WO2016015847A1 - Dispositif de communication par couplage magnetique - Google Patents

Dispositif de communication par couplage magnetique Download PDF

Info

Publication number
WO2016015847A1
WO2016015847A1 PCT/EP2015/001515 EP2015001515W WO2016015847A1 WO 2016015847 A1 WO2016015847 A1 WO 2016015847A1 EP 2015001515 W EP2015001515 W EP 2015001515W WO 2016015847 A1 WO2016015847 A1 WO 2016015847A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
coil
zone
turns
communication
plane
Prior art date
Application number
PCT/EP2015/001515
Other languages
English (en)
Inventor
Mohamed Cheikh
Original Assignee
Continental Automotive France
Continental Automotive Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Continental Automotive France, Continental Automotive Gmbh filed Critical Continental Automotive France
Priority to CN201580040726.0A priority Critical patent/CN106537408B/zh
Priority to US15/329,739 priority patent/US9847815B2/en
Priority to KR1020177002459A priority patent/KR102355538B1/ko
Publication of WO2016015847A1 publication Critical patent/WO2016015847A1/fr

Links

Classifications

    • H04B5/26—
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q7/00—Loop antennas with a substantially uniform current distribution around the loop and having a directional radiation pattern in a plane perpendicular to the plane of the loop
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K7/00—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns
    • G06K7/10—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation
    • G06K7/10009—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation sensing by radiation using wavelengths larger than 0.1 mm, e.g. radio-waves or microwaves
    • G06K7/10316—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation sensing by radiation using wavelengths larger than 0.1 mm, e.g. radio-waves or microwaves using at least one antenna particularly designed for interrogating the wireless record carriers
    • G06K7/10336—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation sensing by radiation using wavelengths larger than 0.1 mm, e.g. radio-waves or microwaves using at least one antenna particularly designed for interrogating the wireless record carriers the antenna being of the near field type, inductive coil
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F17/00—Fixed inductances of the signal type 
    • H01F17/02—Fixed inductances of the signal type  without magnetic core
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F17/00—Fixed inductances of the signal type 
    • H01F17/04—Fixed inductances of the signal type  with magnetic core
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12—Supports; Mounting means
    • H01Q1/22—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
    • H01Q1/24—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set
    • H01Q1/241—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM
    • H01Q1/242—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM specially adapted for hand-held use
    • H01Q1/243—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM specially adapted for hand-held use with built-in antennas
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/36—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q19/00—Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic
    • H04B5/263—

Definitions

  • the field of the invention is the field of magnetic coupling communication devices, such as, for example, Near Field Communication (NFC) magnetic field communication devices.
  • NFC Near Field Communication
  • the invention relates to a device for simultaneous communication by magnetic coupling in two distinct zones.
  • NFC Near Field Magnetic Coupled Communication Technology
  • This communication technology can be used for many applications such as for example to pay without contact using for example a bank card or a mobile device such as a mobile phone or a digital tablet.
  • This technology can also be implemented to allow a user to access a vehicle and start it using for example a mobile phone.
  • This communication technology can be implemented for many applications that would be interesting to use simultaneously on the same device.
  • Magnetic coupling communication is possible when a user comes to place near a planar coil of a device, a device comprising another coil, that is to say when it places the device in a first zone ideally parallel to the planar coil of the device.
  • the magnetic coupling communication does not operate when the coil of the apparatus is placed by the user perpendicular to the planar coil of the device, i.e. in a second zone perpendicular to the first zone.
  • a first example of such a device comprises two juxtaposed devices each comprising a control module and a planar coil.
  • the planar coils of the two juxtaposed devices are located in planes perpendicular to each other.
  • This first example of a device makes it possible to implement a magnetic coupling communication near the two planar coils.
  • This device however has disadvantages. Indeed, the device has a large footprint and high cost related to the presence of two juxtaposed devices.
  • a second example of a device comprises a communication module connected via switches with two planar coils located in planes perpendicular to each other. Each planar coil is connected to the module of communication by two switches that allow the transmission and reception of data.
  • This device makes it possible to implement a magnetic coupling communication at a planar coil when the latter is connected to the communication module. This device makes it possible to use the magnetic coupling communication in two zones only alternatively.
  • the use of switches generates a division of the power provided by the communication module, which is accompanied by a reduction in the scope of the magnetic field, which are not sufficient for certain desired functions implementing the communication. by magnetic coupling.
  • the present invention aims to overcome all or part of the disadvantages of the prior art, in particular those described above, by providing a device for simultaneous communication by magnetic coupling in a first zone and in a second separate zone one the other.
  • a communication device by magnetic coupling comprising a communication module connected to a first planar coil.
  • Said first coil is adapted to form a magnetic field whose field lines are orthogonal to the plane of said first coil in a first zone of said plane.
  • the device comprises means for orienting the magnetic field so that the field lines are not orthogonal to the plane of said first coil in a second zone of said plane.
  • Such arrangements make it possible to obtain a device enabling a magnetic coupling communication in a first zone and in a second zone.
  • Said first zone comprises a coverage area allowing a communication associated with a planar coil of an apparatus located substantially parallel to said first planar coil of the device and vis-à-vis said first planar coil.
  • Said second zone includes a coverage area for communication associated with a planar coil of an apparatus located substantially perpendicular to said first planar coil of the device.
  • magnetic coupling communication is meant near-field magnetic coupling communication.
  • This device makes it possible to simultaneously use near-field magnetic coupling communication in two distinct zones using only one communication module. These arrangements make it possible to save space, performance and cost by deleting a second communication module and removing switches present in the prior art.
  • reducing the size of the device allows easier integration of the device in for example a motor vehicle.
  • said device may further comprise one or more of the following characteristics, taken individually or in any technically possible combination.
  • the communication module is adapted to provide a communication signal at a predefined communication frequency.
  • the device comprises a passive resonant circuit comprising a coil at the level of the second zone. Said coil is of axis parallel to the plane of the first coil.
  • the predefined communication frequency is of the order of 13.56 MHz in the case of NFC technology. Such arrangements make it possible to amplify the magnetic field at the level of the second zone.
  • said first coil comprises turns.
  • the spacing between said turns on the side of the second zone is greater than the spacing between said turns on the side of the first coil opposite the second zone.
  • the device comprises on the side of said second zone a second planar coil directly connected to said first planar coil.
  • said second planar coil is powered by the communication module via said first coil.
  • Said second planar coil has turns.
  • the spacing between said turns of said second coil on the side of the second zone is greater than the spacing between said turns of said first coil on the opposite side to said second zone.
  • the spacing between said turns of said first coil on the side of the second zone, and / or of said second coil at the level of the second zone is at least equal to three times the spacing between said turns of the first coil on the opposite side to said second zone.
  • Such arrangements allow to direct more the magnetic field to the second zone.
  • said device comprises a support of said first coil.
  • Said support comprises a winding surrounding said support.
  • Said device comprises a number of turns on the side of the second zone greater than a number of turns on the opposite side to said second zone. Said winding of the support is located towards the second zone.
  • the greatest number of turns on the side of the second zone makes it possible to orient the magnetic field toward the said second zone.
  • FIGS. 1 to 4 which represent:
  • FIG. 1 a view of an example of a first modified planar coil for orienting the magnetic field towards two zones of the device
  • FIG. 2 a view of an example of a second planar coil directly connected to a first planar coil
  • FIG. 3 a view of another example of a first planar coil comprising a winding around a support of the first planar coil
  • Figure 4 a view of the example of Figure 1 comprising a passive resonant circuit which comprises a coil.
  • the invention relates to a communication device by magnetic coupling in the near field.
  • an orthogonal reference point XYZ is defined in which the plane XZ corresponds to the plane in which a first planar coil 100 is arranged to form a magnetic field whose field lines are orthogonal to the plane of said first coil 100 in which a first zone 10 of said plane.
  • a communication module electrically supplies the first planar coil 100.
  • the device that is the subject of the invention can operate with a single communication module.
  • the first planar coil 100 located in an XZ plane induces a magnetic field whose field lines are orthogonal to the plane of said first coil 00 in a first zone 10 of the XZ plane, said first zone 10 being located inside the first coil 100.
  • the first zone 10 comprises a coverage zone which allows a communication associated with a planar coil of an apparatus located substantially parallel to the plane of said first planar coil 100 of the device and vis-à-vis said first coil 100.
  • the device according to the invention comprises means for orienting the magnetic field of the first zone 10 towards a second zone 20 in order to implement in the second zone 20 a near field magnetic coupling communication.
  • Said means allow the field lines to be orthogonal to the plane of the first coil 100 in a second zone 20.
  • the second zone 20 is located in the plane outside the first coil 100.
  • the second zone 20 comprises a coverage area for communication associated with the plane of a planar coil of an apparatus substantially perpendicular to said first planar coil of the device.
  • the magnetic coupling communication is possible for an apparatus forming a maximum angle with respect to the magnetic field lines in said second zone of about 45 °. To achieve this, different devices have been developed.
  • FIG. 1 represents a first nonlimiting embodiment of a device illustrating a first means for orienting the magnetic field on the side of the second zone 20.
  • the first planar coil 100 has turns.
  • the turns of the first planar coil 100, on the side of the second zone 20 have a spacing 21 greater than the spacing 21 22 of the turns of the first coil 100 located opposite the second zone 20.
  • the spacing 21 of the turns of the first planar coil 100 on the side of the second zone 20 is preferably at least equal to three times the spacing 21 22 of the turns of the first coil 100 opposed to the second zone 20. This larger spacing 21 of the turns on the side of the second zone 20 makes it possible to orient the magnetic field generated by the first planar coil 100 on the side of the second zone 20.
  • FIG. 2 represents a second nonlimiting embodiment of a device illustrating a second means for orienting the magnetic field on the side of the second zone 20.
  • the device of Figure 2 comprises a first planar coil 100 and a second planar coil 200.
  • the first coil 100 is located in an XZ plane.
  • a communication source electrically supplies the first coil 100.
  • the device may comprise only one communication module.
  • the second coil 200 is located on the side of the second zone 20.
  • the second coil 200 is directly connected to the first coil 100. In other words, the second coil 200 is supplied by the communication module via the first coil 100.
  • the turns of the second coil 200 on the side of the second zone 20 have a spacing 21 greater than the spacing 21 22 of the turns of the second first coil 100 opposed to the second zone 20.
  • the spacing 21 of the turns of the second coil 200 on the side of the second zone 20 is preferably at least equal to three times the spacing 21 22 of the turns of the first coil 100 opposed to the second zone 20.
  • FIG. 3 illustrates a third nonlimiting embodiment of a device illustrating a third means for orienting the magnetic field on the side of the second zone 20.
  • the device of Figure 3 comprises a near-field magnetic coupling communication device compatible with NFC technology, which comprises the first planar coil 100.
  • the device comprises a support 30 which supports the first coil 100.
  • the support 30 is used to enable the magnetic field of the first zone 10 to be oriented towards the second zone 20 in order to implement in the second zone 20 a magnetic coupling communication.
  • the support 30 comprises a coil 31 surrounding the support 30. As seen in FIG. 3, the coil 31 surrounds the support 30 as well as a part of the first coil 100.
  • the coil 31 preferably starts at a central portion of the first coil 00 planar to end in the direction of the second zone 20. This coil 31 allows to orient the magnetic field in the direction of the second zone 20. This device achieves a scope of the magnetic field along the Y axis of about 6 cm and along the Z axis, towards the second zone 20, about 4 cm.
  • the device illustrated in FIG. 3 also comprises an induction electric charging device as specified by the Wireless Power Consortium (WPC), which comprises coils 33.
  • the support 30 comprises ferrite.
  • the ferrite support 30 is used as part of the induction electric charging device.
  • the ferrite support 30 is therefore advantageously used as a support for the winding 31 serving to orient the magnetic field on the side of the second zone 20 as well as in the context of the electric charging.
  • the winding 31 is present on half of the ferrite support 30 on the side of the second zone 20.
  • This third example illustrates a device for charging a mobile device at the first zone 10 and simultaneously communicating with another mobile device at the second zone 20.
  • the device comprises on the side of the second zone 20, a passive resonant circuit 32 comprising a coil, as illustrated in FIG. 4.
  • the coil is arranged according to an axis parallel to the plane of the first coil 100.
  • the passive resonant circuit 32 is resonant at 13.56 MHz when the near-field magnetic coupling communication device is compatible with NFC technology.
  • the passive resonant circuit 32 comprises three coils located at the second zone 20, distributed along the second zone 20 along the axis X.
  • the present invention achieves the objectives it has set for itself.
  • the present invention makes it possible to simultaneously use the near-field magnetic coupling communication in two distinct zones of a device.
  • the planes of the coils of the apparatus placed near the zones of the device which is the subject of the invention are substantially perpendicular to one another.

Abstract

L'invention concerne un dispositif de communication par couplage magnétique comportant un module de communication relié à une première bobine (100) planaire. Ladite première bobine (100) est adaptée à former un champ magnétique dont les lignes de champ sont orthogonales au plan de ladite première bobine (100) dans une première zone (10) dudit plan. Le dispositif comporte des moyens d'orienter le champ magnétique de telle sorte que les lignes de champ ne sont pas orthogonales au plan de ladite première bobine (100) dans une deuxième zone (20) dudit plan.

Description

DISPOSITIF DE COMMUNICATION PAR COUPLAGE MAGNETIQUE
Le domaine de l'invention est le domaine des dispositifs de communication par couplage magnétique, tels que par exemple les dispositifs de communication par couplage magnétique en champ proche NFC (Near Field Communication). Notamment, l'invention concerne un dispositif permettant une communication simultanée par couplage magnétique en deux zones distinctes.
De nos jours, il est courant d'employer une technologie de communication par couplage magnétique en champ proche, comme la technologie NFC (Near Field Communication). Cette technologie de communication peut être utilisée pour de nombreuses applications comme par exemple pour payer sans contact en utilisant par exemple une carte bancaire ou un appareil mobile comme un téléphone portable ou une tablette numérique. Cette technologie peut également être mise en œuvre pour permettre à un utilisateur d'accéder à un véhicule et de le démarrer à l'aide par exemple d'un téléphone portable. Cette technologie de communication peut être mise en œuvre pour de nombreuses applications qu'il serait intéressant de pouvoir utiliser simultanément sur un même dispositif.
La communication par couplage magnétique est possible lorsqu'un utilisateur vient placer à proximité d'une bobine planaire d'un dispositif, un appareil comportant une autre bobine, c'est-à-dire lorsqu'il place l'appareil dans une première zone, idéalement parallèle à la bobine planaire du dispositif. La communication par couplage magnétique ne fonctionne pas lorsque la bobine de l'appareil est placée par l'utilisateur de façon perpendiculaire par rapport à la bobine planaire du dispositif, c'est-à-dire dans une deuxième zone perpendiculaire à la première zone.
Actuellement différents dispositifs existent pour utiliser la communication par couplage magnétique d'un dispositif en une première zone et en une deuxième zone distinctes l'une de l'autre.
Un premier exemple d'un tel dispositif comporte deux dispositifs juxtaposés comportant chacun un module de commande et une bobine planaire. Les bobines planaires des deux dispositifs juxtaposés, sont situées dans des plans perpendiculaires entre eux. Ce premier exemple de dispositif permet de mettre en œuvre une communication par couplage magnétique à proximité des deux bobines planaires. Ce dispositif présente cependant des inconvénients. En effet, le dispositif présente un encombrement important et un coût élevé liés à la présence des deux dispositifs juxtaposés.
Un deuxième exemple de dispositif comporte un module de communication relié par l'intermédiaire de commutateurs à deux bobines planaires situées dans des plans perpendiculaires entre eux. Chaque bobine planaire est reliée au module de communication par deux commutateurs qui permettent l'émission et la réception de données. Ce dispositif permet de mettre en œuvre une communication par couplage magnétique au niveau d'une bobine planaire lorsque cette dernière est reliée au module de communication. Ce dispositif permet d'utiliser la communication par couplage magnétique en deux zones uniquement de façon alternative. De plus, l'emploi de commutateurs engendre une division de la puissance fournie par le module de communication, qui s'accompagne d'une réduction de la portée du champ magnétique, qui ne sont pas suffisantes pour certaines fonctionnalités recherchées mettant en œuvre la communication par couplage magnétique.
La présente invention a pour objectif de remédier à tout ou partie des inconvénients de l'art antérieur, notamment ceux exposés ci-avant, en proposant un dispositif de communication simultanée par couplage magnétique en une première zone et en une deuxième zone distinctes l'une de l'autre.
A cet effet, il est proposé par la présente invention, un dispositif de communication par couplage magnétique comportant un module de communication relié à une première bobine planaire. Ladite première bobine est adaptée à former un champ magnétique dont les lignes de champ sont orthogonales au plan de ladite première bobine dans une première zone dudit plan.
Le dispositif comporte des moyens d'orienter le champ magnétique de telle sorte que les lignes de champ ne sont pas orthogonales au plan de ladite première bobine dans une deuxième zone dudit plan.
De telles dispositions permettent d'obtenir un dispositif permettant une communication par couplage magnétique dans une première zone et dans une deuxième zone. Ladite première zone comporte une zone de couverture permettant une communication associée à une bobine planaire d'un appareil située sensiblement parallèle à ladite première bobine planaire du dispositif et en vis-à-vis de ladite première bobine planaire. Ladite deuxième zone comporte une zone de couverture permettant une communication associée à une bobine planaire d'un appareil située sensiblement perpendiculairement à ladite première bobine planaire du dispositif.
On entend par communication par couplage magnétique, une communication par couplage magnétique en champ proche. Ce dispositif permet d'utiliser simultanément la communication par couplage magnétique en champ proche en deux zones distinctes en n'utilisant qu'un seul module de communication. Ces dispositions permettent de gagner en encombrement, en performance et en coût, par la suppression d'un deuxième module de communication et par la suppression de commutateurs, présents dans l'art antérieur. De plus, la réduction de l'encombrement du dispositif permet une intégration plus aisée du dispositif dans par exemple un véhicule automobile. Dans des modes particuliers de réalisation de l'invention, ledit dispositif peut comporter en outre l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles.
Dans des modes particuliers de réalisation de l'invention, le module de communication est adapté à fournir un signal de communication à une fréquence de communication prédéfinie. Le dispositif comporte un circuit résonant passif comportant une bobine au niveau de la deuxième zone. Ladite bobine est d'axe parallèle au plan de la première bobine.
La fréquence de communication prédéfinie est de l'ordre de 13,56 MHz dans le cas de la technologie NFC. De telles dispositions permettent d'amplifier le champ magnétique au niveau de la deuxième zone.
Dans des modes particuliers de réalisation de l'invention, ladite première bobine comporte des spires. L'écartement entre lesdites spires du côté de la deuxième zone est plus grand que l'écartement entre lesdites spires du côté de la première bobine opposé à la deuxième zone.
De telles dispositions permettent de réorienter le champ magnétique vers la deuxième zone sans ajouter de matériel supplémentaire et à moindre coût.
Dans des modes particuliers de réalisation de l'invention, le dispositif comporte du côté de ladite deuxième zone une deuxième bobine planaire directement connectée à ladite première bobine planaire. En d'autres termes, ladite deuxième bobine planaire est alimentée par le module de communication par l'intermédiaire de ladite première bobine.
Ladite deuxième bobine planaire comporte des spires. L'écartement entre lesdites spires de ladite deuxième bobine du côté de la deuxième zone, est plus grand que l'écartement entre lesdites spires de ladite première bobine du côté opposé à ladite deuxième zone.
De telles dispositions permettent de réorienter le champ magnétique vers la deuxième zone selon un autre moyen.
Dans des modes particuliers de réalisation de l'invention, l'écartement entre lesdites spires de ladite première bobine du côté de la deuxième zone, et/ou de ladite deuxième bobine au niveau de la deuxième zone, est au moins égal à trois fois l'écartement entre lesdites spires de la première bobine du côté opposé à ladite deuxième zone.
De telles dispositions permettent de diriger davantage le champ magnétique vers la deuxième zone.
Dans des modes particuliers de réalisation de l'invention, ledit dispositif comporte un support de ladite première bobine. Ledit support comporte un bobinage entourant ledit support. Ledit dispositif comporte un nombre de spires du côté de la deuxième zone plus grand qu'un nombre de spires du côté opposé à ladite deuxième zone. Ledit bobinage du support est situé en direction de la deuxième zone.
Le plus grand nombre de spires du côté de la deuxième zone permet d'orienter le champ magnétique vers ladite deuxième zone.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description suivante, donnée à titre d'exemple nullement limitatif, et faite en se référant aux figures 1 à 4 qui représentent :
- Figure 1 : une vue d'un exemple d'une première bobine planaire modifiée pour orienter le champ magnétique vers deux zones du dispositif,
- Figure 2 : une vue d'un exemple d'une deuxième bobine planaire directement connectée à une première bobine planaire,
- Figure 3 : une vue d'un autre exemple d'une première bobine planaire comportant un bobinage autour d'un support de la première bobine planaire,
- Figure 4 : une vue de l'exemple de la figure 1 comportant un circuit résonant passif qui comporte une bobine.
Dans ces figures, des références identiques d'une figure à une autre désignent des éléments identiques ou analogues. Pour des raisons de clarté, les éléments représentés ne sont pas à l'échelle, sauf mention contraire.
L'invention vise un dispositif de communication par couplage magnétique en champ proche.
On définit pour la suite de la description un repère orthogonal XYZ dans lequel le plan XZ correspond au plan dans lequel est disposée une première bobine 100 planaire adaptée à former un champ magnétique dont les lignes de champ sont orthogonales au plan de ladite première bobine 100 dans une première zone 10 dudit plan.
Un module de communication alimente électriquement la première bobine 100 planaire. Le dispositif objet de l'invention peut fonctionner avec un unique module de communication. La première bobine 100 planaire située dans un plan XZ, induit un champ magnétique dont les lignes de champ sont orthogonales au plan de ladite première bobine 00 dans une première zone 10 du plan XZ, ladite première zone 10 étant située à l'intérieur de la première bobine 100. La première zone 10 comporte une zone de couverture qui permet une communication associée à une bobine planaire d'un appareil située sensiblement parallèle au plan de ladite première bobine 100 planaire du dispositif et en vis-à-vis de ladite première bobine 100.
Le dispositif objet de l'invention comporte des moyens permettant d'orienter le champ magnétique de la première zone 10 en direction d'une deuxième zone 20 afin de mettre en œuvre dans la deuxième zone 20 une communication par couplage magnétique en champ proche. Lesdits moyens permettent que les lignes de champ ne soient pas orthogonales au plan de la première bobine 100 dans une deuxième zone 20. La deuxième zone 20 est située dans le plan à l'extérieur de la première bobine 100. La deuxième zone 20 comporte une zone de couverture permettant une communication associée au plan d'une bobine planaire d'un appareil située sensiblement perpendiculairement à ladite première bobine planaire du dispositif. Ainsi, l'appareil pourra mesurer un flux magnétique dans la deuxième zone 20. La communication par couplage magnétique est possible pour un appareil formant un angle maximal par rapport aux lignes de champ magnétique dans ladite deuxième zone 20 d'environ 45°. Pour y parvenir, différents dispositifs ont été développés.
La figure 1 représente un premier exemple non limitatif de réalisation d'un dispositif illustrant un premier moyen permettant d'orienter le champ magnétique du côté de la deuxième zone 20.
La première bobine 100 planaire comporte des spires. Pour orienter le champ magnétique du côté de la deuxième zone 20, les spires de la première bobine 100 planaire, du côté de la deuxième zone 20, présentent un écartement 21 plus grand que l'écartement 21 22 des spires de la première bobine 100 situées à l'opposé de la deuxième zone 20. L'écartement 21 des spires de la première bobine 100 planaire du côté de la deuxième zone 20 est de préférence au moins égal à trois fois l'écartement 21 22 des spires de la première bobine 100 opposées à la deuxième zone 20. Ce plus grand écartement 21 des spires du côté de la deuxième zone 20 permet d'orienter le champ magnétique généré par la première bobine 100 planaire du côté de la deuxième zone 20.
La figure 2 représente un deuxième exemple non limitatif de réalisation d'un dispositif illustrant un deuxième moyen permettant d'orienter le champ magnétique du côté de la deuxième zone 20.
Le dispositif de la figure 2 comporte une première bobine 100 planaire ainsi qu'une deuxième bobine 200 planaire. La première bobine 100 est située dans un plan XZ. Une source de communication alimente électriquement la première bobine 100. Le dispositif peut ne comporter qu'un module de communication. La deuxième bobine 200 est située du côté de la deuxième zone 20. La deuxième bobine 200 est directement reliée à la première bobine 100. En d'autres termes, la deuxième bobine 200 est alimentée par le module de communication par l'intermédiaire de la première bobine 100. Afin d'orienter le champ magnétique du côté de la deuxième zone 20, les spires de la deuxième bobine 200 du côté de la deuxième zone 20, présentent un écartement 21 plus grand que l'écartement 21 22 des spires de la première bobine 100 opposées à la deuxième zone 20. De même que dans l'exemple illustré en figure 1 , l'écartement 21 des spires de la deuxième bobine 200 du côté de la deuxième zone 20, est de préférence au moins égal à trois fois l'écartement 21 22 des spires de la première bobine 100 opposées à la deuxième zone 20.
La figure 3 illustre un troisième exemple non limitatif de réalisation d'un dispositif illustrant un troisième moyen permettant d'orienter le champ magnétique du côté de la deuxième zone 20.
Le dispositif de la figure 3 comporte un dispositif de communication par couplage magnétique en champ proche compatible avec la technologie NFC, qui comporte la première bobine 100 planaire. Le dispositif comporte un support 30 qui supporte la première bobine 100. Dans cet exemple de réalisation de l'invention, le support 30 est utilisé pour permettre d'orienter le champ magnétique de la première zone 10 en direction de la deuxième zone 20 afin de mettre en œuvre dans la deuxième zone 20 une communication par couplage magnétique. Le support 30 comporte un bobinage 31 entourant le support 30. Comme visible en figure 3, le bobinage 31 entoure le support 30 ainsi qu'une partie de la première bobine 100. Le bobinage 31 du support 30 de la figure 3 est présent sur une moitié du support 30. Plus précisément, la partie du support 30 qui comporte un bobinage 31 est la moitié du support 30 située du côté de la deuxième zone 20. Le bobinage 31 débute de préférence au niveau d'une partie centrale de la première bobine 00 planaire pour se terminer en direction de la deuxième zone 20. Ce bobinage 31 permet d'orienter le champ magnétique en direction de la deuxième zone 20. Ce dispositif permet d'atteindre une portée du champ magnétique selon l'axe Y d'environ 6 cm et selon l'axe Z, en direction de la deuxième zone 20, d'environ 4 cm.
Le dispositif illustré en figure 3 comporte également un dispositif de chargement électrique par induction tel que spécifié par le consortium WPC (Wireless Power Consortium), qui comporte des bobines 33. Dans cet exemple de réalisation, le support 30 comporte de la ferrite. Le support 30 en ferrite est utilisé dans le cadre du dispositif de chargement électrique par induction. Le support 30 en ferrite est donc avantageusement utilisé comme support du bobinage 31 servant à orienter le champ magnétique du côté de la deuxième zone 20 ainsi que dans le cadre du chargement électrique.
Comme visible en figure 3, le bobinage 31 est présent sur la moitié du support 30 en ferrite du côté de la deuxième zone 20.
Ce troisième exemple illustre un dispositif permettant de charger un appareil mobile au niveau de la première zone 10 et de simultanément communiquer avec un autre appareil mobile au niveau de la deuxième zone 20. De façon générale, afin d'amplifier le champ magnétique au niveau de la deuxième zone 20, le dispositif comporte du côté de la deuxième zone 20, un circuit résonant passif 32 comportant une bobine, comme illustré en figure 4. La bobine est agencée suivant un axe parallèle au plan de la première bobine 100. Le circuit résonant passif 32 est résonant à 13,56 MHz lorsque le dispositif de communication par couplage magnétique en champ proche est compatible avec la technologie NFC.
Dans un autre exemple de réalisation de l'invention, le circuit résonnant passif 32 comporte trois bobines situées au niveau de la deuxième zone 20, réparties le long de la deuxième zone 20, selon l'axe X.
La description ci-avant illustre clairement que par ses différentes caractéristiques et leurs avantages, la présente invention atteint les objectifs qu'elle s'était fixés. En particulier, la présente invention permet d'utiliser simultanément la communication par couplage magnétique en champ proche en deux zones distinctes d'un dispositif. Les plans des bobines des appareils placés à proximité des zones du dispositif objet de l'invention, sont sensiblement perpendiculaires entre eux.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Dispositif de communication par couplage magnétique comportant un module de communication relié à une première bobine (100) planaire, ladite première bobine (100) étant adaptée à former un champ magnétique dont les lignes de champ sont orthogonales au plan de ladite première bobine (100) dans une première zone (10) dudit plan, le dispositif comportant des moyens d'orienter le champ magnétique de telle sorte que les lignes de champ ne sont pas orthogonales au plan de ladite première bobine (100) dans une deuxième zone (20) dudit plan
ledit dispositif étant caractérisé en ce que. ladite première bobine (100) comporte des spires, l'écartement (21 ) entre lesdites spires du côté de la deuxième zone (20) est plus grand que l'écartement (2122) entre lesdites spires du côté de la première bobine (100) opposé à la deuxième zone (20).
2. Dispositif selon la revendication 1 , caractérisé en ce que le module de communication est adapté à fournir un signal de communication à une fréquence de communication prédéfinie, le dispositif comporte un circuit résonant passif (32) comportant une bobine au niveau de la deuxième zone (20), ladite bobine étant d'axe parallèle au plan de la première bobine (100).
3 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 2 comportant du côté de ladite deuxième zone (20) une deuxième bobine (200) planaire directement connectée à ladite première bobine (100) planaire.
4 Dispositif selon la revendication 3, dans lequel ladite deuxième bobine (200) planaire comporte des spires, l'écartement (21 ) entre lesdites spires de ladite deuxième bobine (200) du côté de la deuxième zone (20), est plus grand que l'écartement (2122) entre lesdites spires de ladite première bobine (100) du côté opposé à ladite deuxième zone (20).
5 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 à 4, dans lequel l'écartement (21 ) entre lesdites spires de ladite première bobine (100) du côté de la deuxième zone (20), et/ou de la deuxième bobine (200) du côté de ladite deuxième zone (20), est au moins égal à trois fois l'écartement (2122) entre lesdites spires du côté opposé à ladite deuxième zone (20).
6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, comportant un support (30) de la première bobine (100), ledit support (30) comporte un bobinage (31 ) entourant ledit support (30).
7. Dispositif selon la revendication 6, comportant un nombre de spires du côté de la deuxième zone (20) plus grand que le nombre de spires du côté opposé à ladite deuxième zone (20).
8 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 6 à 7, dans lequel ledit bobinage (31 ) du support (30) est situé en direction de la deuxième zone (20).
PCT/EP2015/001515 2014-07-31 2015-07-23 Dispositif de communication par couplage magnetique WO2016015847A1 (fr)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201580040726.0A CN106537408B (zh) 2014-07-31 2015-07-23 通过磁耦合的通信设备
US15/329,739 US9847815B2 (en) 2014-07-31 2015-07-23 Device for communication by magnetic coupling
KR1020177002459A KR102355538B1 (ko) 2014-07-31 2015-07-23 자기 결합에 의한 통신을 위한 디바이스

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1457409 2014-07-31
FR1457409A FR3024574B1 (fr) 2014-07-31 2014-07-31 Dispositif de communication par couplage magnetique

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2016015847A1 true WO2016015847A1 (fr) 2016-02-04

Family

ID=51932394

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2015/001515 WO2016015847A1 (fr) 2014-07-31 2015-07-23 Dispositif de communication par couplage magnetique

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9847815B2 (fr)
KR (1) KR102355538B1 (fr)
CN (1) CN106537408B (fr)
FR (1) FR3024574B1 (fr)
WO (1) WO2016015847A1 (fr)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10985465B2 (en) * 2015-08-19 2021-04-20 Nucurrent, Inc. Multi-mode wireless antenna configurations
US9941937B1 (en) * 2017-04-10 2018-04-10 Nxp B.V. Near-field electromagnetic induction (NFEMI) antenna
WO2023246606A1 (fr) * 2022-06-21 2023-12-28 维沃移动通信有限公司 Dispositif électronique

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020044102A1 (en) * 2000-08-04 2002-04-18 Mitsubishi Material Corporation Antenna
US20020080083A1 (en) * 2000-12-21 2002-06-27 Lear Corporation Remote access device having multiple inductive coil antenna
US20030076093A1 (en) * 2001-10-18 2003-04-24 Microchip Technology Incorporated Reducing orientation directivity and improving operating distance of magnetic sensor coils in a magnetic field
US20030122725A1 (en) * 2001-11-28 2003-07-03 Kiyokazu Ieda Antenna device
US20120025939A1 (en) * 2010-07-28 2012-02-02 Panasonic Corporation Antenna device and communication apparatus including the same
US20140152513A1 (en) * 2012-11-30 2014-06-05 Kabushiki Kaisha Tokai Rika Denki Seisakusho Vehicle antenna device

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11353616A (ja) * 1998-06-11 1999-12-24 Tdk Corp 薄膜磁気ヘッドおよびその製造方法
JP2001229512A (ja) * 2000-02-10 2001-08-24 Tdk Corp 薄膜磁気ヘッドおよびその製造方法
FR2836000B1 (fr) * 2002-02-13 2004-05-28 Harman Internat Moteur electrodynamique a bobine mobile notamment pour haut-parleur, haut-parleur et piece polaire adaptee
US6541065B1 (en) * 2002-05-02 2003-04-01 Headway Technologies, Inc. Thin-film magnetic head and method of manufacturing same
US20080095136A1 (en) * 2006-10-24 2008-04-24 Chung-Zin Liu Approach for QoS control on un-wanted service (e.g. VoIP or Multimedia) over wireless and wireless IP network
US9697938B2 (en) * 2014-01-17 2017-07-04 Marvell World Trade Ltd. Pseudo-8-shaped inductor

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020044102A1 (en) * 2000-08-04 2002-04-18 Mitsubishi Material Corporation Antenna
US20020080083A1 (en) * 2000-12-21 2002-06-27 Lear Corporation Remote access device having multiple inductive coil antenna
US20030076093A1 (en) * 2001-10-18 2003-04-24 Microchip Technology Incorporated Reducing orientation directivity and improving operating distance of magnetic sensor coils in a magnetic field
US20030122725A1 (en) * 2001-11-28 2003-07-03 Kiyokazu Ieda Antenna device
US20120025939A1 (en) * 2010-07-28 2012-02-02 Panasonic Corporation Antenna device and communication apparatus including the same
US20140152513A1 (en) * 2012-11-30 2014-06-05 Kabushiki Kaisha Tokai Rika Denki Seisakusho Vehicle antenna device

Also Published As

Publication number Publication date
FR3024574A1 (fr) 2016-02-05
FR3024574B1 (fr) 2017-10-27
US9847815B2 (en) 2017-12-19
KR20170036689A (ko) 2017-04-03
KR102355538B1 (ko) 2022-01-24
CN106537408B (zh) 2019-07-12
CN106537408A (zh) 2017-03-22
US20170214435A1 (en) 2017-07-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3317926B1 (fr) Ensemble de prise electrique
WO2016015847A1 (fr) Dispositif de communication par couplage magnetique
FR3062539A1 (fr) Etui pour telephone portable
FR2887665A1 (fr) Entite electronique a antenne magnetique
EP1043843A1 (fr) Récepteur de signaux portable à plusieurs antennes
WO2016015848A1 (fr) Dispositif de communication radiofrequence en champ proche avec un element portable embarque dans un vehicule automobile
EP3001696A2 (fr) Casque audio rechargeable sans contact
WO2019069009A1 (fr) Dispositif de communication en champ proche
FR2760132A1 (fr) Antenne alimentee par bobines cote a cote pour un poste radio portable
EP1559170B1 (fr) Lecteur ou emetteur et/ou recepteur equipe d'une antenne blindee
FR2969428A1 (fr) Commutateur electronique et appareil de communication incluant un tel commutateur
CA2937510C (fr) Dispositif de communication d'une cabine d'aeronef
EP1202467A1 (fr) Emetteur de signaux à commande impulsionnelle d'amplification
FR2806564A1 (fr) Telephone mobile avec connecteur multifonctions
EP2879234B1 (fr) Appareil électronique avec antenne radio repliée dans un boîtier
FR3082370A1 (fr) Dispositif de communication en champ proche a haute frequence et de rechargement par induction d’un appareil
FR3103977A1 (fr) Dispositif de communication en champ proche a haute frequence et de rechargement par induction d’un appareil electronique portable
FR2967536A1 (fr) Antenne compacte adaptable en impedance
EP1320199B1 (fr) Récepteur portable à faible dispersion
FR2969877A1 (fr) Dispositif de chiffrement hautement securise au moyen d'un telephone portable du commerce
FR3003388A1 (fr) Antenne filaire pour emission hf par un engin sous marin
EP0335771A1 (fr) Antenne pour dispositif d'imagerie par résonance magnétique nucléaire
EP3331097B1 (fr) Dispositif d'antenne
FR3049394A1 (fr) Objet portable et son antenne nfc
FR3137224A1 (fr) Dispositif communiquant pour véhicule automobile

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 15741733

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20177002459

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 15329739

Country of ref document: US

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 15741733

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1