Brevet FR3128295A1 — publié le 20230421

L’invention consiste en un procédé d’activation d’une fonction véhicule (V) par communication ultra large band (UWB), par un équipement portable d’utilisateur (P), ledit dispositif comprenant une pluralité d’émetteurs récepteurs (ER1, ER2, ER3, ER4), l’activation de la fonction véhicule étant réalisée en fonction d’une position de l’équipement portable par rapport à une frontière (F) entre deux zones d’autorisation, une zone intérieure (Z2) et une zone extérieure (Z1) du véhicule, le procédé d’activation comprenant: a) la détermination une présence de l’équipement portable dans une zone d’autorisation, b) Si l’équipement portable est localisé dans une zone d’autorisation à une distance de la frontière inférieure à une distance prédéterminée, alors : i) Détermination de la présence de l’équipement portable dans une sous-zone prédéterminée, à laquelle ont été associés au préalable deux types d’émetteurs récepteurs, un premier type (ERi1) présentant au moins un paramètre de signal représentatif d’un trajet direct d’ondes et un deuxième type (ERi2) présentant au moins un paramètre de signal représentatif d’un trajet indirect d’ondes, ii) Pondération d’un nombre de mesures ( m, n ) réalisées pour chaque émetteur récepteur en fonction du type, et détermination de la position de l’équipement portable à partir des mesures ainsi pondérées, iv) Activation de la fonction véhicule (F1, F2) correspondante à la position de l’équipement portable. Figure pour l’abrégé : Fig. 1 Procédé d’activation d’une fonction d’un véhicule par ultra large bande avec un équipement portable d’utilisateur, système et dispositif d’activation d’une fonction associés L’invention concerne un procédé d’activation d’une fonction d’un véhicule automobile par ultra large bande (ULB) ou » ultra wide band « UWB » en anglais avec un équipement portable d’utilisateur, un système et un dispositif d’activation d’une fonction associés. L’invention s’applique plus particulièrement aux systèmes d’accès et/ou démarrage « mains libres » aux véhicules automobiles. Un système d’accès dits « mains libres » à un véhicule automobile permet à un utilisateur autorisé de verrouiller et/ou de déverrouiller les ouvrants de son véhicule ou de démarrer le véhicule sans manipuler une clé. Pour cela, le véhicule procède à l’identification d’un équipement portable tel qu’un badge ou d’une clé mains libres porté(e) par l’utilisateur et si le badge ou la télécommande est situé dans une zone prédéterminée autour du véhicule ou dans le véhicule et est identifié(e) comme appartenant au véhicule, alors le véhicule verrouille/déverrouille automatiquement ses ouvrants ou démarre selon l’intention de l’utilisateur, sans que l’utilisateur ait à utiliser une clé à télécommande. Ce système d’accès « mains libres » est connu de l’homme du métier. Il se compose généralement d’une unité électronique de commande embarquée dans le véhicule, d’une ou plusieurs antenne(s) radio fréquence (RF) située(s) sur le véhicule et d’un badge ou d’une télécommande d’identification comprenant une antenne RF porté par l’utilisateur. Un échange d’identifiant entre l’équipement portable et le véhicule par l’intermédiaire des antennes RF et l’unité électronique de commande, permet l’identification et la localisation de l’équipement portable par le véhicule et le déclenchement du verrouillage ou déverrouillage des ouvrants ou le démarrage du véhicule. L’identifiant peut être contenu dans un équipement portable autre qu’un badge ou qu’une télécommande, par exemple il peut être contenu dans un téléphone portable ou « smartphone » en anglais (téléphone intelligent en français), ou une montre porté(e) par l’utilisateur. L’échange d’identifiant est généralement réalisé par ondes Radio Fréquence (RF) et par ondes Basse Fréquence (ou LF « Low Frequency » en anglais). Le véhicule émet, par l’intermédiaire des antennes LF tout d’abord un signal d’interrogation en LF et l’équipement portable, s’il est situé dans la zone de réception dudit signal (i.e. : une zone prédéterminée autour du véhicule), il renvoie au véhicule un message de présence en RF contenant son identifiant et des mesures permettant de le localiser. La localisation précise de l’équipement portable autour du véhicule est réalisée par une mesure de l’intensité du signal LF reçu par l’équipement portable (via les antennes et l’unité électronique de commande) en provenance du véhicule, appelées plus communément mesures RSSI (« Received Signal Strength Indication » en anglais, ou mesure de la puissance en réception d’un signal reçu par une antenne). La mesure de la puissance du signal reçu par l’équipement portable en provenance de chaque antenne LF, est reçue et analysée par un dispositif de localisation embarqué dans le véhicule, qui détermine ainsi la position de l’équipement portable par rapport auxdites antennes LF, c'est-à-dire par rapport au véhicule. Selon la localisation de l’équipement portable identifié par le véhicule, dans lesdites zones de localisation certaines actions spécifiques aux dites zones de localisation sont automatiquement réalisées, démarrage du véhicule, déverrouillage/verrouillage ou mise en marche préalable de l’éclairage de l’habitacle (appelé également « welcome lighting » en anglais). La mesure RSSI permet de localiser précisément l’équipement portable dans les zones de localisation, c'est-à-dire autour et à l’intérieur du véhicule afin de permettre non seulement le verrouillage/déverrouillage des ouvrants mais également le démarrage du véhicule, lorsque l’équipement portable est détecté à l’intérieur du véhicule. Dans le cas où l’équipement portable est un téléphone portable, la communication avec le véhicule en RF (par exemple dans les bandes ISM) et LF (par exemple à 125 kHz) n’est pas toujours possible, car la plupart des téléphones portables ne possèdent pas de moyens de communications RF, ni LF, dont les fréquences sont compatibles avec celles utilisées lors de la communication avec un véhicule, telles que les fréquences de 315MHz et de 433.92 MHz pour la RF et de 125 kHz pour la LF. En revanche, les téléphones portables disposent dorénavant du standard de communication Bluetooth® ou Bluetooth Low Energy « BLE », c'est-à-dire de communication à Ultra Haute Fréquence (UHF) de 2402 MHz à 2480 MHz ou encore du standard de communication de Ultra Large Bande (ou « UWB » en anglais), c’est-à-dire un protocole de communication sans fil à courte portée (norme IEEE 802.15.4a) qui permet d’exploiter une bande de fréquence très large. Comme le Bluetooth et le Wi-Fi, ce protocole de communication utilise les ondes radio, mais à une très haute fréquence, il comporte 14 canaux de communication de largeur de bande égale à 500 MHz pour chaque canal, dans la gamme de fréquence allant de 3,1 GHz à 10,6 GHz. La durée d’une impulsion en UWB est de deux nanosecondes. Ces standards de communication, BLE, Bluetooth, ou UWB présentent l’avantage d’être universels et donc ne nécessitent pas d’homologation spécifique à chaque pays (seulement une certification internationale « Bluetooth Low Energy » ou « UWB »), comme c’est le cas avec les standards de communications RF et LF actuels dont la fréquence de fonctionnement diffère selon les pays. Il devient donc nécessaire d’adapter le système d’accès et/ou de démarrage «mains libres» à un véhicule afin qu’il puisse fonctionner également avec un téléphone portable équipé du standard de communication Bluetooth ® ou UWB et non plus uniquement par l’intermédiaire des ondes radio et basses fréquences (RF, LF). L’avantage du standard de communication Bluetooth® c’est qu’il permet une grande portée de communication d’environ 250 m autour du véhicule. Cependant, il ne permet pas de détecter précisément la présence de l’équipement portable à de plus courtes distances. Par exemple, lorsque l’équipement portable se trouve à l’intérieur du véhicule et que l’utilisateur souhaite démarrer son véhicule, la localisation précise de l’équipement portable qui était possible avec le dispositif de communication de l’art antérieur, fonctionnant sur un échange par ondes RF et LF, n’est plus possible par Bluetooth®. En effet, la mesure RSSI d’un signal Bluetooth est très imprécise et varie énormément en fonction de l’environnement (bruit, perturbations) et il n’est pas possible de savoir si l’équipement portable, dont la position est fixe, est à 5 m, ou 10 m ou 40 m ou plus du véhicule. Il n’est donc plus possible d’activer une fonction telle que démarrer le véhicule en utilisant la communication Bluetooth®, puisque le démarrage ne doit être autorisé que lorsque l’équipement portable se trouve à l’intérieur du véhicule, et à quelques centimètres des antennes UHF du véhicule. Etant donnée la grande variation du RSSI du Bluetooth®, la détection dudit équipement portable à quelques centimètres des antennes UHF n’est pas possible. Le standard de communication UWB permet quant à lui une localisation plus précise que celle réalisée par le standard Bluetooth, et est moins consommateur en énergie. Il est connu de l’art antérieur d’utiliser la puissance du signal UWB par l’émission d’impulsions brèves afin de mesurer la distance entre l’équipement portable et le véhicule. Une solution de l’art antérieur consiste à utiliser le temps de vol (ou « time of flight » en anglais) qui permet d’estimer le temps de propagation des ondes, et d’en déduire la distance entre l’équipement portable et le véhicule. Cependant cette solution présente un inconvénient majeur dû à la période d’échantillonnage ou d’acquisition du signal UWB par les composants électroniques situés sur le véhicule qui est de 1 GHz, soit une période de 1 nanoseconde, ce qui équivaut à une résolution spatiale de 30 cm. L’équipement portable est donc localisé autour ou dans le véhicule avec une tolérance de 30 cm, ce qui est rédhibitoire lorsqu’il s’agit d’autoriser le démarrage du véhicule puisque le démarrage peut être alors autorisé alors que l’équipement portable se situe en réalité dehors de la zone prédéterminée délimitant l’habitacle et autorisant le démarrage. De plus, cette tolérance de 30 cm n’est pas conforme avec la réglementation Thatcham qui spécifie un débordement maximum de 20 cm, plus précisément, selon cette norme, le démarrage du véhicule n’est plus autorisé si l’équipement portable se situe à une distance de 20 cm en dehors du véhicule. Une solution connue de l’art antérieur consiste également à multiplier le nombre de mesures, mais ce qui est chronophage et non souhaité pour le confort de l’utilisateur, qui attend l’activation d’une fonction véhicule dans un temps imparti. L’invention propose un procédé d’activation d’une fonction d’un véhicule par communication ultra large bande avec un équipement portable d’utilisateur ainsi qu’un dispositif d’activation d’une fonction associé permettant de pallier ces inconvénients. En l’occurrence, l’invention propose un procédé d’activation d’une fonction par ondes ultra large bande permettant de localiser plus précisément l’équipement portable d’utilisateur à l’intérieur ou à l’extérieur du véhicule. L’invention consiste en un procédé d’activation d’une fonction véhicule par communication ultra large band, par un équipement portable d’utilisateur communiquant en ultra large bande avec dispositif d’activation embarqué sur le véhicule, ledit dispositif comprenant une pluralité d’émetteurs récepteurs, l’activation de la fonction véhicule étant réalisée en fonction d’une position de l’équipement portable par rapport à une frontière entre deux zones d’autorisation, une zone intérieure et une zone extérieure du véhicule, le procédé d’activation étant remarquable en ce qu’il comprend les étapes suivantes : Détermination d’une présence de l’équipement portable dans une zone d’autorisation autour du véhicule, Si l’équipement portable est localisé dans une zone d’autorisation à une distance de la frontière inférieure à une distance prédéterminée, alors : Détermination de la présence de l’équipement portable dans une sous-zone prédéterminée, à laquelle ont été associés au préalable deux types d’émetteurs récepteurs parmi la pluralité, un premier type présentant au moins un paramètre de signal représentatif d’un trajet direct d’ondes entre ledit premier type et l’équipement portable d’utilisateur, et un deuxième type présentant au moins un paramètre de signal représentatif d’un trajet indirect d’ondes entre ledit deuxième type et l’équipement portable d’utilisateur, Pondération d’un nombre de mesures réalisées pour chaque émetteur récepteur en fonction du type, Détermination de la position de l’équipement portable dans la zone intérieure ou dans la zone extérieure à partir des mesures ainsi pondérées par type d’émetteur récepteur, Activation de la fonction véhicule correspondante à la position de l’équipement portable, Sinon, activation de la fonction véhicule correspondante à la zone d’autorisation. Préférentiellement, la pondération est réalisée avec un nombre maximal de mesures réalisées pour la pluralité d’émetteurs récepteurs. Le paramètre du signal peut correspondre à un temps de vol. Le paramètre du signal peut être une intensité du signal reçu. Avantageusement, la distance prédéterminée correspond à une précision de localisation en ultra large bande. L’invention concerne également un dispositif d’activation d’une fonction véhicule par ultra large bande, destiné à être embarqué sur un véhicule et communicant par ultra large bande avec un équipement portable d’utilisateur, l’activation de la fonction véhicule étant réalisée en fonction d’une position de l’équipement portable par rapport à une frontière entre deux zones d’autorisation, une zone intérieure et une zone extérieure du véhicule, ledit dispositif comprenant une pluralité d’émetteurs récepteurs étant remarquable en ce qu’il comprend : Des moyens de détermination d’une présence de l’équipement portable dans une zone d’autorisation du véhicule Des moyens d’analyse et de traitement des signaux ultra large bande adaptés pour : calculer une distance entre une position de l’équipement portable dans la zone d’autorisation et la frontière, comparer ladite distance avec une distance prédéterminée, Déterminer la présence de l’équipement portable dans une sous-zone prédéterminée, à laquelle ont été associés au préalable deux types d’émetteurs récepteurs parmi la pluralité, un premier type présentant un paramètre de signal représentatif d’un trajet direct d’ondes entre ledit premier type et l’équipement portable et un deuxième type présentant un paramètre de signal représentatif d’un trajet indirect d’ondes entre ledit deuxième type et ledit équipement, Pondérer un nombre de mesures pour chaque émetteur récepteur en fonction du type, Déterminer la position de l’équipement portable dans la zone intérieure ou dans la zone extérieure à partir des mesures ainsi pondérées, Activer de la fonction véhicule correspondante à la position de l’équipement portable. Préférentiellement, le dispositif est apte à pondérer parmi un nombre maximal de mesures réalisées pour la pluralité d’émetteur récepteurs, le nombre de mesures pour chaque émetteur récepteur en fonction du type. Avantageusement, le paramètre du signal est un temps de vol. Ou le paramètre du signal est une intensité du signal reçu. L’invention s’applique également à tout véhicule automobile comprenant un dispositif d’activation selon l’une quelconque des caractéristiques énumérées précédemment. 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 : : la , représente schématiquement un véhicule équipé du dispositif d’activation d’une fonction véhicule selon l’invention, : la représente schématiquement la limite entre la zone intérieure et la zone extérieure de localisation de l’équipement portable par rapport au véhicule, : la est un logigramme représentant le procédé d’activation selon l’invention. Procédé d’activation d’une fonction véhicule (V) par communication ultra large band (UWB), par un équipement portable d’utilisateur (P) communiquant en ultra large bande avec dispositif d’activation (D) embarqué sur le véhicule (V), ledit dispositif comprenant une pluralité d’émetteurs récepteurs (ER1,ER2, ER3, ER4), l’activation de la fonction véhicule (V) étant réalisée en fonction d’une position de l’équipement portable (P) par rapport à une frontière (F) entre deux zones d’autorisation, une zone intérieure (Z2) et une zone extérieure (Z1) du véhicule (V), le procédé d’activation étant caractérisé en ce qu’il comprend les étapes suivantes : Détermination d’une présence de l’équipement portable (P) dans une zone d’autorisation (Z1, Z2) autour du véhicule (V), Si l’équipement portable (P) est localisé dans une zone d’autorisation (Z1, Z2) à une distance (d) de la frontière inférieure à une distance prédéterminée (d0), alors : Détermination de la présence de l’équipement portable (P) dans une sous-zone prédéterminée (SZ1i, SZ2i) , à laquelle ont été associés au préalable deux types d’émetteurs récepteurs parmi la pluralité, un premier type (ERi1) présentant au moins un paramètre (RSSi, TOF) de signal représentatif d’un trajet direct d’ondes entre ledit premier type et l’équipement portable d’utilisateur (P), et un deuxième type (ERi2) présentant au moins un paramètre de signal représentatif d’un trajet indirect d’ondes entre ledit deuxième type et l’équipement portable d’utilisateur (P), Pondération d’un nombre de mesures ( m, n ) réalisées pour chaque émetteur récepteur en fonction du type (ERi1, ERi2), Détermination de la position de l’équipement portable (P) dans la zone intérieure (Z2) ou dans la zone extérieure (Z1) à partir des mesures ( m, n ) ainsi pondérées par type d’émetteur récepteur, Activation de la fonction véhicule (F1, F2) correspondante à la position de l’équipement portable (P), Sinon, activation de la fonction véhicule (F1, F2) correspondante à la zone d’autorisation (Z1, Z2). Procédé d’activation selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la pondération est réalisée avec un nombre maximal (M) de mesures réalisées pour la pluralité d’émetteurs récepteurs (ER1, ER2, ER3, ER4). Procédé d’activation selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le paramètre du signal correspond à un temps de vol (TOF). Procédé d’activation, selon l’une quelconque des revendications 1 à 2 caractérisé en ce que le paramètre du signal est une intensité du signal reçu (RSSI). Procédé d’activation selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la distance prédéterminée (d0) correspond à une précision de localisation en ultra large bande. Dispositif d’activation (D) d’une fonction véhicule (V) par ultra large bande (UWB), destiné à être embarqué sur un véhicule (V) et communicant par ultra large bande avec un équipement portable d’utilisateur (P), l’activation de la fonction véhicule (V) étant réalisée en fonction d’une position de l’équipement portable (P) par rapport à une frontière (F) entre deux zones d’autorisation, une zone intérieure (Z2) et une zone extérieure (Z1) du véhicule (V), ledit dispositif (D) comprenant une pluralité d’émetteurs récepteurs (ER1, ER2, ER3, ER4) étant caractérisé en ce qu’il comprend : Des moyens de détermination d’une présence de l’équipement portable (P) dans une zone d’autorisation du véhicule (V), Des moyens d’analyse et de traitement (M1) des signaux ultra large bande adaptés pour : calculer une distance (d) entre une position de l’équipement portable (P) dans la zone d’autorisation et la frontière (F), comparer ladite distance (d) avec une distance prédéterminée (d0), Déterminer la présence de l’équipement portable (P) dans une sous-zone prédéterminée (SZ1i,SZ2i), à laquelle ont été associés au préalable deux types d’émetteurs récepteurs parmi la pluralité, un premier type (ERi1) présentant un paramètre de signal représentatif d’un trajet direct d’ondes entre ledit premier type et l’équipement portable (P) et un deuxième type (ERi2) présentant un paramètre de signal représentatif d’un trajet indirect d’ondes entre ledit deuxième type et ledit équipement (P), Pondérer un nombre de mesures ( m, n ) pour chaque émetteur récepteur (ER1, ER2, ER3, ER4) en fonction du type (ERi1, ERi2), Déterminer la position de l’équipement portable (P) dans la zone intérieure (Z2) ou dans la zone extérieure (Z1) à partir des mesures ainsi pondérées, Activer de la fonction véhicule (F1, F2) correspondante à la position de l’équipement portable (P). Dispositif d’activation (D) selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu’il est apte à pondérer parmi un nombre maximal de mesures (M) réalisées pour la pluralité d’émetteur récepteurs, le nombre de mesures ( m, n ) pour chaque émetteur récepteur (ER1, ER2, ER3, ER4) en fonction du type (ERi1, ERi2). Dispositif d’activation (D), selon les revendications 5 ou 6, caractérisé en ce que le paramètre du signal est un temps de vol (TOF). Dispositif d’activation (D), selon les revendications 5 ou 6, caractérisé en ce que le paramètre du signal est une intensité du signal reçu (RSSI). Véhicule automobile (V), caractérisé en ce qu’il comprend un dispositif d’activation (D) selon l’une quelconque des revendications 6 à 9.