Brevet FR3072535A1 — publié le 20190419

La présente invention se rapporte au domaine des lecteurs de communication en champ proche embarqués dans les ouvrants des véhicules automobiles et concerne plus particulièrement un procédé d'adaptation d'impédance entre un lecteur monté dans un ouvrant de véhicule automobile et un terminal mobile aptes à communiquer sur un lien de communication en champ proche. De nos jours, il est connu de monter dans un ouvrant de véhicule automobile, par exemple au niveau d'une poignée de porte, un lecteur de communication en champ proche afin de permettre l'authentification d'un usager et le déverrouillage dudit ouvrant. La communication en champ proche (CCP ou NFC pour Near Field 10 Communication en langue anglaise) est basée sur une technologie de communication sans fil à courte portée et à haute fréquence, par exemple 13,56 MHz, permettant l'échange d'informations entre des périphériques jusqu'à une distance de quelques centimètres, par exemple de l'ordre de 10 cm. En pratique, lorsque l'usager d'un véhicule souhaite en déverrouiller les 15 ouvrants, il place tout d'abord son terminal d'authentification à proximité du lecteur. Le lecteur détecte alors la présence du terminal puis procède à son authentification et déverrouille les ouvrants du véhicule lorsque l'authentification est réussie. Dans une solution connue, le lecteur comprend une antenne dite « primaire » et le terminal comprend une antenne dite « secondaire ». Le lecteur est configuré pour 20 émettre périodiquement, via ladite antenne primaire, un signal électrique se présentant sous la forme d'une impulsion de faible durée, par exemple quelques dizaines de microsecondes. Le terminal peut être passif ou actif. Un terminal passif peut par exemple être une carte ou un badge, tandis qu'un terminal actif peut par exemple être un smartphone ou un badge. 25 Lorsque le terminal s'approche suffisamment près du lecteur, par exemple à moins de 10 cm, la présence de l'antenne secondaire modifie la tension aux bornes de l'antenne primaire. Cette modification est détectée par le lecteur qui en déduit qu'un terminal compatible est à proximité et procède alors à l'authentification dudit terminal en obtenant et confirmant un identifiant stocké dans une zone mémoire du terminal. 30 On a représenté schématiquement à la figure 1 une solution connue de lecteur d'authentification 1A. Dans cette solution, le lecteur d'authentification 1A comprend un microcontrôleur 10A, un transmetteur 20A, un circuit d'adaptation 30A et une antenne primaire L3. Le microcontrôleur 10A contrôle le transmetteur 20A afin qu'il excite l'antenne primaire L3 par l'intermédiaire du circuit d'adaptation 30A. Le circuit 2 d'adaptation 30A permet d'optimiser le transfert de la puissance électrique générée par le transmetteur 20A entre l'antenne primaire L3 (source) et l'antenne secondaire (charge, non représentée). A cette fin, le circuit d'adaptation 30A comprend une première branche, reliée 5 d'une part au transmetteur 20A par une première borne d'entrée El, et d'autre part à l'antenne primaire L3 par une première borne de sortie Si, et une deuxième branche reliée d'une part au transmetteur 20A par une deuxième borne d'entrée E2, et d'autre part à l'antenne primaire L3 par une deuxième borne de sortie S2. L'antenne primaire L3 est connectée entre la première borne de sortie Si et la 10 deuxième borne de sortie S2. La première branche comprend une inductance Li et une capacité Ci. Une capacité 02 est connectée en parallèle avec une résistance R1 entre la première borne de sortie Si et la masse M. Une capacité 03 est connectée entre le point milieu de l'inductance Li et de la capacité Cl et la masse M. 15 La deuxième branche comprend une inductance L2 et une capacité 04. Une capacité 05 est connectée en parallèle avec une résistance R2 entre la deuxième borne de sortie S2 et la masse M. Une capacité C6 est connectée entre le point milieu de l'inductance L2 et de la capacité 04 et la masse M. L'inductance Li et la capacité 03 forment un premier filtre de type « LC » et 20 l'inductance L2 et la capacité 06 forment un deuxième filtre de type « LC ». A titre d'exemple : Li = L2 = 220 nH, 03 = 06 = 1 nF, Cl = C4 = 128,2 pF, 25 C2 = C5 = 47 pF L3= 1.7 pH R1 = R2= 5,1 ka La nature des terminaux peut toutefois varier significativement selon leur type (badge passif, smartphone actif...) et chaque terminal possède des réglages propres 30 à son antenne secondaire, notamment sa fréquence de résonnance, son facteur de qualité et son niveau de couplage avec une antenne primaire. Ainsi, la modification de la tension aux bornes de l'antenne primaire par le terminal dépend de la nature dudit terminal. En particulier, certains terminaux vont faire diminuer la tension aux bornes de l'antenne L3 tandis que d'autres vont l'augmenter, notamment selon que leur fréquence 35 de résonnance est inférieure ou supérieure à la fréquence à laquelle travaille l'antenne primaire, par exemple 13,56 MHz. Il devient alors difficile de concevoir un lecteur pour qu'il fonctionne avec une gamme de terminaux travaillant à des fréquences de résonance 3 significativement différentes, par exemple pour des fréquences de résonance comprises entre 12 MHz et 18 MHz. Il existe donc un besoin pour une solution simple et efficace de lecteur fonctionnant avec une grande variété de terminaux. 5 L'invention a tout d'abord pour objet un lecteur d'authentification pour un ouvrant de véhicule automobile, ledit lecteur comprenant un microcontrôleur, un transmetteur, un premier circuit d'adaptation et une première antenne dite « primaire ». Le lecteur est remarquable en ce qu'il comprend un deuxième circuit d'adaptation, différent du premier circuit d'adaptation, et une deuxième antenne dite « primaire », et en ce que le microcontrôleur est apte à contrôler le transmetteur afin que ledit transmetteur génère alternativement au moins un courant électrique dans ledit premier circuit d'adaptation permettant à la première antenne primaire d'émettre au moins un signal électrique à destination d'une antenne dite « secondaire » d'un terminal d'authentification, et au moins un courant électrique dans ledit deuxième circuit d'adaptation permettant à la deuxième antenne primaire d'émettre au moins un signal électrique à destination d'une antenne dite « secondaire » d'un terminal d'authentification. L'émission de signaux électriques en alternance par deux circuits d'adaptation différents permet de détecter une large variété de terminaux d'authentification, chaque circuit d'adaptation étant adapté pour permettre au lecteur de détecter la présence de terminaux dont la fréquence de résonance de l'antenne secondaire est inférieure ou supérieure à une valeur moyenne, correspondant par exemple à la fréquence de travail de l'antenne primaire de la solution d'art antérieur décrite précédemment, par exemple de 13,56 MHz. De préférence, le premier circuit d'adaptation est configuré pour adapter la première antenne primaire à une antenne secondaire dont la fréquence de résonance est inférieure à une valeur moyenne (par exemple comprise entre 90 (3/0 et 99,9 (3/0 de ladite valeur moyenne), et le deuxième circuit d'adaptation est configuré pour adapter la deuxième antenne primaire à une antenne secondaire dont la fréquence de résonance est supérieure à ladite valeur moyenne (par exemple comprise entre 100,1 (3/0 et 110 (3/0 de ladite valeur moyenne). De préférence, le premier circuit d'adaptation comprend une branche reliée d'une part au transmetteur par une borne d'entrée et d'autre part à la première antenne primaire par une borne de sortie et comprenant une première capacité connectée entre la borne d'entrée et la borne de sortie, la première antenne primaire étant connectée d'autre part à la masse, le premier circuit d'adaptation comprenant en outre une deuxième capacité connectée d'une part à la borne de sortie et d'autre part à la masse. 4 Avantageusement, la branche comprend en outre une inductance, connectée entre la borne d'entrée et la première capacité, et une troisième capacité, connectée entre le point milieu de ladite inductance et de la première capacité et la masse, formant ainsi un filtre de type « LC ». 5 Avantageusement encore, le premier circuit d'adaptation comprend en outre une résistance connectée en parallèle de la première antenne primaire entre la borne de sortie et la masse. De préférence, le deuxième circuit d'adaptation comprend une branche reliée d'une part au transmetteur par une borne d'entrée et d'autre part à la deuxième antenne 10 primaire par une borne de sortie et comprenant une première capacité connectée entre la borne d'entrée et la borne de sortie, la deuxième antenne primaire étant connectée d'autre part à la masse, le deuxième circuit d'adaptation comprenant en outre une deuxième capacité connectée d'une part à la borne de sortie et d'autre part à la masse. Avantageusement, la branche comprend en outre une inductance, connectée 15 entre la borne d'entrée et la première capacité, et une troisième capacité, connectée entre le point milieu de ladite inductance et de la première capacité et la masse, formant un filtre LC. Avantageusement encore, le deuxième circuit d'adaptation comprend en outre une résistance connectée en parallèle de la deuxième antenne primaire entre la borne de 20 sortie et la masse. Avantageusement, la fréquence de coupure du filtre LC du premier circuit d'adaptation est différente de la fréquence de coupure du filtre LC du second circuit d'adaptation. L'invention concerne également un véhicule automobile comprenant au moins 25 un ouvrant, ledit ouvrant comprenant un lecteur tel que présenté précédemment. L'invention concerne aussi un système d'authentification pour le verrouillage ou le déverrouillage d'au moins un ouvrant d'un véhicule automobile, ledit système comprenant au moins un terminal d'authentification et un véhicule automobile tel que présenté précédemment. 30 L'invention concerne enfin un procédé d'authentification d'un terminal d'authentification par un lecteur d'authentification monté dans un ouvrant de véhicule automobile. Ledit procédé, mis en oeuvre par ledit lecteur, est remarquable en ce qu'il comprend alternativement les étapes de génération d'au moins un courant électrique 35 dans le premier circuit d'adaptation permettant à la première antenne primaire d'émettre au moins un signal électrique à destination d'une antenne dite « secondaire » d'un terminal d'authentification, et la génération d'au moins un courant électrique dans le 5 deuxième circuit d'adaptation permettant à la deuxième antenne primaire d'émettre au moins un signal électrique à destination d'une antenne secondaire d'un terminal d'authentification. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront lors de la 5 description qui suit faite en regard des figures annexées données à titre d'exemples non limitatifs et dans lesquelles des références identiques sont données à des objets semblables. La figure 1 illustre schématiquement une forme de réalisation d'un lecteur de l'art antérieur. 10 La figure 2 illustre schématiquement une forme de réalisation du système selon l'invention. La figure 3 illustre schématiquement une forme de réalisation du lecteur selon l'invention. La figure 4 illustre schématiquement un mode de réalisation du 15 procédé selon l'invention. On a représenté schématiquement à la figure 2 un système d'authentification par communication en champ proche selon l'invention. Dans cet exemple, le système 0 comprend un premier terminal 2-1 d'authentification, par exemple un badge passif de communication en champ proche, et 20 un deuxième terminal 2-2 d'authentification, par exemple un smartphone actif communication en champ proche. Le système 0 comprend également un lecteur 1B d'authentification monté dans un ouvrant d'un véhicule automobile (non représenté), par exemple dans une portière ou un coffre, notamment dans une poignée de portière. On a représenté schématiquement à la figure 3 une forme de réalisation du 25 lecteur 1B d'authentification selon l'invention. Le lecteur 1B comprend un microcontrôleur 10B, un transmetteur 20B, un premier circuit d'adaptation 30-1, une première antenne dite « primaire » L4, un deuxième circuit d'adaptation 30-2 et une deuxième antenne dite « primaire » L6. Le premier circuit d'adaptation 30-1 comprend une branche B1 reliée d'une 30 part au transmetteur 20B par une borne d'entrée E11 et d'autre part à la première antenne primaire L4 par une borne de sortie S11, ladite branche B1 comprenant une première capacité 07. La première antenne primaire L4 est connectée entre la borne de sortie S11 et la masse M. 35 Le premier circuit d'adaptation 30-1 comprend en outre une deuxième capacité 08 connectée d'une part à la borne de sortie S11 et d'autre part à la masse M. 6 Dans cet exemple préféré, la branche B1 comprend en outre (mais de manière optionnelle) une inductance L5, connectée entre la borne d'entrée El 1 et la première capacité 07, et une troisième capacité 09, connectée entre le point milieu P1 de ladite inductance L5 et de la première capacité 07 et la masse M. L'inductance L5 et la 5 troisième capacité 09 forment un filtre LC destiné à supprimer les harmoniques du signal à 13,56 MHz. Toujours dans cet exemple, le premier circuit d'adaptation 30-1 comprend enfin (également de manière optionnelle) une résistance R3 connectée en parallèle de la première antenne primaire L4 entre la borne de sortie Sll et la masse M. /0 Le deuxième circuit d'adaptation 30-2 comprend une branche B2 reliée d'une part au transmetteur 20B par une borne d'entrée E21 et d'autre part à la deuxième antenne primaire L6 par une borne de sortie S12, ladite branche B2 comprenant une première capacité C10. La deuxième antenne primaire L6 est connectée entre la borne de sortie S12 15 et la masse M. Le deuxième circuit d'adaptation comprend en outre une deuxième capacité Cl 1 connectée d'une part à la borne de sortie S12 et d'autre part à la masse M. Dans cet exemple préféré, la branche B2 comprend en outre (mais de manière optionnelle) une inductance L7, connectée entre la borne d'entrée E21 et la 20 première capacité Cl 0, et une troisième capacité 012, connectée entre le point milieu P2 de ladite inductance L7 et de la première capacité Cl 0 et la masse M formant un filtre LC. De préférence, la fréquence de coupure Fi du filtre LC du premier circuit d'adaptation 30-1, définie par F1 = 2*n* 11,5*c9 , est différente de la fréquence de coupure F2 du filtre LC du second circuit d'adaptation 30-2, défini par F2 = 2*n-*VL7*C12 25 Toujours dans cet exemple, le deuxième circuit d'adaptation comprend en outre (également de manière optionnelle) une résistance R4 connectée en parallèle de la deuxième antenne primaire L6 entre la borne de sortie S12 et la masse M. Le microcontrôleur 10B est apte à contrôler le transmetteur 20B afin que ledit transmetteur 20B génère alternativement : 30 - au moins un courant électrique dans ledit premier circuit d'adaptation 30-1 permettant à la première antenne primaire L4 d'émettre au moins un signal électrique à destination de l'antenne secondaire d'un terminal 2-1, 2-2 d'authentification, et - au moins un courant électrique dans ledit deuxième circuit d'adaptation 30-2 35 permettant à la deuxième antenne primaire L6 d'émettre au moins un signal 7 électrique à destination de l'antenne secondaire d'un terminal 2-1, 2-2 d'authentification. Les valeurs des composants du premier circuit d'adaptation 30-1 et du deuxième circuit d'adaptation 30-2, notamment des capacités 07, 08, 010 et 01 1, sont 5 choisies de sorte que la première antenne primaire L4 et la deuxième antenne primaire L6 soient respectivement adaptées à une antenne secondaire dont la fréquence de résonance est inférieure ou supérieure à la fréquence de travail de la première antenne primaire L4 ou de la deuxième antenne primaire L6 (ou inversement). Par exemple : 10 L5 = 220 nH, 09 = 1 nF, 07 = 234 pF, 08 = 153 pF, R3 = 3.3 ka, 15 L4 = 0.78 pH, L7 = 220 nH, 012 = 180 pF, 010 = 74 pF, Cl 1 = 258 pF, 20 R4 = 3.3 ka, L6 = 0.78 pH. L'invention va maintenant être décrite dans sa mise en oeuvre en référence à la figure 4. La mise en oeuvre de l'invention consiste à ce que le microcontrôleur 10B 25 commande le transmetteur 20B pour qu'il génère alternativement, dans une étape El, au moins un courant électrique dans le premier circuit d'adaptation 30-1 permettant à la première antenne primaire L4 d'émettre au moins un signal électrique à destination de l'antenne secondaire d'un terminal 2-1, 2-2 d'authentification, et, dans une étape E2, au moins un courant électrique dans le deuxième circuit d'adaptation 30-2 permettant à la 30 deuxième antenne primaire L6 d'émettre au moins un signal électrique à destination de l'antenne secondaire d'un terminal 2-1, 2-2 d'authentification. La génération alternative de courants dans le premier circuit d'adaptation 30-1 et dans le deuxième circuit d'adaptation 30-2 permet d'adapter la première antenne primaire L4 ou la deuxième antenne primaire L6 à une antenne secondaire de terminal 35 2-1,2-2. Par exemple, le procédé selon l'invention permet d'adapter l'une de la première antenne primaire L4 ou de la deuxième antenne primaire L6 avec l'antenne 8 secondaire d'un premier terminal 2-1 dont la fréquence de résonnance est basse et l'autre de la première antenne primaire L4 ou de la deuxième antenne primaire L6 avec un deuxième terminal 2-2 dont la fréquence de résonnance est plus élevée, REVENDICATIONS1. Lecteur (1B) d'authentification pour un ouvrant de véhicule automobile, ledit lecteur (1B) comprenant un microcontrôleur (10B), un transmetteur (20B), un premier circuit d'adaptation (30-1) et une première antenne dite « primaire » (L4), le lecteur (1B) étant caractérisé en ce qu'il comprend un deuxième circuit d'adaptation (30-2) et une deuxième antenne dite « primaire » (L6), et en ce que le microcontrôleur (10B) est apte à contrôler le transmetteur (20B) afin que ledit transmetteur (20B) génère alternativement : - au moins un courant électrique dans ledit premier circuit d'adaptation (30-1) permettant à la première antenne primaire (L4) d'émettre au moins un signal électrique à destination d'une antenne dite « secondaire » d'un terminal (2-1, 2-2) d'authentification, et - au moins un courant électrique dans ledit deuxième circuit d'adaptation (30-2) permettant à la deuxième antenne primaire (L6) d'émettre au moins un signal électrique à destination d'une antenne dite « secondaire » d'un terminal (2-1, 2-2) d'authentification. 2. Lecteur (1B) d'authentification selon la revendication précédente, dans lequel le premier circuit d'adaptation (30-1) comprend une branche (B1) reliée d'une part au transmetteur (20B) par une borne d'entrée (El 1) et d'autre part à la première antenne primaire (L4) par une borne de sortie (S11) et comprenant une première capacité (07) connectée entre la borne d'entrée (El 1) et la borne de sortie (S11), la première antenne primaire (L4) étant connectée d'autre part à la masse, le premier circuit d'adaptation (301) comprenant en outre une deuxième capacité (08) connectée d'une part à la borne de sortie (S11) et d'autre part à la masse (M). 3. Lecteur (1B) d'authentification selon la revendication précédente, dans lequel la branche (B1) comprend en outre une inductance (L5), connectée entre la borne d'entrée (El 1) et la première capacité (07), et une troisième capacité (09), connectée entre le point milieu (P1) de ladite inductance (L5) et de la première capacité (07) et la masse (M), formant ainsi un filtre de type « LC ». 4. Lecteur (1B) d'authentification selon l'une des revendications 2 ou 3, dans lequel le premier circuit d'adaptation (30-1) comprend en outre une résistance (R3) 30 connectée en parallèle de la première antenne primaire (L4) entre la borne de sortie (S11) et la masse (M). 5. Lecteur (1B) d'authentification selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le deuxième circuit d'adaptation (30-2) comprend une branche (B2) reliée d'une part au transmetteur (20B) par une borne d'entrée (E21) et 10 d'autre part à la deuxième antenne primaire (L6) par une borne de sortie (S12) et comprenant une première capacité (010) connectée entre la borne d'entrée (E21) et la borne de sortie (S12), la deuxième antenne primaire (L6) étant connectée d'autre part à la masse (M), le deuxième circuit d'adaptation (30-2) comprenant en outre une deuxième 5 capacité (C11) connectée d'une part à la borne de sortie (512) et d'autre part à la masse (M). 6. Lecteur (1B) d'authentification selon la revendication précédente, dans lequel la branche (B2) comprend en outre une inductance (L7), connectée entre la borne d'entrée (E21) et la première capacité (010), et une troisième capacité (012), connectée 10 entre le point milieu de ladite inductance (L7) et de la première capacité (010) et la masse (M), formant ainsi un filtre de type « LC ». 7. Lecteur (1B) d'authentification selon les revendications 3 et 6, dans lequel la fréquence de coupure du filtre LC du premier circuit d'adaptation (30-1) est différente de la fréquence de coupure du filtre LC du second circuit d'adaptation (30-2). 15 8. Véhicule automobile comprenant au moins un ouvrant, ledit ouvrant comprenant un lecteur (1 B) d'authentification selon l'une quelconque des revendications précédentes. 9. Système (0) d'authentification pour le verrouillage ou le déverrouillage d'au moins un ouvrant d'un véhicule automobile, ledit système (0) comprenant au moins un 20 terminal (2-1, 2-2) d'authentification et un véhicule automobile selon la revendication précédente. 10. Procédé d'authentification d'un terminal (2-1, 2-2) d'authentification par un lecteur (1B) d'authentification monté dans un ouvrant de véhicule automobile, ledit procédé, mis en oeuvre par ledit lecteur (1B), étant caractérisé en ce qu'il comprend 25 alternativement les étapes de génération (El) d'au moins un courant électrique dans le premier circuit d'adaptation (30-1) permettant à la première antenne primaire (L4) d'émettre au moins un signal électrique à destination d'une antenne dite « secondaire » d'un terminal (2-1, 2-2) d'authentification, et la génération (E2) d'au moins un courant électrique dans le deuxième circuit d'adaptation (30-2) permettant à la deuxième antenne primaire (L6) d'émettre au moins un signal électrique à destination d'une antenne secondaire d'un terminal (2-1, 2-2) d'authentification.