WO2002072987A1 - Dispositif de reconnaissance pour commander le deverrouillage/demarrage d'un vehicule - Google Patents

Dispositif de reconnaissance pour commander le deverrouillage/demarrage d'un vehicule Download PDF

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Thierry Belinguier
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Valeo Electronique
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R25/00—Fittings or systems for preventing or indicating unauthorised use or theft of vehicles
    • B60R25/20—Means to switch the anti-theft system on or off
    • B60R25/24—Means to switch the anti-theft system on or off using electronic identifiers containing a code not memorised by the user
    • B60R25/245—Means to switch the anti-theft system on or off using electronic identifiers containing a code not memorised by the user where the antenna reception area plays a role
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/12—Frequency diversity

Definitions

  • the present invention relates to a recognition device intended to control the unlocking of the doors of a vehicle and / or to authorize the starting of a vehicle.
  • Radio frequency identification devices comprising a portable transmitter which transmits a coded carrier wave to a receiver.
  • a receiver which receives this coded wave and compares the latter to a coded setpoint item of information and which, when the two items of information coincide, produces a locking signal for unlocking the doors of the vehicle.
  • Figure 1 illustrates the problem related to the existence of these gray areas.
  • the transmitter 1 transmits an identification signal towards the vehicle. Part of the transmitted signal travels the distance Ld indicated by arrow 40 and directly reaches the receiver 2. Another part of the transmitted signal indicated by arrows 50 and 51 reaches the receiver after reflection on obstacles for example the ground 2A which surround the vehicle. The signal thus reflected
  • FIG. 1 represents a simplified diagram of the operation of an identification device.
  • FIG. 1 we consider the path of a wave 40 which directly reaches the receiver and the path of a wave 50, 51 which is reflected against the ground 2A.
  • Part of the wave 40 received directly by the receiver 2 has the form:
  • a to A2. ej2 ⁇ Ld / ⁇ o A e
  • Ld represents the distance traveled by the transmitted wave between the transmitter 1 and the receiver 2
  • ⁇ o is the wavelength of the transmitted wave
  • A2 is a function of the wavelength and of the distance traveled by the wave.
  • the total wave arriving at the receiver therefore has the form:
  • This wave varies as a function of the distance between the user and his vehicle and as a function of the frequency of the carrier wave emitted.
  • An object of the present invention is to provide a reliable identification device despite the phase shift caused by the reflection of the waves against obstacles.
  • the subject of the invention is an identification device intended to control the unlocking of the doors of a vehicle and / or to authorize the starting of a vehicle comprising a first transmitter which, on command, is capable of sending a first user identification signal on a carrier of a first given frequency (v1) to a receiver characterized in that it comprises a second transmitter capable of transmitting at least a second user identification signal on a carrier of a second frequency (v 2) different from the first frequency so that this second signal can serve as an identifying signal in the shadow areas of non-recognition of the first signal.
  • v1 first given frequency
  • v 2 second frequency
  • the first and second transmitters are formed by a transmission unit comprising means for switching from the first to the second frequency and vice versa,
  • these frequency switching means comprise a synthesizer
  • the synthesizer includes a frequency divider controlled by a microcontroller and a phase locked loop,
  • the first frequency (v1) is a harmonic of the second carrier frequency (v2)
  • v1 the first frequency (v1) is substantially equal to 400 Megahertz.
  • FIG. 2 represents for two different frequencies of the carrier a diagram of the attenuation of the waves received by the receiver as a function of the distance between the transmitter and the receiver,
  • FIG. 3 represents a diagram of “gray areas” around a vehicle as a function of the wavelength of the carrier signal for two different frequencies of the carrier,
  • FIG. 4 shows a first embodiment of a receiver according to the invention.
  • FIG. 5 represents a second embodiment of a receiver according to the invention.
  • FIG. 2 shows a diagram of the attenuation of the waves received by the receiver 2 as a function of the distance between the transmitter 1 and the receiver 2.
  • the curves 10 and 20 represented on this diagram are theoretical curves which consider only the superposition of a direct incident wave 40 and a wave having been reflected 51 by the ground 2A (see FIG. 1).
  • the receiver 2 receives a multitude of superimposed waves reflected by different obstacles such as the person carrying the receiver, the vehicle body, the walls of a building located nearby ect ...
  • the waves reflected by such obstacles have a weaker influence and are therefore neglected later.
  • Curve 10 represents the attenuation received by the receiver when the transmitted wave has a given frequency (v1).
  • v1 the curve 10 of the attenuation of the wave which has a frequency (v1) has minima 11, 12, 13 at distances of approximately 4.5, 10.5 and 16 meters.
  • a receiver 2 having for example a sensitivity of - 62 decibelmiliwatt (dBm) cannot detect the sending of an identification signal when the user is at 9.5 meters or at 16 meters, ie at a distance corresponding to at least 11 or 12. The identification device will therefore present gray areas of non-recognition of the user for these distances.
  • the curve 20 in FIG. 2 also represents the attenuation of a wave emitted at a frequency (v2) different from the first frequency (v1). In this example, it is double the frequency (v1).
  • the attenuation curve 20 has minima 21, 22, 23 at distances of 3.5, 8.5 and 14 meters and the Applicant has observed that the distances for which the phenomenon of attenuation of the wave is observed are different according to the frequency used. The position of the shadow zones of non-recognition of a user is therefore a function of the frequency used.
  • an identification device which comprises a second transmitter which transmits an identification signal on a carrier of a second frequency (v2) different from the first frequency so that this second signal can serve as an identifying signal in the zones of non-recognition of the first signal.
  • the Applicant had the idea of transmitting the identification signal at two different carrier frequencies.
  • the gray areas being linked to the frequency, they therefore appear in different places, and this as a function of the frequency considered.
  • the other frequency is preferably chosen so as to present a maximum of fields at this same distance. The radio range around the vehicle is not affected. Everything then passes to the user as if there was no gray area.
  • the first frequency (v1) is substantially equal to
  • the second frequency is equal to 800 MHz.
  • the second frequency (v2) is equal to a harmonic of the first frequency (v1) and in particular an even harmonic.
  • Figure 3 shows schematically the gray areas around the vehicle.
  • the hatched areas 41 represent the shadow areas of non-recognition of the signal sent at the frequency (v1).
  • the circled areas 42 represent the shadow areas of non-recognition of the signal sent at the frequency (v2).
  • the geographic position of these waves is a function of the frequency used.
  • the first frequency (v1) is different from the frequency (v2), these zones do not overlap. Thanks to the present invention, even if the user is in one of these zones, the receiver recognizes at least one of the two identification signals transmitted.
  • the identification device according to the present invention is more reliable.
  • the identification device comprises two independent transmitters 30, 31 cooperating with associated receivers arranged in the vehicle.
  • the first transmitter 30 and its associated receiver operate at the frequency (v1).
  • the second transmitter 31 and its associated receiver operate at the frequency of (v2).
  • these transmitters 30, 31 can transmit an identification signal one after the other, offset or simultaneously. It is also possible to provide that the second signal is only sent if the user presses the transmitter's control button a second time.
  • the first and the second transmitter 30, 31 are formed by a single transmission unit comprising means for switching from the first to the second frequency and vice versa.
  • FIG. 5 represents an exemplary embodiment of a receiver 2 according to this second embodiment.
  • This receiver consists of a synthesizer 39 connected to an amplifier 33 and an antenna 32.
  • the synthesizer comprises a phase locked loop 36 (PLL) connected to a frequency divider 38.
  • PLL phase locked loop
  • the phase locked loop as well as the divider frequency are both controlled by a microcontroller 37.
  • the use of a synthesizer allows to switch relatively quickly from a first frequency (v1) to a second frequency (v2).
  • the identification device according to the present invention can also be used in so-called “hands-free” devices without actuation of a remote control unit.

Abstract

L'invention concerne un dispositif de reconnaissance destiné à commander le déverrouillage d'ouvrants d'un véhicule et/ou à autoriser le démarrage d'un véhicule comprenant un premier émetteur qui, sur commande, est apte à envoyer un premier signal d'identification de l'utilisateur sur une porteuse d'une première fréquence donnée ξ1 à un récepteur. Ce dispositif comprend un second émetteur apte à émettre au moins un second signal d'identification de l'utilisateur sur une porteuse d'une seconde fréquence (ξ 2) différente de la première fréquence de manière que ce second signal puisse servir de signal identifiant dans les zones d'ombre de non reconnaissance du premier signal.

Description

DISPOSITIF DE RECONNAISSANCE POUR COMMANDER LE DEVERROULILLAGE/DEMARRAGE D ' UN
VEHICULE
La présente invention concerne un dispositif de reconnaissance destiné 5 à commander le déverrouillage d'ouvrants d'un véhicule et/ou à autoriser le démarrage d'un véhicule.
On connaît des dispositifs d'identification à radiofréquence comprenant un émetteur portable qui émet une onde porteuse codée à un récepteur. Il est 10 prévu, disposé dans le véhicule automobile, un récepteur qui reçoit cette onde codée et compare cette dernière à une information codée de consigne et qui, lorsque les deux informations coïncident, produit un signal de verrouillage te de déverrouillage des ouvrants du véhicule.
15 Cependant, ces dispositifs de reconnaissance ne fonctionnent pas dans certaines zones autours du véhicule appelées couramment « zone d'ombre » pour les dispositifs d'identification connu de l'état de la technique.
La figure 1 illustre le problème lié à l'existence de ces zones d'ombre.
20 Sur commande de l'utilisateur, l'émetteur 1 émet en direction du véhicule un signal d'identification. Une partie du signal émis parcourt la distance Ld indiqué par la flèche 40 et atteint directement le récepteur 2. Une autre partie du signal émis indiquée par les flèches 50 et 51 atteint le récepteur après réflexion sur des obstacles par exemple le sol 2A qui entourent le véhicule. Le signal ainsi réfléchi
25 est déphasé par rapport au signal reçu directement par le récepteur 2. Du fait de ce déphasage, il se présente des emplacements localisés dans lesquels l'onde incidente directe superposée à l'onde réfléchie n'est pas reconnue par le récepteur 2. En conséquence, le dispositif de reconnaissance ne fonctionne pas dans ces zones localisées souvent appelées « zones d'ombre ».
30 Plus spécifiquement, la figure 1 représente un schéma simplifié du fonctionnement d'un dispositif d'identification. Sur ce schéma, on considère le trajet d'une onde 40 qui atteint directement le récepteur et le trajet d'une onde 50, 51 qui est réfléchie contre le sol 2A.
L'onde émise par l'émetteur 1 a la forme : Âe = A-ix ej2πv_t où v. représente la fréquence de l'onde émise et où Ai est une constante. Une partie de l'onde 40 reçue directement par le récepteur 2 a la forme :
A à = A2. ej2πLd/λo A e où Ld représente la distance parcourue par l'onde émise entre l'émetteur 1 et le récepteur 2, λo est la longueur d'onde de l'onde émise et où A2 est fonction de la longueur d'onde et de la distance parcourue par l'onde. Une autre partie 50 de l'onde est d'abord réfléchie par le sol 2A puis atteint le récepteur 2. Cette onde 50, 51 a la forme : Â r = A3 . e π(u - L ) /λo - φ] Ae où Lj représente la distance parcourue par l'onde émise entre l'émetteur 2 et le sol 2A, Lrla distance parcourue par l'onde émise entre le sol 2A et le récepteur 2, λo est la longueur d'onde de l'onde émise et où A3 est une fonction de la longueur d'onde et des distances parcourues par l'onde.
L'onde totale qui arrive au récepteur a donc la forme :
A t = A2 . βj2πLd/λo + A3. ej[2π(Lj + Lr ) /λo- φ] A e
Cette onde varie en fonction de la distance entre l'utilisateur et son véhicule et en fonction de la fréquence de l'onde porteuse émise. Un but de la présente invention est de fournir un dispositif d'identification fiable malgré le déphasage entraîné par la réflexion des ondes contre des obstacles.
A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif d'identification destiné à commander le déverrouillage d'ouvrants d'un véhicule et/ou à autoriser le démarrage d'un véhicule comprenant un premier émetteur qui, sur commande est apte à envoyer un premier signal d'identification de l'utilisateur sur une porteuse d'une première fréquence donnée (v1 ) à un récepteur caractérisé en ce qu'il comprend un second émetteur apte à émettre au moins un second signal d'identification de l'utilisateur sur une porteuse d'une seconde fréquence (v 2) différente de la première fréquence de manière que ce second signal puisse servir de signal identifiant dans les zones d'ombre de non reconnaissance du premier signal.
Le dispositif selon l'invention peut comporter en outre une ou plusieurs des caractéristiques suivantes :
- le premier et le deuxième signal sont émis simultanément,
- le deuxième signal est émis en décalé après le premier signal,
- les premier et second émetteurs sont formés par une unité d'émission comportant des moyens de basculement de la première à la seconde fréquence et vice versa,
- ces moyens de basculement en fréquence comportent un synthétiseur,
- le synthétiseur comporte un diviseur en fréquence commandé par un microcontrôleur et une boucle à verrouillage de phase,
- la première fréquence (v1 ) est une harmonique de la deuxième fréquence porteuse (v2),
- la première fréquence (v1 ) est sensiblement égale à 400 Mégahertz.
L'invention sera mieux comprise au cours de la description explicative détaillée qui va suivre en référence aux figures sur lesquelles : - la figure 1 déjà décrite dans le préambule représente un schéma simplifié du fonctionnement d'un dispositif d'identification connu dans l'état de la technique,
- la figure 2 représente pour deux fréquences différentes de la porteuse un diagramme de l'atténuation des ondes reçues par le récepteur en fonction de la distance entre l'émetteur et le récepteur,
- la figure 3 représente un schéma de « zones d'ombre » autour d'un véhicule en fonction de la longueur d'onde du signal porteur pour deux fréquences différentes de la porteuse,
- la figure 4 représente un premier mode de réalisation d'un récepteur selon l'invention. la figure 5 représente un deuxième mode de réalisation d'un récepteur selon l'invention.
Comme cela a été expliqué dans l'introduction, la Demanderesse s'est aperçue qu'il existe des zones pour lesquelles l'amplitude de l'onde totale reçue par le récepteur est fortement atténuée les « zones d'ombre ». Sur la figure 2 on a représenté un diagramme de l'atténuation des ondes reçues par le récepteur 2 en fonction de la distance entre l'émetteur 1 et le récepteur 2. Pour mieux illustrer l'invention, les courbes 10 et 20 représentées sur ce diagramme sont des courbes théoriques qui ne considèrent que la superposition d'une onde incidente directe 40 et d'une onde ayant été réfléchie 51 par le sol 2A (voir figure 1 ). En réalité, le récepteur 2 reçoit une multitude d'ondes superposée réfléchies par différents obstacles tels que la personne qui porte le récepteur, la carrosserie du véhicule, les murs d'un immeuble situé à proximités ect... Or, les ondes réfléchies par de tels obstacles ont une influence plus faible et sont donc négligées par la suite.
La courbe 10 représente l'atténuation reçue par le récepteur lorsque l'onde émise a une fréquence donnée (v1 ). Sur cette figure on voit qu'il existe des distances pour lesquelles l'atténuation de l'onde est plus forte. Par exemple, la courbe 10 de l'atténuation de l'onde qui a une fréquence (v1) présente des minimums 11 , 12, 13 à des distances d'environ 4.5, 10.5 et 16 mètres. Un récepteur 2 ayant par exemple une sensibilité de - 62 décibelmiliwatt (dBm) ne peut pas détecter l'envoi d'un signal d'identification lorsque l'utilisateur se trouve à 9.5 mètres ou à 16 mètres c'est à dire à une distance correspondant au minimum 11 ou 12. Le dispositif d'identification présentera donc des zones d'ombre de non reconnaissance de l'utilisateur pour ces distances.
La courbe 20 de la figure 2 représente également l'atténuation d'une onde émise à une fréquence (v2) différente de la première fréquence (v1). Dans le présent exemple, il s'agit du double de la de la fréquence (v1). On peut remarquer que la courbe d'atténuation 20 présente des minimums 21 , 22, 23 à des distances de 3.5, 8.5 et 14 mètres et la Demanderesse a constaté que les distances pour lesquelles le phénomène d'atténuation de l'onde est observé sont différentes selon la fréquence utilisée. La position des zones d'ombre de non reconnaissance d'un utilisateur est donc fonction de la fréquence utilisée.
C'est pourquoi, la Demanderesse a eu l'idée de créer un dispositif d'identification qui comprend un second émetteur qui émet un signal d'identification sur une porteuse d'une seconde fréquence (v2) différente de la première fréquence de manière que ce second signal puisse servir de signal identifiant dans les zones de non reconnaissance du premier signal.
Ainsi, pour s'affranchir des zones d'ombre pour une fréquence donnée, la Demanderesse a eu l'idée d'émettre le signal d'identification à deux fréquences porteuses différentes. Les zones d'ombre étant liées à la fréquence, elles apparaissent donc à des endroits différents, et ceci en fonction de la fréquence considérée. Dans ces conditions, si pour une fréquence donnée une zone d'ombre apparaît à une certaine distance du véhicule, l'autre fréquence est de préférence choisie de manière à présenter un maximum de champs à cette même distance. La portée radio autour du véhicule n'est pas altérée. Tout ce passe alors pour l'utilisateur comme si il n'y avait pas de zone d'ombre. Avantageusement la première fréquence (v1 ) est sensiblement égale à
400 MHz.
Avantageusement également la seconde fréquence est égale à 800 MHz.
De préférence, la seconde fréquence (v2) est égale à une harmonique de la première fréquence (v1) et notamment une harmonique paire.
La figure 3 schématise les zones d'ombre autour du véhicule. Les zones hachurées 41 représentent les zones d'ombre de non reconnaissance du signal envoyé à la fréquence (v1 ). Les zones entourées 42 représentent les zones d'ombre de non reconnaissance du signal envoyé à la fréquence (v2). La position géographique de ces ondes est fonction de la fréquence utilisée. Lorsque la première fréquence (v1 ) est différente de la fréquence (v2), ces zones ne se recoupent pas. Grâce à la présente invention, même si l'utilisateur se trouve dans l'une de ces zones, le récepteur reconnaît au moins un des deux signaux d'identification émis. Ainsi, le dispositif d'identification selon la présente invention est plus fiable. Selon un premier mode de réalisation représenté en figure 4, le dispositif d'identification comporte deux émetteurs 30, 31 indépendants coopérant avec des récepteurs associés disposés dans le véhicule. Le premier émetteur 30 et son récepteur associé fonctionnent à la fréquence (v1). Le second émetteur 31 et son récepteur associé fonctionnent à la fréquence de (v2). Avantageusement, ces émetteurs 30, 31 peuvent émettre un signal d'identification l'un après l'autre en décalé ou en simultané. Il est également possible de prévoir que le second signal n'est envoyé que si l'utilisateur appuie une seconde fois sur le bouton de commande de l'émetteur.
Selon un second mode de réalisation représenté à la figure 5, le premier et le second émetteur 30, 31 sont formés par une unique unité d'émission comportant des moyens de basculement de la première à la seconde fréquence et vice -versa.
La figure 5 représente un exemple de réalisation d'un récepteur 2 selon ce second mode de réalisation. Ce récepteur est constitué d'un synthétiseur 39 relié à un amplificateur 33 et une antenne 32. Le synthétiseur comporte une boucle à verrouillage de phase 36 (PLL) reliée à un diviseur de fréquence 38. La boucle à verrouillage de phase ainsi que le diviseur de fréquence sont tous deux commandés par un microcontrôleur 37. L'utilisation d'un synthétiseur permet de basculer relativement rapidement d'une première fréquence (v1 ) à une seconde fréquence (v2).
Bien entendu, le dispositif d'identification selon la présente invention peut également être utilisé dans des dispositifs dits « mains libres » sans actionnement d'un boîtier de télécommande.

Claims

Revendications
1. Dispositif d'identification destiné à commander le déverrouillage d'ouvrants d'un véhicule et/ou à autoriser le démarrage d'un véhicule comprenant des moyens d'émission qui, sur commande, sont aptes à envoyer un premier signal d'identification de l'utilisateur sur une porteuse d'une première fréquence donnée (v1 ) à un récepteur, et au moins un second signal d'identification de l'utilisateur sur une porteuse d'une seconde fréquence (v 2) différente de la première fréquence caractérisé en ce que le second signal est apte à servir de signal identifiant dans les zones d'ombre de non reconnaissance du premier signal et en ce que la deuxième fréquence (v1 ) est une harmonique de la première fréquence porteuse (v2).
2. Dispositif d'identification selon la revendication 1 , caractérisé en ce que le premier et le deuxième signaux sont émis simultanément.
3. Dispositif selon la revendication 1 , caractérisé en ce que le deuxième signal est émis en décalé après le premier signal.
4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les moyens d'émission sont formés par une unique unité d'émission comportant des moyens de basculement de la première à la seconde fréquence et vice versa.
5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que ces moyens de basculement en fréquence comportent un synthétiseur.
6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que le synthétiseur comporte un diviseur de fréquence commandé par un microcontrôleur et une boucle à verrouillage de phase.
7. Dispositif selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que la première fréquence (v1) est sensiblement égale à 400 Mégahertz.
PCT/EP2002/002654 2001-03-12 2002-03-11 Dispositif de reconnaissance pour commander le deverrouillage/demarrage d'un vehicule WO2002072987A1 (fr)

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