortie du filtre passe bas (162) et dont la seconde entrée reçoit une tension de référence (+UREF) la sortie du comparateur de tension (164) étant reliée à une entrée de commutation de bande (123) du filtre actif (120). 15. Système selon la revendication 14, caractérisé par le fait qu'il comprend un autre comparateur (166) dont une première entrée reçoit la sortie du filtre passe bas (162) et dont la seconde entrée reçoit une tension de référence (+UREF) la sortie dudit autre comparateur (166) générant un signal de validation représentatif de la détection d'un signal tombant dans la bande de capture de la boucle à verrouillage de phase (130). 16. Récepteur pour le système conforme à l'une des revendications 1 à 15.