Brevet FR2832881A1 — publié le 20030530

La présente invention concerne un procèdé et un dispositif de communication isotropique entre un véhicule et un badge. Elle s'applique, en particulier, à la communication dans un système de commande de véhicule dit a main libre. " Dans un système main libre, un badge porté par l'utilisateur, par exemple dans une poche d'un vêtement, détecte un champ magnétique émis par des antennes magnétiques disposées à l'intérieur ou à l'extérieur du véhicule et émet en réponse des ondes électromagnétiques, par exemple en radiofréquence, permettant l'identification du badge. Pour le démarrage du moteur du véhicule, le badge doit être à l'intérieur du véhicule mais dans une position et selon une direction quelconques. Le badge est muni de trois antennes, orientées de manière orthogonale, deux à deux. Du fait de la planéité du badge, on ne peut pas disposer trois antennes identiques dans les trois directions orthogonales considérées. Dans le plan du badge, on dispose, de manière orthogonale, deux antennes à ferrite. Dans la direction perpendiculaire au plan du badge, on dispose soit une antenne à ferrite, très courte pour que sa longueur tienne dans l'épaisseur du badge, soit une antenne à air. Dans tous les cas, les sensibilités intrinsèques des antennes sont différentes. Pour réaliser un badge isotropique, c'est-à-dire qui interagisse avec le véhicule en présentant la même sensibilité quelle que soit l'orientation du badge, il est connu de réduire, au niveau des antennes, la sensibilité des antennes les plus sensibles pour les aligner sur la sensibilité de l'antenne la moins sensible. Ces dispositions présentent l'inconvénient que, lors d'une utilisation du badge à l'extérieur du véhicule, utilisation pour laquelle l'isotropie n'est pas requise, toutes les antennes présentent une faible sensibilité, égale à la sensibilité intrinsèque la plus faible des trois antennes considérées. La portée du badge est alors réduite inutilement à cause de la mise en _uvre des dispositions indiquées cidessus. La présente vise à remédier à ces inconvénients en proposant un procédé et un dispositif de communication, grâce auxquels la communication est isotrope lorsque le badge est à l' intérieu r d u véh icu le mais p résente une portée maximale lorsque le badge est à l'extérieur du véhicule. Selon un premier aspect, la présente invention vise un procédé de communication entre un récepteur mobile muni d'au moins deux antennes de sensibilités différentes, un émetteur interne et un émetteur externe à un véhicule, caractérisé en ce qu'il comporte: - une étape de réception, par ledit récepteur mobile, de signaux émis par lesdits émetteurs interne eVou externe, - une étape de compensation d'amplitude de signaux issus d'au moins une desdites antennes pour au moins les signaux provenant de l'émetteur interne, de telle manière que les amplitudes compensées correspondent à des sensibilités identiques pour toutes lesdites antennes, - une étape de décision de traitement des signaux reçus des émetteurs interne et externe, au cours de laquelle le traitement des signaux provenant de l'émetteur interne est décidé en fonction des amplitudes compensées et au cours de laquelle il est décidé de traiter les signaux provenant de l'émetteur externe, indépendamment des amplitudes compensées, et - une étape de traitement des signaux pour lesquels il a été décidé d'effectuer un traitement au cours de l'étape de décision. Ainsi, la sensibilité des différentes antennes est compensée non plus au niveau de la sensibilité intrinsèque des antennes, mais au contraire, en aval de la réception des signaux par les différentes antennes du badge. Selon des caractéristiques particulières, le procédé tel qu'exposé cidessus comporte une étape d'identification d'émetteur interne ou externe d'o proviennent les sign aux reçus, en fonctio n de l'information portée par lesd its sig naux reçus. Grâce à ces dispositions, les signaux émis par les émetteurs internes et externes peuvent être reçus par les mêmes antennes, leur identification se faisant en fonction de l'information qu'ils portent. Selon des caractéristiques particulières du procédé tel qu'exposé cidessus, au cours de l'étape de décision, on décide de ne pas traiter les signaux provenant de l'émetteur interne lorsqu'une somme des amplitudes compensées reçues par lesdites antennes est inférieure à une valeur prédéterminée. L'étape de décision simule ainsi la compensation de sensibilité des antennes, en déterminant si les signaux reçus auraient été reçus par des antennes alignées sur l'antenne la moins sensible. Selon des caractéristiques particulières du procédé tel qu'exposé cidessus, ladite somme des amplitudes compensées est une somme vectorielle. Grâce à ces dispositions, la somme vectorielle est indépendante de l'orientation de l'émetteur mobile. Selon des caractéristiques particulières, le procèdé tel qu'exposé cidessus comporte une étape d'addition des signaux issus des antennes et une étape de numérisation de ladite somme, I'étape de traitement étant effectuée sur le signal numérisé issu de l'étape de numérisation de ladite somme. Selon des caractéristiques particulières, on eflectue une première étape de numérisation sur un signal provenant de chaque antenne avec un seuil de numérisation faible, une étape d'identification d'émetteur et une deuxième étape de numérisation du signal suivant provenant de ladite antenne, avec un seuil plus élevé que le seuil faible si à la fois l'émetteur identifié est l'émetteur interne et ladite antenne n'est pas l'antenne la moins sensible. Selon des caractéristiques particulières, le procèdé tel qu'exposé cidessus comporte, pour au moins une antenne différente de l'antenne la moins sensible une étape de numérisation avec au moins deux seuils de numérisation, fournissant un signal non binaire, une étape d'identification de l'émetteur en fonction du signal numérisé et une étape de binarisation du signal non binaire avec un seuil numérique qui dépend de l'émetteur identifié. Un deuxième aspect de la présente invention vise un dispositif de communication entre un récepteur mobile muni d'au moins deux antennes de sensibilités différentes et un émetteur interne et un émetteur externe à un véhicule, caractérisé en ce qu'il comporte: - un moyen de réception, par ledit récepteur mobile, de signaux émis par lesdits émetteurs interne et/ou externe, - un moyen de compensation d'amplitude de signaux issus d'au moins une desdites antennes pour au moins les signaux provenant de l'émetteur interne, de telle manière que les amplitudes compensées correspondent à des sensibilités identiques pour toutes lesdites antennes, - un moyen de décision de traitement des signaux reçus des émetteurs interne et externe, adapté à décider le traitement des signaux provenant de l'émetteur interne en fonction des amplitudes compensées et à décider de traiter les signaux provenant de l'émetteur externe, indépendamment des amplitudes compensées, et - un moyen de traitement des signaux pour lesquels le moyen de décision a décidé d'effectuer un traitement. D'autres avantages, buts et caractéristiques de la présente invention ressortiront de la description qui va suivre, faite en regard du dessin annexé dans lequel: - la figure 1 représente un dispositif de communication isotropique selon un premier mode de réalisation de la présente invention, et - la figure 2 représente un logigramme d'un procèdé de communication isotropique selon un deuxième mode de réalisation de la présente invention. On observe en figure 1, un véhicule 150 comportant des antennes externes à l'habitacle, 160 et 161, des antennes internes à l'habitacle, 170 et 171 et un circuit électronique 180. Le circuit électronique 180 du véhicule 150 est relié aux antennes 160, 161, 170 et 171. Le circuit électronique 180 comporte une antenne 182 de réception de signaux radiofréquences et un circuit de répartition de signaux 181 émis par les antennes 160, 161, 170 et 171. En effet, les antennes internes 170 et 171 émettent des signaux magnétiques différents des signaux magnétiques émis par les antennes externes. Par exemple, les antennes internes 170 et 171 émettent des signaux comportant des codes d'identification de trame spécifiques aux antennes internes. De même les antennes externes émettent des signaux codés spécifiques aux antennes externes. Les différents codes permettent d'identifier quel type d'antenne émet (interne ou externe). Le circuit 181 et les antennes internes 170 et 171 définissent conjointement un émetteur interne. Le circuit 181 et les antennes externes 160 et 161 définissent conjointement un émetteur externe. Le circuit électronique 180 comporte aussi un circuit de traitement de signaux RF 190 reçus par l'antenne 182 et est relié à des calculateurs 191, 192 du véhicule 150. En fonction des signaux reçus par l'antenne 182, le circuit de traitement de signaux RF 190, commande le calculateur d'habitacle 191 par exemple pour que les ouvrants, portières et coffres soient verrouillés / déverrouillés ou le calculateur de moteur 192, pour que le moteur du véhicule 150 démarre ou tout autre calculateur approprié (non représenté). On observe aussi, en figure 1, un récepteur mobile ou badge 100 comportant deux antennes à ferrite 110 et 111 et une antenne à air 112. Les antennes 110, 111 et 112 sont connectées, par l'intermédiaire d'un circuit 125, à un circuit d'addition et de numérisation 130 lui-même relié à un circuit de décision d'un microprocesseur 120. Les antennes 110, 111 et 112 sont aussi reliées, par l'intermédiaire du circuit 125, à un module de numérisation 132,1ui même relié au circuit de décision 135. Le circuit de décision 135 est relié à un circuit de traitement 137 du microprocesseur 120, lui-même relié à une antenne d'émission de signaux en radiofréquences RF 140. On admet ici que les antennes à ferrite 110 et 111 sont plus sensibles que I'antenne à air 112. Par exemple, les antennes à ferrite 110 et 111 ont une sensibilité de 10 mV/nT alors que l'antenne à air 112 a une sensibilité de 20 mV/nT. Le module de numérisation 132 effectue une détection d'amplitude de crête, pour les signaux reçus de chacune des antennes et une numérisation, par exemple sur huit bits, de chacune des amplitudes crêtes. Par exemple, le module 132 est un convertisseur analogique-numérique à trois voies. Le microprocesseur 125 (circuit de pré-amplification) effectue une compensation des valeurs numériques fournies par le module 132, de telle manière que les amplitudes compensées correspondent à la sensibilité de I'antenne de plus faible sensibilité, ici l'antenne à air 112. Dans l'exemple donné ci-dessus, les amplitudes mesurées des signaux reçus par les antennes à ferrite et 111 sont divisées par deux, ratio des valeurs 10 mV/nT et 20 mV/nT, pour fournir les amplitudes mesurées compensées des signaux. Le microprocesseur effectue une addition vectorielle des amplitudes crêtes compensées. On rappel le q ue l'add ition vectorielle de trois valeu rs x, y et z est égale à la raci ne carrée de la somme des carrés des valeurs x, y et z. Enfin, le microprocesseur effectue un seuillage de la somme vectorielle des amplitudes crêtes compensées avec un seuil prédéterminé. Le circuit d'addition et de numérisation 130 effectue la somme des signaux issus des antennes 11O, 111 et 112 puis la numérisation en signaux à deux valeurs "0" et"1", de la somme desdits signaux. On observe que le seuil de numérisation mis en oeuvre peut correspondre à une valeur inférieure à la plus s faible sensibilité du moins sensible des badges mettant en oeuvre la présente invention pour assurer que tous les badges effectuent la numérisation avec le même seuil de numérisation, quel que soient leurs sensibilités. Le circuit de décision 135 détermine, en fonction des signaux reçus, s'ils ont été émis par l'une des antennes internes 170 ou 171 ou par l'une des antennes externes 160 ou 161 et décide si un traitement doit être appliqué à ces signaux, par le circuit de traitement 137 en fonction, d'une part de l'antenne d'émission et, d'autre part, de la somme vectorielle des amplitudes compensées. Au cas o l'antenne d'émission est l'une des antennes externes 160 ou 161, le circuit de décision 135 transmet le signal numérisé fourni par le circuit 130 au circuit de traitement 137. Au cas o l'antenne d'émission est l'une des antennes internes 170 ou 171, et si la somme vectorielle des amplitudes compensées est supérieure au seuil appliqué par le microprocesseur 125, le circuit de décision 135 transmet le signal numérisé fourni par le circuit 130 au circuit de traitement 137. Au cas o l'antenne d'émission est l'une des antennes internes 170 ou 171 et si la somme vectorielle des amplitudes compensées est inférieure au seuil appliqué par le microprocesseur 125, le circuit de décision 135 ne transmet pas au circuit de traitement 137, le signal numérisé fourni par le circuit 130. Le circuit de traitement 137 effectue le traitement des signaux qu'il reçoit du circuit de décision 135 et transmet, par l'intermédiaire de l'antenne 140, une réponse, sous forme de trame, à l'antenne 182 du véhicule 150, pour commander des fonctions du véhicule 150, par exemple l'ouverture ou la fermeture des portes, lorsque le badge 100 est à l'extérieur du véhicule 150, ou le démarrage du moteur du véhicule 150, lorsque le badge 100 est à l'intérieur du véhicule 150. On observe que les trames émises permettent, à leur réception, d'identifier le badge 100. Dans le tableau ci-dessous, on décrit la réception d'un signal binaire a 1 " provenant de l'une des antennes internes 170 ou 171. On admet ici que les seuils de numérisation (la sensibilité) mis en oeuvre par le circuit 130 et par le microprocesseur 125 sont tous les deux égaux à 0,8. Antenne 110Antenne 111 Antenne 112 Taux de compensation appliqué '/% 1 Cas n 1 Amplitudes des crêtes 10 0 Amplitudes compensées 1/20 0 Somme arithmétique des signaux 1 Somme vectorielle des amplitudes compensées 112 Le traitement n'est pas effectué parce que l'amplitude compensée est inférieure au seuil de 0,8. Cas n 2 Amplitude des crêtes 00 1 Amplitude compensée 00 1 Somme arithmétique des signaux 1 Somme vectorielle des amplitudes compensées 1 Le traitement est effectué parce que l'amplitude compensée est supérieure au seuil de 0,8. On observe que, bien que l'amplitude du signal soit la même pour les cas n 1 et n 2, les décisions de traitements sont différentes. Conformément à la présente invention, dans le cas n 1, on détermine que l'amplitude reçue, après compensation, est inférieure à une valeur seuil et, en conséquence, le signal n'est pas traité. Au contraire, dans le cas n 2, on détermine que l'amplitude reçue est. après compensation, supérieure à la valeur seuil et, en conséquence, le signal est traité. Ainsi, grâce aux dispositions présentées en regard de la figure 1, le traitement des signaux reçus des antennes internes 170 et 171 est isotrope, en fonction de l'orientation du badge 100, c'est-à-dire que la sensibilité de l'ensemble du traitement appliqué aux signaux provenant des antennes internes 170 et 171 est identique quelle que soit l'orientation du badge 100. En revanche, le traitement des signaux provenant des antennes externes 160 et 161 n'est pas isotrope en fonction de l'orientation du badge 100. On observe que plusieurs variantes conformes à la présente invention permettent d'obtenir le résultat indiqué ci-dessus. Dans une variante non représentée, le circuit 130 effectue deux numérisations de sommes des signaux successifs reçus par les antennes, une des deux numérisations mettant en _uvre la somme des signaux reçus par les antennes, sans compensation de leurs sensibilités et l'autre des deux numérisations mettant en _uvre la somme des signaux reçus par les antennes, après compensation de leurs sensibilités. Dans cette variante, le module 132 est éliminé, le circuit de décision 135 utilisant les deux signaux numérisés fournis par le circuit 130 pour décider le traitement, ou non, des signaux reçus selon les critères exposés ci-dessus: le circuit de décision 135 effectue une identification de l'antenne du véhicule 150 d'o provient le signal reçu par les antennes 110, 111 eVou 112, en mettant en _uvre le signal numérisé correspondant à la somme des signaux sans compensation. Le circuit de décision 135 sélectionne le signal numérisé correspondant à la somme des signaux avec compensation, lorsque l'antenne identifiée est une antenne interne 170 ou 171 et le signal numérisé correspondant à la somme des signaux sans compensation lorsque l'antenne identifiée est une antenne externe 160 ou 161. Le circuit de décision 135 transmet le signal sélectionné au circuit de traitement 137. Dans une autre variante, non représentée, le circuit 130 effectue une première numérisation sur un premier signal provenant de chaque antenne 110, 111 et 112, sans compensation de sensibilité. Le circuit de décision 135 identifie le type d'antenne, interne ou externe, du véhicule 150 d'o provient le signal reçu et le circuit de décision 135 commande la mise en oeuvre d'une compensation avant la numérisation du signal suivant provenant des antennes 110, 111 et 112 si l'antenne identifiée est une antenne interne 170 ou 171. Le signal compensé est alors transmis au circuit de traitement 137. En revanche si l'antenne du véhicule d'o provient le signal reçu est une des antennes externes 160 ou 161, le signal numérisé sans compensation est transmis au circuit de traitement 137. Selon cette variante aussi, le module 132 est éliminé. Comme vu précèdemment en regard de la figure 1, le procédé de communication entre le récepteur mobile 100, un émetteur interne et un émetteur externe à un véhicule 150, mis en oeuvre par le circuit de décision 135 comporte: - une étape de réception, par le récepteur mobile, de signaux émis par lesdits émetteurs interne eVou externe, - une étape de compensation d'amplitude de signaux pour les signaux provenant de l'émetteur interne, de telle manière que les amplitudes compensées correspondent à des sensibilités identiques pour toutes les antennes réceptrices du récepteur mobile, - une étape de décision de traitement des signaux reçus des émetteurs interne et externe, en fonction des amplitudes compensées, suivie d'une étape de traitement des signaux. Plus particulièrement, on observe, en figure 2, un logigramme mis en oeuvre par le circuit illustré en figure 1, logigramme dans lequel, à la suite d'une étape d'initialisation 200, on effectue une étape de mémorisation de taux de compensation 210. Au cours de l'étape de mémorisation 210, on transmet au badge 100 des signaux de même amplitude grâce à des champs magnétiques étalons et on mémorise, en correspondance avec chaque antenne considérée, le niveau moyen de l'amplitude du signal reçu par ladite antenne au cours de la transmission de signaux. On observe que cette mémorisation de taux de compensation est effectuée en usine. Ensuite, au cours d'une étape de réception 220, on reçoit des signaux en provenance d'au moins une antenne du véhicule. Les étapes suivantes, 230 à 240, d'une part, et 245 à 260, d'autre part, sont effectuées en parallèle. Au cours de l'étape de mesure 230, on mesure l'amplitude reçue par chaque antenne 110, 111 et 112, pendant l'étape de réception de signaux 220. Au cours de l'étape 235, on compense les amplitudes mesurées pour les antennes 110 à 112, en appliquant un coeffcient de compensation déterminé comme l'inverse de la valeur mémorisée, pour ladite antenne, au cours de l'étape 210. Au cours de l'étape 240, on effectue la somme vectorielle des amplitudes mesurées, compensées. Au cours de l'étape d'addition 245, on effectue la somme des signaux reçus par les trois antennes 110,111 et 112. Au cours d'une étape de numérisation 250, on effectue la numérisation de la somme déterminée au cours de l'étape 245. Au cou rs de l'étape d' identification 260, on identife, en fonction du conten u de la trame représentée par le signal numérisé obtenu au cours de l'étape 250, I'antenne d'émission, interne ou externe, du véhicule 150 qui a émis les signaux reçus au cours de l'étape 220. Si les signaux proviennent de l'une des antennes internes, 170 ou 171, au cours d'une étape 270, on détermine si la somme vectorielle des amplitudes mesurées et compensées, déterminée au cours de l'étape 240, est supérieure à une valeur prédéterminée, par exemple égale au seuil appliqué pour la numérisation effectuéé au cours de l'étape 250. Si oui, ou si les signaux proviennent d'une antenne externe 160 ou 161, au cours d'une étape de traitement 280, on traite les signaux numérisés obtenus au cours de l'étape 250. Puis, au cours d'une étape d'émission 290, on effectue une émission de signaux radio-fréquence représentant une réponse au signal reçu du véhicule 150, à destination de l'antenne 182 du véhicule 150. Si le résultat de l'étape 270 est négatif, ou à la fin de l'étape 290, I'étape 220 est réitérée. Des variantes similaires aux variantes indiquées en regard de la figure 1 s'appliquent au procédé exposé en regard de la figure 2. On observe que la portée de l' invention ne se limite pas aux cas o les antennes sont de types différents ou de dimensions différentes, mais s'applique, aussi, aux cas o les dispersions des caractéristiques techniques des composants utilisés pour la fabrication des badges 100 justifient une compensation. Bien entendu, la présente invention ne se limite pas au cas présenté en regard des figures 1 et 2, mais, au contraire, couvre différents cas o des sensibilités différentes sont mises en oeuvre. Par exemple, deux des antennes peuvent présenter une faible sensibilité et la troisième une forte sensibilité. REVENDICATIONS 1] Procédé de communication entre un récepteur mobile (100) muni d'au moins deux antennes (110, 111, 112) de sensibilités différentes, un émetteur interne (181, 170, 171) et un émetteur externe (181, 160, 161) à un véhicule (150), caractérisé en ce qu'il comporte: - une étape de réception (220), par ledit récepteur mobile, de signaux émis par lesdits émetteurs interne eV ou externe, - une étape de compensation d 'amplitude (230) de sig naux issus d 'au moins une desdites antennes pour au moins les signaux provenant de l'émetteur interne, de telle manière que les amplitudes compensées correspondent à des sensibilités identiques pour toutes lesdites antennes, - une étape de décision de traitement (260, 270) des signaux reçus des émetteurs interne et externe, au cours de laquelle le traitement des signaux provenant de l'émetteur interne est décidé en fonction des amplitudes compensées et au cours de laquelle il est décidé de traiter les signaux provenant de l'émetteur externe, indépendamment des amplitudes compensées, et - une étape de traitement (280) des signaux pour lesquels il a été décidé d'effectuer un traitement au cours de l'étape de décision. 2l Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte une étape d'identification (260) d'émetteur interne ou externe d'o proviennent les signaux reçus, en fonction de l' information portée par lesd its signaux reçus. 31 Procédé selon l'une quelconque des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que, au cours de l'étape de décision (260, 270), on décide de ne pas traiter les signaux provenant de l'émetteur interne (181, 170,171) lorsqu'une somme des amplitudes compensées reçues par lesdites antennes (110, 111, 112) est inférieure à une valeur prédéterminée. 41 Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que ladite somme des amplitudes compensées est une somme vectorielle. 51 Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comporte une étape d'addition (240) des signaux issus des antennes et une étape de numérisation (250) de ladite somme, I'étape de traitement (280) étant effectuée sur le signal numérisé issu de l'étape de numérisation de ladite somme. 6] Dispositif de communication entre un récepteur mobile (100) muni d'au moins deux antennes (110, 111, 112) de sensibilités différentes, un émetteur interne (181, 170, 171) et un émetteur externe (181, 160, 161) à un véhicule (150), caractérisé en ce qu'il comporte: -un moyen de réception (110, 111, 112), par ledit récepteur mobile, de signaux émis par lesdits émetteurs interne eVou externe, - un moyen de compensation d'amplitude (132) de signaux issus d'au moins une desdites antennes pour au moins les signaux provenant de l'émetteur interne, de telle manière que les amplitudes compensées correspondent à des sensibilités identiques pour toutes lesdites antennes, - un moyen de décision de traitement (135) des signaux reçus des émetteurs interne et externe, adapté à décider le traitement des signaux provenant de l'émetteur interne en fonction des amplitudes compensées et à décider de traiter les signaux provenant de l'émetteur externe, indépendamment des amplitudes compensées, et - un moyen de traitement (137) des signaux pour lesquels le moyen de décision a décidé d'effectuer un traitement. 71 Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que le moyen de décision est adapté à identifier l'émetteur, interne ou externe, d'o proviennent les signaux reçus, en fonction de l'information portée par lesdits signaux reçus. 8l Dispositif selon l'une quelconque des revendications 6 ou 7, caractérisé en ce que le moyen de décision est adapté à décider de ne pas traiter les signaux provenant de l'émetteur interne lorsqu'une somme des amplitudes compensées reçues par lesdites antennes est inférieure à une valeur prédéterminée. 9] Dispositif selon l'une quelconque des revendications 6 à 8, caractérisé en ce qu'il comporte un moyen d'addition (130) des signaux issus des antennes et un moyen de numérisation (130) de ladite somme, le moyen de traitement traitant le