FR3089735A1 - Procédé d’estimation de la distance séparant un dispositif d’authentification d’un véhicule automobile - Google Patents
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Abstract
La présente invention a pour objet un procédé d’estimation de la distance séparant un dispositif (20) d’authentification d’un véhicule (10), notamment automobile, ledit véhicule (10) comprenant un calculateur et une pluralité de modules de communication apte à communiquer avec ledit dispositif (20) en échangeant des signaux sur un lien de communication (L1) sans fil, chaque module de communication comprenant une horloge électronique qui définit la fréquence d’échantillonnage des signaux reçus du dispositif (20). Le procédé comprend une pluralité de phases de mesure comprenant chacune une détermination, par le calculateur, de la distance séparant le véhicule (10) et le dispositif (20) et un arrêt et un redémarrage de l’horloge électronique, et une estimation de la distance réelle séparant le véhicule (10) et le dispositif (20) à partir de la pluralité de distances déterminées pendant les phases de mesure. Figure pour l’abrégé : Fig. 2
Description
Description
Titre de l'invention : Procédé d’estimation de la distance séparant un dispositif d’authentification d’un véhicule automobile Domaine technique
[0001] L’invention concerne les systèmes de détection pour véhicule automobile et plus particulièrement un procédé et un calculateur pour estimer la distance entre un dispositif d’authentification et un véhicule afin notamment d’activer à distance des fonctions dudit véhicule.
Technique antérieure
[0002] De nos jours, certains véhicules automobiles sont équipés d’un système de détection permettant d’authentifier à distance un dispositif porté par l’utilisateur, par exemple un badge ou une clé de contact électronique, afin de mettre en œuvre certaines fonctions depuis l’extérieur dudit véhicule. Par exemple, un tel système de détection peut être utilisé afin de déverrouiller les ouvrants du véhicule, notamment les portières ou le coffre, ou d’activer des fonctions d’accueil telles que, par exemple, un éclairage d’ambiance ou un réglage des sièges.
[0003] Pour des raisons de sécurité, il est connu de paramétrer le système afin d’activer ces fonctions seulement lorsque l’utilisateur se trouve à une distance inférieure à une distance prédéterminée, dite « distance de détection », qui dépend de la fonction à activer. Par exemple, une fonction de déverrouillage des ouvrants peut être activée uniquement lorsque l’utilisateur se trouve à moins de deux mètres du véhicule. Par exemple encore, une fonction d’éclairage d’accueil peut être activée uniquement lorsque l’utilisateur se trouve à moins de cinq mètres du véhicule ou une demande de manœuvre du véhicule, appelée communément « remote parking », peut être activée uniquement lorsque l’utilisateur se trouve à moins de six mètres du véhicule.
[0004] Dans une solution connue, le véhicule et le dispositif communiquent sur des liens de communication sans fil de type LF/RF (Low Frequency / RadioFrequency). Dans cette solution, le véhicule émet de manière périodique un signal de détection sur un lien de communication LF. Lorsque le dispositif reçoit ce signal de détection, il répond au véhicule sur un lien de communication RF afin de s’authentifier. Afin de déterminer la distance entre l’utilisateur et le véhicule, le véhicule mesure la puissance des signaux reçus du dispositif d’authentification lors de ces échanges et en déduit la distance. L’avantage de ce type de technologie est que la propagation des signaux n’est pas impactée par des éléments mécaniques tels que la carrosserie du véhicule.
[0005] Pour des raisons pratiques, il est aujourd’hui connu d’utiliser un smartphone afin de s’authentifier auprès du véhicule. Cependant, les smartphones utilisés aujourd’hui ne présentent pas, pour la plupart, d’interface de communication LF/RF. Afin de remédier à cet inconvénient, il est connu d’utiliser une interface de communication Bluetooth®, notamment une interface de type BLE (Bluetooth® Low Energy), présente sur la plupart des smartphones actuels. Les échanges sont réalisés sur une telle interface à l’aide de trames codées dans un signal dit « signal BLE ».
[0006] Afin de déterminer la distance entre le dispositif et le véhicule, le véhicule reçoit les signaux BLE émis par le smartphone et en détermine la puissance, par exemple en mesurant une indication de la force du signal reçu (RSSI ou Received Signal Strength Indication) afin d’en déduire la distance. Cependant, de manière connue et fréquente, la mesure du RSSI peut être faussée lorsque le signal envoyé par le smartphone se divise en un signal reçu en ligne directe et un ou plusieurs signaux qui rebondissent sur un ou plusieurs obstacles avant d’atteindre le véhicule (signal dit « multi-chemins »). Dans ce cas, la puissance du signal combiné reçu par le véhicule peut être soit supérieure, soit inférieure à la valeur réelle du signal reçu en ligne directe, ce qui fausse l’estimation de la distance.
[0007] Afin de remédier à cet inconvénient, il est connu de déterminer la distance entre le véhicule et le dispositif en évaluant le temps de communication des signaux entre le véhicule et le dispositif. A cette fin, il est connu de procéder à l’émission par le véhicule d’un signal dit « de requête », le dispositif répondant de manière connue par un signal dit « de réponse » après une durée prédéterminée de 150 microsecondes dans le protocole BLE. Le véhicule, connaissant l’instant d’émission du signal de requête, la durée entre la réception du signal de requête et l’émission du signal de réponse par le dispositif et l’instant de réception du signal de réponse, en déduit alors le temps moyen de parcours des signaux et la distance séparant le véhicule et le dispositif.
[0008] De manière connue, les modules de communication BLE du véhicule filtrent et échantillonnent chaque signal reçu et détectent qu’un signal est un signal BLE lorsqu’un seuil de détection prédéterminé de puissance du signal a été dépassé, le dépassement de ce seuil n’étant détecté qu’au moment d’un échantillon dudit signal. On a représenté à la figure 1 la superposition d’un exemple de signal de réponse non filtré et non bruité A et, à titre de comparaison, du même signal de réponse filtré B et également dudit signal de réponse filtré échantillonné C, la puissance P de ces signaux étant représentée en fonction du temps t. Le signal de réponse RESP filtré échantillonné C est détecté lorsque l’un cl des échantillons dépasse le seuil de détection Sd prédéterminé.
[0009] L’intervalle de temps séparant deux échantillons détermine donc l’erreur maximale qui peut survenir sur la mesure de la distance. A titre d’exemple, l’utilisation d’un quartz cadencé à 24 MHz pour réaliser l’échantillonnage du signal BLE conduit à une erreur de plus ou moins 6,25 mètres, ce qui présente un inconvénient important, voire majeur dans le cas où il est nécessaire de détecter Γutilisateur à moins de 2, 5 ou 6 mètres du véhicule pour en activer certaines fonctions.
[0010] De plus, le récepteur peut recevoir plusieurs signaux pour un même signal envoyé par l’émetteur étant donné que ce dernier peut rebondir sur des obstacles pendant sa propagation, créant ainsi plusieurs composantes du même signal. Dans ce cas, la détection est réalisée sur l’un des signaux reçus, le premier pour lequel on détecte un dépassement du seuil sur l’échantillon, ce qui là encore peut provoquer une erreur sur l’estimation de la distance réelle entre l’émetteur et le récepteur. Ce type de système de détection a donc des limites techniques notables qui peuvent le rendre par moment inefficace.
Exposé de l’invention
[0011] L’invention a donc pour but de remédier au moins en partie à ces inconvénients en proposant une solution simple et fiable pour estimer la distance entre un véhicule et un dispositif d’authentification et activer efficacement à distance des fonctions d’un véhicule.
[0012] A cette fin, l’invention a pour objet un procédé d’estimation de la distance séparant un véhicule, notamment automobile, et un dispositif d’authentification, ledit véhicule comprenant un calculateur et une pluralité de modules de communication aptes chacun à communiquer avec ledit dispositif en utilisant des signaux échangés sur un lien de communication sans fil, chaque module de communication comprenant une horloge électronique qui définit la fréquence d’échantillonnage des signaux reçus du dispositif, ledit procédé étant remarquable en ce qu’il comprend :
- une pluralité de phases de mesure comprenant chacune :
• une détermination, par le calculateur, de la distance séparant le véhicule et le dispositif, • un arrêt et un redémarrage, de préférence à un instant aléatoire, de l’horloge électronique,
- une estimation de la distance réelle séparant le véhicule et le dispositif à partir de la pluralité de distances déterminées pendant les phases de mesure.
[0013] Par les termes « distance réelle », on entend la distance affinée résultant de l’estimation faite à partir de la pluralité de distances déterminées.
[0014] Le procédé selon l’invention permet d’estimer efficacement la distance réelle séparant le véhicule du dispositif grâce au redémarrage de l’horloge électronique qui permet de modifier les instants d’échantillonnage des signaux reçus du dispositif d’authentification de manière aléatoire et de réduire ainsi l’erreur sur l’estimation de la distance, notamment en la diluant sur le nombre de mesures.
[0015] De préférence, l’estimation de la distance réelle consiste à calculer la moyenne ou la
[0016]
[0017]
[0018]
[0019]
[0020]
[0021]
[0022] médiane des distances déterminées lors des phases de mesure.
Selon un aspect de l’invention, le procédé est répétée au moins 10 fois, de préférence au moins 30 fois, de préférence encore au moins 100 fois afin d’affiner l’estimation de la distance réelle au fur et à mesure des phases de mesures. De telles itérations permettent d’affiner l’estimation de la distance pour la rendre relativement précise et réduire par exemple l’erreur à moins de deux mètres au-delà d’une trentaine d’itérations, voire à moins de 50 centimètres au-delà de quelques centaines d’itérations.
De manière préférée, l’étape de redémarrage de l’horloge électronique du procédé est réalisée au terme d’une durée de temporisation prédéterminée après la détermination de la distance.
Dans un mode de réalisation, l’étape de détermination de la distance lors d’une phase de mesure comprend :
• l’émission, par au moins l’un des modules de communication, d’un signal de requête à destination du dispositif à un premier instant, • la réception dudit signal de requête par le dispositif, • l’émission, par le dispositif, d’un signal de réponse à destination d’au moins l’un des modules de communication du véhicule, • la réception, par au moins l’un des modules de communication, dudit signal de réponse à un deuxième instant défini en fonction de la fréquence d’échantillonnage de l’horloge électronique, • la détermination, par le calculateur, du temps écoulé entre le premier instant et le deuxième instant, • la détermination, par le calculateur, de la distance à partir du temps écoulé calculé entre le premier instant et le deuxième instant.
De préférence, les phases de mesure sont réalisées sur une série de signaux reçus consécutivement par les modules de communication.
Dans une forme de réalisation, l’horloge électronique est un élément piézoélectrique. Cependant, il va de soi que tout type d’horloge adaptée à cette application pourrait être utilisée.
De manière avantageuse, la fréquence d’échantillonnage de chaque module de communication est inférieure à 50 MHz, de préférence de l’ordre de 24 MHz, cette fréquence de 24 MHz étant couramment utilisée dans les éléments piézo-électriques des systèmes de détection.
De manière avantageuse, le procédé comprend, entre deux phases de mesure, une étape de sauvegarde des valeurs de distance déterminée dans une zone mémoire du calculateur, la distance réelle pouvant alors être estimée à partir de la ou des valeurs de distances déterminées sauvegardées.
[0023] De manière préférée, chaque phase de mesure comprend, antérieurement à l’étape d’émission, par au moins l’un des modules de communication, d’un signal de requête à destination du dispositif, une étape d’émission d’un signal de détection par le dispositif à destination du véhicule.
[0024] De préférence, le procédé comprend, postérieurement à l’étape d’estimation de la distance réelle, une étape d’activation, par le calculateur, d’au moins une fonction du véhicule lorsque la distance réelle estimée est inférieure à une distance prédéterminée, par exemple de deux, cinq ou six mètres.
[0025] De préférence, le lien de communication sans fil permet l’échange de signaux dans la bande de fréquences UHF (Ultra Hautes Fréquences) comprise entre 300 et 3000 MHz. De préférence encore, le lien de communication sans fil fonctionne selon la norme BLE (Bluetooth® Low Energy).
[0026] L’invention concerne également un calculateur de véhicule, notamment automobile, permettant l’estimation de la distance séparant un véhicule et un dispositif d’authentification, ledit véhicule comprenant une pluralité de modules de communication aptes chacun à communiquer avec ledit dispositif en échangeant des signaux sur un lien de communication sans fil, chaque module de communication comprenant une horloge électronique qui définit la fréquence d’échantillonnage des signaux reçus du dispositif, ledit calculateur étant configuré pour :
- lors d’une pluralité de phases de mesure :
• déterminer la distance séparant le véhicule et le dispositif, • commander l’arrêt et le redémarrage, de préférence à un instant aléatoire, de l’horloge électronique,
- estimer la distance réelle séparant le véhicule et le dispositif à partir de la pluralité de distances déterminées pendant les phases de mesure.
[0027] Selon un aspect de l’invention, le calculateur est configuré pour estimer la distance réelle en calculant la moyenne ou la médiane des distances déterminées lors des phases de mesure.
[0028] De préférence, le calculateur est configuré pour redémarrer l’horloge électronique au terme d’une durée de temporisation prédéterminée après la détermination de la distance.
[0029] Dans une forme de réalisation, le calculateur est configuré pour déterminer le temps écoulé entre un premier instant, d’émission, par au moins l’un des modules de communication, d’un signal de requête à destination du dispositif, et un deuxième instant, de réception, par au moins l’un des modules de communication, d’un signal de réponse défini en fonction de la fréquence d’échantillonnage de l’horloge électronique, et pour déterminer la distance entre le véhicule et le dispositif à partir du temps écoulé calculé entre le premier instant et le deuxième instant.
[0030] Dans une forme de réalisation, l’horloge électronique est un élément piézoélectrique. Cependant, il va de soi que tout type d’horloge adaptée à cette application pourrait être utilisée.
[0031] L’invention concerne également un véhicule comprenant au moins un calculateur et une pluralité de modules de communication aptes chacun à communiquer avec ledit dispositif.
[0032] Selon un aspect de l’invention, la fréquence d’échantillonnage de chaque module de communication du véhicule est inférieure à 50 MHz, de préférence de l’ordre de 24 MHz.
[0033] L’invention concerne également un système de détection comprenant un véhicule tel que présenté précédemment et un dispositif d’authentification apte à communiquer avec la pluralité de modules de communication dudit véhicule.
[0034] De préférence, le dispositif d’authentification comprenant une unité de communication configurée pour échanger des signaux avec les modules de communication, les modules de communication et l’unité de communication sont configurés pour communiquer sur une interface de communication fonctionnant dans la bande de fréquences UHF (Ultra Hautes Fréquences) comprise entre 300 et 3000 MHz. De préférence encore, cette interface de communication utilise la technologie BLE (Bluetooth® Low Energy).
Brève description des dessins
[0035] D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront lors de la description qui suit faite en regard des figures annexées données à titre d’exemples non limitatifs et dans lesquelles des références identiques sont données à des objets semblables.
[0036] [fig.l] illustre graphiquement la détection d’un signal reçu par un module de communication de l’art antérieur.
[0037] [fig.2] illustre schématiquement un système de détection selon l’invention.
[0038] [fig.3] illustre schématiquement un véhicule selon l’invention.
[0039] [fig.4] représente schématiquement une forme de réalisation d’un module de communication selon l’invention.
[0040] [fig.5] représente schématiquement les échanges de signaux entre un véhicule et un dispositif selon l’invention.
[0041] [fig.6] illustre graphiquement la variation de puissance en fonction du temps de deux signaux reçus par le module de communication selon l’invention.
[0042] [fig.7] illustre schématiquement une comparaison des instants de redémarrage de l’horloge électronique d’un module de communication de l’art antérieur et d’un module de communication selon l’invention.
[0043] [fig.8] illustre un exemple de test du procédé selon l’invention qui décrit l’évolution de l’erreur sur la distance en fonction du nombre d’itérations du procédé.
[0044] [fig.9] illustre un exemple de test du procédé selon l’invention qui décrit l’évolution de probabilité cumulative en fonction de l’erreur sur la distance.
[0045] Le système de détection selon l’invention est destiné à être monté dans un véhicule, notamment automobile, afin de détecter un dispositif d’authentification porté par un utilisateur dudit véhicule.
[0046] Un tel dispositif d’authentification peut, par exemple, se présenter sous la forme d’un badge, d’une clé de contact électronique ou d’un smartphone (ou « téléphone intelligent » en français), afin de permettre à l’utilisateur de s’authentifier auprès du véhicule pour mettre en œuvre certaines fonctions. Par exemple, un tel système de détection peut être utilisé afin de mettre en œuvre une fonction d’éclairage du véhicule ou encore une fonction de déverrouillage des ouvrants du véhicule, par exemple des portières ou du coffre.
[0047] Pour des raisons de sécurité, il est connu de paramétrer le système pour activer ces fonctions seulement lorsque l’utilisateur se trouve à une distance inférieure à une distance prédéterminée dite « distance de détection » qui dépend de la fonction à activer. Par exemple, la fonction de déverrouillage peut être uniquement activée lorsque l’utilisateur se trouve à moins de deux mètres du véhicule.
[0048] On a représenté schématiquement à la figure 2 un système de détection 1 selon l’invention. Le système de détection 1 comprend un véhicule 10 et un dispositif 20 d’authentification. En référence à la figure 3, le véhicule 10 comprend un calculateur 110, par exemple de type ECU (« Electronic Control Unit » en anglais), et une pluralité de modules de communication 120.
[0049] De nouveau en référence à la figure 2, le dispositif 20 d’authentification comprend un module de gestion 210 et une unité de communication 220. De préférence, le dispositif 20 d’authentification est un smartphone, sans que cela ne soit limitatif de la portée de la présente invention.
[0050] De préférence, les modules de communication 120 et l’unité de communication 220 sont configurés pour communiquer sur une interface de communication fonctionnant dans la bande de fréquences UHF (Ultra Hautes Fréquences) comprise entre 300 et 3000 MHz. De préférence encore, cette interface de communication utilise la technologie BLE (Bluetooth® Low Energy). La technologie BLE permet notamment une communication peu consommatrice en énergie et est avantageusement intégrée dans la plupart des smartphones actuels. La technologie BLE étant connue en soi, elle ne sera pas davantage détaillée ici.
[0051] L’invention va être décrite ci-après dans son application au déverrouillage des ouvrants de véhicule 10, sans que cela ne soit limitatif de la portée de la présente invention.
[0052] Dans le cas où le déverrouillage du véhicule 10 se fait avec activation manuelle d’une poignée d’ouvrants de véhicule 10, le nombre de modules de communication 120 est avantageusement égal au nombre de poignées d’ouvrant dudit véhicule 10. Par exemple, en référence à la figure 2, un véhicule 10 comprend cinq ouvrants, quatre portières et la porte du coffre, possédant respectivement une poignée PG1, PG2, PG3, PG4 et PG5, chaque poignée PG1, PG2, PG3, PG4, PG5 étant reliée à la fois à un module de communication 120 dédié et au calculateur 110.
[0053] En référence à la figure 4, chaque module de communication 120 embarqué dans le véhicule 1 comprend une antenne 121, un amplificateur 122, un circuit de bande de base 123 et une horloge électronique, se présentant dans cet exemple sous la forme d’un élément piézo-électrique 124.
[0054] L’antenne 121 permet de réceptionner les signaux envoyés par le dispositif 20 ou d’émettre des signaux à destination du dispositif 20 sur le lien de communication LI sans fil.
[0055] L’amplificateur 122 permet d’amplifier les signaux reçus qui présentent une puissance atténuée du fait de leur propagation dans l’air. Par exemple, l’amplificateur 122 peut être un amplificateur faible bruit, communément appelé « LNA », en anglais « Low Noise Amplifier », par l’homme du métier.
[0056] Le circuit de bande de base 123 permet d’échantillonner les signaux reçus, c’est-à-dire de les numériser, pour qu’ils soient exploitables pour le calculateur 110.
[0057] L’élément piézo-électrique 124 comprend un quartz cadencé à une fréquence prédéterminée, par exemple 24 MHz, afin de permettre au circuit de bande de base 123 d’échantillonner les signaux à ladite fréquence.
[0058] En référence à la figure 5, le circuit de bande de base 123 est en outre configuré pour détecter, à un deuxième instant T2, un signal de réponse RESP bruité, envoyé en réponse à un signal de requête REQ émis préalablement par l’antenne 121 à un premier instant Tl, lorsque l’amplitude dudit signal de réponse bruité et retardé dépasse un seuil de détection Sd prédéterminé. Le signal de requête REQ est émis par l’antenne
121 suite à la réception d’un signal de détection AD émis par l’unité de communication
220 du dispositif 20 d’authentification. Le circuit de bande de base 123 est en outre configuré pour envoyer la valeur du deuxième instant T2 détecté au calculateur 110 afin que ledit calculateur 110 estime la distance entre le véhicule 10 et le dispositif 20. [0059] A cette fin, toujours en référence à la figure 5, le calculateur 110 du véhicule 10 est configuré pour commander l’émission, par au moins l’un des modules de communication 120, d’un signal de requête REQ à destination du dispositif 20 à un premier instant Tl, pour recevoir d’au moins un module de communication 120 la valeur d’un deuxième instant T2 détecté par ledit au moins un module de communication 120, pour calculer le temps écoulé entre le premier instant Tl et le deuxième instant T2, et pour estimer la distance entre le véhicule 10 et le dispositif 20 à partir du temps calculé. [0060] Dans une forme de réalisation préférée, le calculateur 110 est configuré pour sauvegarder les valeurs de distance déterminées dans une zone mémoire, pour calculer une distance, dite « réelle », à partir de la pluralité de distances déterminées stockées, par exemple en calculant la médiane ou la moyenne desdites distances estimées.
[0061] De préférence, le calculateur 110 est configuré pour calculer la distance réelle une fois que le nombre de distances déterminées a dépassé un seuil dit « d’acquisition ». Ce seuil d’acquisition est de préférence supérieur à 10, 30 voire 100 afin d’affiner l’estimation de la distance réelle au fur et à mesure des phases de mesure. De telles itérations permettent d’affiner l’estimation de la distance pour la rendre relativement précise et réduire la valeur de l’erreur, de préférence à moins de 50 centimètres.
[0062] Enfin, le calculateur 110 est configuré pour activer au moins une fonction du véhicule 10 lorsque la distance estimée est inférieure à une distance prédéterminée, par exemple de deux, cinq ou six mètres.
[0063] L’invention va maintenant être décrite dans sa mise en œuvre.
[0064] Tout d’abord, en référence à la figure 5, les ouvrants du véhicule 10 étant verrouillés et le moteur étant arrêté, notamment lorsque le véhicule 10 est garé, le module de gestion 210 du dispositif 20 commande l’unité de communication 220 afin que ladite unité de communication 220 émette périodiquement un signal de détection AD appelé « advertising » par l’homme du métier, par exemple avec une période comprise entre 20 millisecondes et 10,24 secondes.
[0065] Lorsqu’au moins l’un des modules de communication 120 est dans la couverture radio du dispositif 20 et reçoit ce signal de détection AD, le calculateur 110 répond au dispositif 20 et commande, à un premier instant Tl, l’émission d’un signal de requête REQ par au moins l’un des modules de communication 120 afin de demander au dispositif 20 son identifiant pour l’authentifier. Le calculateur 110 enregistre la valeur du premier instant Tl et attend la réponse du dispositif 20.
[0066] Au terme d’un délai prédéfini de 150 ps après la réception du signal de requête REQ, le module de gestion 210 du dispositif 20 commande l’émission d’un signal de réponse RESP, comprenant notamment l’identifiant du dispositif 20 afin que le véhicule 10 l’authentifie.
[0067] A la réception, via au moins l’un des modules de communication 120, de ce signal de réponse RESP par le calculateur 110 à un deuxième instant T2, ledit calculateur 110 enregistre ledit deuxième instant T2 et calcule le temps de vol moyen des signaux, qui correspond à la durée écoulée entre le premier instant Tl et le deuxième instant T2 moins 150 ps, divisée par deux.
[0068] Le calculateur 110 détermine alors la distance d (figure 2) séparant le véhicule 10 du dispositif 20 entre ces deux instants selon la formule suivante :
[0069] [Math.l] d = c. [ ( ^2^T1 ) _ 0,00015
[0070] où « d » est la distance en mètres, « c » est la vitesse de la lumière, « Tl » et « T2 » sont donnés en secondes, 0,00015 seconde (150 microsecondes) correspondant au délai prédéfini entre la réception du signal de requête REQ et l’émission du signal de réponse RESP.
[0071] Selon l’invention, lorsque la distance d a été déterminée par le calculateur 110, le calculateur 110 commande l’arrêt et le redémarrage de l’élément piézo-électrique 124 du ou des modules de communications 120 ayant reçus les signaux (ou bien de l’ensemble des modules de communications 120).
[0072] Les échanges de signaux permettant de déterminer la distance d et le redémarrage de l’élément piézo-électrique 124 constituent une séquence, appelée phase de mesure, qui est répétée de manière régulière, à la fréquence d’émission périodique du signal de détection AD.
[0073] Le calculateur 110 estime la distance réelle séparant le véhicule 10 du dispositif 20 à partir des distances d déterminées à chaque phase de mesure. Cette distance réelle estimée préalablement est de préférence la moyenne ou la médiane des distances déterminées pendant les phases de mesures précédentes, de préférence au moins les 10 ou 100 phases de mesure précédentes.
[0074] Il va de soi que le calculateur 110 peut calculer la distance réelle après chaque phase de mesure, c’est-à-dire à partir de la distance réelle calculée à la phase de mesure précédente et de la distance déterminée à la phase de mesure courante, plutôt que de stocker toutes les distances déterminées pendant un nombre de phases de mesure consécutives puis de calculer la distance réelle.
[0075] Pour chaque phase de mesure, le circuit de bande de base 123 échantillonne le signal de réponse RESP et détermine le deuxième instant T2 lorsque la valeur de puissance de l’un des échantillons dudit signal de réponse RESP dépasse un seuil de détection Sd prédéterminé. Le circuit de bande de base 123 arrête puis redémarre l’élément piézoélectrique 124 de manière aléatoire entre deux séquences d’échanges de signaux de sorte que les instants d’échantillonnage de la séquence suivante diffèrent de ceux de la séquence précédente. Il en résulte que la détection du dépassement du seuil de détection Sd variera de manière aléatoire entre les séquences de sorte que l’erreur sur l’estimation de la distance réelle tende vers zéro lorsque le nombre de phase de mesure augmentent, améliorant ainsi significativement la précision du système de détection 1. [0076] Si la distance estimée est inférieure à la distance de détection, cela déclenchera une ou des fonctions mise en œuvre à distance par le véhicule 10, par exemple, le déverrouillage des ouvrants dudit véhicule 1 lorsque la distance estimée est inférieure à deux mètres. Dans le cas contraire, si la distance estimée est supérieure à la distance de détection, la ou les fonctions associées du véhicule 10 restent inactives.
[0077] A titre d’exemple, en référence à la figure 6, il est représenté graphiquement la variation de la puissance P d’un premier signal reçu échantillonné SI par le calculateur 110 et d’un deuxième signal de réponse reçu échantillonné S2 en fonction du temps t. On notera que les deux signaux sont reçus pour deux phases de mesure consécutives mais que les signaux reçus échantillonnés sont superposés sur une même échelle temporelle afin de visualiser le décalage généré par l’arrêt et le redémarrage de l’élément piézo-électrique 124.
[0078] Dans cet exemple, on observe que le premier échantillon du premier signal SI dépassant le seuil de détection Sd de réception d’un signal se produit au bout d’un premier temps de latence tll suivant l’instant temporel tH correspondant audit seuil de détection Sd.
[0079] L’arrêt et le redémarrage aléatoire de l’élément piézo-électrique 124 permet de décaler la détection du dépassement du seuil de détection Sd par le deuxième signal S2 à un deuxième temps de latence t!2, différent du premier temps de latence tll. On notera que le redémarrage de l’élément piézo-électrique 124 à un instant aléatoire est réalisé entre la réception des deux signaux par le dispositif 20.
[0080] Aussi, lorsque le calculateur 110 réalise la moyenne ou la médiane des distances déterminées à ces deux instants différents, il génère une estimation de la distance réelle entre le véhicule 10 et le dispositif 20 affinée. Cette valeur est d’autant plus affinée que le nombre de phases de mesure, c’est-à-dire le nombre d’arrêt et de redémarrage, augmente.
[0081] Par ailleurs, dans le cas du protocole BLE, en référence à la figure 7, il est connu d’utiliser alternativement trois canaux de fréquences différentes numérotés 37, 38 et 39. Dans les solutions de l’état de l’art, la détection d’un signal est réalisée de manière statique entre deux valeurs du signal reçu échantillonné (partie gauche OFF de la figure 7), c’est ) dire à un même instant de détection lr pour chaque phase de mesure, alors qu’avec l’invention, le redémarrage aléatoire de l’élément piézo-électrique 124 permet de modifier l’instant de détection Ir entre deux valeurs du signal reçu échantillonné (partie droit ON de la figure 7), ce qui permet de réduire l’erreur sur l’estimation de la distance entre le véhicule 10 et le dispositif 20 et cela d’autant plus que le nombre de redémarrages aléatoires (i.e. d’itérations du procédé selon l’invention) est élevé.
[0082] On a représenté à la figure 8 un exemple de test du procédé selon l’invention qui décrit l’évolution de l’erreur Err (en mètres) sur la distance en fonction du nombre Nb d’itérations du procédé. Dans cet exemple, on constate que l’erreur devient systématiquement inférieure à 2 mètres au-delà d’environ 35 itérations.
[0083] On a représenté à la figure 9 un exemple de test du procédé selon l’invention qui décrit l’évolution de probabilité cumulative CP en fonction de l’erreur Err sur la distance (en mètres). On a représenté cinq courbes réalisées respectivement avec 1, 10, 100, 1000 et 10000 itérations. Dans cet exemple, on constate qu’après 100 itérations l’erreur de localisation est de l’ordre de 20 cm en médiane (i.e. la probabilité cumulée est égale à 0,5 sur la courbe de 100 itérations), ce qui présente un avantage important par rapport aux solutions connues.
[0084] Le procédé selon l’invention permet donc avantageusement de réduire l’erreur sur l’estimation de la distance réelle entre le véhicule 10 et le dispositif 20 d’authentification en redémarrant simplement l’horloge électronique après chaque réception d’un signal envoyé par le dispositif, c’est-à-dire sans modifier l’architecture matérielle du véhicule, en particulier des modules de communication.
Claims (1)
-
Revendications [Revendication 1] Procédé d’estimation de la distance séparant un véhicule (10) et un dispositif (20) d’authentification, ledit véhicule (10) comprenant un calculateur (110) et une pluralité de modules de communication (120) aptes chacun à communiquer avec ledit dispositif (20) en échangeant des signaux sur un lien de communication (Ll) sans fil, chaque module de communication (120) comprenant une horloge électronique (124) qui définit la fréquence d’échantillonnage des signaux reçus du dispositif (20), ledit procédé étant caractérisé en ce qu’il comprend: a. une pluralité de phases de mesure comprenant chacune : i. une détermination, par le calculateur (110), de la distance (d) séparant le véhicule (10) et le dispositif (20), ii. un arrêt et un redémarrage de l’horloge électronique (124), b. une estimation de la distance réelle séparant le véhicule (10) et le dispositif (20) à partir de la pluralité de distances (d) déterminées pendant les phases de mesure. [Revendication 2] Procédé de détection selon la revendication 1, dans lequel l’estimation de la distance réelle consiste à calculer la moyenne ou la médiane des distances (d) déterminées lors des phases de mesure. [Revendication 3] Procédé de détection selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le procédé est répété au moins 10 fois. [Revendication 4] Procédé de détection selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le redémarrage de l’horloge électronique (124) est réalisé au terme d’une durée de temporisation prédéterminée après la détermination de la distance (d). [Revendication 5] Procédé de détection selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la détermination de la distance (d) lors d’une phase de mesure comprend les étapes: - d’émission, par au moins l’un des modules de communication (120), d’un signal de requête (REQ) à destination du dispositif (20) à un premier instant (Tl), - de réception dudit signal de requête (REQ) par le dispositif (20), - d’émission, par le dispositif (20), d’un signal de réponse (RESP) à des- tination d’au moins l’un des modules de communication (120) du véhicule (10), - de réception, par au moins l’un des modules de communication (120), dudit signal de réponse (RESP) à un deuxième instant (T2) défini en fonction de la fréquence d’échantillonnage de l’horloge électronique (124), - de détermination, par le calculateur (110), du temps écoulé entre le premier instant (Tl) et le deuxième instant (T2), - de détermination, par le calculateur (110), de la distance (d) séparant le véhicule (10) du dispositif (20) à partir du temps écoulé calculé entre le premier instant (Tl) et le deuxième instant (T2). [Revendication 6] Calculateur (110) de véhicule (10), notamment automobile, permettant l’estimation de la distance séparant un véhicule (10) et un dispositif (20) d’authentification, ledit véhicule (10) comprenant une pluralité de modules de communication (120) aptes chacun à communiquer avec ledit dispositif (20) en échangeant des signaux sur un lien de communication (Ll) sans fil, chaque module de communication (120) comprenant une horloge électronique (124) qui définit la fréquence d’échantillonnage des signaux reçus du dispositif (20), ledit calculateur (110) étant caractérisé en ce qu’il est configuré pour : a. lors d’une pluralité de phases de mesure : i. déterminer la distance (d) séparant le véhicule (10) et le dispositif (20), ii. commander l’arrêt et le redémarrage de l’horloge électronique (124), b. estimer la distance réelle séparant le véhicule (10) et le dispositif (20) à partir de la pluralité de distances (d) déterminées pendant les phases de mesure. [Revendication 7] Calculateur (110) selon la revendication précédente, ledit calculateur (110) étant configuré pour estimer la distance réelle en calculant la moyenne ou la médiane des distances (d) déterminées lors des phases de mesure. [Revendication 8] Calculateur (110) selon l’une quelconque des revendications 6 et 7, ledit calculateur (110) étant configuré pour redémarrer l’horloge électronique (124) au terme d’une durée de temporisation prédéterminée après la détermination de la distance (d). [Revendication 9] Véhicule (10) comprenant au moins un calculateur (110) selon l’une quelconque des revendications 6 à 8 et une pluralité de modules de communication (120) aptes chacun à communiquer avec ledit dispositif (20). [Revendication 10] Système de détection (1) comprenant un véhicule (10), selon la revendication précédente, et un dispositif (20) d’authentification apte à communiquer avec la pluralité de modules de communication (120) dudit véhicule (10). 1/5
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|---|---|---|---|---|
| US20070139200A1 (en) * | 2005-12-15 | 2007-06-21 | Invisitrack, Inc. | Methods and system for reduced attenuation in tracking objects using rf technology |
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|---|---|---|---|---|
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|---|---|---|---|---|
| US20070139200A1 (en) * | 2005-12-15 | 2007-06-21 | Invisitrack, Inc. | Methods and system for reduced attenuation in tracking objects using rf technology |
| FR3042631A1 (fr) * | 2015-10-19 | 2017-04-21 | Valeo Comfort & Driving Assistance | Procede d'evaluation de la distance separant un identifiant et un vehicule, unite electronique et identifiant associes |
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Non-Patent Citations (1)
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| ALAN BENSKY ED - ALAN BENSKY: "Wireless Positioning Technologies and Applications, Chapter 4 (Time Transfer)", 31 January 2008, WIRELESS POSITIONING TECHNOLOGIES AND APPLICATIONS, ARTECH HOUSE, BOSTON, MASS. [U.A.], PAGE(S) 95 - 105, ISBN: 978-1-59693-130-5, XP002608060 * |
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