Brevet FR3089698A1 — publié le 20200612

Description Titre de l'invention : Réseau d'antennes pour véhicule automobile [0001] La présente invention concerne un réseau d'antennes pour véhicule automobile. Elle trouve une application particulière, mais non limitative dans les véhicules automobiles. [0002] Un réseau d'antennes pour véhicule automobile est utilisé de manière connue de l'homme du métier lors d'une communication avec un identifiant pour véhicule automobile, ledit identifiant permettant l'accès audit véhicule automobile. A cet effet, il est nécessaire de localiser l'identifiant à l'échelle du véhicule automobile et de le localiser par rapport au véhicule automobile. La localisation de l'identifiant se fait via la mesure d'une caractéristique du signal d'une communication sans fil radiofréquence. La caractéristique du signal utilisé est l'angle d'arrivée du signal radiofréquence. A cet effet, le réseau d'antennes est utilisé pour déterminer l'angle d'arrivée du signal radiofréquence. Un réseau d'antennes a un angle d'ouverture de l'ordre de 145° correspondant à une couverture de rayonnement (hachurée). Il faut donc placer ces antennes tout autour du véhicule automobile pour couvrir l'environnement autour du véhicule automobile. Le véhicule automobile comprend ainsi plusieurs réseaux d'antennes. Le placement. de ces réseaux d'antennes doit se faire suivant un axe légèrement différent de celui AX du véhicule automobile (illustré sur la figure 1) de manière à couvrir des zones proches du véhicule automobile. La figure 1 illustre un état de la technique antérieur d'un véhicule automobile avec de tels réseaux d'antennes. Les réseaux d'antennes sont. référencés 6 sur la ligure 1 et les antennes 60. [0003] Un inconvénient de cet état de la technique antérieur est que lorsqu'on essaye d'intégrer les réseaux d'antennes dans le véhicule automobile, l'extrémité des réseaux d'antennes s'enfonce à l'intérieur du véhicule automobile. Par conséquent, les signaux radiofréquence provenant. de l'identifiant peuvent ne plus être reçus correctement. [0004] Dans ce contexte, la présente invention vise à résoudre l'inconvénient mentionné ci- dessus. [0005] A cette fin, l'invention propose un réseau d'antennes pour véhicule automobile comprenant une pluralité de faces, ledit réseau d'antennes comprenant : a. au moins deux antennes, b. un support configure pour recevoir lesdites au moins deux antennes, [0006] Selon lequel : a. ledit support est configure pour s'étendre le long d'une desdites faces, et b. chaque antenne est inclinée par rapport audit support et positionnée sur le support : 1. de façon décalée par rapport à une antcnnc adjacente selon un axe vertical parallèle à ladite face, et 2 ii. de façon décalée par rapport à une antenne adjacente selon un axe horizontal parallèle à ladite face. [0007] Selon des modes de réalisation non limitatifs, le réseau d'antennes peut comporter en outre une ou plusieurs caractéristiques supplémentaires parmi les suivantes : [0008] Selon un mode de réalisation non limitatif, ladite face est perpendiculaire à un plan horizontal et chaque antenne est inclinée par rapport audit support selon un angle d'inclinaison horizontal défini dans ledit plan horizontal. [0009] Selon un mode de réalisation non limitatif, ledit angle d'inclinaison horizontal est compris entre 5° et 30°. [0010] Selon un mode de réalisation non limitatif, ledit angle d'inclinaison horizontal est environ égal à 20°. [0011] Selon un mode de réalisation non limitatif, ledit réseau d'antennes comprend plus de deux antennes. [0012] Selon un mode de réalisation non limitatif, chaque antenne est positionnée sur le support : a. de façon décalée par rapport à une antenne adjacente selon un axe vertical parallèle à ladite face, et h. de façon décalée par rapport à une antenne adjacente selon un axe horizontal parallèle à ladite face. [0013] Selon un mode de réalisation non limitatif, lesdites antennes sont décalées les unes par rapport aux autres selon l'axe vertical parallèle à ladite face d'un même pas. [0014] Selon un mode de réalisation non limitatif, lesdites antennes sont décalées les unes par rapport aux autres selon ledit axe horizontal parallèle à ladite face d'un même pas. [0015] Selon un mode de réalisation non limitatif, ledit réseau d'antennes est disposé sur une face latérale avant, une face latérale arrière, une face avant, ou une face arrière du véhicule automobile. [0016] Selon un mode de réalisation non limitatif, ledit support comprend en outre une cale d'inclinaison pour chaque antenne. [0017] Selon un mode de réalisation non limitatif, lesdites au moins deux antennes sont des antennes planaires. [0018] Selon un mode de réalisation non limitatif, ledit réseau d'antennes comprend huit antennes. [0019] Selon un mode de réalisation non limitatif, lesdites au moins deux antennes sont configurées pour communiquer avec un identifiant dudit véhicule automobile selon un protocole de communication sans fil. [0020] Selon un mode de réalisation non limitatif, ledit protocole de communication sans fil est le protocole BluetoothTM, Bluetooth Low EnergyTM ou Wifi. [0021] 11 est également proposé un groupement d'antennes pour véhicule automobile 3 comprenant une pluralité de réseaux d'antennes selon l'une quelconque des caractéristiques précédentes. [0022] Selon un mode de réalisation non limitatif, ledit groupement d'antennes comprend huit réseaux d'antennes dont : a. deux réseaux d'antennes disposés le long de deux faces latérales avant, h. deux réseaux d'antennes disposés le long de deux faces latérales arrière, c. deux réseaux d'antennes disposés le long d'une face avant, d. deux réseaux d'antennes disposés le long d'une face arrière. [0023] Selon un mode de réalisation non limitatif, chaque coin du véhicule automobile est couvert par deux réseaux d'antennes, dont un disposé le long d'une face latérale et l'autre disposé le long d'une face avant ou arrière. [0024] 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 : [0025] - la [fig.1] représente une vue de dessus d'un véhicule automobile de l'état de la technique antérieur comprenant une pluralité de réseaux d'antennes ; [0026] - la [fig.2] représente une vue de face d'un réseau d'antennes pour véhicule au- tomobile, selon un mode de réalisation non limitatif de l'invention ; [0027] - la [fig.3] représente une vue de dessus du réseau d'antennes de la figure 2 ; [0028] - la [fig.4] représente la figure 3 avec des angles d'ouverture des antennes du réseau d'antennes ; [0029] - la [fig.5] représente une antenne du réseau d'antennes de la figure 3, ladite antenne reposant sur une cale d'inclinaison ; [0030] - la [fig.6] représente un groupement de réseaux d'antennes des figures 2 à 4 intégrés dans un véhicule automobile et un identifiant configuré pour communiquer avec ladite pluralité de réseaux d'antennes, selon un mode de réalisation non limitatif ; et [0031] - la [fig.7] représente le groupement de réseaux d'antennes de la figure 6. [0032] Les éléments identiques, par structure ou par fonction, apparaissant sur différentes figures conservent, sauf précision contraire, les mêmes références. [0033] Un réseau d'antennes 1 pour véhicule automobile 2 selon l'invention, est décrit en référence aux figures 2 à 7, selon un mode de réalisation non limitatif. Par véhicule automobile, on entend tout type de véhicule motorisé. Dans des modes de réalisation non limitatif, le véhicule automobile 2 est un véhicule électrique, hybride ou à moteur thermique. [0034] Tel qu'illustré sur la figure 6, le véhicule automobile 2 comprend : a. deux faces latérales avant 201, une droite et une gauche, b. deux faces latérales arrière 202, une droite et une gauche, c. une face avant 203, d. une face arrière 204. [0035] Une face latérale avant 20, est délimitée par le parc-choc avant 22a et une portière avant 23a. Une face latérale arrière 202 est délimitée par le parc-choc arrière 22h et une portière arrière 23h. Une face 20 est perpendiculaire à un plan horizontal X, Y illustré sur la figure 6. [0036] Tel qu'illustré sur la figure 2, le réseau d'antennes 1 comprend : a. au moins deux antennes 10, h. un support 11 configuré pour recevoir lesdites au moins deux antennes 10. [0037] Dans un mode de réalisation non limitatif, le réseau d'antennes 1 est disposé derrière le pare-choc du véhicule automobile 2, à savoir derrière les parties plastiques du véhicule automobile 2. Il est accroché au parc-choc ou au bâti du véhicule automobile 2. [0038] Dans des modes de réalisation non limitatifs, le réseau d'antennes 1 s'étend le long d'une face 20. En particulier, il s'étend le long d'une face latérale avant 20, (droite ou gauche), d'une face latérale arrière 202 (droite ou gauche), de la face avant 20,,(à droite ou à gauche), ou de la face arrière 204 (à droite ou à gauche) du véhicule automobile 2. On a ainsi une intégration du réseau d'antennes 1 à plat dans le véhicule automobile 2 par rapport à une face 20. Cet agencement permet d'être au plus proche de la surface du pare-choc et de ne pas être gêné par les autres éléments du véhicule automobile 2 tels que le calculateur, les équipements etc. du véhicule automobile 2 qui pourraient gêner la réception par les antennes 10 du signal radiofréquence de l'identifiant 3. [0039] Lesdites au moins deux antennes 10 sont configurées pour communiquer à distance avec un identifiant 3 dudit véhicule automobile 2 selon un protocole de communication sans fil 4. En particulier, elles reçoivent les signaux radiofréquence envoyés par l'identifiant 3 pour déterminer sa position autour du véhicule automobile 2. Selon des modes de réalisation non limitatifs, ledit protocole de communication sans fil 4 est le protocole BluetoothTM, Bluetooth Low EnergyTM ou Wifi. [0040] Dans un mode de réalisation non limitatif, l'identifiant 3 est une clef électronique, un téléphone mobile dit téléphone intelligent et appelé Smartphone en anglais, une tablette etc. L'identifiant 3 est configuré pour communiquer à distance avec une unité de contrôle (non illustrée) du véhicule automobile 2 pour notamment permettre l'exécution d'une fonction relative au véhicule automobile 2. Dans un exemple non limitatif, la fonction est un accès au véhicule automobile 2 qui permet un verrouillage et/ou déverrouillage à distance dudit véhicule automobile 2. L'identifiant 3 est configuré pour envoyer un signal radiofréquence 30. Les antennes 10 sont configurées pour déterminer l'angle d'arrivée du signal radiofréquence 30. Cette détermination étant connue de l'homme du métier, elle n'est pas décrite ici. [0041] Dans un mode de réalisation non limitatif, lesdites au moins cieux antennes 10 sont des antennes planaires, appelée antenne « patch » en anglais. Ce type d'antenne est blindé sur l'arrière. Cela évite que les autres éléments du véhicule automobile 2 qui se trouve derrière les antennes 10 ne viennent parasiter leur rayonnement. Dans un mode de réalisation non limitatif, le réseau d'antennes 1 comprend plus de deux antennes 10. Dans un exemple non limitatif illustré, le réseau d'antennes 1 comprend huit antennes 10, à 108 tel qu'illustré sur les figures 2 à 4. [0042] Tel qu'illustré sur la figure 3, chaque antenne 10 du réseau d'antennes 1 est inclinée par rapport au support 11. Dans un mode de réalisation non limitatif, chaque antenne 10 est inclinée par rapport audit support 11 selon un angle d'inclinaison horizontal a défini dans ledit plan horizontal X, Y et illustré sur la figure 3. Ainsi, tel qu'illustré sur la figure 3, une antenne 10 est inclinée par rapport au support 11 selon l'axe X. [0043] Dans un mode de réalisation non limitatif, ledit angle d'inclinaison horizontal a est compris entre 5° (degrés) et 30°. Dans une variante non limitative, il est environ égal à 20°. Cela permet d'avoir une ligne de visée dégagée pour chaque antenne 10 pour pouvoir mesurer l'angle d'arrivée du signal radiofréquence 30 de l'identifiant 3. Cette ligne de visée est représentée par un angle d'ouverture ri (illustré sur la figure 4) de l'antenne 10. L'angle d'ouverture ri détermine la couverture de rayonnement de l'antenne 10 qui peut être représentée schématiquement par un cône partant de l'antenne 10. [0044] Dans un mode de réalisation non limitatif, le support 11 comprend une cale d'inclinaison 110 pour chaque antenne 10. Cela permet de maintenir l'antenne 10 inclinée. Une antenne 10 avec sa cale d'inclinaison 110 (dessinée en hachurée) est illustrée sur la figure 5. Dans des modes de réalisation non limitatifs, chaque antenne 10 est collée ou clippée sur sa cale d'inclinaison 110. [0045] Dans un mode de réalisation non limitatif, une antenne 10 est disposée sur une carte à circuit imprimé avec une masse, autrement appelée PCBA (non illustrée), et connue sous l'acronyme anglo-saxon « Printed Circuit Board Assembly ». Dans ce cas, la carte PCBA est elle-même disposée sur la cale d'inclinaison 110 ou fait partie de la cale d'inclinaison 110. [0046] Par ailleurs, tel qu'illustré sur la figure 2, chaque antenne 10 est positionnée sur le support 11 : a. de façon décalée par rapport à une antenne adjacente 10 selon un axe vertical Z parallèle à la face 20 le long de laquelle s'étend le réseau d'antennes 1, et b. de façon décalée par rapport à une antenne adjacente 10 selon un axe horizontal Y parallèle à ladite face 20. [0047] Ainsi, pour le cas a) dans l'exemple de la figure 2 : si on prend l'antenne 10i, on peut voir qu'elle est décalée par rapport à l'antenne 10, adjacente selon l'axe vertical Z parallèle à la face 20 et qui est perpendiculaire au plan horizontal X, Y, 6 ii. si on prend l'antenne 102, on peut voir qu'elle est décalée par rapport à l'antenne 101 adjacente et par rapport à l'antenne 102 selon l'axe vertical Z parallèle à la face 20 et qui est perpendiculaire au plan horizontal X, Y. [0048] Pour rappel, le plan horizontal X, Y est perpendiculaire à la face 20 et par conséquent au support 11. Ainsi, une antenne 10, (avec i un entier et = 1 à 8 dans l'exemple non limitatif) est décalée par rapport à deux antennes adjacentes 10,' et 10,_, qui sont disposées de part et d'autre ou à une antenne adjacente 10,,,, (pour l'antenne 10,) ou 10 (pour l'antenne 100. [0049] Par ailleurs, pour le cas h) dans l'exemple de la figure 2 : i. si on prend l'antenne 10H on peut voir qu'elle est décalée par rapport à l'antenne 102 adjacente selon l'axe horizontal Y à la face 20, axe Y du plan horizontal X, Y, ii. si on prend l'antenne 102, on peut voir qu'elle est décalée par rapport à l'antenne 101 adjacente et par rapport à l'antenne 10' adjacente selon l'axe horizontal Y également. [0050] Cela permet à une antenne 10 de ne pas être gênée par une autre antenne 10 qui lui est adjacente pour mesurer l'angle d'arrivée d'un signal radiofréquence de l'identifiant 3. En effet, dans le cas où les antennes 10 seraient positionnées à plat sur le support 11, donc sans inclinaison, il y aurait recoupement entre un angle d'ouverture 13 d'une antenne et l'angle d'ouverture (3 de la ou des antennes adjacentes ce qui empêcherait de Couvrir plusieurs zones autour du véhicule automobile. Il y aurait ainsi des zones dites aveugles autour du véhicule automobile 2. On notera que cet agencement des antennes 10 l'une par rapport à l'autre permet d'avoir une ligne de visée dégagée en plus de l'inclinaison [0051] Dans un mode de réalisation non limitatif, les antennes 10 du réseau d'antennes 1 sont décalées les unes par rapport aux autres selon l'axe vertical Z d'un même pas pl. Cela permet d'éviter que les antennes 10 ne se gênent. Dans un mode de réalisation non limitatif, les antennes 10 du réseau d'antennes 1 sont décalées les unes par rapport aux autres selon l'axe horizontal Y d'un même pas p2. De cette manière, on peut les placer côte à côte. On notera que les deux modes peuvent être combinés comme illustré sur la figure 2. Ainsi, les antennes 10 sont bien alignées entre elles, selon une ligne diagonale LI. [0052] Dans un mode de réalisation non limitatif, les antennes 10 du réseau d'antennes 1 ont un angle d'ouverture p de l'ordre de 135° illustré sur la figure 5. Sur la figure 5, pour raison de clarté, seuls deux angles d'ouverture p ont été illustrés. Ainsi, avec deux antennes 10, cela permet de couvrir 270°. Avec l'ensemble des huit antennes 10, cela permet de couvrir l'environnement autour de la face 20 le long de laquelle s'étend le réseau d'antennes 1. Ainsi, l'identifiant 3, va pouvoir être vu par deux antennes 10 du 7 réseau d'antennes 11, chaque antenne 10 le voyant sous un angle d'arrivée différent du signal radiofréquence qu'il envoie. Sa position va ainsi pouvoir être déduite en prenant l'intersection des deux angles d'arrivée du signal radiofréquence déterminés par les deux antennes 10. [0053] Afin, de réaliser la fonction d'accès au véhicule automobile 2, il est nécessaire d'avoir des antennes 10 tout autour du véhicule automobile 2 afin de détecter l'approche de l'identifiant 3 du véhicule automobile 2. A cet effet, tel qu'illustré sur les figures 6 et 7, le véhicule automobile 2 comprend un groupement d'antennes 5 comprenant une pluralité de réseaux d'antennes 1 comme décrits ci-dessus. Chaque réseau d'antennes 1 est disposé le long d'une face 20 du véhicule automobile 2. [0054] Dans un mode de réalisation non limitatif illustré, ledit groupement d'antennes 5 comprend huit réseaux d'antennes 1 dont : a. deux réseaux d'antennes 1 disposés le long des deux faces latérales 201 avant (droite et gauche), h. deux réseaux d'antennes 1 disposés le long des deux faces latérales 20, arrière (droite et gauche), c. deux réseaux d'antennes 1 disposés le long de la face avant 203(à droite et à gauche), d. deux réseaux d'antennes 1 disposés le long de la face arrière 204(à droite et à gauche). [0055] Ainsi, on couvre les alentours du véhicule automobile 2. Ainsi, chaque coin du véhicule automobile 2 est couvert par deux réseaux d'antennes 1, dont un disposé le long d'une face latérale 201 ou 20,, et l'autre disposé le long d'une face avant 203 ou arrière 204. [0056] Bien entendu la description de l'invention n'est pas limitée à l'application et aux modes de réalisation décrits ci-dessus. [0057] Ainsi, dans un autre mode de réalisation non limitatif, un ou plusieurs réseaux d'antennes 1 de huit antennes 10 dans le groupement d'antennes 5 peut être chacun remplacé par deux réseaux d'antennes 1 comprenant quatre antennes 10 chacun. [0058] Ainsi, dans un autre mode de réalisation non limitatif, un ou plusieurs réseaux d'antennes 1 de huit antennes 10 dans le groupement d'antennes 5 peut être chacun remplacé par un réseau d'antennes 1 comprenant quatre antennes 10. [0059] Ainsi, dans un autre mode de réalisation non limitatif, le support 11 peut avoir une autre forme différente de celle rectangulaire illustrée sur la figure 2. [0060] Ainsi, l'invention décrite présente notamment les avantages suivants : a. elle évite à une antenne 10 d'être parasitée par les autres éléments du véhicule automobile 2, b. elle évite à une antenne 10 d'être gênée par la couverture de rayonnement 8 d'une antenne 10 adjacente, c. elle permet d'optimiser la couverture de rayonnement pour couvrir l'environnement tout autour du véhicule automobile 2 pour une meilleure localisation de la position de l'identifiant 3, d. c'est une solution simple à mettre en oeuvre. 9 [Revendication 1]