Brevet FR3062241A1 — publié le 20180727

ANTENNE POUR SYSTEME D'ACCES ET/OU DE DEMARRAGE MAINS-LIBRES POUR VEHICULE AUTOMOBILE DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION La présente invention concerne une antenne pour système d'accès et/ou de démarrage mains-libres pour véhicule automobile. Elle trouve une application particulière mais non limitative dans les communications avec un identifiant d'accès et/ou de démarrage mains-libres pour véhicule automobile. ARRIÈRE-PLAN TECHNOLOGIQUE DE L'INVENTION Un système d'accès et/ou de démarrage mains-libres connu de l'homme du métier comprend un identifiant d'accès et/ou de démarrage mains-libres et une antenne basse fréquence disposée dans le véhicule automobile. L'identifiant d'accès et/ou de démarrage mains-libres porté par un utilisateur permet d'effectuer une fonction de verrouillage/déverrouillage automatique à distance d'un ouvrant du véhicule automobile et/ou une fonction de démarrage du moteur du véhicule automobile sans action de l'utilisateur sur ledit identifiant d'accès et/ou de démarrage mains-libres. L'identifiant d'accès et/ou de démarrage mains-libres communique à cet effet avec ladite antenne basse fréquence. Un inconvénient de cet état de la technique est que pour cette application d'accès et/ou de démarrage mains-libres, le courant fourni à l'antenne basse fréquence du véhicule automobile est important et peut entraîner la génération d'un bruit électroacoustique par ladite antenne basse fréquence qui est audible par l'oreille humaine. DESCRIPTION GENERALE DE L'INVENTION A cette fin l'invention propose une antenne pour système d'accès 25 et/ou de démarrage mains-libres pour véhicule automobile, selon laquelle ladite antenne : - fait partie dudit véhicule automobile et est une antenne basse fréquence ; 3062241 2 - comporte : - au moins deux bobines connectées en parallèle, chaque bobine étant adaptée pour être alimentée par un courant, la somme desdits courants circulant dans lesdites bobines étant égale à un 5 courant total ; - un support pour lesdites bobines. Ainsi, comme on va le voir plus en détail ci-après, en augmentant le nombre de bobines dans l'antenne (par rapport à une antenne classique ne comprenant qu'une seule bobine), on diminue le courant circulant dans 10 chaque bobine de sorte à supprimer tout bruit acoustique. Selon des modes de réalisation non limitatifs, l'antenne peut comporter en outre une ou plusieurs caractéristiques supplémentaires parmi les suivantes. COPIE REVENDICATION 2 et suivantes 15 BREVE DESCRIPTION DES FIGURES L'invention et ses différentes applications seront mieux comprises à la lecture de la description qui suit et à l'examen des figures qui l'accompagnent. - la figure 1 représente une antenne pour véhicule automobile selon l'invention, ladite antenne étant adaptée pour coopérer avec un identifiant 20 d'accès et/ou de démarrage mains-libres et comprenant deux bobines selon un premier mode de réalisation non limitatif ; - la figure 2 représente un schéma électrique de ladite antenne de la figure 1 selon un mode de réalisation non limitatif ; - la figure 3 représente un schéma électrique d'une antenne pour véhicule automobile selon l'invention, ladite antenne étant adaptée pour coopérer avec un identifiant d'accès et/ou de démarrage mains-libres et comprenant quatre bobines selon un deuxième mode de réalisation non limitatif. DESCRIPTION DE MODES DE REALISATION DE L'INVENTION Les éléments identiques, par structure ou par fonction, apparaissant 3062241 3 sur différentes figures conservent, sauf précision contraire, les mêmes références. Une antenne Al pour véhicule automobile V selon l'invention est illustrée sur les figures 1 à 3, selon des modes de réalisation non limitatifs. 5 L'antenne Al fait partie d'un système d'accès et/ou de démarrage mains- libres SYS illustré sur la figure 1, ledit système d'accès et/ou de démarrage mains-libres comportant : - une unité d'accès et/ou de démarrage mains-libres U comprenant ladite antenne Al et une unité de contrôle électronique ECU ; et 10 - un identifiant d'accès et/ou de démarrage mains-libres ID. Ces différents éléments sont décrits ci-après. Dans la suite de la description, l'identifiant d'accès et/ou de démarrage mains-libres ID est également appelé identifiant mains-libres ID. - Antenne Al 15 L'antenne Al est une antenne basse fréquence. Elle est adaptée pour émettre un signal basse fréquence SBF. Dans un mode de réalisation non limitatif, la fréquence de l'antenne basse fréquence Al est comprise entre 20kHz et 150kHz. Dans une variante de réalisation non limitative, la fréquence de l'antenne basse fréquence Al est 20 égale à 125kHz. L'antenne Al fait partie du véhicule automobile V. Dans un mode de réalisation non limitatif, l'antenne Al est disposée à l'intérieur de l'habitacle du véhicule automobile V. Dans des exemples non limitatifs, l'antenne Al est disposée au niveau du bouton de démarrage, au niveau de la colonne de 25 direction, sur le tableau de bord, au niveau de la console centrale ou à côté du levier de vitesse, dans la planche de bord, dans le coffre etc. Dans un autre mode de réalisation non limitatif, l'antenne Al est disposée à l'extérieur de l'habitacle du véhicule automobile V. Dans des exemples non limitatifs, l'antenne Al est disposée dans un pare-choc, dans une portière 30 etc. 3062241 4 L'antenne Al est adaptée pour communiquer avec un identifiant mains-libres ID. Il existe un fort courant kt, appelé courant total notamment lorsque l'antenne Al communique avec un identifiant mains-libres ID. En effet, lorsque l'antenne Al communique avec un identifiant mains-libres ID, elle 5 doit émettre un champ magnétique suffisamment important pour communiquer avec lui et donc être alimentée par un courant total kt suffisamment fort à cet effet. Par ailleurs, ce courant total kt est adapté pour permettre d'obtenir un champ magnétique suffisamment important pour que le signal basse fréquence SBF émis par l'antenne Al puisse ne pas être 10 perturbé par le bruit électromagnétique environnant. On notera qu'un tel bruit électromagnétique peut être généré par les autres organes du véhicule automobile V tels que dans des exemples non limitatifs, des calculateurs, un pulseur de dispositif de chauffage et/ou de climatisation etc. Le champ magnétique défini en effet la distance de communication de 15 l'antenne Al avec ici l'identifiant mains-libres ID. Dans un mode de réalisation non limitatif, la distance de communication est comprise entre zéro et cinq mètres. Grâce à ce champ magnétique qui est une onde électromagnétique, l'antenne Al peut émettre un signal basse fréquence SBF pour communiquer 20 avec l'identifiant mains-libres ID. Le signal basse fréquence SBF est en effet propagé par l'onde électromagnétique. Dans un mode de réalisation non limitatif, ladite antenne Al est adaptée pour émettre un signal basse fréquence SBF avec une modulation d'amplitude comprise entre 1KHz et 20Khz. Dans une variante de réalisation non 25 limitative, ladite antenne Al est adaptée pour émettre un signal basse fréquence SBF avec une modulation d'amplitude de 4KHz. Cela permet d'avoir un débit d'information suffisant de 4kbauds dans le cadre de l'application accès et/ou démarrage mains-libres. Dans un exemple non limitatif, le signal basse fréquence SBF est émis à une modulation 30 d'amplitude de 4KHz sur une porteuse de 125KHz. 3062241 5 Dans un premier mode de réalisation non limitatif, le courant total kt est de l'ordre de lA (Ampère). Ce courant total kt est suffisamment fort pour que l'antenne Al puisse communiquer avec un identifiant mains-libres ID. Dans un deuxième mode de réalisation non limitatif, le courant total kt est 5 de l'ordre de 2A. Cela permet de générer un champ magnétique suffisant pour que l'identifiant mains-libres ID puisse capter et décoder le signal basse fréquence. En effet, du bruit électromagnétique généré par les autres organes du véhicule automobile peut perturber la communication entre ledit identifiant d'accès et/ou de démarrage mains-libres ID et ladite antenne Al. 10 Afin de limiter cette perturbation, le courant total kt fourni à ladite antenne Al est augmenté de sorte à augmenter le champ magnétique généré par ladite antenne Al. Tel qu'illustré sur la figure 1, l'antenne Al comprend : - au moins deux bobines B; 15 - un support pour lesdites bobines N2; - un connecteur CO adapté pour connecter ladite antenne Al à un faisceau de fils F. Les éléments sont décrits en détail ci-après. Dans un mode de réalisation non limitatif, le support N2 est un noyau 20 magnétique. Dans une variante de réalisation non limitative, le noyau N2 est un noyau en ferrite. Chaque bobine B est alimentée par un courant I. Ainsi, un courant I circule dans chaque bobine B de sorte que la somme desdits courants I circulant dans lesdites bobines B est égale au courant total kt. Le fait d'avoir 25 plusieurs bobines dans l'antenne Al permet de réduire le courant I qui circule dans chaque bobine. Dans un mode de réalisation non limitatif, le courant I qui circule dans chaque bobine est inférieur ou égal à 500mA. Cela permet de n'avoir aucun bruit électroacoustique généré par chaque bobine B et donc généré par 30 l'antenne Al. Ainsi, un utilisateur du véhicule automobile V n'entendra pas de bruit sonore lors de l'émission du champ magnétique par l'antenne Al. On 3062241 6 notera qu'à partir de 700mA, et pour un signal basse fréquence SBF émis à une modulation d'amplitude de 4KHz, le courant qui circule dans une bobine la fait vibrer. Une onde sonore se propage à la fréquence de modulation d'amplitude du signal émis qui crée du bruit électroacoustique audible par 5 l'oreille humaine. Le bruit acoustique est en effet proportionnel au courant qui circule dans une antenne, en particulier dans son bobine. On rappelle qu'un son audible est compris entre 10Hz et 20kHz. On peut observer que plus la modulation d'amplitude du signal émis augmente, plus dans ce cas le bruit acoustique est aigu. 10 Ainsi, on obtient le même champ magnétique que si l'antenne Al ne comprenait qu'une seule bobine, mais sans les inconvénients du bruit acoustique. On ne réduit ainsi pas les performances d'émission de l'antenne Ai. Dans un premier mode de réalisation non limitatif illustré sur les 15 figures 1 et 2, l'antenne Al comprend deux bobines Bi, B2. Les bobines B1 et B2 sont enroulées autour du noyau N2. Ce sont des inductances. Sur la figure 2, les inductances sont modélisées. Tel qu'illustré sur la figure 2, les bobines B1 et B2 sont connectées en parallèle. Elles sont connectées à leur extrémité. La bobine B1 est adaptée pour être alimentée 20 par un premier courant 11 et la bobine B2 est adaptée pour être alimentée par un deuxième courant 12. Le premier courant 11 et le deuxième courant 12 qui circulent dans les deux bobines Bi, B2 permettent de générer un champ magnétique. Dans un mode de réalisation non limitatif, le premier courant 11 et le deuxième courant 12 sont inférieurs ou égaux à 500mA. Cela permet à 25 l'antenne Al de ne pas générer de bruit sonore. On obtient ainsi un courant total kt de lA et un même niveau de champ magnétique que si l'antenne Al ne comprenait qu'une seule bobine alimentée par un courant de 1A. Dans un deuxième mode de réalisation non limitatif illustré sur la figure 3, l'antenne Al comprend quatre bobines Bi, B2, B3, B4. 30 Les bobines Bi, B2, B3, B4 sont enroulées autour du noyau N2. Ce sont des inductances. Sur la figure 3, les inductances sont modélisées. Tel qu'illustré 3062241 7 sur la figure 3, les bobines Bi, B2, B3, B4 sont connectées en parallèle. Elles sont connectées à leur extrémité. La bobine B1 est adaptée pour être alimentée par un premier courant 11, la bobine B2 par un deuxième courant 12, la bobine B3 par un troisième courant 13 et la bobine B4 par un quatrième 5 courant 14. Le premier courant 11, le deuxième courant 12, le troisième courant 13 et le quatrième courant 14 qui circulent respectivement dans les bobines Bi, B2, B3, B4 permettent de générer un champ magnétique. Dans un mode de réalisation non limitatif, le premier courant 11 le deuxième courant 12, le troisième courant 13 et le quatrième courant 14 sont inférieurs 10 ou égaux à 500mA. Cela permet à l'antenne Al de ne pas générer de bruit sonore et par ailleurs cela permet à l'antenne Al de ne pas être perturbée par du bruit électromagnétique provenant des autres organes du véhicule automobile. On obtient ainsi un courant total kt de 2A et un même niveau de champ magnétique que si l'antenne Al ne comprenait qu'une seule 15 bobine alimentée par un courant de 2A. Le faisceau de fils F est connecté à une unité de contrôle électronique ECU du véhicule automobile V. Il permet d'alimenter l'antenne Al avec le courant total kt fourni par ladite unité de contrôle électronique ECU. 20 - Unité de contrôle électronique ECU Dans un mode de réalisation non limitatif, l'unité de contrôle électronique ECU est le contrôle moteur dudit véhicule automobile V. Ainsi, l'antenne Al est connectée via le connecteur CO audit contrôle moteur ECU. Comme illustré sur la figure 1, dans un mode de réalisation non limitatif, 25 l'unité de contrôle électronique ECU est adaptée pour fournir le courant total kt à l'antenne Ai, et la somme des courants 1 dans chaque bobine B est égale au courant total kt (comme vu précédemment). L'unité de contrôle électronique ECU est adaptée pour coopérer avec une batterie (non illustrée) du véhicule automobile V. La batterie fourni un courant 30 continu à l'unité de contrôle ECU. 3062241 8 L'unité de contrôle électronique ECU transforme le courant continu de la batterie en un courant alternatif adapté à l'antenne Ai. Dans un exemple non limitatif, le courant alternatif (qui est le courant total kt) est fourni à une fréquence de 125kHz comme vu précédemment. L'unité de contrôle 5 électronique ECU est ainsi adaptée pour piloter l'antenne Ai, à savoir elle est adaptée pour fournir la quantité de courant nécessaire à l'antenne Ai. - Identifiant mains-libres ID L'identifiant mains-libres ID comprend au moins une antenne A2 (illustrée sur les figures 2 et 3) adaptée pour communiquer avec l'antenne Al du véhicule 10 automobile V. Dans des exemples non limitatifs, l'identifiant mains-libres ID est une clef électronique, un badge, un téléphone mobile, un téléphone mobile intelligent appelé « Smartphone » en anglais etc. Dans un mode de réalisation non limitatif, l'antenne A2 est une antenne basse fréquence. Dans un mode de réalisation non limitatif, l'identifiant mains-libres ID comprend 15 trois antennes A2 perpendiculaires entre elles de sorte à pouvoir capter tout le champ magnétique, quelque soit l'orientation de l'identifiant mains-libres ID. Dans un mode de réalisation non limitatif, l'identifiant mains-libres ID permet de réaliser la fonction d'accès et/ou de démarrage mains-libres, dite PEPS 20 appelée en anglais « Passive Entry and Passive Start ». Ainsi, l'identifiant mains-libres ID permet de réaliser la fonction de verrouillage/déverrouillage du véhicule automobile V appelée également fonction d'accès mains-libres qui se base sur : - un échange de signaux basse fréquence SBF de l'antenne basse 25 fréquence Al du véhicule automobile V vers l'identifiant mains-libres ID ; et - un échange de signaux haute fréquence (non illustrés) de l'identifiant mains-libres ID vers un calculateur dédié mains-libres du véhicule automobile V. Dans un mode de réalisation non limitatif, les signaux 30 haute fréquence sont des signaux radiofréquences. Dans une variante de 3062241 9 réalisation non limitative, les signaux radiofréquences sont émis à une fréquence de 433M Hz. Lorsqu'une personne essaye d'ouvrir un ouvrant (portière, coffre, hayon) du véhicule automobile V, par exemple en tirant sur une poignée d'une portière, 5 l'antenne Al envoie un signal basse-fréquence SBF à l'identifiant mains- libres ID pour l'authentifier. L'identifiant mains-libres ID s'authentifie en envoyant un signal haute fréquence audit véhicule automobile V, en particulier à son calculateur dédié mains-libres. Si l'authentification est validée l'ouvrant est déverrouillé. 10 La procédure d'accès à un véhicule automobile via un identifiant mains-libres ID étant bien connue de l'homme du métier, elle n'est pas décrite en détail ici. De plus, dans un mode de réalisation non limitatif, l'identifiant mains-libres ID permet d'effectuer la fonction de démarrage du véhicule automobile 15 V. Lorsqu'une personne appuie sur un bouton démarrage par exemple, l'antenne Al envoie un signal basse-fréquence SBF à l'identifiant mains-libres ID pour l'authentifier. L'identifiant mains-libres ID s'authentifie en envoyant un signal haute fréquence au dit véhicule automobile V, en particulier à son calculateur dédié mains-libres. Si l'authentification est 20 validée le véhicule démarre. La procédure de démarrage à un véhicule automobile via un identifiant mains-libres ID étant bien connue de l'homme du métier, elle n'est pas décrite en détail ici. Ainsi, le calculateur dédié mains-libres du véhicule automobile V est 25 adapté pour recevoir des signaux haute fréquence de l'identifiant mains- libres ID et par la suite est adapté pour : - authentifier l'identifiant mains-libres ID ; et/ou - autoriser le verrouillage/déverrouillage du véhicule automobile V ; et/ou - autoriser le démarrage du véhicule automobile V. 30 Dans un mode de réalisation non limitatif, le calculateur dédié mains-libres est l'unité de contrôle électronique ECU. 3062241 10 Bien entendu la description de l'invention n'est pas limitée à l'application, aux modes de réalisation et aux exemples décrits ci-dessus. Ainsi, l'identifiant mains-libres ID permet de réaliser la fonction d'accès uniquement, ou la fonction de démarrage uniquement. 5 Ainsi, l'invention décrite présente notamment les avantages suivants : - elle est simple à mettre en oeuvre ; - elle est peu coûteuse ; - elle limite fortement le couplage électroacoustique dans l'antenne Al et par conséquent elle limite fortement le bruit sonore généré par l'antenne 10 Al et audible par l'oreille humaine. REVENDICATIONS1. Antenne (A1) pour système d'accès et/ou de démarrage mains- libres (SYS) pour véhicule automobile (V), selon laquelle ladite antenne (A1) : - fait partie dudit véhicule automobile (V) et est une antenne basse fréquence ; - comporte : - au moins deux bobines (B) connectées en parallèle, chaque bobine (B) étant adaptée pour être alimentée par un courant (I), la somme desdits courants (I) circulant dans lesdites bobines (B) étant égale à un courant total (kt) ; - un support (N2) pour lesdites bobines (B). 2. Antenne (A1) selon la revendication 1, selon ledit courant total (kt) est fourni par une unité de contrôle électronique (ECU) du véhicule automobile (V). 3. Antenne (A1) selon la revendication 1 ou la revendication 2, selon laquelle ladite antenne (A1) comprend deux bobines (B1, B2). 4. Antenne (A1) selon la revendication 1 ou la revendication 2, selon laquelle ladite antenne (A1) comprend quatre bobines (B1, B2, B3, B4). 5. Antenne (A1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, selon laquelle le courant (I) circulant dans chaque bobine (B) est inférieur ou égal à 500 milliampères. 6. Antenne (A1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, selon laquelle ladite antenne (A1) est adaptée pour émettre un signal basse fréquence (SBF) avec une modulation d'amplitude comprise entre 1 kHz et 20kHz. 3062241 12 7. Antenne (A1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, selon laquelle ladite antenne (A1) est adaptée pour émettre un signal basse fréquence (SBF) avec une modulation d'amplitude de 4kHz. 8. Antenne (A1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, 5 selon laquelle ladite antenne (A1) est adaptée pour coopérer avec un identifiant d'accès et/ou démarrage mains-libres (ID) pour véhicule automobile (V). 9. Unité d'accès et/ou démarrage mains-libres (U) pour véhicule automobile (V) comprenant une antenne (A1) selon l'une quelconque 10 des revendications 1 à 8 précédentes. 10. Unité d'accès et/ou démarrage mains-libres (U) selon la revendication 9, selon lequel ladite unité d'accès et/ou démarrage mains-libres (U) comprend en outre une unité de contrôle électronique (ECU) adaptée pour fournir un courant total (kt) à ladite antenne 15 (A1). 11. Système d'accès et/ou démarrage mains-libres (SYS), selon lequel ledit système d'accès et/ou démarrage mains-libres (SYS) comprend : - une unité d'accès et/ou démarrage mains-libres (U) comprenant : 20 - une antenne (A1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 8 précédentes ; - une unité de contrôle électronique (ECU) adaptée pour fournir un courant total (kt) à ladite antenne (A1) ; - un identifiant d'accès et/ou démarrage mains-libres (ID) 25 comprenant au moins une antenne (A2) adaptée pour communiquer avec ladite antenne (A1) pour véhicule automobile (V).