Brevet FR2963711A1 — publié le 20120210

-B-18552-FR SYSTEME D'ENTREE PASSIVE POUR VEHICULE DOMAINE TECHNIQUE La présente invention concerne de manière générale un système d'entrée passive pour véhicule comprenant une étiquette d'identification d'un utilisateur externe au véhicule logée dans un boîtier de type badge, clé ou porte-clés, et une poignée de porte du véhicule équipée de moyens de communication sans fil avec l'étiquette. L'invention concerne également une poignée de porte de véhicule incorporée dans un tel système d'entrée passive ainsi qu'une méthode de déverrouillage d'un ouvrant de véhicule. L'invention s'applique plus particulièrement au domaine de l'automobile. ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE La plupart des constructeurs automobiles proposent aujourd'hui des fonctions d'entrée passive et de démarrage passif au moyen d'une communication sans fil entre le véhicule et un badge ou dispositif d'identification de l'utilisateur. Une fonction d'entrée passive, telle que représentée à la figure 1, permet l'accès à la voiture sans clé mécanique avec une fonction main libre. Un seul geste d'action sur la poignée de porte initie une communication sans fil entre la voiture et le badge de l'utilisateur. L'action de tirer sur la poignée de porte 1 déclenche un signal 2 depuis la voiture vers un dispositif d'identification 3 de l'utilisateur pour identifier ce dernier. Après un temps de traitement, le dispositif d'identification de l'utilisateur renvoie un signal 4 contenant son identification et une demande de déverrouillage d'un ouvrant du véhicule. Avec les serrures de porte existantes, le temps de traitement complet depuis l'action de tirer sur la poignée jusqu'à la commande de déverrouillage est critique. Dans le cas où la traction de la poignée est plus rapide que le temps de traitement complet, l'utilisateur devra faire face à l'« effet mur », à savoir lorsque la poignée de porte est complètement tirée et que la serrure n'est pas déverrouillée. Pour éviter un tel problème, des solutions existantes ont été développées pour gagner du temps dans le processus complet. A cet effet, il est connu d'utiliser des détecteurs de proximité, par exemple sous la forme de capteurs capacitifs intégrés dans la poignée de la porte. L'électronique intégrée dans la poignée de porte pour un tel système d'entrée passive est représentée à la figure 2. II contient une antenne 5 de communication sans fil, du type antenne enroulée sur ferrite pour une application basse fréquence (125 KHz) et un capteur de proximité 6, de type capteur capacitif, pour la détection de l'approche d'un dispositif d'identification de l'utilisateur. L'antenne basse fréquence permet le transport du signal d'émission vers la cible, i.e. DIU. Le capteur de proximité permet de détecter une variation de capacité entre une électrode métallique présente dans la poignée de porte et la cible (vue comme l'autre électrode du condensateur). Une autre alternative existante pour la réalisation d'un capteur de proximité, est l'utilisation d'une barrière infrarouge. Bien que de tels systèmes d'entrée passive selon l'une ou l'autre alternative permettent de réduire le risque d'« effet de mur », ils nécessitent l'utilisation de circuits séparés pour la communication (antenne dédiée) et la détection de proximité (capteur capacitif) rendant l'électronique embarquée au niveau de la poignée de porte relativement complexe.30 -3 RESUME DE L'INVENTION Un but de la présente invention est de répondre aux inconvénients mentionnés ci-dessus en fournissant un système d'entrée passive pour véhicule permettant non seulement de réduire le risque d'effet de mur tout en maintenant une électronique simplifiée au niveau de la poignée de porte du véhicule. Dans ce but, un premier aspect de la présente invention concerne un système d'entrée passive pour véhicule comprenant une étiquette d'identification d'un utilisateur externe au véhicule et une poignée de porte du véhicule équipée de moyens de communication sans fil avec l'étiquette et d'un détecteur de proximité de l'étiquette, caractérisé en ce que le détecteur de proximité est directement formé par les moyens de communication sans fil agencés pour détecter la présence ou non d'une inductance mutuelle entre eux et une étiquette et pour anticiper une communication avec l'étiquette dont la présence est détectée. Un tel système permet de simplifier et réduire le volume de l'électronique côté poignée de porte, tout en assurant une meilleure anticipation de la présence d'une étiquette pour établir une communication en vue de son identification. Ce système permet également de réduire la consommation de courant pour la fonction de détection qui est liée aux moyens de communication. La fusion des deux fonctions détecteur et communication permet enfin de réduire les coûts du système. Selon un mode de réalisation avantageux, les moyens de communication sans fil sont assimilables à une première bobine et l'étiquette d'identification d'un utilisateur est assimilable à une deuxième bobine, l'inductance mutuelle détectée étant celle entre la première et la deuxième bobine. La détection des modifications de l'inductance mutuelle entre le lecteur et l'étiquette permet d'atteindre une distance de détection la plus grande possible. Selon un mode de réalisation avantageux, les moyens de communication sans fil et le détecteur de proximité d'une étiquette sont réalisés par fusion d'une couche matérielle de la poignée de porte. Une telle fusion des deux fonctions s'avèrent simple et peu coûteuse. Selon un mode de réalisation avantageux, les moyens de communications sans fil comprennent une antenne haute fréquence et un lecteur de communication en champ proche intégré dans un même module de la poignée de porte et en ce que l'étiquette d'identification d'un utilisateur comprend une interface de communication en champ proche. L'avantage technique de l'utilisation d'un système de communication en champ proche, appelé encore système NFC, pour la communication entre la poignée de porte et l'étiquette d'identification d'un utilisateur permet de bénéficier d'une technologie fiable, sécurisée et normalisée directement applicable au domaine de l'automobile. Selon un mode de réalisation avantageux, le détecteur de proximité est apte à mesurer un déphasage entre un signal envoyé et un signal reçu par l'antenne en fonction de la présence ou non d'une étiquette dans le champ proche du lecteur. La mesure du déphasage du signal permet d'optimiser l'anticipation de la présence d'une étiquette dans la mesure où le déphasage est détecté avant même qu'il y ait assez d'énergie fournie par l'antenne à l'étiquette pour communiquer. Un deuxième aspect de la présente invention concerne une poignée de porte d'un véhicule comprenant des moyens de communication sans fil avec une étiquette externe d'identification d'un utilisateur, et un détecteur de proximité de l'étiquette, caractérisée en ce que le détecteur de proximité est formé par les moyens de communication sans fil agencés pour détecter la présence ou non d'une inductance mutuelle entre eux et une étiquette et -5 pour anticiper une communication avec l'étiquette dont la présence est détectée. Selon un mode de réalisation avantageux, les moyens de communication sans fil et le détecteur de proximité d'une étiquette sont 5 réalisés par fusion d'une couche matérielle. Un troisième aspect de la présente invention concerne un véhicule automobile muni d'un système d'entrée passive selon le premier aspect. Un quatrième aspect de la présente invention concerne une méthode de déverrouillage d'un ouvrant de véhicule comprenant les étapes 10 consistant à : (i) émettre un signal au moyen d'une antenne du lecteur ; (ii) détecter la présence d'une étiquette d'identification d'un utilisateur par modification du signal émis ; (iii) anticiper une communication entre le lecteur et l'étiquette en cas de détection de la présence d'une étiquette ; (iv) retourner à l'étape (i) en cas d'absence d'une étiquette. Une telle 15 méthode permet de réduire l'intervalle de temps pour le sondage sur la présence d'une étiquette. En effet, la mesure de la phase de l'antenne requiert environ 200 ms, ce qui est suffisant pour détecter un changement de phase du signal. 20 BREVE DESCRIPTION DES FIGURES D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description détaillée qui suit de modes de réalisation de l'invention donnés à titre d'exemples nullement 25 limitatifs et illustrés par les dessins annexés, dans lesquels : - la figure 1, déjà décrite, représente un système d'entrée passive selon l'art antérieur ; -6 - la figure 2, déjà décrite, représente une poignée de porte d'un système d'entrée passive selon l'art antérieur ; - la figure 3 représente un schéma bloc d'un système d'entrée passive selon un mode de réalisation de la présente invention ; - la figure 4 représente les moyens de communication sans fil du système d'entrée passive selon un mode de réalisation de la présente invention. DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION 10 L'invention sera décrite ci-après uniquement à titre d'exemples non limitatifs en relation avec les figures 3 et 4. Tout d'abord, la figure 3 représente un schéma bloc d'un système d'entrée passive selon un mode de réalisation préféré de la présente 15 invention. Le système d'entrée passive comprend un côté poignée de porte et un côté étiquette d'identification d'un utilisateur. Côté poignée de porte, le système comprend un lecteur de communication sans fil 10, de préférence un lecteur de communication en champ proche, et une antenne 12 permettant l'émission et la réception de signaux radiofréquence. Le 20 lecteur et l'antenne forment des moyens de communication sans fil placés dans un module dans la poignée. Ces moyens de communication sans fil peuvent être assimilés à une première bobine 12, appelée bobine du lecteur. De l'autre côté, le système d'entrée passive comprend une étiquette 14 ou porte-clés dans lequel est intégré un dispositif 25 d'identification de l'utilisateur (DIU) assimilable à une deuxième bobine 16, appelée bobine de l'étiquette. Afin de réduire l'électronique côté poignée, il est prévu de fusionner en une couche matérielle les moyens de communication sans fil comprenant en particulier l'antenne émettrice de données et le capteur de proximité d'un DIU. De cette manière, le détecteur de proximité bénéficie automatiquement d'une fonction de réveil, d'une consommation de courant réduite et d'une large gamme de détection grâce aux propriétés de l'antenne. La détection d'une étiquette à proximité du lecteur se fait par une mesure de déphasage 11 entre un signal SE envoyé par l'antenne et le signal reçu SR en retour suivant la présence ou non d'une étiquette. Ainsi, ce signal de retour n'a pas de décalage de phase lorsque aucune étiquette n'est présente à proximité de la poignée de porte. En revanche, lorsqu'une étiquette est à proximité de la poignée de porte, un décalage de phase est alors détecté. Comme cela est illustré à la figure 3, le lecteur de communication en champ proche génère un champ radiofréquence RF qui est émis par l'intermédiaire de l'antenne 12. On choisira par exemple une antenne haute fréquence, 13,56 MHz, utilisée pour la communication en champ proche selon la norme ISO14443A et ISO15693. La figure 4 représente le mode de communication sans fil entre le lecteur de communication en champ proche (INIT NFC) et l'étiquette d'identification de l'utilisateur (Cible NFC). Le lecteur génère un champ radiofréquence. L'antenne émet alors périodiquement (par exemple toutes les 200 ms) un signal SE pour détecter si une étiquette se trouve à proximité, c'est-à-dire dans le champ de communication de manière à anticiper une communication en vue de l'identification de l'utilisateur avant déverrouillage d'un ouvrant du véhicule. En cas de présence d'une étiquette munie d'une interface de communication en champ proche, elle répond selon un schéma classique de modulation de charge SR. De cette manière, comme mentionné précédemment le lecteur va mesurer le décalage de phase entre le signal émis et le signal reçu pour déterminer la présence ou non d'une étiquette à proximité. Un objectif est d'optimiser et d'atteindre la plus grande distance de 30 détection possible pour prévoir la présence de l'étiquette I porte-clés le plus en amont possible avant l'actionnement de la poignée de porte par l'utilisateur pour anticiper la communication, l'identification et le déverrouillage. Comme mentionné précédemment, le système peut être assimilé à deux bobines, une bobine de lecteur et une bobine d'étiquette. Comme la théorie peut l'expliquer, quand une bobine est positionnée près d'une autre bobine, une inductance mutuelle (appelée M) est générée, de sorte que les paramètres physiques de la bobine de lecteur changent suivant la présence ou non d'une bobine d'étiquette. Cette inductance mutuelle dépend des paramètres physiques des deux bobines ainsi que d'autres paramètres. L'inductance mutuelle est donnée par l'équation suivante : yolrN1N2 (ab) 2 3/2 2(a2+r2) avec M l'inductance mutuelle, po la permittivité électrique, N, et N2 le nombre de spires de chacune des bobines, a le rayon de la bobine du lecteur, b le rayon de la bobine de l'étiquette, r la distance entre les deux bobines, i le courant traversant la bobine du lecteur et V la tension aux bornes de l'étiquette. Dans un mode passif de communication en champ proche, l'idée consiste à utiliser l'effet de l'inductance mutuelle pour anticiper la présence de l'étiquette ou porte-clés. De cette manière, le lecteur peut détecter la présence d'une étiquette au maximum de la distance pour ce mode passif de communication en champ proche et ainsi d'assurer un temps suffisant pour anticiper et établir une communication en vue d'identifier l'étiquette avant toute action sur la poignée de porte. La détection et l'utilisation du facteur d'inductance mutuelle (M) peuvent être obtenues en vérifiant le facteur de résonance de l'antenne. Pour cela, il est avantageusement prévu comme cela est représenté à la figure 3, que le lecteur de communication en champ proche dispose d'une fonction d'optimisation de la puissance de M - sortie du lecteur, par exemple en accordant l'antenne avec des condensateurs variables 17 internes au lecteur. Dans ce but, le lecteur de communication en champ proche mesure la phase de l'antenne et utilise ensuite cette information comme détecteur de proximité d'une étiquette. On comprendra que diverses modifications et / ou améliorations évidentes pour l'homme du métier peuvent être apportées aux différents modes de réalisation de l'invention décrits dans la présente description sans sortir du cadre de l'invention défini par les revendications annexées. REVENDICATIONS1. Système d'entrée passive pour véhicule comprenant une étiquette d'identification (14) d'un utilisateur externe au véhicule et une poignée de porte (1) du véhicule équipée de moyens de communication sans fil (10) avec l'étiquette et d'un détecteur de proximité de l'étiquette, caractérisé en ce que le détecteur de proximité est formé par les moyens de communication sans fil agencés pour détecter la présence ou non d'une inductance mutuelle entre lesdits moyens de communication et une étiquette et pour anticiper une communication avec l'étiquette dont la présence est détectée. 2. Système d'entrée passive selon la revendication 1, dans lequel les moyens de communication sans fil (10) sont assimilables à une première bobine (12) et l'étiquette d'identification d'un utilisateur est assimilable à une deuxième bobine (16), caractérisé en ce que l'inductance mutuelle détectée est celle entre la première et la deuxième bobine. 3. Système d'entrée passive selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les moyens de communication sans fil (10) et le détecteur de proximité d'une étiquette sont réalisés par fusion d'une couche matérielle de la poignée de porte. 4. Système d'entrée passive selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les moyens de communications sans fil (10) comprennent une antenne (12) haute fréquence et un lecteur de communication en champ proche intégré dans un module de la poignée de porte et en ce que l'étiquette d'identification (14) d'un utilisateur comprend une interface de communication en champ proche. 5. Système d'entrée passive selon la revendication 4, caractérisé en ce que le détecteur de proximité est apte à mesurer un déphasage entre-11- un signal envoyé et un signal reçu par l'antenne en fonction de la présence ou non d'une étiquette dans le champ proche du lecteur. 6. Poignée de porte d'un véhicule comprenant des moyens de communication sans fil avec une étiquette externe d'identification d'un utilisateur, et un détecteur de proximité de l'étiquette, caractérisée en ce que le détecteur de proximité est formé par les moyens de communication sans fil agencés pour détecter la présence ou non d'une inductance mutuelle entre eux et une étiquette et pour anticiper une communication avec l'étiquette dont la présence est détectée. 7. Poignée de porte selon la revendication 6, caractérisée en ce que les moyens de communication sans fil et le détecteur de proximité d'une étiquette sont réalisés par fusion d'une couche matérielle. 8. Véhicule automobile caractérisé en ce qu'il est muni d'un système d'entrée passive selon l'une des revendications 1 à 5. 9. Méthode de déverrouillage d'un ouvrant de véhicule comprenant les étapes consistant à : (i) émettre un signal au moyen d'une antenne du lecteur ; (ii) détecter la présence d'une étiquette d'identification d'un utilisateur par modification du signal émis ; (iii) anticiper une communication entre le lecteur et l'étiquette en cas de détection de la présence d'une étiquette et déverrouiller un ouvrant du véhicule en cas d'identification de l'étiquette détectée ; (iv) retourner à l'étape (i) en cas d'absence d'une étiquette.