FR3093827A1 - Antenne et système d’accès et démarrage mains libres comprenant une telle antenne pour véhicule - Google Patents

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Abstract

Antenne et système d’accès et démarrage mains libres comprenant une telle antenne pour véhicule L’invention concerne une antenne (101) de véhicule pour système (10) d’accès et démarrage mains libres (ADML). A cette fin, l’antenne comprenant au moins un élément d’antenne sérigraphié sur une surface vitrée du véhicule, l’antenne étant configurée pour recevoir un signal radiofréquence d’un dispositif mobile (11) connecté au système ADML (10), le signal radiofréquence étant dans une bande de fréquences appartenant par exemple aux Ultra Hautes Fréquences (UHF) ou Super Hautes Fréquences (SHF). Figure pour l’abrégé : Figure 1

Description

Antenne et système d’accès et démarrage mains libres comprenant une telle antenne pour véhicule
L’invention concerne les antennes pour système d’accès et démarrage mains libres (ADML) pour véhicule, notamment de type automobile.
Arrière-plan technologique
Nombre de véhicules contemporains embarquent une technologie connue sous le nom de système d’Accès et Démarrage Mains Libres (ADML, ou PEPS en anglais pour « Passive Entry Passive Start). Il est ainsi possible d’accéder au véhicule (déverrouillage et verrouillage des portes) et/ou de démarrer un véhicule sans avoir à insérer la clé dans le contact. Le système ADML est associé à une clé main libre qui échange des informations sous forme de signaux radiofréquences avec le véhicule pour verrouiller ou déverrouiller le véhicule mais aussi pour le démarrer sans avoir à insérer de clé dans le contact.
La fonction assurée par la clé main libre en coopération avec le système ADML peut être assurée avec un objet intelligent de type téléphone intelligent (de l’anglais « Smartphone ») ou objet NFC (de l’anglais « Near-Field Communication » ou en français CCP « Communication en Champ Proche ») (par exemple un badge) qui communique avec le véhicule en échangeant les informations nécessaires pour verrouiller, déverrouiller ou démarrer le véhicule. La communication se base sur des protocoles tels que Bluetooth, Zigbee, NFC ou WiFi. L’utilisation de technologies de communication telles que Bluetooth nécessite le déploiement de plusieurs antennes pour que le signal émis par l’objet intelligent soit correctement reçu et communiqué au véhicule, par exemple des antennes imprimées sur PCB (de l’anglais « Printed Circuit Board » ou en français « circuit imprimé »). De telles antennes sont encombrantes, ce qui rend l’implantation dans le véhicule compliquée et parfois couteuse. Par ailleurs, la multitude d’antennes radiofréquences implantées dans un même véhicule peut engendrer des interférences avec les différents composants électroniques du véhicule.
Un objet de la présente invention est de proposer une antenne assurant la communication entre un véhicule et un objet intelligent dans un système ADML tout en résolvant au moins un des problèmes décrits ci-dessus.
Selon un premier aspect, l’invention concerne une antenne de véhicule pour système d’accès et démarrage mains libres (ADML), cette antenne comprenant au moins un élément d’antenne sérigraphié sur une surface vitrée du véhicule, l’antenne étant configurée pour recevoir un signal radiofréquence d’un dispositif mobile connecté au système ADML.
Selon une variante, le signal radiofréquence est dans une bande de fréquences appartenant aux Ultra Hautes Fréquences (UHF) ou Super Hautes Fréquences (SHF).
Selon une autre variante, le signal radiofréquence est conforme au protocole Bluetooth.
Selon encore une variante, le signal radiofréquence comprend des données de contrôle du véhicule.
Selon une variante supplémentaire, laquelle ladite surface vitrée appartient à un groupe de surfaces vitrées comprenant :
- une vitre latérale avant ;
- une vitre latérale arrière ;
- une vitre custode avant ;
- une vitre custode arrière ;
- une vitre de pare-brise avant ;
- une vitre de lunette arrière ; et
- un verre de protection de bloc optique.
Selon un deuxième aspect, l’invention concerne un système d’accès et démarrage mains libres (ADML) comprenant au moins une antenne selon le premier aspect de l’invention et au moins un calculateur, la au moins une antenne et le au moins un calculateur étant connectés par l’intermédiaire d’un bus de données, la au moins une antenne transformant le signal radiofréquence reçu en un signal électrique à destination du au moins un calculateur.
Selon une variante, le au moins un calculateur correspond à une unité de commande électronique (UCE).
Selon encore une variante, le bus de données est un bus de données multiplexé CAN (de l’anglais « Controller Area Network » ou en français « Réseau de contrôleurs »).
Selon un troisième aspect, l’invention concerne un véhicule, par exemple de type automobile, comprenant une ou plusieurs antennes telle que décrite ci-dessus selon le premier aspect de l’invention.
Selon un quatrième aspect, l’invention concerne un véhicule, par exemple de type automobile, comprenant un système ADML tel que décrit ci-dessus selon le deuxième aspect de l’invention.
Brève description des figures
D’autres caractéristiques et avantages de l’invention ressortiront de la description des modes de réalisation non limitatifs de l’invention ci-après, en référence aux figures 1 à 2 annexées, sur lesquelles :
illustre de façon schématique un système ADML en communication avec un objet intelligent, selon un exemple de réalisation particulier de la présente invention ;
illustre schématiquement un véhicule comprenant plusieurs antennes du système ADML de la figure 1, selon un exemple de réalisation particulier de la présente invention.
Une antenne de véhicule pour système d’accès et démarrage mains libres (ADML), un système ADML ainsi qu’un véhicule équipé d’une telle antenne vont maintenant être décrits dans ce qui va suivre en référence conjointement aux figures 1 à 2. Des mêmes éléments sont identifiés avec des mêmes signes de référence tout au long de la description qui va suivre.
Selon un exemple particulier et non limitatif de réalisation de l’invention, une antenne de véhicule pour système d’accès et démarrage mains libres (ADML). Cette antenne comprend au moins un élément d’antenne sérigraphié sur une surface vitrée du véhicule, par exemple une vitre latérale du véhicule, une vitre de custode et/ou un verre de protection d’un bloc optique. L’élément d’antenne sérigraphié sur la vitre correspond avantageusement à la partie radiative de l’antenne formée de lignes conductrices sérigraphiées sur la surface vitrée du véhicule. L’antenne est configurée pour recevoir un signal radiofréquence d’un dispositif mobile, par exemple un objet intelligent de type téléphone intelligent (de l’anglais « Smartphone ») connecté au système ADML via une liaison radio sans fil. Le signal radiofréquence est dans une bande de fréquences appartenant aux Hautes Fréquences (HF, comprise entre 3 MHz et 30 MHz), très Hautes Fréquences (VHF, comprise entre 30 MHz et 300 MHz), Ultra Hautes Fréquences (UHF, comprise entre 300 MHz et 3 GHz) ou Super Hautes Fréquences (SHF, comprise entre 3 GHz et 30 GHz). Typiquement, le signal radiofréquence est conforme au protocole Bluetooth utilisant un canal de fréquence appartenant à la bande de fréquence 2,4 GHz.
Une telle antenne arrangée au niveau d’une ou plusieurs surfaces vitrées d’un véhicule améliore la performance du système ADML en ce que la ou les antennes ne sont pas masquées par des éléments métalliques du véhicule, tels que les éléments métalliques de portière, de la colonne B (de l’anglais « B-pillar ») ou du bouclier. La réception des signaux émis par un dispositif mobile (par exemple une clé main libre ou un téléphone intelligent) adapté au contrôle de fonctions ADML est ainsi améliorée. L’utilisation des surfaces vitrées du véhicule évite également d’encombrer l’habitacle du véhicule par une multitude d’antennes.
illustre de façon schématique un système ADML 10 en communication avec un objet intelligent 11, selon un exemple de réalisation particulier et non limitatif de la présente invention.
L’objet intelligent 11 correspond à un dispositif mobile, par exemple à un téléphone intelligent (de l’anglais « Smartphone »), une tablette, une clé main libre, un badge ou tout autre dispositif capable d’émettre un signal radiofréquence transportant des informations pour contrôler une ou plusieurs fonctions ADML d’un véhicule. Le signal radiofréquence émis par l’objet intelligent est reçu par une ou plusieurs antennes 101 disposées sur une ou des surfaces vitrées du véhicule équipé du système ADML 10. Le signal radiofréquence est émis selon une norme de communication, par exemple une des normes de communication suivantes :
- Bluetooth dans la bande de fréquence des 2,4 GHz ;
- Wifi® (basé sur une norme du groupe IEEE 802.11) dans la bande de fréquences des 2,4 GHz ou 5 GHz ;
- Zigbee (basé sur la norme IEEE 802.15.4) dans la bande de fréquence des 2,4 GHz ;
- NFC (basé sur la technologie ISO/IEC 14443) dans la bande de fréquence 13,56 MHz.
Les informations transportées dans le signal radiofréquence correspondent par exemple à des commandes pour verrouiller ou déverrouiller les portières du véhicule, un code pour débloquer l’antidémarrage du véhicule et permettre au conducteur du véhicule de démarrer le véhicule, par exemple en pressant un bouton de démarrage. L’objet intelligent 11 comprend par exemple un module configuré pour communiquer avec le système ADML 10. Ce module correspond par exemple à un module logiciel, matériel (de l’anglais « hardware ») ou un module combinant logiciel et matériel. Ce module prend par exemple la forme d’un logiciel ou d’une application installée sur l’objet intelligent 11, par exemple un téléphone intelligent.
L’antenne 101 est une antenne dont au moins un élément, par exemple la partie radiative de l’antenne 101, est sérigraphiée sur une surface vitrée du véhicule, par exemple une ou plusieurs des surfaces vitrées suivantes :
- une vitre latérale avant gauche et/ou droite ;
- une vitre latérale arrière gauche et/ou droite ;
- une vitre custode avant gauche et/ou droite ;
- une vitre custode arrière gauche et/ou droite ;
- une vitre de pare-brise avant ;
- une vitre de lunette arrière ; et
- un verre de protection de bloc optique avant et/ou arrière et respectivement gauche et/ou droite.
L’élément sérigraphié est composé de lignes conductrices (par exemple des lignes micro-ruban (de l’anglais « microstrip line ») arrangées pour résonner à la fréquence utilisée par le protocole de communication utilisé pour la communication entre l’objet intelligent 11 et le système ADML 10, par exemple 2,4 GHz et/ou 5 GHz et/ou 13,56 MHz, avantageusement 2,4 GHz et/ou 5 GHz. L’antenne 101 est configurée pour capter le signal radiofréquence émis par l’objet intelligent et pour assurer la transduction de ce signal radiofréquence en un signal électrique exploitable par un circuit électronique, par exemple un calculateur 102.
Le calculateur 102 est relié en communication avec l’antenne 101 via un bus de données, par exemple un bus de données multiplexé de type CAN (de l’anglais « Controller Area Network » ou en français « Réseau de contrôleurs »). Le calculateur 102 correspond par exemple à un calculateur de type UCE. Une UCE est composée d’un calculateur électronique et d’un ou plusieurs logiciels embarqués qui réalisent un ou plusieurs asservissements. Le calculateur 102 appartient par exemple à un système embarqué dans le véhicule, ce système embarqué comprenant par exemple plusieurs calculateurs formant une architecture multiplexée pour la réalisation de différents services utiles pour le bon fonctionnement du véhicule et pour assister le conducteur et/ou les passagers du véhicule dans le contrôle du véhicule. Le calculateur 102 comprend par exemple un (ou plusieurs) processeur(s), une mémoire, correspondant par exemple à une mémoire volatile et/ou non volatile, ainsi qu’une interface de communication (par exemple un transmetteur) qui permet d’établir une communication avec d’autres calculateurs et la ou les antennes 101 via un canal de communication correspondant au bus de données, par exemple de type CAN.
illustre schématiquement un véhicule 2 comprenant une pluralité d’antennes, chaque antenne correspondant par exemple à une antenne 101 du système ADML 10 de la figure 1, selon un exemple de réalisation particulier et non limitatif de la présente invention.
Le véhicule 2, de type automobile, comprend une première antenne 21 sérigraphiée sur le verre de protection du bloc optique avant gauche du véhicule, une deuxième antenne 22 sérigraphiée sur la vitre de custode avant gauche du véhicule, une troisième antenne 23 sérigraphiée sur la vitre de la portière avant gauche du véhicule, une quatrième antenne 24 sérigraphiée sur la vitre de la portière avant gauche du véhicule et une cinquième antenne 25 sérigraphiée sur la vitre de custode arrière gauche du véhicule. Chacune de ces antennes 21 à 25 est avantageusement disposée et sérigraphiée sur la face intérieure des surfaces vitrées du véhicule. Selon une variante, chacune de ces antennes 21 à 25 est sérigraphiée entre deux couches ou deux feuilles de verre formant surface vitrée, par exemple lorsque la surface vitrée est de type verre laminé (aussi appelé verre feuilleté). L’antenne 23 de la vitre de la portière avant est par exemple disposée dans la partie inférieure de la vitre, du côté du pied milieu du véhicule correspondant au montant du côté de caisse situé entre les portes avant et arrière. L’antenne 23 est disposé à une distance déterminée, par exemple 5 cm, 10 cm ou 20 cm des parties métalliques de la portière pour éviter les interférences. Bien entendu, l’antenne 23 peut être disposée dans une autre partie de la vitre, par exemple la partie inférieure du côté de la vitre de custode avant. L’antenne 24 de la vitre de la portière arrière est par exemple disposée dans la partie inférieure de la vitre, du côté du pied milieu du véhicule correspondant au montant du côté de caisse situé entre les portes avant et arrière. L’antenne 24 est disposé à une distance déterminée, par exemple 5 cm, 10 cm ou 20 cm des parties métalliques de la portière pour éviter les interférences. Bien entendu, l’antenne 24 peut être disposée dans une autre partie de la vitre, par exemple la partie inférieure du côté de la vitre de custode arrière.
La figure 2 illustre le véhicule selon une vue de côté ne permettant de voir que le côté gauche du véhicule. Il est entendu qu’une ou plusieurs antennes peuvent être arrangées sur l’autre côté du véhicule, non visible sur la figure 2, de la même manière que sur le côté gauche.
Le nombre d’antennes disposées sur les surfaces vitrées du véhicule 2 n’est pas limité au nombre décrit en regard de la figure 2. Par exemple, le véhicule peut comprendre un nombre inférieur ou supérieur à celui décrit en regard de la figure 2. Par exemple, le véhicule 2 comprend 4 antennes, à savoir 1 antenne disposée sur la vitre de custode avant gauche, 1 antenne disposée sur la vitre de custode avant droite, 1 antenne disposée sur la vitre de custode arrière gauche et 1 antenne disposée sur la vitre de custode arrière droite. Selon un autre exemple, le véhicule 2 comprend 2 antennes, à savoir 1 antenne disposée sur la vitre de la porte avant droite et 1 antenne disposée sur la porte avant gauche.
Bien entendu, l’invention ne se limite pas aux modes de réalisation décrits ci-avant mais s’étend à un système ADML comprenant une ou plusieurs antennes telle que l’antenne 101 reliées à un ou plusieurs calculateurs du système embarqué du véhicule.
L’invention concerne également un véhicule, par exemple automobile ou plus généralement un véhicule à moteur terrestre, comprenant une ou plusieurs antennes 101 et/ou le système ADML 10 de la figure 1.

Claims (10)

  1. Antenne (101) de véhicule (2) pour système (10) d’accès et démarrage mains libres (ADML), ladite antenne comprenant au moins un élément d’antenne sérigraphié sur une surface vitrée dudit véhicule (2), ladite antenne étant configurée pour recevoir un signal radiofréquence d’un dispositif mobile (11) connecté audit système ADML (10).
  2. Antenne selon la revendication 1, pour laquelle ledit signal radiofréquence étant dans une bande de fréquences appartenant aux Ultra Hautes Fréquences (UHF) ou Super Hautes Fréquences (SHF).
  3. Antenne selon la revendication 1 ou 2, pour laquelle ledit signal radiofréquence est conforme au protocole Bluetooth.
  4. Antenne selon l’une des revendications 1 à 3, pour laquelle ledit signal radiofréquence comprend des données de contrôle dudit véhicule (2).
  5. Antenne selon l’une des revendications 1 à 4, pour laquelle ladite surface vitrée appartient à un groupe de surfaces vitrées comprenant :
    - vitre latérale avant ;
    - vitre latérale arrière ;
    - vitre custode avant ;
    - vitre custode arrière ;
    - vitre de pare-brise avant ;
    - vitre de lunette arrière ; et
    - verre de protection de bloc optique.
  6. Système (10) d’accès et démarrage mains libres (ADML) comprenant au moins une antenne (101) selon l’une quelconque des revendications 1 à 5 et au moins un calculateur (102), ladite au moins une antenne (101) et ledit au moins un calculateur (102) étant connectés par l’intermédiaire d’un bus de données, ladite au moins une antenne (101) transformant ledit signal radiofréquence reçu en un signal électrique à destination du au moins un calculateur (102).
  7. Système (10) selon la revendication 6, pour lequel ledit au moins un calculateur (102) correspond à une unité de commande électronique (UCE).
  8. Système (10) selon l’une quelconque des revendications 6 et 7, pour lequel ledit bus de données est un bus de données multiplexé CAN.
  9. Véhicule (2) automobile comprenant au moins une antenne (101) selon l’une quelconque des revendications 1 à 5.
  10. Véhicule (2) automobile comprenant un système (10) d’accès et démarrage mains libres (ADML) selon l’une quelconque des revendications 6 à 9.
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