Brevet FR3092715A1 — publié le 20200814

Description Titre de l'invention : Procédé de localisation d'un smartphone dans une zone de dépose Domaine technique [0001] La présente invention concerne la détection d'un smartphone dans un véhicule et plus particulièrement un procédé de localisation d'un smartphone sur une zone de dépose d'un véhicule ainsi qu'un smartphone et un véhicule. L'invention peut notamment être utilisée pour permettre le démarrage du moteur du véhicule une fois que le smartphone a été localisé dans une zone de dépose spécifique du véhicule. Technique antérieure [0002] De nos jours, il est connu d'activer à distance certaines fonctions d'un véhicule au- tomobile à l'aide d'un dispositif d'authentification, notamment un badge, une clé ou un téléphone mobile de type smartphone. Par exemple, le véhicule peut détecter le dispositif lorsque ce dernier pénètre dans un périmètre prédéterminé autour du véhicule afin d'en déverrouiller les ouvrants ou bien encore lorsque le dispositif est placé sur un support situé dans l'habitacle du véhicule afin d'en autoriser le démarrage du moteur. [0003] La détection et l'authentification du dispositif est réalisée de manière connue par l'échange de signaux entre le véhicule et le dispositif. Dans une solution largement utilisée de nos jours, les signaux de détection sont émis à basses fréquences (LF ou Low-Frequency), typiquement entre 30 et 300 kHz, et les signaux d'authentification sont émis à des fréquences plus élevées dans la bande des radiofréquences (RF), par exemple entre 315 et 434 MHz. [0004] La distance entre le véhicule et le dispositif peut être aisément estimée par le véhicule en utilisant de manière connue la puissance des signaux LF reçus du dispositif (notamment de type « clé »), la fréquence peu élevée de ces signaux permettant une estimation relativement précise de la distance. Cette précision s'avère particulièrement avantageuse à l'intérieur du véhicule où il est important de pouvoir localiser précisément le dispositif afin de détecter qu'il est placé dans une zone de dépose dédiée permettant de déclencher des fonctions spécifiques (recharge, connexion du smartphone au véhicule, etc.). [0005] Dans une solution plus récente, de plus en plus utilisée avec l'avènement des smartphones, les signaux de détection et d'authentification sont échangés à des fréquences correspondant. à celles des interfaces de communication radio de ces smartphones, par exemple Bluetooth® ou wifi. Ces fréquences étant beaucoup plus élevées que celles des signaux RF/LF de la solution antérieure, leur puissance pour estimer la distance entre le véhicule et le smartphone peut s'avérer notablement 2 variable, ce qui rend l'estimation de la distance significativement moins précise et peut ainsi empêcher la localisation du smartphone sur la zone de dépose et le déclenchement des fonctions spécifiques associées. [0006] Aussi, afin de s'assurer que le smartphone est placé sur la zone de dépose, il est connu d'utiliser une interface de communication en champ proche (Ncar Field Communication ou NFC en langue anglaise). En effet, la communication est champ proche est prévue pour permettre spécifiquement une communication entre deux dispositifs uniquement lorsque ceux-ci sont placés à une distance très faible, par exemple moins de quelques centimètres. [0007] Cependant, l'utilisation de la communication en champ proche entre le smartphone et le véhicule présente plusieurs inconvénients. Tout d'abord, de nombreux de smartphones ne possèdent pas à ce jour d'interface de communication en champ proche. De plus, l'interface de communication en champ proche peut être limitée à des applications spécifiques voire bloquée par le fabricant du smartphone, ce qui ne permet pas de l'utiliser pour le localiser sur une zone de dépose dans le véhicule. Enfin, une interface de communication en champ proche peut être piratée de sorte à simuler une localisation du téléphone sur la zone de dépose et démarrer ainsi le moteur du véhicule sans le smartphone, ce qui présente un inconvénient majeur. [0008] Il existe donc le besoin d'une solution simple, fiable, efficace et sécurisée pour localiser précisément et avec certitude un smartphone sur une zone de dépose à l'intérieur d'un véhicule. Exposé de l'invention [0009] A cette fin, la présente invention a tout d'abord pour objet un procédé de localisation d'un smartphone dans une zone de dépose située à l'intérieur d'un véhicule, ledit véhicule comprenant un système de communication, ledit système de communication comprenant un récepteur à hautes fréquences et une zone de dépose, ladite zone de dépose étant apte à recevoir ledit smartphone et comprenant un émetteur à basses fréquences, le smartphone comprenant un magnétomètre, un module de gestion et un émetteur à hautes fréquences, ledit procédé comprenant les étapes de : [0010] - réception, par le magnétomètre, d'un signal de détection, émis par l'émetteur à basses fréquences du système de communication et comprenant un code, [0011] - décodage, par le module de gestion, du signal de détection reçu par le ma- gnétomètre afin de déterminer ledit code, [0012] - émission, par l'émetteur à hautes fréquences du smartphone, à destination du récepteur à hautes fréquences du système de communication, d'un signal de confirmation comportant le code déterminé afin de permettre au système de communication de confirmer la présence du smartphone dans la zone de dépose. 3 [0013] Par les termes « basses fréquences » on entend des fréquences comprises entre 3 Hz et 300 kHz. [0014] Le procédé selon l'invention permet au véhicule de localiser le smartphonc avec certitude et uniquement lorsqu'il est placé à quelques centimètres de l'émetteur à basses fréquences de la zone de dépose. Ainsi, l'interception d'une communication montante réalisée entre l'émetteur à basses fréquences et le magnétomètre est rendue difficile, voire impossible, depuis l'extérieur de l'habitacle. De plus, le procédé selon l'invention peut avantageusement être utilisé avec les smartphones qui comportent un magnétomètre et une interface de communication à hautes fréquences, c'est-à-dire la grande majorité des smartphones existants, même s'ils sont dépourvus d'une interface de communication en champ proche ou bien dont l'usage de la communication en champ proche n'est pas autorisée ou est limitée. Notamment, l'utilisation du magnétomètre, sensible au champ magnétique lors d'une émission à basses fréquences, permet de recevoir le signal de détection sans ajouter de module de réception à basses fréquences spécifique, ce qui évite de complexifier l'architecture du smartphonc. [0015] De préférence, la fréquence du signal de détection est comprise entre 3 et 10 Hz. [0016] Selon un aspect de l'invention, le code est obtenu par démodulation du signal de détection, par exemple en démodulation de largeur d'impulsion. [0017] De manière avantageuse, le signal de détection est un signal carré ou sinusoïdal qui est aisé à générer, à émettre, à recevoir et à décoder. Ce type de signal permet de générer de forts champs magnétiques lors des transitions. Par exemple, le signal de détection peut être une sinusoïde à 3Hz, le magnétomètre étant apte à retranscrire parfaitement une telle modification fréquentielle. En variante, tout autre type de modulation ou combinaison de modulations adaptées peuvent être utilisés. [0018] Dans une forme de réalisation, le signal de détection ne comporte aucune donnée mais constitue un code sous la forme d'une signature basse fréquence. Notamment, la signature peut être basée sur différents niveaux de modulations, sur des interruptions de modulations ou encore sur des changements de modulations. Une telle signature est aisément identifiable et reproductible par le smartphone. [0019] De manière préférée, la fréquence du signal de détection émis par l'émetteur à basses fréquences est de quelques Hertz. Notamment, la fréquence peut être comprise entre 3 Hz et 10 Hz. Un émetteur permettant de générer ce type de signaux est peu onéreux et peut aisément être intégré ou est déjà disponible dans la plupart des véhicules récents aujourd'hui. L'utilisation du champ magnétique conjointement à l'utilisation du magnétomètre afin de transmettre un signal ne permet pas d'atteindre une portée importante, de l'ordre de quelques centimètres, notamment inférieure à 50 cm, ce qui s'avère suffisant pour atteindre le smartphone lorsque celui-ci est placé sur la zone de dépose tout en limitant le risque d'interception par un cybercriminel. [0020] De préférence, le signal de confirmation est émis sur un lien de communication sans fil de type BLE, la plupart des smartphones existants comportant une interface de communication de type BLE. [0021] L'invention concerne également un smartphone pour l'activation d'au moins une fonction d'un véhicule, ledit véhicule comprenant un système de communication, ledit système de communication comprenant un récepteur à hautes fréquences et une zone de dépose apte à recevoir ledit smartphone et comprenant un émetteur à basses fréquences, ledit système de communication, le smartphonc comprenant : - un magnétomètre, configuré pour recevoir un signal de détection émis par l'émetteur à basses fréquences du système de communication et comprenant un code, - un module de gestion, configuré pour décoder le signal de détection reçu par le magnétomètre afin d'obtenir ledit code et pour générer un signal de confirmation contenant ledit code, et - un émetteur à hautes fréquences, configuré pour émettre un signal de confirmation à destination du récepteur à hautes fréquences sur un lien de communication sans fil à hautes fréquences, ledit signal de confirmation comprenant le code obtenu par le module de gestion afin de permettre au système de communication de confirmer la présence du smartphone dans la zone de dépose. [0022] Selon un aspect de l'invention, le module de gestion est configuré pour démoduler le signal de détection reçu par le magnétomètre, notamment pour synthétiser une signature de champ magnétique lorsque le signal de détection est une signature spécifique, notamment dépourvue de données. [0023] De préférence, l'émetteur à hautes fréquences est configuré pour communiquer sur un lien de communication de type BLE. [0024] L'invention concerne également un véhicule, notamment automobile, comprenant un système de communication, ledit système de communication comprenant : - un calculateur configuré pour générer un signal de détection comprenant un code et pour décoder un signal de confirmation afin de s'assurer que le code contenu dans ledit signal de confirmation est identique au code contenu dans le signal de détection émis préalablement, - une zone de dépose apte à recevoir ledit smartphone et comprenant un émetteur à basses fréquences configuré pour émettre ledit signal de détection codé sur un lien de communication basses fréquences à destination dudit smartphone, et - un récepteur à hautes fréquences, configuré pour recevoir dudit smartphone le signal de confirmation sur un lien de communication à hautes fréquences. [0025] Le signal de détection peut être périodique ou non. [0026] Dans une forme de réalisation, l'émetteur à basses fréquences est configuré pour émettre le signal de détection codé de manière périodique. 100271 De préférence, le signal de détection est un signal cané ou sinusoïdal, aisé à générer, à émettre, à recevoir et à décoder. Ce type de signal permet de générer de forts champs magnétiques lors des transitions. En variante, tout autre type de modulation ou combinaison de modulations adaptées peuvent être utilisés. [0028] Dans une forme de réalisation, le signal de détection est un signal spécifique constituant un code sous la forme d'une signature présentant des variations identifiables non nécessairement périodiques, de préférence prédéterminées et décodable par le smartphone. La signature peut ne comporter aucune donnée. Notamment, la signature peut être basée sur différents niveaux de modulations, sur des interruptions de modulations ou encore sur des changements de modulations. [0029] De préférence, le récepteur à hautes fréquences est configure pour communiquer sur un lien de communication de type BLE. [0030] L'invention concerne enfin un système d'activation d'au moins une fonction d'un véhicule, ledit système d'activation comprenant un smartphone tel que présenté ci-avant et un véhicule tel que présenté ci-avant. Brève description des dessins [0031] D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront encore à la lecture de la description qui va suivre. Celle-ci est purement illustrative et doit être lue en regard des dessins annexés sur lesquels : [0032] [fig.1] : la figure 1 illustre schématiquement le système selon l'invention, [0033] [fig.2] : la figure 2 est un schéma bloc fonctionnel d'un véhicule selon l'invention coopérant avec un smartphone selon l'invention, [0034] [fig.3] : la figure 3 illustre schématiquement un mode de réalisation du procédé selon l' invention. Description des modes de réalisation 100351 On a représenté à la figure 1 une forme de réalisation du système 1 selon l'invention. Le système 1 comprend un véhicule 10 et un smartphone 20 pour permettre l'activation de fonctions dudit véhicule 10 telles que, par exemple, le démarrage du moteur (non représenté) du véhicule 10 lorsque le smartphone 20 est placé à un endroit particulier situé à l'intérieur du véhicule 10. De préférence mais de manière non limitative, le véhicule 10 est un véhicule automobile. 100361 En référence à la figure 2, le véhicule 10 comprend un système de communication 110 apte à communiquer avec le smartphone 20. Plus précisément, le système de communication 110 comprend un calculateur 112, une zone de dépose 114 et un récepteur 6 à hautes fréquences 116. [0037] Le calculateur 112 est configuré pour générer un signal de détection comprenant un code. De préférence, le signal de détection est codé en rapport cyclique. Par exemple, le signal de détection peut se présenter sous la forme d'un signal carré (rapport cyclique de 50 %) représentant une alternance de bits de valeur 0 et de bits de valeur 1. Dans une forme de réalisation, le signal de détection est un signal spécifique constituant un code sous la forme d'une signature présentant des variations identifiables non nécessairement périodiques, de préférence prédéterminées et décodahlc par le smartphone. Une telle signature peut ne comporter aucune donnée. Notamment, la signature peut être basée sur différents niveaux de modulations, sur des interruptions de modulations ou encore sur des changements de modulations. [0038] La zone de dépose 114 est apte à recevoir le smartphone 20 afin de le détecter et comprend à cette fin un support 114-1 sous lequel est monté un émetteur à basses fréquences 114-2. Par exemple, la zone de dépose 114, notamment le support 114-1, peut être située au niveau de l'accoudoir central entre les sièges avant (non représentés) du véhicule 10 ou bien au niveau du tableau de bord du véhicule 10. [0039] L'émetteur à basses fréquences 114-2 est configuré pour émettre, de préférence de manière périodique, sur un lien de communication à basses fréquences, à destination du smartphone 20, le signal de détection généré par le calculateur 112. Par les termes « basses fréquences », on entend dans le présent document la bande des fréquences comprises entre 3 Hz (borne basse de la bande de fréquences connue sous le nom d'ELF (Extremely Low Frequency) et 300 kHz (borne haute de la bande de fréquences connue sous le nom de LF pour Low Frequency). De préférence, l'émetteur à basses fréquences 114-2 émet dans la bande de fréquences comprises entre 3 Hz et 10 Hz, par exemple autour de 5 Hz. [0040] Le récepteur à hautes fréquences 116 est configuré pour recevoir dudit smartphone 20 un signal de confirmation sur un lien de communication à hautes fréquences. Par hautes fréquences », on entend au-delà de 1 MHz, de préférence au-delà de 1 GHz, par exemple 2,4 GHz. Par exemple, le lien de communication à hautes fréquences est de type Bluetooth®, BLE (Bluetooth® Low Energy), Wifi, Zigbee ou tout autre type de lien de communication adapté. [0041] Le smartphone 20 permet l'activation d'une ou plusieurs fonctions du véhicule 10 dès lors qu'il est localisé sur le support 114-1 par le calculateur 112 du système de communication 110 du véhicule 10. [0042] Toujours en référence à la figure 2, le smartphone 20 comprend un magnétomètre 210, un module de gestion 220 et un émetteur à hautes fréquences 230. [0043] Le magnétomètre 210 est configuré pour recevoir les signaux de détection émis par l'émetteur à basses fréquences 114-2 du système de communication 110, par exemple 7 dans la bande de fréquences comprises entre 3 Hz et 10 Hz. Plus précisément, en réception par le magnétomètre 210, le signal de détection modifie le champ électromagnétique qui sature alors alternativement l'étage magnétique du magnétomètre 210. On notera ici qu'il est nécessaire que la modification du champ magnétique détectée par le magnétomètre 210 soit plus importante que les modifications générées par le champ magnétique terrestre, dont la fréquence des ondes est en principe inférieure à 30 Hz. La proximité du smartphone 20 est donc un élément essentiel permettant de couvrir le champ généré par la Terre. [0044] Le module de gestion 220 est configure pour décoder le signal de détection reçu par le magnétomètre 210 afin d'obtenir un code (par exemple sous la forme d'une série de bits ou bien d'une signature en modulation de signal) et générer un signal de confirmation comprenant ledit code. Plus précisément, les variations du champ magnétique détectées par le magnétomètre 210 lors de la réception du signal de détection et mesurées par le module de gestion 220 permettent audit module de gestion 220 de décoder le signal de détection afin d'en déduire le code qui a été intégré dans ledit signal de détection par le calculateur 112. [0045] L'émetteur à hautes fréquences 230 est configuré pour émettre le signal de confirmation, généré par le module de gestion 220, à destination du récepteur à hautes fréquences 116 du système de communication 110 du véhicule 10, afin de permettre au système de communication 110 du véhicule 10 de confirmer la présence du smartphone 20 sur le support 114-1 de la zone de dépose 114. Par «hautes fréquences », on entend au-delà de 1 MHz, de préférence au-delà de 1 GHz, par exemple 2,4 GHz. De préférence, l'émetteur à hautes fréquences 230 est configuré pour émettre le signal de confirmation sur un lien de communication sans fil de type Bluetooth®, BLE, Zigbee ou Wifi. Avantageusement, l'émetteur à hautes fréquences 230 est l'un des émetteurs du système de déverrouillage des ouvrants du véhicule 10, déjà existant. [0046] En référence à la figure 3, le procédé selon l'invention va maintenant être décrit dans un exemple de mise en oeuvre relatif au démarrage du moteur du véhicule 10 et communication sur un lien à hautes fréquences de type BLE, sans que cela ne soit limitatif de la portée de la présente invention. [0047] Tout d'abord, dans une étape El, le smartphone 20 et le système de communication 110 du véhicule 10 communiquent entre eux afin d'établir un lien de communication BLE de manière connue en soi. [0048] Ensuite, dans une étape E2, le smartphone 20 s'authentifie auprès du véhicule 10 sur le lien de communication BLE ainsi créé afin d'obtenir l'accès à l'habitacle du véhicule 10 par le déverrouillage des ouvrants du véhicule 10. [0049] Le smartphone 20 requière ensuite, dans une étape E3, l'autorisation de démarrer le 8 moteur du véhicule 10 auprès du système de communication 110. [0050] Lorsqu'une demande de démarrage est requise par l'utilisateur dans une étape E4, le calculateur 112 génère E5 un signal de détection dans une étape. [0051] La demande de démarrage peut être requise par l'utilisateur par exemple en appuyant sur un bouton de démarrage du moteur ou bien via le smartphone 20 de l'utilisateur (par exemple via le lien de communication BLE, ce qui déclenche alors l'émission du signal de détection) ou bien via une commande vocale, ou tout autre moyen adapté. [0052] Ce signal de détection est émis dans une étape E6 par l'émetteur à basses fréquences 114-2 sur un lien de communication sans fil à basses fréquences, par exemple de type ELF (Extremely Low Frequency en langue anglaise), à destination du smartphone 20. [0053] Ce signal de détection est reçu par le magnétomètre 210 du smartphone 20 dans une étape E7, puis transmis au module de gestion 220 qui le décode dans une étape E8 afin d'obtenir le code qu'il contient. [0054] Le module de gestion 220 génère alors dans une étape E9 un signal de confirmation, contenant le code obtenu à l'étape E8, et le transmet à l'émetteur à hautes fréquences 230 qui l'émet à destination du récepteur à hautes fréquences 116 du système de communication 110 dans une étape E10. [0055] A réception du signal de confirmation, le récepteur à hautes fréquences 116 le transmet au calculateur 112 qui le décode dans une étape El 1 et vérifie dans une étape El 2 qu'il est identique au code qui était contenu dans le signal de détection qu'il a généré à l'étape ES afin d'autoriser le démarrage du moteur. [0056] Dans l'affirmative, le calculateur 112 commande le démarrage du moteur du véhicule dans une étape E13. [0057] Le procédé selon l'invention permet donc de localiser le smartphone 20 dans la zone de dépose 114 aisément et efficacement afin d'activer des fonctions du véhicule 10. L'utilisation du magnétomètre 120 du smartphone 20 permet d'éviter l'utilisation d'une interface de type NEC, notamment lorsque le smartphone 20 n'en comporte pas ou que l'utilisation de ladite interface par des applications tierces du smartphone 20 est limitée ou bloquée. L'utilisation de signaux de détection à basses fréquences permet l'utilisation d'équipements existants dans la plupart des véhicules aujourd'hui, ce qui réduit le coût et la complexité globale de la solution de localisation. 9