Brevet FR3160657A1 — publié le 20251003

L’invention concerne un dispositif portable d’accès mains libres (D) à un véhicule automobile (V), ledit dispositif comprenant des moyens d’émission réception en radio fréquence et une antenne radiofréquence (A1), caractérisé en ce que l’on modifie l’antenne radiofréquence en connectant entre les deux extrémités de ladite antenne radiofréquence (A1) : a) un circuit de résonance (C1) à une fréquence de communication en champ proche en série avec, b) un circuit ouvert en radiofréquence (C2), c) une antenne de communication en champ proche (A2), couplée électromagnétiquement à l’antenne radiofréquence modifiée (A1), d) des moyens de gestion (M1) de la communication en champ proche, connectés à l’antenne de communication en champ proche (A2), e) une batterie rechargeable (BAT), f) des moyens de recharge (M2) de la batterie en communication en champ proche connectés à l’antenne de communication en champ proche (A2). Figure pour l’abrégé : Fig. 1 DISPOSITIF D’ACCES MAINS LIBRES A UN VEHICULE EN CHAMP PROCHE L’invention concerne un dispositif d’accès mains libres à un véhicule en communication dit de champ proche, pour l’activation d’une fonction véhicule, du type accès « mains libres » à un véhicule automobile. Dans un véhicule automobile, il est connu d’utiliser des dispositifs d’activation de fonction véhicule pouvant détecter la présence d’une main ou d’un pied d’un utilisateur du véhicule et permettre ainsi le verrouillage ou le déverrouillage de tout ou partie des ouvrants du véhicule, par exemple les portières ou le coffre. A titre d’exemple, la détection de la présence d’une main d’un utilisateur sur ou devant une poignée de portière couplée à la reconnaissance d’un identifiant d’un dispositif d’authentification « mains libres » porté par cet utilisateur, permet le verrouillage et le déverrouillage de ces ouvrants. 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 sans avoir à appuyer physiquement sur des boutons d’une clé. Pour cela, le véhicule procède à l’identification d’un dispositif d’accès mains libres tel qu’un équipement portable du type badge ou télécommande porté(e) même d’une clé, par l’utilisateur et si le badge ou la télécommande ou bien la clé 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 selon l’intention de l’utilisateur, sans que l’utilisateur ait à manipuler physiquement une clé. Pour ce faire, lorsque l’utilisateur approche du véhicule, une communication est établie sur un lien de communication sans fil entre le dispositif d’accès mains libres par exemple un badge électronique ou un téléphone mobile intelligent, et le dispositif d’activation de fonction véhicule afin d’authentifier ledit dispositif d’authentification grâce à son identifiant. A cette fin, le dispositif d’activation comporte au moins une antenne radiofréquence permettant la réception de l’identifiant envoyé par le dispositif d’accès mains libres. Le dispositif d’activation est connecté à un calculateur électronique du véhicule (« ECU » : abréviation anglaise pour « Electronic Control Unit ») auquel il transmet l’identifiant. Selon l’état de la technique, le dispositif d’accès mains libres est généralement un badge électronique. Le signal reçu par l’antenne du dispositif d’activation, comprenant l’identifiant du dispositif d’accès mains libres, est émis via des ondes RF (Radiofréquences) ou LF (« Low Frequency » en anglais ou basses fréquences). La localisation précise du dispositif d’accès mains libres autour du véhicule est réalisée par une mesure de l’intensité du signal RF reçu par ledit dispositif (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 de chaque signal reçu par le dispositif d’accès mains libres en provenance de chaque antenne de la pluralité d’antennes RF (« radiofrequence ») ou LF (« low frequency » en anglais soit basse fréquence) situées sur le véhicule V, est reçue et analysée par un dispositif d’activation, embarqué dans le véhicule, qui détermine ainsi par triangularisation, la position, dudit dispositif par rapport auxdites antennes RF, c'est-à-dire par rapport au véhicule. Selon la localisation du dispositif d’accès mains libres identifié par le véhicule, dans lesdites zones de localisation certaines actions spécifiques aux dites zones de localisation sont automatiquement réalisées, déverrouillage/verrouillage ou mise en marche préalable de l’éclairage de l’habitacle (appelé également « welcome lighting » en anglais). De nos jours cependant, ces procédés d’accès mains libres sont sensibles aux attaques dites relais ou « relay attack » durant lesquelles un voleur va intercepter le signal LF /RF échanger entre le véhicule et le dispositif d’accès mains libres afin de leurrer le véhicule et le déverrouiller puis le démarrer. Une solution à ce problème est de sécuriser encore plus la procédure d’authentification par l’utilisation par exemple de la communication en champ proche, ou NFC « Near Field Communication » en anglais, qui nécessite une proximité de quelques centimètres entre le dispositif d’accès mains libres et un lecteur NFC situé sur le véhicule. Cette proximité requise pendant la phase d’authentification rend plus difficile une attaque relais. Cependant, l’espace contraint dans un badge d’accès main libre rend l’intégration d’une antenne NFC en plus du circuit électronique et de l’antenne Radiofréquence difficile, soit l’antenne NFC entoure le circuit électronique et réduit l’espace alloué à ce dernier, soit l’antenne NFC est de plus petite taille située sur un coté du badge, et dans ce cas les performances de communication en NFC sont dégradées. Un autre inconvénient des dispositifs d’accès mains libres actuels c’est qu’ils fonctionnent soit sur pile pour un badge soit sur une batterie rechargeable pour un téléphone portable, il peut arriver que la pile soit vide ou le téléphone déchargé et donc l’authentification soit impossible. L’invention propose un dispositif d’accès mains libres palliant les inconvénients de l’art antérieur, c’est-à-dire étant robuste contre les attaques relais, permettant d’assurer une authentification même dans le cas où la pile du badge ou le téléphone est déchargé, assurant une portée de communication en NFC satisfaisante et étant facilement intégrable dans un dispositif d’accès mains libres. L’invention concerne un dispositif portable d’accès mains libres à un véhicule automobile, ledit dispositif comprenant des moyens d’émission réception en radio fréquence et une antenne radiofréquence, caractérisé en ce que l’on modifie l’antenne radiofréquence en connectant entre les deux extrémités de ladite antenne radiofréquence : un circuit de résonance à une fréquence de communication en champ proche, en série avec, un circuit ouvert en radiofréquence une antenne de communication en champ proche couplée électromagnétiquement à l’antenne radiofréquence modifiée , des moyens de gestion de la communication en champ proche, connectés à l’antenne de communication en champ proche, une batterie rechargeable, des moyens de recharge de la batterie en communication en champ proche connectés à l’antenne de communication en champ proche . Préférentiellement, le circuit de résonance comprend au moins une capacité de résonance en communication en champ proche. Et le circuit ouvert en radiofréquence comprend au moins une inductance et au moins une capacité Avantageusement, l’antenne radiofréquence est située à une extrémité du dispositif. L’invention s’applique également à tout véhicule automobile équipé d’un dispositif d’accès mains libres 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 : FIG. 1 : la FIG. 1 est une représentation schématique d’un véhicule automobile et d’un dispositif portable d’accès mains libres selon l’invention, FIG. 2 : la FIG. 2 est une représentation schématique du dispositif portable d’accès mains libres selon l’invention, FIG. 3 : la FIG. 3 est un graphe illustrant selon un axe longitudinal du dispositif portable d’accès mains libres le champ de communication en communication en champ proche selon l’art antérieur (en trait continu) et selon l’invention (en trait pointillé). A la FIG. 1 est représenté un véhicule automobile V ainsi qu’un dispositif portable d’accès mains libres D audit véhicule. Le dispositif portable D est équipé d’une antenne radiofréquence A1 afin de communiquer avec ledit véhicule V. Ledit dispositif D comprend également une batterie rechargeable. L’accès à un véhicule automobile V par l’intermédiaire d’un dispositif d’accès mains libres est connu de l’art antérieur et ne sera pas plus détaillé ici. L’invention propose que le dispositif portable d’accès mains libres comprenne des moyens de communication en champ proche, c’est-à-dire « NFC » ou Near Field communication en anglais à 13,56 MHz facilement intégrable dans le dispositif, nécessitant peu de place et permettant entre autres d’éviter les attaques relais mais surtout permettant de recharger la batterie du dispositif portable. Dans ce but, selon l’invention on modifie le dispositif portable D d’accès mains libres de telle manière que l’on connecte entre les deux extrémités de ladite antenne radiofréquence A1 : un circuit de résonance C1 à une fréquence de communication en champ proche, en série avec un circuit ouvert C2 en radiofréquence, appelé également circuit coupe bande, une antenne de communication en champ proche A2, couplée électromagnétiquement à l’antenne radiofréquence modifiée A1, des moyens de gestion de la communication M1, en champ proche une batterie rechargeable BAT, des moyens de recharge de la batterie M2 en communication en champ proche. Préférentiellement, le circuit de résonance C1 comprend au moins une capacité de résonance Cres en communication en champ proche. Le circuit ouvert en radiofréquence C2 comprend quant à lui, au moins une inductance L RF et au moins une capacité C RF connectés en parallèle. L’ajout de ces composants à l’antenne radiofréquence A1 existante, modifie les fonctions de ladite antenne A1. Celle-ci reste une antenne de communication en radiofréquence aux fréquences de communication en radiofréquence, mais elle permet aussi la communication en champ proche aux fréquences de communication en champ proche. L’antenne de communication en champ proche A2 comprise dans le dispositif D est couplée électromagnétiquement à ladite antenne radiofréquence A1 ainsi modifiée. Le dispositif D comprend alors deux antennes A1, A2 de communication en champ proche, une antenne A1 modifiée apte à communiquer en champ proche, et une antenne A2 de communication en champ proche, électromagnétiquement couplée à l’antenne modifiée A1. L’avantage d’un tel dispositif D est la portée de communication en champ proche NFC qui se trouve élargie par rapport à l’art antérieur, c’est-à-dire par rapport à un dispositif portable équipé uniquement d’une antenne de communication en champ proche. De manière préférentielle, l’antenne de communication en radiofréquence A1 est située à une extrémité (E) du dispositif portable D. Ainsi l’antenne radiofréquence A1 modifiée selon l’invention, est apte à communiquer en champ proche avec un lecteur de communication en champ proche NFC situé sur le véhicule V, par exemple dans la poignée P de portière dudit véhicule V. Ceci est illustré à la FIG. 2 . L’antenne A1 ainsi modifiée à une portée de communication en champ proche élargie. Ceci est illustré à la FIG. 3 . A la FIG. 3 est représenté selon un axe longitudinal (x,-x) le long du dispositif portable d’accès D (cf. FIG. 2 ), la portée du champ de communication en champ proche NFC en mW : selon l’art antérieur à la courbe S1 c’est-à-dire avec une seule antenne de communication en champ proche et selon l’invention, à la courbe S2, c’est-à-dire avec une antenne radiofréquence A1 modifiée afin d’être apte à communiquer en champ proche. Il apparait clairement que la portée du champ de communication est élargie à l’extrémité du dispositif portable D, là où se trouve l’antenne radiofréquence A1 modifiée (entre x=40 et x=15). Le champ inexistant à cet endroit avec le dispositif de l’art antérieur, atteint de fortes valeurs (250 mW) avec le dispositif portable selon l’invention. Les portées de deux champs restent à peu près identiques selon l’axe longitudinal pour les valeurs de x inférieures à 15. Il est évident que cet accroissement de puissance de champ permet une communication en champ proche plus facile et plus efficace entre le dispositif portable d’accès et le lecteur NFC du véhicule. L’antenne radiofréquence A1 ainsi modifiée permet non seulement une communication plus robuste mais aussi permet de recharger plus rapidement la batterie rechargeable du dispositif D par l’intermédiaire du couplage électromagnétique entre ladite antenne radiofréquence modifiée A1 et l’antenne NFC A2 elle-même connectée à la batterie rechargeable BAT. L’invention permet donc de pallier les inconvénients de l’art antérieur de manière ingénieuse, c’est à dire non seulement d’augmenter la portée de communication en champ proche du dispositif portable d’accès (D) mais aussi de recharger par NFC la batterie rechargeable du dispositif. Dispositif portable d’accès mains libres (D) à un véhicule automobile (V), ledit dispositif comprenant des moyens d’émission réception en radio fréquence et une antenne radiofréquence (A1), caractérisé en ce que l’on modifie l’antenne radiofréquence en connectant entre les deux extrémités de ladite antenne radiofréquence (A1) : un circuit de résonance (C1) à une fréquence de communication en champ proche en série avec, un circuit ouvert en radiofréquence (C2), une antenne de communication en champ proche (A2), couplée électromagnétiquement à l’antenne radiofréquence modifiée (A1), des moyens de gestion (M1) de la communication en champ proche, connectés à l’antenne de communication en champ proche (A2), une batterie rechargeable (BAT), des moyens de recharge (M2) de la batterie en communication en champ proche connectés à l’antenne de communication en champ proche (A2). Dispositif portable d’accès mains libres (D) à un véhicule automobile (V), selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le circuit de résonance (C1) comprend au moins une capacité de résonance (Cres) en communication en champ proche. Dispositif portable d’accès mains libres (D) à un véhicule automobile (V), selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le circuit ouvert en radiofréquence (C2) comprend au moins une inductance (L RF ) et au moins une capacité (C RF ). Dispositif portable d’accès mains libres (D), à un véhicule automobile, selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’antenne radiofréquence est située à une extrémité (E) du dispositif. Véhicule automobile (V) caractérisé en qu’il est équipé d’un dispositif d’accès mains libres (D) selon l’une quelconque des revendications 1 à 4.