EP1969731A1 - Procede et systeme de communication basse frequence - Google Patents

Procede et systeme de communication basse frequence

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EP1969731A1
EP1969731A1 EP06847108A EP06847108A EP1969731A1 EP 1969731 A1 EP1969731 A1 EP 1969731A1 EP 06847108 A EP06847108 A EP 06847108A EP 06847108 A EP06847108 A EP 06847108A EP 1969731 A1 EP1969731 A1 EP 1969731A1
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EP
European Patent Office
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control signal
signal
transmission
control
communication
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Withdrawn
Application number
EP06847108A
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German (de)
English (en)
Inventor
Michael Notarianni
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Valeo Comfort and Driving Assistance SAS
Original Assignee
Valeo Securite Habitacle SAS
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Publication date
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Publication of EP1969731A1 publication Critical patent/EP1969731A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • 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
    • 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
    • G06K7/0008—General problems related to the reading of electronic memory record carriers, independent of its reading method, e.g. power transfer
    • G—PHYSICS
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    • 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
    • G06K7/10158—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 methods and means used by the interrogation device for reliably powering the wireless record carriers using an electromagnetic interrogation field
    • G06K7/10178—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 methods and means used by the interrogation device for reliably powering the wireless record carriers using an electromagnetic interrogation field including auxiliary means for focusing, repeating or boosting the electromagnetic interrogation field

Definitions

  • the present invention relates to a method of communication Low Frequency (BF). It also relates to a low frequency communication system implementing this method.
  • BF Low Frequency
  • This method is aimed in particular at reducing a noise level of a communication chain comprising a transmission from a transmitter to a receiver of a control signal intended to control a device arranged at the receiver or a device arranged downstream. of the receiver.
  • the invention applies more specifically to the field of the automobile and communication chains in a vehicle.
  • the systems concerned by the invention mention may be made of hands-free access systems, magnetic coverage systems, transponders and systems using emissions from resonant systems.
  • the transmitters in order to be able to generate a low frequency coverage (LF) around or inside a vehicle from one or more tuned LF antennas, the transmitters must work with a variable duty cycle control signal centered around the resonance frequency of the antenna in question.
  • the transmission chain BF filters this control signal, with a bandpass filter, so as to extract the fundamental harmonic and generate a current necessary for the creation of a magnetic field.
  • the harmonics / emission are more or less filtered.
  • an asymmetric control signal associated with a wide bandwidth will allow undesirable harmonics and therefore noise to pass.
  • An object of the invention is thus to propose a method of communication between a control device and an operator device, making it possible to reduce the number of harmonics on transmission, and thus to reduce the noise level in transmission whatever the duty cycle of the control signal.
  • Another object of the invention is to reduce the richness of the transmission signal and thus the noise level in emission.
  • the invention aims to provide a method that is very quick to implement and low cost.
  • the invention proposes a method of reducing the noise level in transmission without major modification of the communication chain.
  • the method according to the invention is very useful because it makes it possible to reduce the emission noise level of a control signal within a communication chain by the use of a symmetrical signal as a control signal.
  • control device here means any device intended to generate and transmit one or more control signals intended to be received and operated by equipment.
  • operator device any device provided to perform one or more operations or actions, whatever the nature, in response to the receipt of one or more control signals.
  • the method according to the invention noise reduction is achieved without the implementation of expensive systems.
  • the method according to the invention is compatible with the majority of existing systems and can be implemented very quickly.
  • the method according to the invention allows a more efficient control of a device within a transmission chain, thanks to the generation of a symmetrical signal, which after adequate treatment is less noisy and therefore more effective.
  • the treatment performed is fast and easy to implement.
  • control signal may be a variable duty cycle signal. This makes it possible not to be limited to a signal of fixed duty cycle and to broaden the field of application of the method according to the invention.
  • control signal may be a frequency signal centered around the resonance frequency of a device or a resonant system in transmission or reception.
  • the resonant system or device may in particular comprise one or more resonant antennas.
  • the transmitters In the particular example of generating a BF coverage around or within a vehicle from one or more tuned BF antennas, the transmitters must work with a variable duty cycle control signal centered around the resonant frequency of the antenna or antennas.
  • the utility of the method according to the invention is understood to mean that the control signal is centered around a resonance frequency.
  • the resonant device may also include a transponder.
  • the filtering step may comprise a filtering of the control signal by at least one band-pass filter.
  • This bandpass filtering can be done to "purify" the signal by canceling some of its unwanted components.
  • the signal filtering can in particular be performed by an RLC band pass filter.
  • the filtering step may comprise a cancellation of at least one harmonic of even rank of the control signal.
  • the filtering may comprise a cancellation of certain undesirable harmonics of the control signal. This reduces the noise level of the signal.
  • These harmonics can be harmonics of even rank but also at least one harmonic that is not in the bandwidth of the filter.
  • the filtering may comprise a cancellation of harmonics of rank k:
  • the filtering step includes an extraction of the fundamental harmonic of the control signal.
  • the fundamental harmonic of the control signal includes the useful information. It is important to be able to extract it in order to exploit it.
  • the extraction may be accompanied by at least one of the operations mentioned above.
  • the communication chain can be a low frequency communication chain.
  • the method according to the invention can therefore be implemented with low frequency signals.
  • the transmission channel may comprise at least one transmitting antenna of the control signal or of any other signal generated as a function of the control signal.
  • the transmission channel can call on a communication by waves.
  • the control signal can then be sent from at least one transmitter to a receiver through one or more antennas, in order to trigger an operation at the receiver.
  • the control signal can be used to control the sending from at least one transmitter to a receiver, by means of one or more transmit and receive antennas, of any signal generated as a function of the signal of ordered.
  • the control signal may advantageously make it possible to symmetrically control at least two transmission drivers. These drivers can control signal transmissions, for example, on two antennas or on two transmitters to at least one receiver corresponding to these transmitters.
  • control signal can be of any type, and in particular a slot type signal.
  • a communication system from a control device to a receiver device comprising:
  • the generating means is arranged to generate a symmetrical control signal, and in that it further comprises filtering means of said generated control signal, upstream of the transmitting means.
  • the filtering means may comprise an RLC band pass filter comprising one or more resistive, inductive and capacitive elements.
  • the bandpass filter may be of any order and may be selected as needed.
  • FIG. 1 shows an example of a communication system according to the invention
  • FIG. 1 An example of a communication chain 10 according to the invention is shown in FIG. 1.
  • a signal generator 11 is schematically represented. control device, a bandpass filter 12, a complementary device 13, a transmitting antenna 14, and a receiver 15.
  • the transmitters 16 To generate a BF coverage around or inside a vehicle from one or more tuned BF antennas 14, the transmitters 16 must work with a variable duty ratio control signal centered around the resonance frequency of the transmitter. antenna 14 and generated by the generator 11.
  • the transmission chain BF 16 then filters this control signal by means of a bandpass filter 12, so as to extract the fundamental harmonic and generate a current necessary for the creation of a magnetic field by means of a complementary device 13, for example.
  • the control signal used is a symmetrical signal according to the method according to the invention.
  • the symmetrical signal therefore has fewer harmonics at the output of the bandpass filter.
  • the invention is not limited to the example just described above.
  • the scope of the method is very broad and encompasses all communication chains comprising triggering an operation by using at least one control signal.

Abstract

Procédé de communication entre un dispositif de commande et un dispositif opérateur, comprenant une, génération d'un signal de commande, et une émission de ce signal de commande, caractérisé en ce que le signal de commande est généré sous la forme d'un signal symétrique à rapport cyclique variable et est ensuite filtré par la chaîne d'émission. Ce procédé vise en particulier la diminution d'un niveau de bruit d'une chaîne de communication comprenant une émission depuis un émetteur vers un récepteur d'un signal de commande destiné à commander un dispositif disposé au niveau du récepteur ou un dispositif disposé en aval du récepteur.

Description

« Procédé et système de communication Basse Fréquence »
La présente invention concerne un procédé de communication Basse Fréquence (BF). Elle vise également un système de communication Basse Fréquence mettant en oeuvre ce procédé.
Ce procédé vise en particulier la diminution d'un niveau de bruit d'une chaîne de communication comprenant une émission depuis un émetteur vers un récepteur d'un signal de commande destiné à commander un dispositif disposé au niveau du récepteur ou un dispositif disposé en aval du récepteur.
L'invention s'applique plus précisément au domaine de l'automobile et des chaînes de communication dans un véhicule. Parmi les systèmes concernés par l'invention, on peut citer les systèmes d'accès mains libres, les systèmes de couverture magnétique, les transpondeurs et les systèmes faisant appel à des émissions à partir de systèmes résonants.
Actuellement, pour pouvoir générer une couverture basse fréquence (BF) autour ou à l'intérieur d'un véhicule à partir d'une ou plusieurs antennes BF accordées, les émetteurs doivent travailler avec un signal de commande à rapport cyclique variable centré autour de la fréquence de résonance de l'antenne en question. La chaîne d'émission BF filtre ce signal de commande, avec un filtre passe-bande, de manière à en extraire l'harmonique fondamentale et générer un courant nécessaire à la création d'un champ magnétique.
En fonction de la bande passante du filtre passe bande utilisé et du type de signal de commande, les harmoniques/ à l'émission, sont plus ou moins filtrées. Dans un cas défavorable, un signal de commande asymétrique associé à une bande passante large laissera passer des harmoniques indésirables et donc du bruit.
Un objectif de l'invention est ainsi de proposer un procédé de communication entre un dispositif de commande et un dispositif opérateur, permettant de diminuer le nombre d'harmoniques à l'émission, et donc de diminuer le niveau de bruit en émission quel que soit le rapport cyclique du signal de commande. Un autre objectif de l'invention est de diminuer la richesse du signal d'émission et donc du niveau de bruit en émission.
De plus, l'invention a pour but de proposer un procédé qui soit très rapide à mettre en place et de faible coût. Enfin, l'invention propose un procédé de diminution du niveau de bruit en émission sans modification capitale de la chaîne de communication.
Il est ainsi proposé un procédé de communication entre un dispositif de commande et un dispositif opérateur, comprenant une génération d'un signal de commande, et une émission de ce signal de commande, caractérisé en ce que le signal de commande est généré sous la forme d'un signal symétrique et est ensuite filtré avant son émission.
Le procédé selon l'invention est très utile car il permet de diminuer le niveau de bruit en émission d'un signal de commande au sein d'une chaîne de communication par l'utilisation d'un signal symétrique comme signal de commande.
On entend ici par dispositif de commande tout dispositif prévu pour générer et émettre un ou plusieurs signaux de commande destiné à être reçu et exploité par des équipements. On entend ici par dispositif opérateur tout dispositif prévu pour effectuer une ou plusieurs opérations ou actions, quelle qu'en soit la nature, en réponse à la réception d'un ou plusieurs signaux de commande.
De plus, grâce au procédé selon l'invention la diminution de bruit est réalisée sans la mise en place de systèmes coûteux. En effet, le procédé selon l'invention est compatible avec la majorité des systèmes existants et peut être mise en place très rapidement.
Le procédé selon l'invention permet une commande plus efficace d'un dispositif au sein d'une chaîne de transmission, grâce à la génération d'un signal symétrique, qui après traitement adéquat est moins bruité et donc plus efficace. De plus, le traitement effectué est rapide et facile à mettre en oeuvre.
Avantageusement, le signal de commande peut être un signal à rapport cyclique variable. Ceci permet de ne pas se limiter à un signal de rapport cyclique fixe et d'élargir le domaine d'application du procédé selon l'invention.
Dans une version avantageuse de l'invention, le signal de commande peut être un signal de fréquence centré autour de la fréquence de résonance d'un dispositif ou d'un système résonant en émission ou en réception. Le système ou le dispositif résonant peut en particulier comprendre une ou plusieurs antennes résonantes.
Dans l'exemple particulier de la génération d'une couverture BF autour ou à l'intérieur d'un véhicule à partir d'une ou plusieurs antennes BF accordées, les émetteurs doivent travailler avec un signal de commande à rapport cyclique variable centré autour de la fréquence de résonance de la ou les antennes. On comprend alors l'utilité, pour ie procédé selon l'invention, que le signal de commande soit centré autour d'une fréquence de résonance. Le dispositif résonant peut aussi comprendre un transpondeur.
De façon avantageuse, l'étape de filtrage peut comprendre un filtrage du signal de commande par au moins un filtre passe-bande. Ce filtrage passe bande peut être réalisé pour « purifier » le signal en annulant certaines de ses composantes indésirables. Le filtrage du signal peut, en particulier, être réalisé par un filtre passe bande RLC.
Suivant une particularité avantageuse du procédé selon l'invention, l'étape de filtrage peut comprendre une annulation d'au moins une harmonique de rang paire du signal de commande. En effet, le filtrage peut comprendre une annulation de certaines harmoniques indésirables du signal de commande. Ceci permet de diminuer le niveau de bruit du signal. Ces harmoniques peuvent êtres des harmoniques de rang paire mais aussi au moins une harmonique qui ne se trouve pas dans la bande passante du filtre. D'une manière similaire, le filtrage peut comprendre une annulation des harmoniques de rang k :
k = ^ δ avec F0 une fréquence de résonance d'un dispositif ou d'un système au sein de la chaîne de transmission et δ le rapport cyclique du signal de commande. De plus, l'étape de filtrage comprend une extraction de l'harmonique fondamentale du signal de commande. En effet, l'harmonique fondamentale du signal de commande comporte l'information utile. Il est important de pouvoir l'extraire pour pouvoir l'exploiter. L'extraction peut être accompagnée d'au moins une des opérations citées ci-dessus.
Selon une version avantageuse du procédé selon l'invention, la chaîne de communication peut être une chaîne de communication basse fréquence. Le procédé selon l'invention peut donc être mis en oeuvre avec des signaux basses fréquences. Avantageusement, la chaîne d'émission peut comprendre au moins une antenne d'émission du signal de commande ou de tout autre signal généré en fonction du signal de commande. En effet, la chaîne d'émission peut faire appel à une communication par ondes. Le signal de commande peut alors être envoyé depuis au moins un émetteur vers un récepteur grâce à une ou plusieurs antennes, et ce dans le but de déclencher une opération au niveau du récepteur. D'une manière similaire, le signal de commande peut servir à commander l'envoi depuis au moins un émetteur vers un récepteur, grâce à une ou plusieurs antennes d'émission et de réception, d'un signal quelconque généré en fonction du signal de commande.
Le signal de commande peut avantageusement permettre de commander symétriquement au moins deux drivers d'émission. Ces drivers peuvent commander des émissions de signaux, par exemple, sur deux antennes ou sur deux émetteurs vers au moins un récepteur correspondant à ces émetteurs.
De plus, le signal de commande peut être de tout type, et en particulier un signal de type créneau.
Suivant un autre aspect de l'invention il est proposé un système de communication depuis un dispositif de commande vers un dispositif récepteur, comprenant:
- des moyens de génération dudit signal de commande,
- des moyens d'émission dudit signal de commande; caractérisé en ce que les moyens de génération sont agencés pour générer un signal de commande symétrique, et en ce qu'il comprend en outre des moyens de filtrage dudit signal de commande généré, en amont des moyens d'émission.
Selon une particularité de l'invention les moyens de filtrage peuvent comprendre un filtre passe bande RLC, comprenant un ou plusieurs éléments résistif, selfiques et capacitifs. Le filtre passe bande peut être d'un ordre quelconque et peut être choisi en fonction des besoins.
D'autres avantages et caractéristiques apparaîtront à l'examen de la description détaillée d'un mode de réalisation nullement limitatif, et des dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 présente un exemple d'un système de communication selon l'invention,
- la figure 2 présente un exemple de signaux créneaux asymétrique et symétrique, de rapports cycliques δ = 1/4 et les harmoniques respectives de ces signaux, mis en œuvre dans le procédé de communication selon l'invention, et
- la figure 3 présente un exemple de signaux créneaux asymétrique et symétrique, de rapports cycliques S = 1/8 et les harmoniques respectives de ces signaux, mis en œuvre dans le procédé de communication selon l'invention.
Un exemple d'une chaîne de communication 10 selon l'invention est présenté en figure 1. Sur cette figure sont représentés schématiquement un générateur 11 de signa! de commande, un filtre passe-bande 12, un dispositif complémentaire 13, une antenne d'émission 14, et un récepteur 15.
Pour générer une couverture BF autour ou à l'intérieur d'un véhicule à partir d'une ou plusieurs antennes BF 14 accordées, les émetteurs 16 doivent travailler avec un signal de commande à rapport cyclique variable centré autour de la fréquence de résonance de l'antenne 14 et généré par le générateur 11. La chaîne d'émission BF 16 filtre ensuite ce signal de commande grâce à un filtre passe-bande 12, de manière à en extraire l'harmonique fondamentale et générer un courant nécessaire à la création d'un champ magnétique grâce à un dispositif complémentaire 13, par exemple. Pour ce faire, le signal de commande utilisé est un signal symétrique conformément au procédé selon l'invention. La figure 2 présente, pour un rapport cyclique de £ =1/4, un signal de commande symétrique 22 et un signal de commande asymétrique 21 à titre comparatif ; chacun de ces signaux étant représenté par rapport à un axe vertical et un axe horizontal représentant respectivement l'amplitude des ces signaux en Volt (V) et le temps en seconde (s).
Toujours sur la figure 2, il est représenté pour chaque signal de commande 21 et 22 les harmoniques respectives 25 et 26 et les harmoniques fondamentales respectives 23 et 24 de ces signaux après filtrage passe-bande. Chacune ces représentations est réalisée par rapport à un axe vertical et un axe horizontal représentant respectivement l'amplitude en V et la fréquence en Hertz (Hz). On remarque ainsi que, après le filtrage passe-bande, pour un rapport cyclique £ =1/4, le signal asymétrique 21 présente six harmoniques 25, alors que le signal symétrique 22 n'en présente que quatre. Le signal symétrique est donc moins riche et comporte moins de bruit.
D'une manière similaire, la figure 3 présente, pour un rapport cyclique de S =1/8, un signal de commande symétrique 32 et un signal de commande asymétrique 31 à titre comparatif, chacun de ces signaux' étant représenté par rapport à un axe vertical et un axe horizontale représentant respectivement l'amplitude des ces signaux en V et le temps en s.
Toujours sur la figure 3, il est représenté par chaque signal de commande 31 et 32 les harmoniques respectives 35 et 36 et les harmoniques fondamentales respectives 33 et 34 de ces signaux après filtrage passe-bande, chacune ces représentations étant réalisée par rapport à un axe vertical et un axe horizontale représentant respectivement l'amplitude en V et la fréquence en Hz. On remarque ainsi qu'après le filtrage passe-bande pour un rapport cyclique £ =1/8, le signal asymétrique 31 présente sept harmoniques 35, alors que le signal symétrique 32 n'en présente que quatre. Le signal symétrique est donc moins riche et comporte moins de bruit. _ -j _
L'utilisation d'un signal symétrique, de rapport cyclique variable, permet d'éliminer, après filtrage passe-bande, les harmoniques de rang pairs ainsi que les harmoniques de rang k :
δ avec F0 la fréquence de résonance de l'antenne 14 et δ le rapport cyclique du signal de commande. Par rapport à un signal asymétrique, le signal symétrique présente donc moins d'harmoniques à la sortie du filtre passe-bande.
L'invention n'est pas limitée à l'exemple qui vient d'être décrit ci- dessus. Le champ d'application du procédé est très large et englobe toutes les chaînes de communication comprenant un déclenchement d'une opération par utilisation d'au moins un signal de commande.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé de communication entre un dispositif de commande et un dispositif opérateur, comprenant une, génération d'un signal de commande (22, 32), et une émission de ce signal de commande, caractérisé en ce que le signal de commande est généré sous la forme d'un signal symétrique et est ensuite filtré par la chaîne d'émission.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le signal de commande (22, 32) est un signal à rapport cyclique donné.
3. Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le signal de commande (22, 32) est un signal dé fréquence centré autour d'un dispositif ou d'un système résonant (14) en émission ou en réception. '
4. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'étape de filtrage du signal de commande comprend un filtrage du signal de commande (22, 32) par au moins une antenne BF (12).
5. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le signal de commande (22, 32) présente l'absence p d'harmoniques de rang pair et multiple de k, avec k = — ; avec F0 la δ fréquence de résonance de l'antenne au sein de la chaîne de transmission et δ le rapport cyclique du signal de commande.
6. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'étape de filtrage comprend en outre une extraction du fondamental (24, 34) du signal de commande (22, 32) et de ses proches harmoniques (comprises dans la bande passante du filtre).
7. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la chaîne de communication (10) est une chaîne de communication par ondes radio basse fréquence (125kHz - 135kHz).
8. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le signal de commande (22, 32) permet de commander symétriquement pour un rapport cyclique donnée au moins un émetteur.
9. Système de communication (10) entre un dispositif de commande vers un dispositif opérateur, comprenant:
- des moyens de génération (11) dudit signal de commande (22, 32),
- des moyens d'émission dudit signal de commande (22, 32); - caractérisé en ce que les moyens de génération sont agencés pour générer un signal de commande (22, 32) symétrique, et en ce qu'il comprend en outre des moyens de filtrage (12) dudit signal de commande (22, 32) généré, par des moyens d'émission.
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