機動車輛中車載的用于與便攜式元件進行近場射頻通信的設(shè)備制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)提出了一種與便攜式元件的近場射頻通信設(shè)備（D’），所述設(shè)備包括：·至少一個近場通信主天線（A0），其具有預定的通信頻率（Fc），·電連接到所述主天線的微控制器（30’），其包括所述主天線的電流供電源以及通過所述主天線所接收的數(shù)據(jù)的接收單元（20’）。根據(jù)本發(fā)明專利技術(shù)，所述通信設(shè)備還包括：·至少一個無源中繼天線（A1…A8）：?與所述主天線并置，?具有的中繼頻率（F1…F8）被包括在預定通信頻率（Fc）周圍且不同于通信頻率（Fc）的值的范圍中，?電連接到數(shù)據(jù)接收單元，以及·中繼頻率調(diào)節(jié)裝置（C4）。根據(jù)本發(fā)明專利技術(shù)的通信設(shè)備使得能夠擴大通信設(shè)備的近場通信表面。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術(shù)】
本專利技術(shù)涉及機動車輛中車載的用于與便攜式元件的近場射頻通信的設(shè)備。近場射頻通信（或NFC“NearFieldCommunication（近場通信）”）是指其頻率位于13.56MHz周圍的通信。
技術(shù)介紹
現(xiàn)今，越來越多的機動車輛配備有NFC技術(shù)。該NFC技術(shù)使得能夠在短距離上并且因此以安全的方式、例如與免提訪問標記或與便攜式電話通信。當所述NFC技術(shù)被集成到免提訪問系統(tǒng)時，所述技術(shù)使得能夠標識所述標記或所述電話，作為與所述車輛相配對的。一旦實現(xiàn)了該認證，車輛的門窗被自動解鎖，而無需用戶在車門上的手動動作。所述技術(shù)還可以被集成到車輛中車載的感應(yīng)充電設(shè)備。在該情況下，當便攜式電話被置于感應(yīng)充電設(shè)備的充電表面上并且被充電時，在所述電話和車輛電子系統(tǒng)之間可以實現(xiàn)通信。該通信除了別的之外尤其使得能夠?qū)崿F(xiàn)音頻文件的下載，例如下載向車輛的多媒體系統(tǒng)。NFC通信設(shè)備以與發(fā)射接收電子電路相關(guān)聯(lián)的NFC平面天線的形式呈現(xiàn)。在該NFC天線（稱為主天線）和集成在便攜式元件中的NFC天線（稱為副天線）之間的數(shù)據(jù)通信的質(zhì)量和效率主要取決于：·兩個天線相對于彼此的定位，對于有效通信的最優(yōu)定位是這樣的定位：其中這兩個天線（主和副）在彼此之間定中心，并且平行，這允許最大的耦合，·天線相對于彼此的大小，在這兩個天線（主和副）具有基本上相同大小的時候獲得最有效的NFC通信。然而，副天線的大小根據(jù)便攜式元件的類型（免提訪問標記、便攜式電話等等）而變化。此外，對于相同類型的便攜式元件，例如便攜式電話，副天線的大小同樣可能從一個便攜式電話到另一個而顯著變化。因此難以獲得對于混同的所有類型的便攜式元件（即混同的所有類型的副天線）的最大NFC通信質(zhì)量和效率。現(xiàn)有技術(shù)的NFC通信設(shè)備D在圖1中被圖示。主天線A0被布置在支承件10中，例如在感應(yīng)充電設(shè)備中，或在對車輛的免提訪問NFC讀取器中。主天線A0以設(shè)備的中心O為中心，其電氣連接到NFC數(shù)據(jù)發(fā)射/接收電子電路20，所述NFC數(shù)據(jù)發(fā)射/接收電子電路20本身電連接到車輛上車載的電子管理單元O（其例如為BCM（或英語為“BodyControlModule（主體控制模塊）”）類型的）或電連接到微控制器30。在圖2上圖示了從所述主天線A0發(fā)出的、沿著支承件10的Z軸（垂直于支承件10的軸）以及沿著支承件10的縱軸X（或橫軸Y）并且在所述支承件10的一半長度1/2LS上的近場通信電磁場B。清楚得出電磁場B的最大強度可在主天線的中心O處得到，并且電磁場B的強度在遠離主天線A0的中心O時較小。因此當便攜式元件（在圖1上未表示）被置于支承件10上時，它只在便攜式元件中存在的所述副天線以主天線A0（即磁場B具有最大強度處）為中心的情況下接收到最優(yōu)的近場通信。如果副天線相對于主天線A0（也就是說相對于中心O）處于偏心；或如果例如所述副天線具有比所述主天線A0更大的大小，則NFC通信的質(zhì)量和效率降級。近場通信區(qū)因此受約束。為了補救該問題，現(xiàn)有技術(shù)中已知的是在通信設(shè)備D中布置多個可調(diào)主天線，其各自連到一個或多個開關(guān)。當便攜式元件被置于支承件10的充電表面上時，于是僅僅處于與副天線最對準的主天線A0經(jīng)由與其相關(guān)聯(lián)的開關(guān)而被激活。這些可調(diào)主天線A0還包括其大小的調(diào)節(jié)裝置，例如用于選擇構(gòu)成它們的線圈的銅線的精確繞組數(shù)目的裝置。這些調(diào)節(jié)裝置使得能夠根據(jù)副天線的大小而適配主天線的大小。因此，通過利用開關(guān)和大小調(diào)節(jié)裝置（其可以是其它開關(guān)），主天線的定位和大小可以被適配以便確保與便攜式元件的副天線的最優(yōu)的通信質(zhì)量和效率，并且近場通信區(qū)得以擴大。然而，現(xiàn)有技術(shù)的該解決方案非常昂貴，因為其需要多個有源（即通過電流供電）主天線和多個開關(guān)。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)提出了一種與便攜式元件的近場通信設(shè)備，其不太昂貴，使得能夠確保與副天線的最優(yōu)的NFC通信效率和質(zhì)量，而無論所述副天線的大小如何并且無論其與主天線相對的定位如何。本專利技術(shù)提出了一種與便攜式元件的近場射頻通信設(shè)備，所述設(shè)備包括：·至少一個近場通信主天線，其具有預定的通信頻率，·電連接到所述主天線的微控制器，其包括所述主天線的電流供電源以及由所述主天線接收的數(shù)據(jù)的接收單元，本專利技術(shù)提出了所述通信設(shè)備還包括：·至少一個無源中繼天線：-其與所述主天線并置，-具有的中繼頻率被包括在預定通信頻率周圍且不同于通信頻率的值的范圍中，-電連接到數(shù)據(jù)接收單元，以及·中繼頻率調(diào)節(jié)裝置。因此，所述無源中繼天線使得能夠回收由所述主天線發(fā)射的電磁場的一部分并且進而在便攜式元件的方向上生成電磁場。所述無源中繼天線具有較小的成本，因為其不通過電流被供電，不需要開關(guān)，也不需要所述開關(guān)的控制裝置。其在此處涉及銅線的繞組線圈。在優(yōu)選的實施例中，所述至少一個無源中繼天線具有與所述主天線的尺寸基本上相同的尺寸。在第二實施例中，所述通信設(shè)備包括在主天線周圍并置的多個無源中繼天線。并且無源中繼天線的中繼頻率彼此不同。合理地，所述至少一個無源中繼天線經(jīng)由主天線而電連接到數(shù)據(jù)接收單元。有利地，所述通信設(shè)備包括偶數(shù)數(shù)目的無源中繼天線，并且·所述主天線定義中心，并且被在所述中心處相交的縱軸和橫軸穿過，并且·所述無源中繼天線關(guān)于所述兩個軸對稱地分布在主天線周圍，并且·中繼頻率關(guān)于所述兩個軸對稱地被賦予所述中繼天線。優(yōu)選地，中繼頻率的值被包括在通信頻率的-10%到+10%之間。所述設(shè)備包括通信表面，主天線和所述至少一個無源中繼天線的總表面至少基本上等于所述通信表面。本專利技術(shù)還涉及包括根據(jù)以上闡明的特征中任一個的通信設(shè)備的機動車輛的任何門把手，并且還涉及被車載在機動車輛中的、包括根據(jù)以上闡明的特征中任一個的通信設(shè)備的任何感應(yīng)充電設(shè)備。最后，本專利技術(shù)適用于包括根據(jù)以上闡明的特征中任一個的通信設(shè)備的任何機動車輛。附圖說明在閱讀隨后的描述并且在參閱附圖時，本專利技術(shù)的其它特征和優(yōu)點將顯現(xiàn)，在所述附圖中：-圖1示意性地表示了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的近場通信設(shè)備D的俯視圖，-圖2根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)而表示了在圖1的設(shè)備的半表面上、沿著Z軸的近場通信場，-圖3示意性地表示了根據(jù)本專利技術(shù)的近場通信設(shè)備D’的第一實施例的俯視圖，-圖4根據(jù)本專利技術(shù)表示了在圖3的設(shè)備的半表面上、沿著Z軸的近場通信場，-圖5示意性地表示了根據(jù)圖3的通信設(shè)備的側(cè)視圖，-圖6示意性地表示了根據(jù)本專利技術(shù)的通信設(shè)備D”的第二實施例，-圖7示意性地表示了根據(jù)本專利技術(shù)的通信設(shè)備D’的無源中繼天線A4。具體實施方式本專利技術(shù)提出了一種諸如在圖3中所圖示的近場射頻通信設(shè)備D’。所述通信設(shè)備D’具有矩形的通信表面S。通信設(shè)備D’包括主天線A0，所述主天線A0為中心為O的近場射頻通信天線類型，被在中心O處相交的縱軸X和橫軸Y穿過。所述主天線A0具有沿著縱軸的長度L和沿著橫軸Y的寬度I。與主天線A0并置的是至少一個無源中繼天線。以純解釋性的目的，在圖3上，多個無源中繼天線A1、A2、A3、A4、A5、A6、A7、A8與主天線A0并置。每個無源中繼天線A1…A8被連接到NFC數(shù)據(jù)發(fā)射/接收電子電路20’，所述NFC數(shù)據(jù)發(fā)射/接收電子電路20’本身電連接到車載在車輛上的電子管理單元（例如為BCM（或英語為“BodyControlModule（主體控制模塊）”）類型的）或者電連接到微控制器30’。無源中繼天線A1…A8可以要么直接連接到本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種與便攜式元件的近場射頻通信設(shè)備（D’），所述設(shè)備包括：·至少一個近場通信主天線（A0），其具有預定的通信頻率（Fc），·電連接到所述主天線（A0）的微控制器（30’），其包括所述主天線（A0）的電流供電源以及通過所述主天線（A0）所接收的數(shù)據(jù)的接收單元（20’），所述通信設(shè)備（D’）的特征在于其此外包括：·至少兩個無源中繼天線（A1…A8），其各自具有與主天線（A0）的尺寸基本上相同的尺寸：?位于主天線（A0）的每一側(cè)并且與所述主天線（A0）并置，?具有的中繼頻率（F1…F8）各自被包括在預定通信頻率（Fc）周圍且不同于預定通信頻率（Fc）的值的范圍中，?電連接到數(shù)據(jù)接收單元（20’），以及·中繼頻率調(diào)節(jié)裝置（C4）。

【技術(shù)特征摘要】
【國外來華專利技術(shù)】2014.07.31 FR 14574241.一種與便攜式元件的近場射頻通信設(shè)備（D’），所述設(shè)備包括：·至少一個近場通信主天線（A0），其具有預定的通信頻率（Fc），·電連接到所述主天線（A0）的微控制器（30’），其包括所述主天線（A0）的電流供電源以及通過所述主天線（A0）所接收的數(shù)據(jù)的接收單元（20’），所述通信設(shè)備（D’）的特征在于其此外包括：·至少兩個無源中繼天線（A1…A8），其各自具有與主天線（A0）的尺寸基本上相同的尺寸：-位于主天線（A0）的每一側(cè)并且與所述主天線（A0）并置，-具有的中繼頻率（F1…F8）各自被包括在預定通信頻率（Fc）周圍且不同于預定通信頻率（Fc）的值的范圍中，-電連接到數(shù)據(jù)接收單元（20’），以及·中繼頻率調(diào)節(jié)裝置（C4）。2.根據(jù)前項權(quán)利要求所述的通信設(shè)備（D’），其特征在于所述通信設(shè)備包括并置在主天線（A0）周圍的多個無源中繼天線（A1…A8）。3.根據(jù)前項權(quán)利要求所述的通信設(shè)備（D’），其特征在于無源中繼天線（A1…A8）的中繼頻率（F1…F8）彼此不同。4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的通信設(shè)備（D’），其特征在于所...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：M謝赫，G維尼奧，
申請(專利權(quán))人：法國大陸汽車公司，大陸汽車有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：法國;FR