Brevet FR2815496A1 — publié le 20020419

La présente invention concerne un procédé pour transmettre plusieurs symboles d'information entre une première unité d'émission et de réception et une seconde unité d'émission et de réception à l'aide d'une modulation d'un signal de porteuse. L'expression "symbole d'information" désigne les types d'information. Des exemples de types d'information sont, en dehors des mots de données numériques proprement dits, des signaux de commande comme par exemple des informations de cadence. Dans les procédés connus jusqu'alors pour réaliser une communication sans contact, les deux types d'informations sont codés et sont transmis numériquement sous forme de mots de données, moyennant la modulation d'une onde porteuse. Un domaine d'application important à cet effet est le domaine de l'identification sans contact, lors de laquelle en particulier on utilise la technique des transpondeurs. Ces systèmes sont constitués par un transpondeur qui est fréquemment intégré dans un porte-clés ou dans ce qu'on appelle une carte à mémoire et dont une unité de base fixe, qui, dans le cas d'applications dans le domaine automobile, est montée dans l'automobile. La communication entre le transpondeur et l'unité de base est basée sur un couplage inductif, les données étant transmises au moyen d'une onde porteuse modulée. En particulier dans le cas d'utilisations dans le domaine de l'automobile, l'authentification complète entre le poste de base de base et le transpondeur doit être terminée en un intervalle de temps d'environ 100 ms, afin que l'utilisateur ne remarque aucun retard. Pour satisfaire aux exigences de sécurité de plus en plus élevées imposées au processus d'identification, l'information doit être transmise entre le transpondeur et le poste de base avec une cadence élevée de données. En particulier dans ce qu'on appelle des systèmes passifs, dans lesquels le transpondeur ne possède aucune alimentation propre et son énergie doit être tirée entièrement du champ électrique du poste de base, moyennant une modulation par absorption, cette exigence est difficile à satisfaire. A cet effet, pour pouvoir absorber suffisamment d'énergie, le transpondeur doit être situé dans le champ de proximité du poste de base, étant donné que le couplage inductif dans le milieu formé par l'air est faible. Etant donné que le champ de proximité est nettement plus élevée pour de faibles fréquences, les fréquences de porteuse dans les systèmes passifs se situent dans la gamme de 20 MHz, ce qui permet d'obtenir une portée de quelques cm. Des procédés qui fonctionnement conformément à un état de la technique connue jusqu'alors, sont par exemple décrits pour des systèmes de transpondeurs passifs dans le manuel de la société Temic Semiconductor GmbH, 2000, page 318 et page 333. Toutes les informations concernant la forme de mots de codes sont codées et, sous forme numérisées, modulent une fréquence porteuse. Pour décoder cette information dans les mots de données, il est nécessaire de prévoir dans le transpondeur une cadence du système qui est obtenue à partir de la fréquence porteuse moyennant l'utilisation d'étages diviseurs. Un inconvénient des procédés connus jusqu'alors et que, sous l'effet du codage de tous les types d'information sous la forme de mots de codes sur la base d'un protocole, il faut produire des données numériques supplémentaires (overhead) pour pouvoir décoder, dans le poste de réception, l'information contenue dans les mots de données. De façon correspondante, la cadence de transmission de données est réduite. Il en résulte un temps d'attente supplémentaire lors du décodage de l'information transmise qui est gênant dans le cas d'applications critiques du point de vue temps. Un autre inconvénient du procédé connu jusqu'alors est que, dans le cas du système passif pour le décodage des mots de données transmis, la cadence du système est dérivé de la fréquence du support à l'aide d'un étage diviseur. Pour produire la cadence du système, il faut que les étages diviseurs exécutent une commutation fréquente à l'intérieur du transpondeur pour une fréquence dans la gamme de l'ordre de 20 MHz, et il est nécessaire de disposer, en liaison avec l'autre commutation pour d'autres circuits pour la production de cadence, de disposer d'une composante élevée d'énergie, qui est obtenu à l'aide d'une modulation par absorption à partir du champ du poste de base. De ce fait la distance de communication entre l'unité de base et le transpondeur diminue fortement. La présente invention a pour but d'indiquer un procédé qui permet d'augmenter la cadence des données lors de la communication sans fil et qui permet de remplacer la logique de production de cadence dans des systèmes de transpondeur passifs. Ce problème est résolu conformément à l'invention à l'aide d'un procédé du type indiqué plus haut, caractérisé en ce qu'un indice différent de modulation est associé à chaque symbole d'information, et au moins l'une des grandeurs physiques caractéristiques du signal de porteuse est modulée en fonction de l'indice de modulation. Le coeur même de l'invention réside dans le fait de transmettre, différents symboles d'information avec une seule onde porteuse lors d'une commutation entre une première unité d'émission et de réception et une seconde unité d'émission et de réception, par le fait que différents indices de modulation sont associés aux différents symboles d'informations dans la première unité d'émission et de réception pour moduler de ce fait l'onde porteuse par le fait que dans la première unité d'émission et de réception, au moins l'une des caractéristiques des grandeurs physiques caractéristiques du signal de porteuse est modifiée. En dehors d'une modulation de fréquence et d'une modulation de phase, le procédé selon l'invention peut être mis en oeuvre d'une manière particulièrement avantageuse à l'aide d'une modulation d'amplitude. Un avantage par rapport à l'état de la technique connu jusqu'alors réside dans le fait que sous l'effet de la transmission de symboles d'information différents, les types d'information doivent être codés seulement partiellement sous forme de mots de données et que l'on peut augmenter fortement de ce fait la cadence des données. Avec un arbre de support, on peut transmettre directement également d'autres signaux de commande en dehors des mots de données codés. Dans une forme de réalisation du procédé selon l'invention, il est possible que les différents symboles d'information modulent l'onde de porteuse d'une manière décalée dans le temps. Le nombre des symboles d'information possibles, qui peuvent être transmise avec une onde de porteuse, dépend essentiellement de la sensibilité de la seconde unité d'émission et de réception à séparer ces symboles sur la base de l'excursion différente de modulation. Pour accroître plus encore la cadence de données, dans un mode de mise en oeuvre du procédé selon l'invention il est possible que plusieurs symboles d'information modulent simultanément une onde porteuse. Pour faciliter la séparation de plusieurs symboles d'information dans la seconde unité d'émission et de réception, il est avantageux que l'écart des valeurs entre les deux indices de modulation voisins soit le même ou bien que la valeur de l'indice de modulation du n-ème symbole d'information diffère de la valeur de l'indice de modulation du (n+x)-ème symbole d'information par un facteur constant, qui par exemple possède la valeur 2. Dans une autre variante de mise en oeuvre du procédé selon l'invention, on peut combiner la superposition de symboles d'information, ainsi que la modulation, décalée dans le temps, des symboles d'information, avec une longueur différente de périodes successives de la fréquence porteuse. Ce qui est avantageux c'est la possibilité d'augmenter le nombre total des symboles d'information devant être transmis par une onde porteuse sans réduire trop fortement l'écart entre les valeurs des indices de modulation pour une séparation simple dans la seconde unité d'émission et de réception. Par rapport à l'état actuel de la technique, on peut par conséquent transmettre d'une manière simple et à bon marché, une multiplicité de symboles d'information sur une onde porteuse. Le procédé est indépendant du fait qu'on se trouve en présence d'une communication unidirectionnelle ou bidirectionnelle. Si par exemple on associe un indice propre de modulation à une information de cadence en tant que symbole d'information, on peut transmettre, avec le nouveau procédé, au moyen d'une onde porteuse, non seulement des mots de données, mais également par exemple une fréquence du système pour le décodage des mots de données. De ce fait la seconde unité d'émission et de réception peut être commandée d'une manière particulièrement simple par la première unité d'émission et de réception, par le fait que la seconde unité d'émission et de réception est synchronisée avec la première unité d'émission et de réception. Dans une autre variante de réalisation, on peut par conséquent réaliser un réglage variable de la cadence de données sans codage au moyen de mots de données. Des études du déposant ont révélé qu'il est avantageux d'associer au signal de cadence un indice de modulation plus petit en tant que signal de données. D'une manière particulièrement avantageuse, on peut utiliser le nouveau procédé, dans la seconde unité d'émission et de réception pour remplacer, dans la seconde unité d'émission et de réception, le circuit électronique pour la production de cadence. En particulier dans le cas de systèmes passifs, la consommation en énergie diminue fortement étant donné que la production de la cadence du système dans la seconde unité d'émission et de réception à l'aide d'étages diviseurs et d'un circuit intégré sont supprimés. De ce fait la distance maximale possible de communication entre le transpondeur et le poste de base augmente. Par conséquent, on peut utiliser des fréquences porteuses nettement plus élevées avec des débits de données plus élevés correspondants, et c'est pourquoi en liaison avec la transmission de plusieurs symboles d'information, on obtient des intervalles de temps très brefs également pour des processus compliqués d'authentification. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description donnée ci-après prise en référence aux dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 représente une onde porteuse qui possède plusieurs indices de modulation dont la durée de la période est identique; et - la figure 2 représente une onde porteuse qui possède en plus de plusieurs indices de modulation, une durée de période différente. Sur la figure 1 on a représenté un exemple de mise en oeuvre du procédé selon l'invention, dans lequel une onde porteuse transmet différents symboles d'information. A cet effet, l'amplitude A de l'onde porteuse, dont l'image est formée, est modulée dans la première unité d'émission et de réception (non représenté), par le fait que différents indices respectifs de modulation sont associés à un premier symbole d'information Mi, à un seconde symbole d'information M2, à un troisième symbole d'information M3 et à un quatrième symbole d'information M4. Pour des questions de lisibilité, on a choisi de disposer des indices de modulation de telle sorte que les valeurs de Mi à M4 diminuent continûment. Cependant on pourrait également utiliser n'importe quelle autre succession des indices de modulation. Comparativement aux autres symboles d'information M2 à M4, le symbole d'information M1 est caractérisé d'une manière particulière étant donné qu'il possède un indice de modulation égal à %. Pendant cet intervalle de temps qui est également désigné comme étant l'intervalle vide de champ, aucune énergie provenant du champ ne peut être absorbée par la seconde unité d'émission et de réception. Grâce à sa position particulière, il est avantageux d'utiliser ce symbole d'information pour une synchronisation de la transmission des données. Etant donné que les autres symboles d'information ne possèdent aucun indice de modulation de 100 %, il est possible de superposer à ces symboles d'information un autre symbole d'information Mt, auquel est associée par exemple une information de cadence, avec un indice de modulation nettement plus petit. Au moyen de la transmission de l'information de cadence, les symboles d'information transmis doivent être décodés dans la seconde unité d'émission et de réception sans que cette dernière contienne une logique particulière pour produire la cadence du système. en outre pour la clarté de la représentation, dans les deux périodes successives, qui possèdent une durée tO les mêmes profils binaires sont transmis à l'intérieur des symboles individuels d'information. Sur la figure 2 on a représenté, selon une variante du mode de mise en oeuvre représenté sur la figure 1, en plus des quatre indices de modulation différents Mi, M2, M3 et M4 ainsi que de l'indice de modulation pour l'information de cadence MT, également la durée de tO et tl est modifiée. De ce fait on peut transmettre un autre symbole d'information avec une onde porteuse. REVENDICATIONS 1. Procédé pour contrôler plusieurs symboles d'information entre une première unité d'émission et de réception et une seconde unité d'émission et de réception à l'aide d'une modulation d'un signal de porteuse, caractérisé en ce que - un indice différent de modulation (Ml, M2, M3, M4) est associé à chaque symbole d'information, et - au moins l'une des grandeurs physiques caractéristiques du signal de porteuse est modulée en fonction de l'indice de modulation (Ml, M2, M3, M4). 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on module en tant que grandeur physique caractéristique du signal de porteuse, en dehors de la fréquence et de la phase, de préférence l'amplitude (A). 3. Procédé selon l'une ou l'autre des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le n-ème symbole d'information est transmis en étant décalé dans le temps par rapport au n+l-ème symbole d'information. 4. Procédé selon l'une ou l'autre des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le n-ème symbole d'information est transmis en même que le n+x-ème symbole d'information. 5. Procédé selon l'une ou l'autre des revendications 1 et 4, caractérisé en ce que pour la transmission de symbole d'information, les indices de modulation (M1, M2, M3, M4) sont également combinés avec la durée de période (TO, Tl) d'une modulation. 6. Procédé selon l'une ou l'autre des revendications 1 et 5, caractérisé en ce que la seconde unité d'émission et de réception est commandée par la première unité d'émission et de réception, par le fait qu'un symbole de commande, par exemple un symbole de cadence, est associé à au moins un symbole d'information. 7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que le signal de commande pour le réglage de la commande de données lors de la transmission de données est utilisé par la première unité d'émission et de réception, et l'indice de modulation du signal de commande est de préférence inférieur à l'indice de modulation du signal de données. 8. Utilisation du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce qu'un circuit électronique de production de cadence est remplacé dans la seconde unité d'émission et de réception, de préférence dans un système de transpondeur passif.