Brevet FR2831701A1 — publié le 20030502

La présente invention vise un procédé et un dispositif de communication entre un véhicule automobile et un dispositif portable d'accès au véhicule. Elle s'applique, en particulier, à la communication entre un badge d'identification et un système de démarrage main libre. Dans un système de démarrage main libre, le véhicule doit détecter la présence d'un badge à l'intérieur de l'habitacle pour autoriser le démarrage. Pour effectuer cette détection, au moins une antenne émettrice fixée dans le véhicule, émet un signal représentatif d'une requête, signal porté par un champ magnétique basse fréquence. A réception de cette requête, le badge émet un signal qui l'identifie. Pour couvrir l'ensemble de l'habitacle, plusieurs antennes émettrices sont utilisées et émettent le même signal de requête, de manière simultanée. Le champ magnétique qui résulte des interférences entre les signaux émis simultanément par les antennes émettrices peut, dans certaines parties de l'habitacles, par exemple près des portières, avoir une intensité pratiquement nulle, qui ne permet pas au badge de recevoir la requête. Dans ce cas, le système de démarrage main libre est inopérant. La présente invention vise à remédier à ces inconvénients. A cet effet, la présente invention vise, selon un premier aspect, un procédé de communication entre un véhicule comportant une pluralité d'antennes émettrices et un dispositif portable, procédé comportant une première étape d'émission d'un signal de requête, par un premier groupe d'au moins une antenne émettrice de ladite pluralité d'antennes émettrices, caractérisé en ce qu'il comporte : - une deuxième étape d'émission d'un signal de requête par un deuxième groupe d'au moins une antenne émettrice de ladite pluralité d'antennes émettrices, ledit deuxième groupe étant différent dudit premier groupe, et - après la réception d'au moins l'un des signaux de requête, par le dispositif portable, une étape d'émission, par le dispositif portable, d'un signal de réponse. Grâce à ces dispositions, les champs magnétiques qui résultent des émissions effectuées par le premier groupe d'antennes et par le deuxième groupe d'antennes sont différents. Le dispositif portable, par exemple un badge, aura donc beaucoup moins de risques de se trouver dans une zone où tous ces champs magnétiques sont pratiquement nuis, que dans le cas de l'art antérieur. En d'autres termes, la zone de couverture obtenue par la mise en oeuvre de la présente invention est la somme des zones de couvertures obtenue pour chacun des groupes d'antennes émettrices. Selon des caractéristiques particulières, le premier groupe comporte toutes les antennes de la pluralité d'antennes émettrices. Selon des caractéristiques particulières, le deuxième groupe ne comporte qu'une seule des antennes de la pluralité d'antennes émettrices. Selon des caractéristiques particulières, le procédé comporte une troisième étape d'émission d'un signal de requête par un troisième groupe d'au moins une antenne émettrice de ladite pluralité d'antennes émettrices, ledit troisième groupe étant différent dudit premier groupe et dudit deuxième groupe. Grâce à ces dispositions, les champs magnétiques qui résultent des émissions effectuées par les trois groupes d'antennes sont différents. Selon des caractéristiques particulières, le troisième groupe ne comporte qu'une seule des antennes de la pluralité d'antennes émettrices. Selon des caractéristiques particulières, les requêtes émises au cours des différentes étapes d'émission de signal de requête sont différentes et identifient l'étape d'émission. Selon des caractéristiques particulières, après la réception d'un signal de requête par le dispositif portable, le dispositif portable effectue une étape d'attente dont la durée dépend de l'identité de l'étape d'émission reçue, avant d'effectuer l'étape d'émission d'un signal de réponse. Selon des caractéristiques particulières, les étapes d'émission sont espacées dans le temps d'une durée supérieure au délai d'émission d'un signal de réponse par le dispositif portable. Selon des caractéristiques particulières, après la réception d'un signal de requête par le dispositif portable, le dispositif portable effectue une étape d'attente dont la durée est supérieure à la durée combinée de toutes les étapes d'émission, avant d'effectuer l'étape d'émission d'un signal de réponse. Grâce à chacune de ces dispositions, l'émission d'un signal de réponse n'est simultanée avec aucune des étapes d'émission de requête, ce qui évite les risques d'interférence entre les signaux de requête et le signal de réponse. Selon des caractéristiques particulières, le procédé comporte une étape de mesure de l'amplitude du champ reçu par au moins un dispositif portable au cours d'une étape d'émission d'un signal de requête, et une étape de transmission d'une information représentative de cette mesure d'amplitude de champ depuis le dispositif portable à destination du véhicule. Selon des caractéristiques particulières, le procédé comporte une étape de décision de présence du dispositif portable dans ledit véhicule, en fonction d'au moins une information représentative de la mesure de champ. Grâce à chacune de ces dispositions, le positionnement du dispositif portable, par rapport au véhicule, peut être estimé Selon des caractéristiques particulières, au cours de l'étape de décision, on décide que le dispositif portable est dans le véhicule lorsque, pour deux étapes d'émission successives d'un signal de requête, la mesure d'amplitude de champ est supérieure à au moins un seuil minimum prédéterminé. Grâce à ces dispositions, la décision est fondée sur des estimations de positionnement et est donc relativement précise. La présente invention vise, selon un deuxième aspect, un dispositif de communication entre un véhicule comportant une pluralité d'antennes émettrices et un dispositif portable, dispositif comportant un premier moyen d'émission d'un signal de requête, par un premier groupe d'au moins une antenne émettrice de ladite pluralité d'antennes émettrices, caractérisé en ce qu'il comporte : - un deuxième moyen d'émission d'un signal de requête par un deuxième groupe d'au moins une antenne émettrice de ladite pluralité d'antennes émettrices, ledit deuxième groupe étant différent dudit premier groupe, et - un moyen de réception d'un signal de réponse de la part du dispositif portable. Les avantages et caractéristiques particulières du dispositif objet du deuxième aspect de la présente invention étant identiques à ceux du premier aspect, ils ne sont pas rappelés ici. D'autres avantages, buts et caractéristiques de la présente invention ressortiront de la description qui va suivre, faite en regard des dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 représente, schématiquement, un mode de réalisation du dispositif objet de la présente invention, - la figure 2 représente, schématiquement, une succession d'étapes d'émission selon un premier mode de réalisation du procédé objet de la présente invention, - la figure 3 représente un logigramme d'étapes mises en oeuvre dans un badge conformément au premier mode de réalisation du procédé objet de la présente invention. - la figure 4 représente, schématiquement, une succession d'étapes d'émission selon un deuxième mode de réalisation du procédé objet de la présente invention, et - la figure 5 représente, schématiquement, une succession d'étapes d'émission selon un troisième mode de réalisation du procédé objet de la présente invention. On observe, en figure 1, un véhicule automobile 10 comportant un microcontrôleur 11, un générateur de signal sinusoïdal 12, un générateur de trames 13, un modulateur 14, un multiplexeur 15, des antennes émettrices 16,17 et 18 et un dispositif portable ou badge 19. Le microcontrôleur 11 contrôle le générateur de trames 13 pour que, à différents moments, le générateur de trames 13 génère au moins un cycle de requêtes comportant, chacun, des trames de requête destinées à des badges. Par exemple, les requêtes sont générées lors d'une demande de démarrage (par exemple par appui sur une touche du tableau de bord du véhicule 10) lorsqu'une portière du véhicule 10 est ouverte ou lors de l'arrêt du moteur. En variante, les requêtes sont générées cycliquement indépendamment des événements affectant le véhicule 10. Le microcontrôleur 11 contrôle aussi le multiplexeur 15 pour que les signaux de requête soient émis successivement par différents groupes d'antennes émettrices, groupes comportant chacun au moins une des antennes émettrices 16,17 et 18. Le générateur de signal sinusoïdal 12 génère une porteuse pour la trame de requête. Le générateur de trames 13 génère une trame de requête conforme au protocole de communication entre le véhicule 10 et le badge 19. Le modulateur 14 module le signal sinusoïdal émis par le générateur de signal sinusoïdal 12 par les trames générées par le modulateur de trame 13 et fournit le signal résultant au multiplexeur 15. Le multiplexeur 15 distribue les signaux de trames aux antennes 16,17 et 18 de telle manières que soient effectuées successivement au moins : - une première étape d'émission d'un signal de requête, par un premier groupe d'au moins une antenne émettrice de ladite pluralité d'antennes émettrices, et - une deuxième étape d'émission d'un signal de requête par un deuxième groupe d'au moins une antenne émettrice de ladite pluralité d'antennes émettrices, ledit deuxième groupe étant différent dudit premier groupe. Après la réception par le badge 19, d'au moins l'un des signaux de requête, le badge 19 émet un signal de réponse qui l'identifie à destination de moyens de communication du véhicule (non représentés). Ainsi, conformément à la présente invention, les champs magnétiques qui résultent des émissions effectuées par les différents groupes d'antennes sont différents. Le badge 19, aura donc peu de risques de se trouver dans une zone où tous ces champs magnétiques, pour des raisons diverses, s'ajoutent et s'annulent. La zone de couverture intérieure devient donc la somme des zones de couverture obtenues lors des émissions de requêtes successives. Préférentiellement, l'un des groupes comporte toutes les antennes émettrices 16,17 et 18 et au moins l'un des autres groupes ne comporte qu'une seule des antennes émettrices 16,17 et 18. Préférentiellement, au cours de chaque cycle de requête, le générateur de trames 13 génère autant de trames qu'il y a d'antennes émettrices, plus une et le multiplexeur fait successivement émettre les signaux de requête par toutes les antennes émettrices, puis par chacune des antennes émettrices. En variante, au cours de chaque cycle de requête, le générateur de trames 13 génère autant de trames qu'il y a de combinaisons différentes d'antennes prises dans le groupe des antennes émettrices et le multiplexeur fait successivement émettre les signaux de requête par toutes les combinaisons différentes d'antennes émettrices. Par exemple, pour deux antennes, il y a trois combinaisons et, pour trois antennes, sept combinaisons. Dans d'autres modes de réalisation, au cours de chaque cycle de requête, le générateur de trames 13 génère des trames différentes et le badge 19 attend une durée qui dépend du contenu d'une trame qu'il reçoit avant d'émettre un signal de réponse (voir figures 2 et 3). Dans d'autres modes de réalisation, au cours de chaque cycle de requêtes, le générateur de trame génère les requêtes avec une durée entre deux requêtes successives supérieure au délai d'émission d'un signal de réponse par le badge 19 (voir figure 4). Dans d'autres modes de réalisation, au cours de chaque cycle de requêtes, après la réception d'un signal de requête par le badge 19, le badge 19 effectue une étape d'attente dont la durée est supérieure à la durée combinée de toutes les étapes d'émission de requête, avant d'effectuer l'étape d'émission d'un signal de réponse (voir figure 5). Dans chacun de ces modes de réalisation, l'émission d'un signal de réponse n'est simultanée avec aucune des étapes d'émission de requête, ce qui évite les risques d'interférence entre les signaux de requête et le signal de réponse. En variante, au cours de chaque cycle de requêtes, le générateur de trames 13 génère les trames successives sans attendre de durée liée au délai de réponse du badge 19 et le badge 19 émet un signal de réponse à réception d'un signal de requête, de telle manière que les cycles de requêtes et les étapes d'émission de réponse par le badge 19 se superposent. On observe, en figure 2 une succession d'étapes d'émission selon un premier mode de réalisation du procédé objet de la présente invention. Le temps étant représenté en abscisse, on observe, de haut en bas, des signaux de requête 20 et 21 émis par une première antenne, des signaux de requête 22 et 23 émis par une deuxième antenne, un signal de réponse 24 émis par un premier badge et un signal de réponse 25 émis par un deuxième badge. Au cours d'une étape d'émission 26, simultanément, la première antenne émet le signal de requête 20 et la deuxième antenne émet le signal de requête 22. Les signaux de requête 20 et 22 sont identiques et possèdent un contenu qui identifie une trame numérotée"2". Au cours d'une étape d'émission 27, la première antenne émet le signal de requête 21 dont le contenu identifie une trame numérotée "1" et la deuxième antenne n'émet aucun signal. Au cours d'une étape d'émission 28, la première antenne n'émet aucun signal et la deuxième antenne émet le signal de requête 23 dont le contenu identifie une trame numérotée"0". Pour chaque badge, il suffit d'une seule réception correcte de l'un des trois signaux de requête émis au cours des étapes 26 à 28, pour que le badge effectue l'émission d'un signal de réponse. Lorsqu'un badge reçoit correctement un signal de requête, il effectue une étape d'émission 29 d'une réponse, au cours de laquelle le badge attend un nombre de fois égal au numéro de la trame identifiée par cette requête une durée prédéterminée avant d'entamer la procédure d'émission d'un signal de réponse. Préférentiellement, la durée prédéterminée est égale à la durée entre deux débuts de signaux de requête successifs, de telle manière que, quel que soit le signal de requête correctement reçu par chaque badge, il émet un signal de réponse au même moment. Ainsi, les risques d'interférence entre les signaux de requête et un signal de réponse sont nuls. La procédure d'émission d'un signal de réponse comporte un délai d'attente qui dépend du badge, de telle manière que les badges émettent des signaux de réponse de manière différée entre eux, au cours de l'étape d'émission de réponse 29. On observe, en figure 3, un logigramme d'étapes mises en oeuvre dans un badge conformément au mode de réalisation de l'invention illustré en figure 2. Au cours d'une étape 30, le badge reçoit un signal de requête. Ensuite, au cours d'une étape 31, le badge identifie le numéro du signal de requête. Au cours d'une étape 32, le badge attend pendant une durée égale au produit du numéro de la requête par la durée entre deux émissions de signaux de requête par l'ensemble des antennes émettrices. Au cours d'une étape 33, le badge attend pendant une durée complémentaire, éventuellement nulle, qui dépend de son identité, afin d'éviter une collision entre le signal qu'il émet et un signal émis par un autre badge. Puis, au cours d'une étape 34, le badge émet un signal de réponse. On observe, en figure 4 une succession d'étapes d'émission selon un deuxième mode de réalisation du procédé objet de la présente invention. Le temps étant représenté en abscisse, on observe, de haut en bas, des signaux de requête 40 et 41 émis par une première antenne, des signaux de requête 42 et 43 émis par une deuxième antenne, des signaux de réponse 44 et 45 émis par un premier badge et un signal de réponse 46 émis par un deuxième badge. Dans ce deuxième mode de réalisation, au cours de chaque cycle de requêtes, les requêtes sont émises avec une durée entre deux requêtes successives supérieure au délai d'émission d'un signal de réponse par chaque badge. Les signaux de requête 40,41, 42 et 43 sont identiques. Au cours d'une étape d'émission 47, simultanément, la première antenne émet le signal de requête 40 et la deuxième antenne émet le signal de requête 42 puis aucun signal de requête n'est émis pendant une durée T suffisante pour permettre à tous les badges de répondre. Au cours d'une étape d'émission 48, la première antenne émet le signal de requête 41 puis aucun signal de requête n'est émis pendant une durée suffisante pour permettre à tous les badges de répondre. Au cours d'une étape d'émission 49, la première antenne n'émet aucun signal et la deuxième antenne émet le signal de requête 43 puis aucun signal de requête n'est émis pendant une durée suffisante pour permettre à tous les badges de répondre avant que le cycle de requêtes soit renouvelé. Lorsqu'un badge reçoit correctement un signal de requête, il effectue une étape d'émission 29 d'une réponse, au cours de laquelle le badge entame immédiatement la procédure d'émission d'un signal de réponse. Grâce au délai d'attente entre deux émissions de signaux de requête, les risques d'interférence entre les signaux de requête et un signal de réponse sont nuls. En figure 4, on a supposé que le premier badge recevait correctement les deux premiers signaux de requête et émettait donc deux signaux de réponse 44 et 45 mais que le deuxième badge ne recevait correctement que le troisième signal de requête et émettait donc un seul signal de réponse 46. On observe, en figure 5 une succession d'étapes d'émission selon un troisième mode de réalisation du procédé objet de la présente invention. Le temps étant représenté en abscisse, on observe, de haut en bas, des signaux de requête 50 et 51 émis par une première antenne, des signaux de requête 52 et 53 émis par une deuxième antenne, un signal de réponse 54 émis par un premier badge et un signal de réponse 55 émis par un deuxième badge. Dans le troisième mode de réalisation, entre deux cycles d'émission de signaux de requête, est insérée une durée sans émission de signaux de requête supérieure à la durée combinée de toutes les étapes d'émission de signaux de requête et des délais de réponse de tous les badges. Les signaux de requête 50,51, 52 et 53 sont identiques. Dans une étape d'émission 56, simultanément, la première antenne émet le signal de requête 50 et la deuxième antenne émet le signal de requête 52. Dans une étape d'émission 57, la première antenne émet le signal de requête 51. Dans une étape d'émission 58, la première antenne n'émet aucun signal et la deuxième antenne émet le signal de requête 53. Au cours d'une étape d'attente 59, d'une durée supérieure à la durée totale des étapes 56 à 58 et d'une d'émission d'un signal de réponse par un badge lorsqu'il répond immédiatement à un signal de requête, aucun signal de requête n'est émis avant que le cycle de requêtes soit renouvelé. Lorsqu'un badge reçoit correctement un signal de requête, il effectue une étape d'émission 29 d'une réponse, au cours de laquelle le badge attend pendant une durée égale à la durée de la somme des étapes 56 à 58 avant d'entamer la procédure d'émission d'un signal de réponse. Grâce au délai d'attente entre deux émissions cycles de signaux de requête, les risques d'interférence entre les signaux de requête et un signal de réponse sont nuis. Bien que les figures 2 et 3 à 5 aient été représentées avec seulement deux antennes émettrices, la présente invention concerne tout nombre d'antennes émettrices supérieur ou égal à deux. Dans une variante de chacun des modes de réalisation exposés ci-dessus, chaque badge effectue une mesure de l'amplitude du champ reçu par le badge au cours de chacune des étapes d'émission de signaux de requête. La mesure est transmise au calculateur du véhicule, par exemple dans le signal de réponse, pour traitement. Le traitement consiste à déterminer suivant deux seuils si le badge est à coup sûr dans l'habitacle (niveau de champ reçu supérieur à un seuil haut), ou si le badge est en limite de la zone sûre (champ reçu inférieur au seuil haut mais supérieur à un seuil minimum prédéterminé). Si le badge est détecté dans la zone sûre pour l'une, au moins, des étapes d'émission, le calculateur détermine que le badge se trouve à l'intérieur de l'habitacle du véhicule. En revanche, si le badge est en limite de zone sûre pour l'une des étapes d'émission, le calculateur ne détermine que le badge se trouve à l'intérieur du véhicule que si, pour au moins une autre étape d'émission, le badge est également détecté en limite de zone sûre. A titre d'exemple, lorsque le champ reçu est supérieur à 5nT (seuil haut), le badge est considéré comme étant à coup sûr à l'intérieur du véhicule. Si le champ reçu est compris entre 5nT (seuil haut) et 3nT (seuil minimum prédéterminé), le badge est considéré comme étant en limite de zone sûre. Le badge est alors considéré comme étant dans l'habitacle que si une deuxième mesure de l'amplitude du champ, mesure effectuée avec un autre groupe d'antenne le situe, à nouveau en limite de zone sûre. Bien évidemment, si lors d'une quelconque des mesures, le champ est supérieur à 5 nT (seuil haut), le badge est considéré comme étant à coup sûr dans le véhicule. REVENDICATIONS 1. Procédé de communication entre un véhicule (10) comportant une pluralité d'antennes émettrices (16,17, 18) et un dispositif portable (19), procédé comportant une première étape d'émission d'un signal de requête (26,47, 56), par un premier groupe d'au moins une antenne émettrice de ladite pluralité d'antennes émettrices, caractérisé en ce qu'il comporte : - une deuxième étape d'émission d'un signal de requête (27,28, 48,49, 57, 58) par un deuxième groupe d'au moins une antenne émettrice de ladite pluralité d'antennes émettrices, ledit deuxième groupe étant différent dudit premier groupe, et - après la réception d'au moins l'un des signaux de requête (30), par le dispositif portable, une étape d'émission (34), par le dispositif portable, d'un signal de réponse (24,25, 45,46, 54,55). 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le premier groupe comporte toutes les antennes de la pluralité d'antennes émettrices. 3. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le deuxième groupe ne comporte qu'une seule des antennes de la pluralité d'antennes émettrices. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comporte une troisième étape d'émission d'un signal de requête (28, 49,58) par un troisième groupe d'au moins une antenne émettrice de ladite pluralité d'antennes émettrices, ledit troisième groupe étant différent dudit premier groupe et dudit deuxième groupe. 5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que le troisième groupe ne comporte qu'une seule des antennes de la pluralité d'antennes émettrices. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les requêtes émises au cours des différentes étapes d'émission de signal de requête (20 à 23) sont différentes et identifient l'étape d'émission. 7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que, après la réception (30) d'un signal de requête par le dispositif portable, le dispositif portable effectue une étape d'attente dont la durée dépend de l'identité de l'étape d'émission, avant d'effectuer l'étape d'émission d'un signal de réponse. 8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les étapes d'émission sont espacées dans le temps d'une durée supérieure au délai d'émission d'un signal de réponse par le dispositif portable. 9. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que, après la réception d'un signal de requête par le dispositif portable, le dispositif portable effectue une étape d'attente dont la durée est supérieure à la durée combinée de toutes les étapes d'émission, avant d'effectuer l'étape d'émission d'un signal de réponse. 10. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'il comporte une étape de mesure de l'amplitude du champ reçu par au moins un dispositif portable au cours d'une étape d'émission d'un signal de requête, et une étape de transmission d'une information représentative de cette mesure d'amplitude de champ depuis le dispositif portable à destination du véhicule. 11. Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce qu'il comporte une étape de décision de présence du dispositif portable dans ledit véhicule, en fonction d'au moins une information représentative de la mesure de champ. 12. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que, au cours de l'étape de décision, on décide que le dispositif portable est dans le véhicule lorsque, pour deux étapes d'émission d'un signal de requête, la mesure d'amplitude de champ est supérieure à au moins un seuil minimum prédéterminé 13. Dispositif de communication entre un véhicule (10) comportant une pluralité d'antennes émettrices (16, 17, 18) et un dispositif portable (19), du type mettant en oeuvre le procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, dispositif comportant un premier moyen d'émission d'un signal de requête (26, 47, 56), par un premier groupe d'au moins une antenne émettrice de ladite pluralité d'antennes émettrices, caractérisé en ce qu'il comporte : - un deuxième moyen d'émission d'un signal de requête (27, 28, 48, 49, 57, 58) par un deuxième groupe d'au moins une antenne émettrice de ladite pluralité d'antennes émettrices, ledit deuxième groupe étant différent dudit premier groupe, et - un moyen de réception d'un signal de réponse, de la part du dispositif portable.