天線設(shè)備和天線的配置方法
【專利摘要】本發(fā)明提出一種通信天線設(shè)備(D)，其車載在機(jī)動車輛中，用于與便攜設(shè)備的天線相通信，所述天線設(shè)備(D)包括：包括第一部分(A1)和第二部分(A2)的通信天線(A)，第一部分(A1)包括最大數(shù)量的初級繞組(E1MAX)，第二部分(A2)包括最大數(shù)量的次級繞組(E2MAX)，微控制器(10)被電連接到所述天線(A)，根據(jù)本發(fā)明，所述設(shè)備(D)還包括：使得能夠?qū)⒌谝徊糠趾?或第二部分連接到微控制器(10)的第一轉(zhuǎn)換裝置(M1)、使得能夠?qū)⒌谝徊糠值拇_定數(shù)量的初級繞組(E1i)連接到微控制器(10)的第二轉(zhuǎn)換裝置(M2)、以及使得能夠?qū)⒌诙糠值拇_定數(shù)量的次級繞組(E2j)連接到微控制器(10)的第三轉(zhuǎn)換裝置(M3)、所述第一、第二和第三轉(zhuǎn)換裝置的控制裝置(20)。
【專利說明】天線設(shè)備和天線的配置方法發(fā)明領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種天線設(shè)備和天線的配置方法。更具體地，本發(fā)明適用于機(jī)動車輛中車載的NFC(英語為“Near Field Communicat1n”)類型即“近場通信”類型的射頻(RF)天線。

【背景技術(shù)】
[0002]機(jī)動車輛中車載的NFC天線具有多種應(yīng)用:某些NFC天線被布置在車輛的車門中并構(gòu)成免提訪問車輛的設(shè)備的部分。這些NFC天線與諸如標(biāo)簽(badge)、鑰匙或便攜電話之類的便攜設(shè)備相通信，所述便攜設(shè)備還裝備有NFC通信裝置，其由車輛的用戶持有。這些NFC天線通過與便攜設(shè)備交換標(biāo)識符來允許認(rèn)證便攜設(shè)備，以便觸發(fā)車輛車門的解鎖/鎖定。
[0003]其它NFC天線位于車輛的載客空間中，并且例如被集成在例如是便攜電話的便攜設(shè)備的充電器中，其被布置在車輛載客空間內(nèi)部、例如位于車輛的儀表板上。NFC天線使得能夠在被安置在充電器上的便攜電話和車輛的與充電器相連的車載電子系統(tǒng)之間交換信息。自便攜電話的用戶簡檔下載或儀表板個性化、廣播臺預(yù)調(diào)于是可以通過車輛的車載系統(tǒng)實現(xiàn)。
[0004]NFC天線使得能夠在約為從Ocm直到1cm的短距離上進(jìn)行通信，Ocm也就是說便攜設(shè)備與包含NFC天線的接收器相接觸。根據(jù)車輛中車載的NFC天線與之相通信的位于便攜設(shè)備(標(biāo)簽或便攜電話)中的NFC天線的尺寸和根據(jù)將車輛中車載的NFC天線與便攜設(shè)備的NFC天線分隔開的通信距離，確定車輛中車載的NFC天線的特征、其尺寸、其阻抗(即其電感和其電阻)。
[0005]事實上，為了確保良好質(zhì)量的通信，根據(jù)車輛的NFC天線與之相通信的便攜設(shè)備的NFC天線的尺寸來校準(zhǔn)車輛的NFC天線的尺寸是重要的。理解的是，小尺寸的車輛NFC天線發(fā)射強(qiáng)的和本地化的電磁場。位于便攜設(shè)備中的較大NFC天線將難以探測或接收強(qiáng)的和本地化的該場。于是對于用戶有直到建立通信為止的等待時間和/或?qū)τ跀?shù)據(jù)交換的延長通信時間。
[0006]在應(yīng)當(dāng)配置NFC天線時出現(xiàn)了第一問題，即選擇其尺寸和其阻抗，以便NFC天線適合于與多個便攜裝置相通信，這些便攜裝置具有不同的NFC天線尺寸。這是當(dāng)NFC天線應(yīng)當(dāng)能夠不論是與標(biāo)簽、鑰匙還是與由用戶持有的便攜電話相通信以用于授權(quán)對車輛的訪問時的情況。在這些情況中，確保與這些不同類型便攜設(shè)備的相同通信質(zhì)量是不可能的。
[0007]同樣，根據(jù)車輛中車載的NFC天線與便攜設(shè)備的NFC天線之間的通信距離來選擇車輛中車載的NFC天線的阻抗。如果阻抗過高，那么產(chǎn)生便攜設(shè)備的NFC天線的不匹配，SP兩個NFC天線以相同頻率諧振以及通信受到干擾。該現(xiàn)象對于本領(lǐng)域技術(shù)人員是已知的并不將在此處更詳細(xì)描述。然而，通常希望大阻抗以便具有盡可能最大的車輛NFC天線輻射場，以及于是能夠盡可能最遠(yuǎn)地與便攜設(shè)備相通信。因此，在便攜設(shè)備與強(qiáng)阻抗的NFC天線非常接近時存在問題。這是這樣的情況，例如當(dāng)NFC天線具有其被配置的阻抗時，即阻抗被選擇用于探測距車輛某一距離上便攜設(shè)備的存在，以及用戶在與車輛的NFC天線相對的較短距離上呈現(xiàn)便攜設(shè)備，或?qū)⒈銛y設(shè)備安置在NFC天線位于其中的充電器上。
[0008]反之，如果NFC天線的阻抗被選擇用于確保在短距離上的良好通信，S卩如果阻抗值不太高，那么存在NFC天線不能超過該距離而進(jìn)行通信的風(fēng)險。這對用戶是不利的，因為他必須在車輛的緊鄰處以便進(jìn)行便攜設(shè)備的標(biāo)識。
[0009]在裝備有包括NFC天線的免提訪問設(shè)備和包括另一 NFC天線的便攜電話充電器的機(jī)動車輛中，因此有成本益處的是對于這兩種使用能夠設(shè)計同一 NFC天線，即使訪問設(shè)備的NFC天線被設(shè)計用于遠(yuǎn)程通信，并且便攜電話的充電器的NFC天線被設(shè)計用于當(dāng)便攜電話被安置在充電器上、即緊鄰NFC天線甚至與其接觸時的通信。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明的目的在于一種天線設(shè)備，其使得車輛中車載的NFC天線以優(yōu)化方式與便攜設(shè)備相通信，而無論位于該便攜設(shè)備中的NFC天線的尺寸如何以及無論將其與該天線分隔開的距離如何。
[0011]本發(fā)明提出一種通信天線設(shè)備，車載在機(jī)動車輛中，用于與便攜設(shè)備的天線相通信，所述天線設(shè)備包括:
[0012].包括至少兩個部分的通信天線，包括最大數(shù)量的初級繞組的第一部分，以及包括最大數(shù)量的次級繞組的第二部分，
[0013].被電連接到所述天線的微控制器，
[0014]根據(jù)本發(fā)明，所述天線設(shè)備還包括:
[0015].至少一個第一轉(zhuǎn)換裝置，其位于微控制器、第一部分和第二部分之間，以及使得所述第一部分和/或第二部分能夠連接到微控制器，
[0016].至少一個第二轉(zhuǎn)換裝置，其位于微控制器和所述第一部分的各個初級繞組之間，使得所述第一部分的確定數(shù)量的初級繞組能夠連接到微控制器，以及
[0017].至少一個第三轉(zhuǎn)換裝置，其位于微控制器和所述第二部分的各個次級繞組之間，使得所述第二部分的確定數(shù)量的次級繞組能夠連接到微控制器，
[0018].所述第一、第二和第三轉(zhuǎn)換裝置的控制裝置。
[0019]于是根據(jù)本發(fā)明，所述三個轉(zhuǎn)換裝置使得能夠在尺寸和阻抗上配置天線。
[0020]在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，所述第一轉(zhuǎn)換裝置包括位于天線的第一部分和所述微控制器之間的第一開關(guān)組件以及位于天線的第二部分和所述微控制器之間的第二開關(guān)組件，以便分別將所述第一部分和/或第二部分連接到微控制器。
[0021]并且更具體地，所述兩個開關(guān)組件被各自電連接到適配元件，以便將通信頻率適配于第一部分和第二部分。
[0022]所述適配元件例如為電容器。
[0023]合理地，所述第二轉(zhuǎn)換裝置和所述第三轉(zhuǎn)換裝置各自包括多個開關(guān)，各個開關(guān)位于所述微控制器和相應(yīng)地初級繞組和次級繞組之間，以便將所述初級繞組和/或所述次級繞組連接到微控制器。
[0024]本發(fā)明適用于NFC類型的近場通信天線。
[0025]本發(fā)明同樣涉及包括根據(jù)以上列舉的特征中之一的天線設(shè)備的免提訪問車輛的任何設(shè)備或便攜裝置的充電設(shè)備。
[0026]本發(fā)明涉及包括根據(jù)以上列舉特征中之一的天線設(shè)備的任何機(jī)動車輛。
[0027]本發(fā)明同樣提出一種通信天線的配置方法，其利用以上所述的天線設(shè)備，包括如下步驟:
[0028].步驟90:通過所述微控制器來確定要連接到所述微控制器的一個或多個天線部分，
[0029].步驟 100:
[0030]-通過第一轉(zhuǎn)換裝置和控制裝置，將在前一步驟期間確定的一個和/或多個天線部分連接到微控制器，
[0031]-通過第二轉(zhuǎn)換裝置和/或第三轉(zhuǎn)換裝置和控制裝置，將在前一步驟期間被連接的一個和/或多個天線部分的初始數(shù)量的繞組連接到微控制器，
[0032].步驟110:嘗試在天線和便攜設(shè)備的天線之間進(jìn)行通信，如果通信成功:
[0033]-步驟300:配置天線，
[0034]否則如果通信失敗，并且
[0035]-步驟120:如果繞組的數(shù)量小于繞組的最大數(shù)量，那么，
[0036].步驟130:使通過第二和第三轉(zhuǎn)換裝置以及控制裝置被連接到微控制器的繞組的數(shù)量遞增，并重復(fù)步驟110到130，
[0037]-否則，如果被連接到微控制器的繞組的數(shù)量等于初級和/或次級繞組的最大數(shù)量，那么:
[0038].以沒有被連接到微控制器的天線部分來重復(fù)步驟90到130，
[0039]-如果在步驟90期間，天線的所有部分均被連接，那么，
[0040].步驟200:配置方法結(jié)束。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0041]從隨后作為非限制性實施示例的、參照示意性附圖而進(jìn)行的描述，本發(fā)明的其它目的、特征和優(yōu)點將變得更加明顯，附圖中:
[0042].圖1表示出根據(jù)本發(fā)明的天線設(shè)備的示意圖，
[0043].圖2表示出根據(jù)本發(fā)明的天線設(shè)備的第一、第二、和第三轉(zhuǎn)換裝置的示意圖，
[0044].圖3表示出根據(jù)本發(fā)明的第一轉(zhuǎn)換裝置的實施例的示意圖，
[0045].圖4表示出根據(jù)本發(fā)明的第二或第三轉(zhuǎn)換裝置的實施例的示意圖，
[0046].圖5表示出根據(jù)本發(fā)明的天線配置方法的邏輯圖。

【具體實施方式】
[0047]圖1中表示出天線設(shè)備D，其包括NFC天線類型的近場通信天線A。所述天線設(shè)備D還包括被電連接到所述天線A的微控制器10。該天線設(shè)備D可以被布置在車輛的車門中和被集成于免提訪問車輛的設(shè)備，或其還可以被布置在位于載客空間中、例如在車輛的儀表板上的為便攜裝置充電的設(shè)備中，便攜裝置例如為便攜電話的類型。
[0048]天線A由多個部分組成，在該非限制性示例中，天線A包括兩個部分，第一部分Al和尺寸不同的、例如比第一部分Al小的第二部分A2。在圖1中，第一部分Al為矩形形式，其位于天線設(shè)備D的內(nèi)周緣上。該第一部分Al以矩形形式表示，但是其可以為六邊形、方形、橢圓形、圓形等形式。當(dāng)然，第一部分Al的形式取決于在天線設(shè)備D中給予天線A的地方。天線A的第一部分Al沿設(shè)備D的內(nèi)周緣包括為銅線(或通常被用于天線的任何其它導(dǎo)電材料)的多個初級繞組El1、El2、El1...。
[0049]在圖1中，天線A的第二部分A2位于天線設(shè)備D的中央，其通過第一轉(zhuǎn)換裝置Ml而被連至第一部分Al并由環(huán)路以及呈圓形形式且位于天線設(shè)備D的中心處的多個銅線次級繞組E2p E22、E21...構(gòu)成。該第二部件A2的實施例以及優(yōu)點已被描述于由 申請人:提交的專利申請(FR 1103107)中。以相似的方式，天線A的第二部分A2可以為矩形、橢圓形、方形、六邊形形式。
[0050]圖1中給出的第一部分Al和第二部分A2的圖示決非限制性。兩個部分A1、A2可以并排地位于天線設(shè)備D中，和/或可以呈不同的尺寸和/或圖案。
[0051]天線A還可以包括多于兩個的部分。
[0052]根據(jù)本發(fā)明，天線設(shè)備包括(參照圖1和2):
[0053].第一轉(zhuǎn)換裝置M1，其位于微控制器10、天線A的第一部分Al和第二部分A2之間，使得能夠?qū)⑻炀€A的第一部分Al和/或第二部分A2連接到微控制器10，
[0054].第二轉(zhuǎn)換裝置M2，其位于微控制器10和天線A的第一部分Al的各個初級繞組Elp El2, El1...之間，使得能夠?qū)⑻炀€A的所述第一部分Al的確定數(shù)量的初級繞組Eli連接到微控制器10，
[0055].第三轉(zhuǎn)換裝置M3，其位于微控制器10和天線A的第二部分A2的各個次級繞組E2p E22、E21...之間，使得能夠?qū)⑻炀€A的所述第二部分A2的確定數(shù)量的次級繞組Ε2』_連接到微控制器10，
[0056].所述第一、第二和第三轉(zhuǎn)換裝置的控制裝置20。
[0057]所述第一、第二和第三轉(zhuǎn)換裝置Ml M2、M3由控制裝置20操縱，所述控制裝置20可以被集成在微控制器10中(參照圖1和2)?？梢砸攒浖问匠尸F(xiàn)控制裝置20。
[0058]第一轉(zhuǎn)換裝置Ml包括兩個開關(guān)組件Sa1、Sa2 (參照圖3)。
[0059]所述第一開關(guān)組件Sai位于所述微控制器10和天線的第一部分Al之間。其包括位于微控制器10和天線Al的兩個端子之間的第一開關(guān)Kla和第二開關(guān)Klb，以及適配元件，例如被連到第二開關(guān)Klb和天線Al的電容器Cl。第一和第二開關(guān)Kla和Klb被電連接。適配元件Cl使得能夠根據(jù)天線的尺寸來適配其使用頻率。事實上，根據(jù)所選天線(Al、A2或Al和A2)的尺寸，通信頻率改變，因此需要根據(jù)所選的天線部分來適配該頻率并選擇適當(dāng)?shù)碾娙萜?。通過閉合第一開關(guān)組件Sai，即通過同時閉合第一和第二開關(guān)Kla和Klb，天線的第一部分Al被連接到微控制器10，即以電容Cl通電(閉合第二開關(guān)Klb)并且其于是可以接收來自微控制器10的信息(閉合第一開關(guān)Kla)。這些信息例如為要與位于便攜設(shè)備中的NFC天線交換的數(shù)據(jù)。
[0060]通過閉合第一開關(guān)組件Sai，天線的第一部分Al被連接到微控制器10并且是功能性的，因此其被激活。其可以向位于便攜設(shè)備中的NFC天線(未示出)發(fā)送數(shù)據(jù)。
[0061] 以相似的方式，第二開關(guān)組件Sa2位于微控制器10和天線的第二部分A2之間。其包括第三開關(guān)K2a和第四開關(guān)K2b，以及適配元件，即例如電容C2。第三和第四開關(guān)K2a和K2b被電連接。通過閉合第二開關(guān)組件Sa2，天線的第二部分A2以電容C2被連接到微控制器10(閉合第四開關(guān)K2b)并且其接收來自微控制器10的信息(閉合第三開關(guān)K2a)。
[0062]通過閉合第二開關(guān)組件SA2，天線的第二部分A2因此通電并是功能性的，其于是被激活。其可以向位于便攜設(shè)備中的NFC天線發(fā)送數(shù)據(jù)。
[0063]被包括在微控制器10中的轉(zhuǎn)換裝置的控制裝置20于是可以分別或同時閉合兩個開關(guān)組件Sai和SA2，并于是對有源天線A的尺寸進(jìn)行配置，天線A因此要么由第一 Al要么由第二部分A2要么由被連接在一起的第一和第二部分Al、A2的組合構(gòu)成。
[0064]因此第一轉(zhuǎn)換裝置Ml使得能夠確定天線A的尺寸。通過閉合/斷開構(gòu)成該第一轉(zhuǎn)換裝置Ml的兩個開關(guān)組件Sai和Sa2，控制裝置20通過將第一部分Al或者第二天線部分A2、或者組合的兩個部分連接到微控制器10來如此調(diào)整天線A的尺寸。如此連接的部分可以與便攜設(shè)備的NFC天線(圖1中未示出)交換信息。
[0065]一旦由于第一轉(zhuǎn)換裝置Ml而確定了天線A的尺寸，第二和第三轉(zhuǎn)換裝置M2、M3使得能夠通過將確定數(shù)量的繞組El,、E2j連接到微控制器10來調(diào)節(jié)天線A的阻抗。事實上，天線的阻抗除其它外尤其是該天線的銅線繞組數(shù)量的函數(shù)。
[0066]因此，如果天線A的第一部分Al被連接到微控制器10，則通過將該第一部分Al的確定數(shù)量的初級繞組Eli連接到微控制器10，第二轉(zhuǎn)換裝置M2 (參照圖4)使得能夠調(diào)節(jié)其阻抗。
[0067]為此，第二轉(zhuǎn)換裝置M2包括多個開關(guān)Sl1, Sl2,...Sli,...SImax，其各自位于微控制器10(更確切地在控制裝置20)和初級繞組El1, El2,...Eli,...EImax之間，即被連到天線A的第一部分Al的銅線?？刂蒲b置20操縱第二轉(zhuǎn)換裝置M2的各個開關(guān)Sl1,Sl2,...Sli,...SImax的斷開和閉合，并因此將確定數(shù)量的初級繞組連接到微控制器10，以便得到所述第一天線部分Al的希望的阻抗。
[0068]以相似的方式，第三轉(zhuǎn)換裝置M3 (未示出)調(diào)整天線A的第二部分A2的阻抗且為此包括多個開關(guān)S21; S22，...S2i;...S2MX，其各自位于微控制器10 (更確切地在控制裝置20)和第二部分A2的次級繞組Ε21； Ε22，...E2i；...E2mx之間。控制裝置20操縱第三轉(zhuǎn)換裝置M3的各個開關(guān)S21; S22，...S2i；...S2mx的斷開和閉合，以便將確定數(shù)量的次級繞組E21； E22，...E2i;...E2mx連接到微控制器10，以便得到所述第二天線部分A2的希望的阻抗。
[0069]因此，如果天線A的第二部分A2被連接到微控制器10，那么通過將多個次級繞組E2j連接到微控制器10，第三轉(zhuǎn)換裝置M3使得能夠調(diào)節(jié)其阻抗。
[0070]如此選擇的初級和次級繞組Eli和Ε2」的數(shù)量將物理存在于天線A的各個部分Al、A2上的銅線從一個繞組變化到最大數(shù)量的初級和次級繞組(分別為EImax和E2mx)。
[0071]根據(jù)以下描述的天線配置方法，所述第一、第二和第三轉(zhuǎn)換裝置M1、M2、M3由位于微控制器10中的控制裝置20操縱。
[0072]微控制器10管理在車輛的NFC天線和天線A以及其與之相通信的便攜設(shè)備(未示出)的NFC天線之間的通信。
[0073]作為非限制性的給出轉(zhuǎn)換裝置Ml、M2、M3以及開關(guān)Kla、Klb、K2a、K2b、Sl1,Sl2,...Sl1...SImax, S21； S22，...S2。..S2mx的表示，并且可以通過本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的任何等同轉(zhuǎn)換裝置來實現(xiàn)這些開關(guān)。
[0074]根據(jù)本發(fā)明的天線配置方法被圖示于圖5中。
[0075]在第一步驟90期間，微控制器10確定哪一個或哪些為要連接到微控制器10的天線部分?？梢砸攒浖姆绞綄崿F(xiàn)該步驟。
[0076]在步驟100期間，初始化天線A的配置。在我們的示例中，在默認(rèn)情況下通過第一轉(zhuǎn)換裝置Ml將第一天線部分Al連接到微控制器10來初始化所述方法。這是通過閉合第一開關(guān)組件Sai的控制裝置20實現(xiàn)的。然后，通過第二轉(zhuǎn)換裝置M2 (通過閉合適當(dāng)數(shù)量的開關(guān)Sl1, Sl2，...Sl1...SImax)，控制裝置20將小于所述第一部分Al的最大數(shù)量的初級繞組EImax的初始化數(shù)量的初級繞組Eli連接到微控制器10。在配置的初始化期間，首先選擇較大的天線部分(Al)是合理的，以便得到較大的輻射和探測位于車輛周圍的任何NFC天線。
[0077]在步驟110期間，在尺寸和阻抗上被如此初始配置的天線A接收微控制器10的消息，所述天線A將所述消息發(fā)送到便攜設(shè)備的天線。如果通信成功，即如果車輛的天線A接收到自便攜設(shè)備的天線返回的消息，(步驟110)，那么方法停止(步驟300)并且天線A被配置，即其尺寸和其阻抗已被選擇以便使得能夠與便攜設(shè)備的NFC天線相通信。
[0078]如果在兩個天線之間沒有通信或者如果該通信失敗(步驟110)和如果初級繞組Eli的數(shù)量小于第一部分Al的初級繞組的最大數(shù)量EImax (步驟120)，那么所述方法提出在步驟130期間，使被連接到微控制器10的初級繞組Eli的數(shù)量遞增，例如通過添加初級繞組Eli+1，，即通過第二轉(zhuǎn)換裝置M2閉合附加開關(guān)Sl1, Sl2,...Sl1...S1MX。然后，所述方法返回到步驟110并在用附加初級繞組Eli+1如此配置的天線A (即Al)與便攜設(shè)備的天線之間實現(xiàn)通信嘗試。所述方法于是重復(fù)步驟110到130，只要尚未建立通信和被連接到微控制器10 (通過閉合相關(guān)聯(lián)的開關(guān))的第一天線部分Al的初級繞組Eli的數(shù)量小于初級繞組的最大數(shù)量E Imax。
[0079]如果在步驟110處利用被連接到微控制器10的某個數(shù)量的初級繞組(例如Eli+1)而使通信成功了，那么所述方法停止(步驟300)并終止天線A的配置。
[0080]然而，在步驟120時，已達(dá)到第一天線部分Al的初級繞組的最大數(shù)量EImax,并且在前一步驟110中總是不能建立通信，那么所述方法回到步驟90，并且微控制器109確定哪一個或哪些是尚未連接到微控制器10的一個或多個天線部分。在我們的示例中，這涉及第二天線部分A2。
[0081]在步驟100期間，借助于第一轉(zhuǎn)換裝置Ml，控制裝置20對具有尚未被連接的一個或多個天線部分的天線A進(jìn)行配置，在這種情況下，在該示例中，天線A的第二部分A2因此被連接到微控制器10。為此，控制裝置20首先斷開第一開關(guān)組件SA1，以便從微控制器10斷開第一天線部分Al，然后閉合第二開關(guān)組件Sa，以便將第二天線部分A2連接到微控制器
10。接下來，借助于第三轉(zhuǎn)換裝置M3，通過閉合適當(dāng)數(shù)量的開關(guān)S21;S22，...S2p..S2mx，控制裝置20將天線的該第二部分A2的初始數(shù)量的次級繞組Ε2」連接到微控制器10。
[0082]因此，以第二天線部分A2和次級繞組Ε2」的數(shù)量來重復(fù)步驟110到130。
[0083]如果在多個次級繞組E2k的情況下使通信成功了(步驟110)，那么所述方法停止并終止天線A的配置(步驟300)。天線的尺寸和其阻抗于是被配置，天線準(zhǔn)備好用于與所確定的便攜設(shè)備進(jìn)行有效通信。
[0084]否則，只要通信失敗(步驟110)，并且次級繞組Ε2」的數(shù)量小于第二天線部分A2的次級繞組的最大數(shù)量E2mx(步驟120)，那么在步驟130期間，通過一個接一個地閉合開關(guān)S21；S22,...S21...S2mx，控制裝置20使被連接到微控制器10的次級繞組的數(shù)量遞增，且所述方法返回到步驟110以便試圖與便攜設(shè)備的天線進(jìn)行通信。
[0085]如果一旦達(dá)到天線的第二部分A2的次級繞組的最大數(shù)量E2mx時還不能實現(xiàn)通信，那么所述方法回到步驟90。如果天線A的第一 Al和第二部分A2尚未同時連接到微控制器10 (步驟90)，那么借助于第一轉(zhuǎn)換裝置M1，通過閉合兩個開關(guān)組件Sai和SA2，控制裝置20同時將兩個天線部分A1、A2連接到所述微控制器10(步驟100)。然后借助于第二和第三轉(zhuǎn)換裝置M2和M3，控制裝置20針對這些部分中的每一個而將初始數(shù)量的繞組El1、E2j連接到微控制器10。接下來對這兩個部分Al和A2同時重復(fù)步驟110到130，直到與便攜設(shè)備的天線建立了通信以及只要初級和次級繞組的數(shù)量(Eli, E2j)小于各個部分(Al，A2)各自的初級和次級繞組的最大數(shù)量(E1mx，E2mx)。
[0086]事實上，由相互連接的兩個部分Al和A2構(gòu)成的天線A的配置的技術(shù)特征與分別所取的兩個部分Al、A2不同。該第三配置(Al和A2)擁有不同的輻射場質(zhì)量，在這種情況下，發(fā)射的場比由分別所取的天線部分(Al，A2)發(fā)射的更加均勻，且可以使得能夠建立與便攜設(shè)備的通信，這是分別激活的兩個部分Al和A2不能實現(xiàn)的。
[0087]在步驟120中，如果對于各個天線部分(Al和A2)達(dá)到了初級和次級繞組的最大數(shù)量(E1mx，E2mx)，那么所述方法返回到步驟90。
[0088]在步驟90中，如果證實了所有配置(即在我們的示例中的三個配置，Al或A2分別地或同時已連接到微控制器10)各自具有最大數(shù)量的初級和/或次級繞組(Elmx，E2mx)，那么所述方法停止(步驟200)，并且不能配置天線A，即不可能找到允許其能夠與便攜設(shè)備的NFC天線相通信的尺寸和阻抗。
[0089]因此，根據(jù)本發(fā)明的配置方法在于:
[0090]-初始選擇通信天線A的尺寸和阻抗，
[0091]-在如此配置的通信天線和便攜設(shè)備的NFC天線之間進(jìn)行通信嘗試，
[0092]-更改所述通信天線的尺寸和阻抗，直到建立通信。
[0093]要注意到，即使三個天線配置(第一部分Al、第二部分A2以及處于同時的第一 Al和第二 A2部分)被接連測試以及各自具有繞組增量，但是天線的配置方法是非常快速的，且僅僅持續(xù)幾毫秒。事實上，為了在步驟110中驗證通信，對于天線A發(fā)送一毫秒的射頻信號和在隨后的幾毫秒內(nèi)等待響應(yīng)就足夠了。該類型的RF發(fā)送對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是已知的且被稱為“ping(聲脈沖)”。
[0094]當(dāng)然，本發(fā)明既不限于兩個天線部分Al、A2，也不限于三個轉(zhuǎn)換裝置Ml、M2、M3。天線設(shè)備D可以包括由多個部分Al...Ai構(gòu)成的天線，所述部分全部通過多個第一轉(zhuǎn)換裝置Ml...Mi彼此相連，各個部分具有其自身的轉(zhuǎn)換裝置，專用于將該部分的某一數(shù)量的繞組連接到微控制器10。
[0095]因此本發(fā)明使得能夠配置NFC類型的通信天線，以便其可以快速和有效地與便攜設(shè)備相通信，而無論將其與該設(shè)備分隔開的距離如何(當(dāng)然是在NFC通信限制之內(nèi))，并且無論位于該設(shè)備中的通信天線的尺寸如何。
[0096]而且，根據(jù)本發(fā)明的天線設(shè)備是不太昂貴的，其包括具有開關(guān)和轉(zhuǎn)換裝置的電路以及被集成在微控制器中的軟件(轉(zhuǎn)換裝置的控制裝置20)。
[0097]本發(fā)明還使得能夠在車輛上配置同一 NFC天線以用于不同的應(yīng)用，并因此使得能夠在車輛上使用一般天線，所述一般天線能夠與裝備了包括NFC天線的通信裝置的不同便攜電話相通信，所述NFC天線為市場上可得到的任何尺寸和任何特征(阻抗)，這還使得能夠減少研發(fā)和制造這種天線的成本。
[0098]本發(fā)明不限于NFC天線且適用于所有的射頻天線。
【權(quán)利要求】
1.一種通信天線設(shè)備(D)，車載在機(jī)動車輛中，用于與便攜設(shè)備的天線相通信，所述天線設(shè)備⑶包括: ?通信天線(A)，其包括至少兩個部分，包括最大數(shù)量的初級繞組(EImax)的第一部分(Al)和包括最大數(shù)量的次級繞組(E2mx)的第二部分(A2)， ?被電連接到所述天線㈧的微控制器(10)， 所述天線設(shè)備(D)的特征在于，其還包括: ?至少一個第一轉(zhuǎn)換裝置(M1)，其位于微控制器(10)、第一部分(Al)和第二部分(A2)之間，并且使得能夠?qū)⑺龅谝徊糠?Al)和/或第二部分(A2)連接到微控制器(10)， ?至少一個第二轉(zhuǎn)換裝置(M2)，其位于微控制器(10)和所述第一部分(Al)的各個初級繞組(Eli)之間，使得能夠?qū)⑺龅谝徊糠?Al)的確定數(shù)量的初級繞組(Eli)連接到微控制器(10)，以及 ?至少一個第三轉(zhuǎn)換裝置(M3)，其位于微控制器(10)和所述第二部分(A2)的各個次級繞組(E2P之間，使得能夠?qū)⑺龅诙糠?A2)的確定數(shù)量的次級繞組(E2P連接到微控制器(10)， ?所述第一、第二和第三轉(zhuǎn)換裝置(M1、M2、M3)的控制裝置(20)。
2.根據(jù)前一項權(quán)利要求所述的天線設(shè)備(D)，其特征在于，所述第一轉(zhuǎn)換裝置(Ml)包括位于第一天線部分(Al)和微控制器(10)之間的第一開關(guān)組件(Sai)以及位于第二天線部分(A2)和微控制器(1 0)之間的第二開關(guān)組件(Sa2)，以便分別將所述第一部分(Al)和/或第二部分(A2)連接到微控制器(10)。
3.根據(jù)前一項權(quán)利要求所述的天線設(shè)備(D)，其特征在于，所述兩個開關(guān)組件(SA1，SA2)被各自電連接到適配元件，以便將通信頻率適配于第一部分(Al)和第二部分(A2)。
4.根據(jù)前一項權(quán)利要求所述的天線設(shè)備(D)，其特征在于，所述適配元件為電容器(Cl, C2)。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的天線設(shè)備(D)，其特征在于，所述第二轉(zhuǎn)換裝置(M2)和所述第三轉(zhuǎn)換裝置(M3)各自包括多個開關(guān)(Sl1, Sl2,...Sli,,...SImax, S21；S22，...S2i；...S2MX)，各個開關(guān)位于微控制器(10)和相應(yīng)的初級繞組和次級繞組(El1,El2,...Eli,...EImaxW1, E22，...E2i；...E2祖)之間，以便將所述初級繞組和/或所述次級繞組(El1, El2,...Eli,...EImax, Ε21； Ε22，...E2i；...E2MX)連接到微控制器(10)。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的天線設(shè)備(D)，其特征在于，所述天線(A)為NFC類型的近場通信天線。
7.一種免提訪問車輛的設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備包括根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的天線設(shè)備⑶。
8.一種便攜裝置的充電設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備包括根據(jù)權(quán)利要求1到6中之一所述的天線設(shè)備⑶。
9.一種通信天線(A)的配置方法，所述方法利用根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的天線設(shè)備(D)，其特征在于，所述方法包括如下步驟: ?步驟90:通過微控制器(10)確定要連接到所述微控制器(10)的一個或多個天線部分(Al，A2)， ?步驟100:-通過第一轉(zhuǎn)換裝置(Ml)和控制裝置(20)，將在前一步驟期間所確定的天線(A)的一個和/或多個部分(Al，A2)連接到微控制器(10)， -通過第二轉(zhuǎn)換裝置(M2)和/或第三轉(zhuǎn)換裝置(M3)和控制裝置(20)，將在前一步驟期間被連接的天線㈧的一個和/或多個部分(A1，A2)的初始數(shù)量的繞組(Eli, E2P連接到微控制器(10)， ?步驟110:嘗試在天線(A)和便攜設(shè)備的天線之間進(jìn)行通信，如果通信成功: -步驟300:配置所述天線， 否則如果通信失敗，并且 -步驟120:如果繞組(El，E2j)的數(shù)量小于繞組的最大數(shù)量(E1mx，E2mx)，那么， ?步驟130:通過第二和第三轉(zhuǎn)換裝置(M2，M3)和控制裝置(20)，使被連接到微控制器(10)的繞組的數(shù)量遞增(Eli+1，E2j+1)，并重復(fù)步驟110到130， -否則，如果被連接到微控制器(10)的繞組(Eli+1，E2J+1)的數(shù)量等于初級和/或次級繞組的最大數(shù)量(E1mx，E2mx)，那么: ?以尚未連接到微控制器(10)的天線部分(A1，A2)來重復(fù)步驟90到130， ?如果在步驟90期間， 天線的所有部分均被連接，那么， ?步驟200:配置方法結(jié)束。
10.一種機(jī)動車輛，其包括根據(jù)權(quán)利要求1到8中任一項所述的天線設(shè)備(D)。
【文檔編號】H01Q1/32GK104081580SQ201280062028
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2012年12月12日 優(yōu)先權(quán)日:2011年12月13日
【發(fā)明者】S·凱斯勒, M·謝克, A·塔卡斯 申請人:法國大陸汽車公司, 大陸汽車有限公司