FR3061993B1 - Procede de chargement d'une batterie par communication en champ proche - Google Patents

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Abstract

La présente invention a pour objet un procédé de recharge d'une batterie d'alimentation d'un dispositif portable par communication en champ proche avec une station de base. Le procédé, mis en œuvre par le dispositif, comprend, l'antenne primaire de la station de base et l'antenne secondaire du dispositif étant couplées électromagnétiquement, les étapes de modification (E1) du couplage entre l'antenne primaire de la station de base et l'antenne secondaire du dispositif, de réception (E3) d'un signal de requête d'authentification envoyé par la station de base consécutivement à ladite modification du couplage, et de charge (E4) de la batterie d'alimentation du dispositif à partir de l'énergie du signal de requête d'authentification reçu.

Description

La présente invention se rapporte au domaine de la recharge des batteries d’alimentation et concerne plus particulièrement un procédé de chargement d’une batterie d’alimentation en énergie électrique d’un dispositif portable par communication en champ proche ainsi qu’un dispositif portable de communication en champ proche. L’invention trouve en particulier son application dans la recharge rapide des batteries de petites dimensions équipant les dispositifs portables de type badge d’accès sans contact, kits main libre pour la téléphonie, oreillettes Bluetooth®, etc. L’accès à l’habitacle ou le démarrage du moteur d’un véhicule automobile peut être réalisé de manière connue via un système de communication sans fil de type communication en champ proche (NFC pour « Near Field Communication >> en langue anglaise). Un tel système comprend un détecteur monté dans le véhicule, se présentant sous la forme d’une station de base comprenant une antenne dite « primaire >>, et un dispositif portable comprenant une antenne dite « secondaire >>, tous deux compatibles avec la technologie NFC. Le dispositif peut par exemple se présenter sous la forme d’une étiquette électronique, d’une carte, d’un badge, d’un boîtier, etc.
Afin de détecter un dispositif compatible, la station de base émet périodiquement, par exemple toutes les 100 ms, et pendant une durée très courte par souci d’économie d’énergie, par exemple 30 ps, un signal d’interrogation qui génère un champ électromagnétique à proximité de l’antenne primaire.
Aussi, lorsqu’un dispositif compatible est placé à proximité de la station de base, il modifie le champ électromagnétique généré pendant l’émission du signal d’interrogation, créant ainsi un couplage entre l’antenne primaire de la station de base et l’antenne secondaire du dispositif. Ce couplage, qui modifie l’intensité du courant circulant dans l’antenne primaire, est détecté par la station de base qui en déduit ainsi qu’un dispositif est à proximité.
Une fois qu’un dispositif a été détecté, la station de base émet un signal de requête d’authentification entre deux émissions du signal d’interrogation, l’émission périodique du signal d’interrogation permettant de s’assurer que le couplage est toujours réalisé et que le dispositif est donc toujours présent à proximité de la station de base. Ce signal de requête d’authentification comporte une demande d’authentification du dispositif, qui répond en retour à la station de base en envoyant un signal de réponse comportant son identifiant.
Lorsque l’identifiant du dispositif est valide, la station de base autorise le déverrouillage de l’habitacle ou le démarrage du moteur du véhicule. Lorsque le dispositif est retiré, le couplage entre l’antenne primaire et l’antenne secondaire disparait et toute communication entre le dispositif et la station de base est interrompue, jusqu’à ce qu’un nouveau couplage soit détecté.
Le dispositif portable peut être passif, dans ce cas il est dépourvu de batterie d’alimentation, ou bien actif ou semi-actif, et dans ce cas il comporte une batterie d’alimentation.
Dans le cas d’un dispositif actif ou semi-actif, lorsque la batterie est déchargée, il est nécessaire soit de la changer, soit de la recharger, soit de remplacer le dispositif. Le changement de la batterie et plus encore du dispositif pouvant s’avérer très onéreux, on privilégie bien souvent la recharge.
Une telle recharge peut être réalisée en connectant le dispositif à un réseau électrique via un câble d’alimentation, ce qui peut s’avérer fastidieux, ou en le plaçant sur un module de recharge sans fil par induction, plus aisé à utiliser, lorsque le dispositif est compatible. Un tel module de recharge par induction peut toutefois s’avérer très onéreux, notamment lorsque sa capacité à recharger rapidement un dispositif portable est importante. L’invention vise à remédier au moins en partie à ces inconvénients en proposant une solution simple et efficace de recharge d’une batterie d’alimentation d’un dispositif portable de communication en champ proche à partir d’une station de base, notamment dans un véhicule automobile.
En particulier, l’invention vise à permettre la recharge rapide de batteries actives ou semi-actives de petites dimensions, par exemple embarquées dans des cartes d’accès, des kits téléphoniques mains-libres, des oreillettes Bluetooth®, etc. A cette fin, l’invention concerne tout d’abord un procédé de recharge d’une batterie d’alimentation en énergie électrique d’un dispositif portable, actif ou semi-actif, par communication en champ proche avec une station de base, ladite station de base comprenant une antenne dite « primaire >>, ledit dispositif comprenant une antenne dite « secondaire >>.
Le procédé, mis en œuvre par le dispositif, est remarquable en ce qu’il comprend, l’antenne primaire de la station de base et l’antenne secondaire du dispositif étant couplées électromagnétiquement, les étapes de modification du couplage entre l’antenne primaire de la station de base et l’antenne secondaire du dispositif, de réception d’un signal de requête d’authentification envoyé par la station de base consécutivement à ladite modification du couplage, et de charge de la batterie d’alimentation du dispositif à partir de l’énergie dudit signal de requête d’authentification reçu.
Le procédé selon l’invention permet avantageusement d’utiliser une station de base adaptée pour communiquer en champ proche pour recharger la batterie des dispositifs actifs ou semi-actifs de communication en champ proche. La station de base peut par exemple être montée dans un véhicule ou bien être un smartphone ou tout dispositif de communication en champ proche adapté. Avec le procédé selon l’invention, le dispositif modifie le couplage réalisé entre le dispositif et la station de base de sorte à provoquer l’émission par la station de base d’au moins un nouveau signal de requête d’authentification, de préférence une pluralité de signaux de requête d’authentification, afin de recharger la batterie d’alimentation du dispositif. La modification du couplage, et ce faisant la recharge de la batterie, peut ainsi être réalisée rapidement, jusqu’à ce que la batterie soit chargée ou que le couplage entre le dispositif et la station de base soit interrompu. Le procédé selon l’invention permet de plus de réduire les coûts par rapport à une solutions de rechargement par induction du fait de l’utilisation d’une station de base de communication en champ proche déjà existante, sans besoin de prévoir une station de recharge dédiée, plus coûteuse.
On notera qu’une solution plus évidente aurait été d’utiliser les signaux d’interrogation émis périodiquement par la station de base pour recharger la batterie du dispositif actif ou semi-actif par induction. Toutefois, comme mentionné précédemment, ces signaux étant émis par la station de base de manière périodique, par exemple toutes les 100 ms, et pour une faible durée, par exemple 30 ps, par souci d’économie d’énergie, leur densité d’énergie est faible. Il en résulterait alors un délai de recharge de la batterie significativement long, par exemple au moins 3 heures et pouvant atteindre 20heures selon la durée et la période des impulsions de détection et le type de batterie.
Selon un aspect de l’invention, le procédé comprend une étape préliminaire de couplage électromagnétique entre l’antenne primaire de la station de base et l’antenne secondaire du dispositif. Cette étape permet de coupler initialement l’antenne primaire et l’antenne secondaire pour que le dispositif puisse ensuite en modifier le couplage et provoquer ainsi la charge de la batterie d’alimentation.
De préférence, le procédé comprend une étape de détection de l’instant de fin de réception du signal de requête d’authentification, le couplage étant alors modifié dès que l’instant de fin de réception du signal de requête d’authentification a été détecté. Cela permet avantageusement de permettre la charge en quasi-continu de la batterie, les signaux de requête d’authentification étant alors reçus les uns à la suite des autres.
Dans un mode de réalisation, le couplage est modifié périodiquement, de préférence, au plus tard toutes les 500 ms, afin de provoquer l’émission d’un signal de requête d’authentification de manière systématique. L’invention concerne également un dispositif, de préférence portable, actif ou semi-actif, de communication en champ proche avec une station de base, ladite station de base comprenant une antenne dite « primaire >>, ledit dispositif comprenant une batterie d’alimentation en énergie électrique et une antenne dite « secondaire >> apte à être couplée électromagnétiquement avec ladite antenne primaire, le dispositif étant remarquable en ce qu’il comprend des moyens de charge de la batterie d’alimentation à partir de l’énergie d’un signal de requête d’authentification émis par l’antenne primaire et reçu via l’antenne secondaire, et des moyens de modification d’un couplage réalisé entre l’antenne primaire et l’antenne secondaire.
Dans une forme de réalisation avantageuse, le dispositif est un dispositif d’authentification pour l’activation d’une fonction d’un véhicule automobile tel que, par exemple le déverrouillage de l’accès à l’habitacle ou le démarrage du moteur du véhicule.
De manière préférée, les moyens de modification du couplage comprennent une branche de commutation comportant une capacité montée en parallèle avec un interrupteur.
Avantageusement, les moyens de modification du couplage comprennent des moyens de commutation dudit interrupteur.
De préférence, les moyens de modification du couplage sont aptes à détecter l’instant de fin de réception du signal de requête d’authentification et à modifier le couplage dès que ledit instant de fin de réception du signal de requête d’authentification a été détecté
En variante ou en complément, les moyens de modification du couplage peuvent être aptes à modifier le couplage périodiquement de sorte qu’une station de base située en champ proche émette périodiquement un signal d’authentification permettant la charge de la batterie d’alimentation du dispositif portable.
Selon un aspect de l’invention, le dispositif est en outre configuré pour autoriser la charge de la batterie d’alimentation jusqu’à ce que ladite batterie d’alimentation soit chargée à son maximum ou que le couplage entre le dispositif et la station de base soit interrompu.
Selon un autre aspect de l’invention, le dispositif est en outre configuré pour détecter que la batterie d’alimentation est chargée à son maximum et cesser alors toute modification du couplage par les moyens de modification lorsque la batterie est chargée complètement. L’invention concerne enfin un système de recharge de la batterie d’alimentation d’un dispositif portable de communication en champ proche, ledit système comprenant un dispositif tel que présenté précédemment et une station de base comprenant une antenne dite « primaire >> apte à être couplée électromagnétiquement avec l’antenne secondaire dudit dispositif, ladite station de base étant configurée pour émettre via ladite antenne primaire au moins un signal d’interrogation, pour détecter un (nouveau) couplage avec l’antenne secondaire du dispositif ou une variation d’un couplage existant avec l’antenne secondaire du dispositif, et pour émettre via l’antenne primaire un signal de requête d’authentification lorsqu’un couplage avec l’antenne secondaire a été réalisé ou lorsqu’une modification du couplage avec l’antenne secondaire a été détectée.
De préférence, la station de base est montée dans un véhicule automobile.
Avantageusement, la station de base peut être un téléphone portable, par exemple de type smartphone, apte à communiquer en champ proche (NFC) avec un dispositif afin d’en recharger la batterie. D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront lors de la 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 du système selon l’invention.
La figure 2 illustre schématiquement un mode de réalisation du procédé selon l’invention. - La figure 3 est un exemple de représentation graphique de l’émission périodique de signaux d’interrogation par l’antenne primaire d’une station de base en l’absence de couplage avec un dispositif.
La figure 4 est un exemple de représentation graphique de l’émission en alternance de signaux d’interrogation et de signaux de requête d’authentification par l’antenne primaire d’une station de base du système de la figure 1.
La figure 5 est un exemple de représentation graphique des signaux d’horloge d’une bascule de commutation du dispositif du système de la figure 1.
La figure 6 est un exemple de représentation graphique de l’état de l’interrupteur du dispositif du système de la figure 1 lorsqu’il est commandé par les signaux d’horloge illustrés à la figure 5.
Le système selon l’invention permet la recharge d’une batterie d’alimentation d’un dispositif portable par une station de base en utilisant la technologie de communication en champ proche.
Par les termes communication en champ proche, on entend que la communication est réalisée par communication radio à faible distance, par exemple quelques centimètres. Dans le cadre de cette invention, de telles technologies de communication en champ proche regroupent notamment les technologies de type RFID (« Radio Frequency Identification >> en anglais, ou identification radio fréquence) et la norme NFC ou toute technologie similaire.
La présente invention vise notamment les dispositifs actifs ou semi-actifs de type badge d’accès RFID, par exemple pour accéder à l’habitacle d’un véhicule automobile, les kits main-libres pour téléphones portables tels que par exemple les oreillettes de type Bluetooth® ou BLE (« Bluetooth® Low Energy >> en anglais) mais aussi tout type de dispositif de communication en champ proche, tel que par exemple un smartphone, qui nécessite une recharge de sa batterie par communication en champ proche.
Dans l’exemple non limitatif décrit ci-après, la station de base est montée dans un véhicule automobile. On notera cependant que l’invention concerne plus généralement la recharge d’une batterie d’alimentation d’un dispositif portable par tout type de station de base utilisant la technologie de communication en champ proche et qui n’est pas nécessairement montée dans un véhicule. On notera en particulier que la station de base peut être un smartphone ou tout autre dispositif de communication en champ proche.
On a représenté schématiquement à la figure 1 une forme de réalisation du système 1 selon l’invention.
Le système 1 de communication en champ proche comprend un dispositif 10 portable et une station de base 20.
Le dispositif 10 portable est un dispositif de communication en champ proche dit « actif >> ou « semi-actif >>, c’est-à-dire qu’il comprend une batterie d’alimentation BAT en énergie électrique. En l’espèce, la batterie d’alimentation BAT est apte à être rechargée comme cela sera décrit ci-après.
Pour permettre la communication entre le dispositif 10 et la station de base 20, la station de base 20 comprend une antenne dite « primaire >> LP et le dispositif 10 comprend une antenne dite «secondaire» LS aptes toutes deux à être couplées électromagnétiquement entre elles et à émettre et recevoir différents types de signaux, par exemple à la fréquence de 13,56 MHz. Dans cet exemple, l’antenne primaire LP de la station de base 20 et l’antenne secondaire LS du dispositif 10 se présentent toutes deux sous la forme d’une bobine inductive.
Afin de détecter le dispositif 10, la station de base 20 est configurée pour émettre périodiquement via l’antenne primaire LP, par exemple toutes les 100 ms, et pendant une durée très courte par souci d’économie d’énergie, par exemple 30ps, un signal d’interrogation dont l’émission génère un champ électromagnétique à proximité de ladite antenne primaire LP.
Lorsque l’antenne secondaire LS du dispositif 10 se trouve baignée dans un champ électromagnétique généré par l’antenne primaire LP de la station de base 20 lors de l’émission d’un signal d’interrogation, un couplage s’opère entre ladite antenne secondaire LS et ladite antenne primaire LP.
La station de base 20 comprend un module de contrôle 200 configuré pour réaliser une pluralité de tâches.
Tout d’abord, le module de contrôle 200 est configuré pour détecter une variation de l’intensité du courant circulant dans l’antenne primaire LP ou de la tension aux bornes de l’antenne primaire LP, synonymes de l’établissement d’un couplage ou de la modification d’un couplage existant entre l’antenne primaire LP de la station de base 20 et l’antenne secondaire LS du dispositif 10.
Le module de contrôle 200 est en outre configuré pour envoyer au dispositif 10 un signal de requête après avoir détecté un nouveau couplage ou une variation d’un couplage préexistant entre son antenne primaire LP et l’antenne secondaire LS. Ce signal de requête d’authentification présente une densité d’énergie significativement supérieure à la densité d’énergie d’un signal d’interrogation et permet donc une charge plus rapide de la batterie d’alimentation BAT. Le signal de requête d’authentification comporte notamment une demande d’authentification du dispositif 10 auprès de la station de base 20.
Quand il reçoit un signal de requête d’authentification, le dispositif 10 est configuré pour : - dans un mode dit « de communication >>, émettre un signal de réponse à destination de la station de base 20, ce signal de requête d’authentification comprenant au moins l’identifiant dudit dispositif 10, - dans un mode dit « de charge >>, recharger sa batterie d’alimentation à l’aide de l’énergie du signal de requête d’authentification.
Le module de contrôle 200 est également configuré pour recevoir un signal de réponse émis par le dispositif 10 et l’exploiter selon le cas d’application. Ainsi, par exemple, dans le cas d’un véhicule automobile, lorsque l’identifiant du dispositif 10 est valide, la station de base 20 peut être configurée pour autoriser le déverrouillage de l’habitacle ou le démarrage du moteur du véhicule.
Le mode de communication peut être mis en oeuvre dans un premier temps afin d’authentifier le dispositif 10 puis, dans un deuxième temps, le dispositif 10 peut basculer mode de charge afin de permettre la charge de sa batterie d’alimentation BAT.
Le basculement entre le mode de communication et le mode de charge peut être automatique, par exemple selon le besoin de recharge en énergie de la batterie d’alimentation BAT, ou être activé manuellement par un utilisateur.
Pour permettre la recharge de sa batterie d’alimentation BAT à partir de l’énergie d’un signal de requête d’authentification reçu, le dispositif 10 comprend des moyens de charge de ladite batterie d’alimentation BAT. En d’autres termes, les moyens de charge sont configurés pour charger la batterie d’alimentation à partir de l’énergie d’un signal de requête d’authentification reçu de l’antenne primaire LP de la station de base 20.
Dans l’exemple de la figure 1, les moyens de charge comprennent un circuit de redressement D2 connecté d’une part à la batterie d’alimentation BAT et d’autre part à une première borne B1 et à une deuxième borne B2 de l’antenne secondaire LS permettant de redresser le signal fourni par l’antenne secondaire LS pour charger la batterie d’alimentation BAT. A titre d’exemple, ce redresseur D2 peut se présenter sous la forme d’un pont de diodes, connu en soi.
Selon l’invention, le dispositif 10 comprend en outre des moyens de modification du couplage réalisé entre l’antenne secondaire du dispositif 10 et l’antenne primaire d’une station de base 20.
De préférence, les moyens de modification du couplage sont aptes à modifier le couplage dès que l’instant de fin de réception d’un signal de requête d’authentification reçu de la station de base 20 a été détecté. Cela permet en effet à la station de base 20 de détecter rapidement une modification du couplage entre son antenne primaire LP et l’antenne secondaire LS du dispositif 10 afin d’émettre un nouveau signal de requête d’authentification. A cette fin, dans l’exemple de la figure 1, les moyens de modification du couplage comprennent une diode D1 connectée d’une part à la première borne B1 de l’antenne secondaire LS et d’autre part à l’entrée d’un filtre passe-haut F1. La diode de redressement D1 permet de transformer un signal sinusoïdal reçu par la station de base 20 en signal continu pour charger la batterie BAT.
Une capacité C3 de découplage est montée entre une masse M et le point milieu de la diode D1 et du filtre passe-haut F1 afin de filtrer les signaux parasites arrivants sur la bobine constituant l’antenne secondaire LS.
Toujours en référence à la figure 1, les moyens de modification du couplage comprennent ensuite une branche de commutation comportant d’une part une capacité C2, d’adaptation, montée en parallèle avec un interrupteur et d’autre part des moyens de commutation MC1 dudit interrupteur. Dans cet exemple non limitatif, l’interrupteur est constitué d’un transistor T1, par exemple de type NPN ou PNP, dont l’émetteur et le collecteur sont reliés respectivement à l’une des branches de la capacité C2.
Le dispositif 10 comprend également une capacité C1 d’adaptation, montée en série avec entre la première borne de l’antenne secondaire LS et le point milieu de la capacité C2 et du transistor T1, permettant d’adapter la bobine constituant l’antenne secondaire LS à la fréquence de fonctionnement souhaitée.
Dans le mode de réalisation illustré, les moyens de commutation MC1 se présentent sous la forme d’une bascule JK, connue en soi. En variante, on notera que tout autre type de moyens de commutation adaptés pourrait être utilisé. L’horloge de la bascule JK est reliée à la sortie du filtre passe-haut F1. Les bornes J et K de la bascule JK sont reliées à une tension d’alimentation Vcc. Dans le cas d’un transistor PNP, on connecte le transistor T1 à la sortie Q de la bascule JK. Dans le cas d’un transistor NPN, on connecte le transistor T1 à la sortie inversée Q\ de la bascule JK. Dans l’exemple illustré à la figure 1, le transistor est de type PNP et la borne Q de la bascule JK est reliée à la base du transistor T1.
De préférence, le dispositif 10 peut être configuré pour détecter que la batterie d’alimentation BAT est chargée à son maximum de sorte que les moyens de modification cessent de modifier le couplage.
De préférence encore, le dispositif 10 peut être configuré pour autoriser la charge de la batterie d’alimentation BAT jusqu’à ce qu’elle soit chargée ou que le couplage entre l’antenne secondaire LS et l’antenne primaire LP soit interrompu. L’invention va maintenant être décrite dans sa mise en œuvre en référence aux figures 1 à 6.
Dans cet exemple d’application, le dispositif 10 portable est un badge RFID destiné à équiper un utilisateur pour permettre son authentification auprès d’une station de base 20 montée dans un véhicule automobile afin que ladite station de base 20 active une fonction du véhicule telle que, par exemple, le déverrouillage de l’habitacle ou le démarrage du moteur du véhicule.
Dans une étape préliminaire E0, un couplage C électromagnétique est tout d’abord réalisé entre l’antenne primaire LP de la station de base 20 et l’antenne secondaire LS du dispositif 10.
La figure 3 illustre l’émission périodique par la station de base 20 d’un signal d’interrogation SI0 en l’absence de dispositif 10 à proximité (i.e. en l’absence de couplage C). Ce signal d’interrogation SI0 est émis par exemple toutes les 100 ms et pendant une durée très courte par souci d’économie d’énergie, par exemple 30 ps, une telle émission générant un champ électromagnétique à proximité de l’antenne primaire LP de la station de base 20.
En référence à la figure 4, lorsque le dispositif 10 est placé à proximité de la station de base 20, par exemple moins de 10cm, un couplage C se créé entre l’antenne primaire LP de la station de base 20 et l’antenne secondaire LS du dispositif 10 pendant l’émission du signal d’interrogation SU, modifiant alors l’intensité du courant circulant dans l’antenne primaire LP (par exemple en augmentant ou diminuant par exemple son amplitude).
La station de base 20 détecte alors ce couplage C et en déduit que le dispositif 10 requière une communication avec ladite station de base 20. La station de base 20 émet alors via l’antenne primaire LP un signal de requête d’authentification SR1 au dispositif 10 qu’il le reçoit via son antenne secondaire LS.
Lorsque le dispositif 10 bascule en mode de charge de sa batterie d’alimentation BAT et selon l’invention, le dispositif 10 va déclencher l’émission par la station de base 20 d’une pluralité de signaux de requête d’authentification successifs qu’il va utiliser pour charger la batterie d’alimentation BAT.
Ainsi, tout d’abord, dans une étape E1, toujours en référence à la figure 4, le dispositif 10 modifie le couplage C existant créé à l’étape E0. Plus précisément, lors de l’étape E1, le dispositif 10 utilise ses moyens de commutation MC1 pour modifier l’intensité du courant circulant dans son antenne secondaire LS et modifier ainsi le couplage C entre ladite antenne secondaire LS et l’antenne primaire LP de la station de base 20.
Pour ce faire, en référence aux figures 5 et 6, lorsque le transistor T1 laisse passer le courant (i.e. l’interrupteur est fermé), la capacité C2 est en court-circuit (état A sur la figure 6) et la tension aux bornes de l’antenne primaire LP est égale à la tension aux bornes de la capacité C1. Cette tension permet la commutation de la bascule JK via son horloge H de sorte à commander le transistor T1 pour qu’il ne laisse plus passer le courant (interrupteur ouvert). Dans ce cas, la tension aux bornes de l’antenne primaire varie et devient égale à la somme de la tension aux bornes de la capacité C1 et de la tension aux bornes de la capacité C2 qui est alors passante (état B sur la figure 6). La modification du couplage C par le dispositif 10 modifie l’intensité du courant parcourant l’antenne primaire LP de la station de base 20, ce qui se traduit par une modification de l’amplitude du signal d’interrogation, par exemple une diminution pour le signal d’interrogation SI2 dans l’exemple de la figure 4. La modification de l’intensité du courant circulant dans l’antenne primaire LP modifie le courant circulant dans la diode D1 et le circuit de filtrage F1 de sorte à modifier à nouveau le signal d’horloge de la bascule JK. La bascule JK alors commute à nouveau l’interrupteur bi-position (ici le transistor T1), dans sa position fermée jusqu’à la prochaine émission d’un signal d’interrogation par la station de base 20. Une telle commutation est ainsi réalisée à chaque fois à chaque fois que l’amplitude du signal d’interrogation SU, SI2 varie.
En référence à la figure 4, la modification du couplage modifie le signal d’interrogation SI2, ce qui provoque une modification de l’intensité du courant circulant dans l’antenne primaire LP de la station de base 20. La station de base 20 perçoit cette modification comme un nouveau couplage C (i.e. avec un nouveau dispositif qui demanderait à s’authentifier) et déclenche alors l’émission d’un nouveau signal de requête d’authentification SR2 dans une étape E2.
Ce signal de requête d’authentification SR2 est reçu par l’antenne secondaire LS du dispositif 10 dans une étape E3 qui l’utilise pour charger la batterie d’alimentation BAT dans une étape E4.
Le dispositif 10 détecte alors dans une étape E5 l’instant de fin de réception du signal de requête d’authentification SR1 et procède alors à nouveau à une modification du couplage C entre l’antenne primaire LP et l’antenne secondaire LS (étape E1) pendant l’émission du prochain signal d’interrogation SI2 pour recevoir un nouveau signal de requête d’authentification SR2 et ainsi de suite.
Les signaux de requête d’authentification successifs sont communiqués à la batterie d’alimentation BAT par le circuit de redressement D2 afin de la charger rapidement.
La modification du couplage C et donc l’émission de signaux de requête permettant la charge de la batterie d’alimentation BAT continuent aussi longtemps que le dispositif 10 le décide, par exemple jusqu’à la charge complète de la batterie d’alimentation BAT ou un retrait du dispositif 10 interrompant le couplage C.
Le procédé selon l’invention permet donc avantageusement de déclencher l’émission de plusieurs signaux de requête d’authentification successifs afin de charger rapidement et efficacement la batterie d’alimentation BAT du dispositif 10. Le procédé est particulièrement efficace pour recharger les batteries de faible capacité, délivrant par exemple une puissance inférieure à 2 W. Il peut ainsi être très aisé et rapide de procéder à la recharge de la batterie d’un badge d’accès RFID ou d’une oreillette Bluetooth® en quelques minutes.

Claims (10)

  1. REVENDICATIONS
    1. Procédé de recharge d’une batterie d’alimentation (BAT) en énergie électrique d’un dispositif (10) portable par communication en champ proche avec une station de base (20), ladite station de base (20) comprenant une antenne dite « primaire » (LP), ledit dispositif (10) comprenant une antenne dite « secondaire » (LS), ledit procédé, mis en œuvre par le dispositif (10), étant caractérisé en ce qu’il comprend, l’antenne primaire (LP) de la station de base (20) et l’antenne secondaire (LS) du dispositif (10) étant couplées électromagnétiquement, les étapes de : modification (E1) du couplage (C) entre l’antenne primaire (LP) de la station de base (20) et l’antenne secondaire (LS) du dispositif (10), - réception (E3) d’un signal de requête d’authentification (SR1, SR2) envoyé par la station de base (20) consécutivement à ladite modification du couplage (C), et - charge (E4) de la batterie d’alimentation (BAT) du dispositif (10) à partir de l'énergie dudit signal de requête d’authentification (SR1, SR2) reçu.
  2. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le procédé comprend une étape (E5) de détection de l’instant de fin de réception du signal de requête d'authentification (SR1, SR2) et dans lequel le couplage (C) est modifié dès que l’instant de fin de réception du signal de requête d’authentification a été détecté.
  3. 3. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le couplage (C) est modifié périodiquement.
  4. 4. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le couplage (C) est modifié au plus tard toutes les 500 ms.
  5. 5. Système (1) de recharge de la batterie d'alimentation (BAT) d’un dispositif (10) portable de communication en champ proche, ledit système (1) comprenant un dispositif (10) selon l’une des revendications 5 à 9 et une station de base (20) comprenant une antenne dite « primaire » (LP) apte à être couplée électromagnétiquement avec l’antenne secondaire (LS) dudit dispositif (10), ladite station de base (20) étant caractérisé en ce qu’elle est configurée pour : - émettre via ladite antenne primaire (LP) au moins un signal d’interrogation, - détecter un couplage (C) avec l’antenne secondaire (LS) du dispositif (10) ou une variation d’un couplage (C) existant avec l’antenne secondaire (LS) du dispositif (10), et - émettre via l’antenne primaire (LP) un signai de requête d’authentification lorsqu’un couplage (C) avec l’antenne secondaire (LS) a été réalisé ou lorsqu’une modification du couplage (C) avec l’antenne secondaire (LS) a été détectée.
  6. 6. Système (1) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le dispositif (10) comprend : - des moyens de charge de la batterie d’alimentation (BAT) à partir de l’énergie d’un signal de requête d’authentification émis par l’antenne primaire (LP) et reçu via l’antenne secondaire (LS), et - des moyens de modification d’un couplage (C) réalisé entre l’antenne primaire (LP) et l’antenne secondaire (LS).
  7. 7. Système (1) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les moyens de modification du couplage (C) comprennent une branche de commutation comportant une capacité (C2) montée en parallèle avec un interrupteur (T 1 ).
  8. 8. Système (1) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les moyens de modification du couplage (C) comprennent des moyens de commutation dudit interrupteur (T 1 ).
  9. 9. Système (1) selon l’une quelconque des revendications 6 à 8, caractérisé en ce que le dispositif (10) est en outre configuré pour autoriser la charge de la batterie d’alimentation (BAT) jusqu’à ce que ladite batterie d’alimentation (BAT) soit chargée à son maximum ou que le couplage (C) entre le dispositif et la station de base soit interrompu.
  10. 10. Système (1) selon l’une quelconque des revendications 6 à 9, caractérisé en ce que le dispositif (10) est en outre configuré pour détecter que la batterie d’alimentation (BAT) est chargée à son maximum et cesser alors toute modification du couplage (C) par les moyens de modification.
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