Brevet FR2820532A1 — publié le 20020809

L'invention concerne un dispositif de communication sans contact avec une étiquette électronique. L'identification d'objet ou de personnes par étiquettes électroniques connaît un développement croissant. Il s'agit, en effet, d'un mode d'identification peu encombrant et extrêmement fiable. Une étiquette électronique est un circuit électrique passif ou actif qui, par construction, possède des paramètres d'identification uniques. L'étiquette est munie de moyens de réception, à savoir une antenne de réception dont l'alimentation est dérivée de l'énergie émise par le dispositif de communication. L'antenne se présente généralement sous la forme d'un conducteur métallique. L'antenne comprend une impédance L d'un circuit résonant de type LC. Elle permet le dialogue avec une étiquette à lecture seule ou à lecture et écriture. L'étiquette à lecture écriture est munie d'une mémoire programmable électroniquement par le biais de l'antenne. Un dispositif de communication avec une étiquette électronique comprend : - Un module de réception qui analyse le signal en provenance de l'antenne, ce signal donnant l'identification de l'étiquette électronique. - Une horloge qui génère la fréquence de résonance du dispositif de communication. - Des moyens d'alimentation électrique. - Une antenne unique comprenant un ou plusieurs spires ; ces spires émettant un rayonnement électromagnétique en direction de l'étiquette électronique. En retour, ce rayonnement perturbé par l'enroulement de l'étiquette électronique est analysé par une portion de cette même antenne. Ce prélèvement réalisé sur l'antenne pour réaliser la réception de la perturbation conduit à des perturbations et des déséquilibres. L'une des conséquences préjudiciables de ceux-ci réside dans le fait que la distance de lecture est faible et la sensibilité de lecture médiocre. Or dans de nombreuses applications, il est nécessaire de prévoir des dispositifs de communication portables. Ces dispositifs doivent embarquer leurs propres moyens d'alimentation électrique. Pour conserver une autonomie opérationnelle compatible avec une utilisation industrielle, les dispositifs actuels sont limités à une distance de lecture de quelques centimètres. Une plus grande distance de lecture exigerait une puissance d'émission plus importante et donc une consommation électrique plus importante limitant, par conséquent, l'autonomie du dispositif. Or, une distance de lecture de quelques centimètres s'avère être extrêmement restrictive et limite le champ d'application de solutions d'identification à base d'étiquette électronique.. Un but de l'invention est de proposer un dispositif de communication sans contact une étiquette électronique qui améliore sensiblement la sensibilité de lecture et la distance de lecture. De manière connue en soi le dispositif de communication, sans contact, avec une étiquette électronique comprend : - des moyens d'émission résonant d'un rayonnement électromagnétique, - des moyens de traitement des signaux issus de la perturbation engendrée par la présence d'une étiquette électronique, - des moyens d'alimentation électrique. Selon l'invention, le dispositif comprend des moyens de réception des moyens de reception distincts de moyens d'émission, et un détécteur de seuil analysant le signal en provenance des moyens de réception en vue d'adapter le facteur de couplage entre les moyens de réception et les moyens d'emission. Ce dispostif permet grâce à la séparation des moyens d'émission et de réception, de s'approcher avec une plus grande finesse du modèle théorique des caractéristiques des circuits résonants. Ces caractéristisque déterminent le meilleur facteur de qualité dont dépend la distance de lecture. De plus, le meilleur accord en fréquence qui en découle, améliore la sélectivité du filtre composé par le circuit résonant de réception. Il est en outre possible de faire varier les moyens de receptions sans que cela n'entraine de perturbation des moyens d'émissions. Corollairement, le besoin en énergie électrique pour une distance donnée sera également optimisé puisque le détecteur de seuil permet une optimisation du facteur de couplage pour minimiser le besoin de puissance à une distance donnée. Avantageusement, un contrôle automatique de gain est disposée sur le moyen de reception et pilote le détecteur de seuil. Associé à un contrôle automatique de gain sur le moyen de réception, le dispositif permet une lecture plus rapide du signal à traiter. Le détecteur de seuil piloté, analyse le signal en provenance des moyens de réception afin d'adapter le facteur de couplage de ceux-ci pour garantir un bon traitement des signaux reçus. Avantageusement, les moyens d'émission, comprennent une pluralité de spires d'émission et un condensateur. La pluralité de spires d'émission et le condensateur sont accordés sur la fréquence des étiquettes électroniques avec lesquelles le dispositif doit communiquer. De préférence, la pluralité de spires d'émission et le condensateur sont accordés sur une fréquence de 13.56 MHz. Selon un autre mode de réalisation, la pluralité de spires d'émission et le condensateur sont accordés sur une fréquence de 125 kHz. Dans un autre mode de réalisation, la pluralité de spires d'émission et le condensateur sont accordés sur une fréquence de 2. 4 GHz. Selon un autre mode de réalisation, la pluralité de spires d'émission et le condensateur sont accordés sur une fréquence de 5.8 GHz. Selon une caractéristique de l'invention, les moyens de réception comprennent une pluralité de spires de réception. De préférence, un module de réception recoit un signal en provenance de la pluralité de spires de reception. Pour sa bonne compréhension, l'invention est décrite ci-après en référence au dessin schématique annexé représentant à titre d'exemple un dispositif de communication selon l'invention. La figure 1 est une représentation schématique du dispositif de communication. La figure 2 est une représentation schématique du dispositif de communication. Comme cela ressort de la figure 1, le dispositif de communication 1 comprend un enroulement d'émission 2 comprenant une pluralité de spires, un enroulement de réception 3 comprenant également une pluralité de spires et un détecteur de seuil 4. Selon un variante de réalisation, le détecteur de seuil comprend une controleur de gain. L'enroulement d'émission 2 ainsi que le condensateur 5 font parties d'un circuit LC, qui est accordé à une fréquence permettant la communication avec une étiquette électronique 6. Cette fréquence est déterminée par les caractéristique de l'étiquette électronique avec laquelle le dispositif de communication doit dialoguer. Le circuit est alimenté par un émetteur de puissance 7 embarqué dans le dispositif. L'étiquette électronique, que l'on souhaite lire, présente un enroulement de spires 8. La figure 2 montre le dispositif intégré dans un ensemble de transfert de données comprenant une horloge 11, qui génère la fréquence de résonance de l'enroulement d'émission 2 ; un amplificateur 12 qui permet de stimuler l'enroulement d'émission ; un module de réception 14 du signal en provenance de l'enroulement de réception 3 ; un micro-controleur 15 qui gère le signal et le met en forme selon des protocoles de communications usuels du type RS 232 ou RS 485, pour les communiquer par exemple avec un micro ordinateur 17. Le fonctionnement du dispositif est le suivant. L'émetteur de puissance 7 alimente le circuit LC dont fait partie la bobine d'émission 2. La bobine d'émission 2 génère dans l'espace un champ électromagnétique. Lorsque l'enroulement 8 de l'étiquette électronique 6 se trouve cet espace, sa présence génère une perturbation du champ. Cette perturbation est détectée sur l'enroulement de réception 3 du dispositif de communication. Le détecteur de seuil procède à l'analyse du signal capté par l'antenne de réception. Dans le cas d'un contrôle automatique de gain non représenté sur les figures, le détecteur de seuil 4 procède à l'analyse du signal capté par l'antenne de réception 3 et modifie si il y a lieu la valeur du facteur de couplage. L'invention fournit ainsi un dispositif de communication avec une étiquette électronique dont la sensibilité est optimisée et corollairement dont la demande en puissance électrique est également optimisée. L'invention, bien entendu, n'est pas limitée au mode de réalisation décrit ci-dessus à titre d'exemple. Elle en embrasse au contraire toutes les variantes de réalisation. Le dispositif de communication peut également s'appliquer à des étiquettes électroniques fonctionnant en mode lecture/écriture. En fonction des fréquences, les moyens d'émissions et de réception pourraient être des circuits imprimées pour des fréquences très élévées. Le dispositif de communication s'applique à l'utilisation de systèmes multiplexés c'est à dire ayant plusieurs moyens d'émissions et de réceptions reliés à un même système de traitement en vue de lire plusieurs étiquettes électroniques. REVENDICATIONS 1. Dispositif de communication, sans contact, avec une étiquette électronique munie d'une antenne comprenant : - des moyens d'émission résonant d'un rayonnement électro-magnétique, - des moyens de traitement des signaux issus de la perturbation engendrée par la présence d'une étiquette électronique, - des moyens d'alimentation électrique, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de réception des moyens de reception distincts des moyens d'émission, et un détécteur de seuil (4) analysant le signal en provenance des moyens de réception en vue d'adapter le facteur de couplage entre les moyens de réception et les moyens d'emission. 2. Dispositif de communication selon la revendication 1, caractérisé en ce que un contrôle automatique de gain est disposée sur le moyen de reception. 3. Dispositif de communication selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens d'émission comprennent une pluralité de spires d'émission (2) et un condensateur (5). 4. Dispositif de communication selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'enroulement d'émission (2) et le condensateur (5) sont accordés sur une fréquence de 13.56 MHz. 5. Dispositif de communication selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la pluralité de spires d'émission (2) et le condensateur (5) sont accordés sur une fréquence de 125 kHz. 6. Dispositif de communication selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la pluralité de spires d'émission (2) et le condensateur (5) sont accordés sur une fréquence de 2.4 GHz. 7. Dispositif de communication selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que que la pluralité de spires d'émission (2) et le condensateur (5) sont accordés sur une fréquence de 5.8 GHz. 8. Dispositif de communication selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les moyens de réception comprennent une pluralité de spires de réception (3). 9. Dispositif de communication selon la revendication 1 ou 8, caractérisé en ce que un module de réception (14) recoit un signal en provenance de la pluralité de spires de reception (3).