FR3138637A1 - Procédé d’activation d’une fonction véhicule et dispositif d’activation associé - Google Patents

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Abstract

L’invention propose un procédé d’activation d’une fonction véhicule, par un dispositif d’activation (D) comprenant un émetteur récepteur (E1) communiquant en ultra haute fréquence (BLE) avec un équipement d’accès « mains libres » (P), le procédé étant caractérisé en ce que l’on équipe au préalable l’émetteur récepteur (E1) d’un gyroscope (G1) et d’un magnétomètre (M1) et de deux antennes réceptrices (A1, A2) présentant un coefficient de couplage électromagnétique entre elles inférieur à un seuil, et en ce que ledit procédé comprend pour au moins deux pas consécutifs, les étapes suivantes : Emission d’un signal comprenant des données du gyroscope et du magnétomètre de l’équipement « mains libres » vers le véhicule,comparaison entre les dites données avec des valeurs représentatives du gyroscope et du magnétomètre de l’émetteur récepteur,détermination d’une première d’une direction (DIR1) de l’utilisateur,détermination d’une deuxième direction (DIR2) de l’utilisateur à partir d’une estimation d’un premier angle d’arrivée (φ0,φ1) dudit signal vers l’émetteur récepteur par calcul d’un déphasage (Δθ) entre les deux antennes, et d’une distance (RF0, RF1) entre l’équipement d’accès et l’émetteur,Comparaison entre la première direction et la deuxième direction,Activation de la fonction véhicule en fonction du résultat de ladite comparaison. Figure pour l’abrégé : Fig. 6

Description

Procédé d’activation d’une fonction véhicule et dispositif d’activation associé
L’invention concerne un procédé d’activation d’une fonction d’un véhicule automobile et un dispositif d’activation associé. L’invention s’applique particulièrement mais de manière nullement limitative à la fonction d’accès mains libres à un véhicule automobile, c’est-à-dire à la fonction de verrouillage et de déverrouillage des ouvrants d’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 équipement d’accès « 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 équipement portable tel qu’un badge ou d’une télécommande porté(e) ou 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 l’équipement 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 équipement d’accès 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 l’équipement 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, l’équipement d’accès est généralement un badge électronique. Le signal reçu par l’antenne du dispositif d’activation, comprenant l’identifiant de l’équipement d’accès, est émis via des ondes RF (Radiofréquences) ou LF (« Low Frequency » en anglais ou basses fréquences). 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 de chaque signal reçu par l’équipement portable en provenance de chaque antenne de la pluralité d’antennes LF 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, 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, déverrouillage/verrouillage ou mise en marche préalable de l’éclairage de l’habitacle (appelé également « welcome lighting » en anglais).
De nos jours cependant, il est de plus en plus fréquent d’utiliser un téléphone mobile pour réaliser des fonctions d’authentification, ce qui permet d’éviter d’utiliser un badge électronique dédié et de limiter ainsi le nombre d’équipements. La plupart des téléphones mobiles ne possédant pas de moyens de communication RF ou LF. 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 d’autres standards de communication, tels que, par exemple, l’« Ultra Wide Band » en anglais ou UItra Large Band, ULB en français, ou par BLE (« Blue Tooth Low Energy » ®), ou par communication WIFI (« wireless fidelity » en anglais ou fidélité sans fil) et non plus uniquement par l’intermédiaire des ondes radio et basses fréquences (RF, LF). L’ultra wideband (UWB), ou Ultra Large Bande en français (ULB) en particulier est une technique de modulation radio qui est basée sur la transmission d'impulsions de très courte durée, souvent inférieure à la nanoseconde. Ainsi, la bande passante peut atteindre de très grandes valeurs.
L’approche de l’équipement d’accès à proximité du dispositif d’activation (moins de 2m) et la reconnaissance de l’identifiant reçu par le calculateur, couplée à la détection de la présence de la main de l’utilisateur, permet le verrouillage ou le déverrouillage de la portière.
L’inconvénient de l’utilisation de moyen de communication en ULB réside dans une précision de localisation de l’équipement d’accès (téléphone portable ou badge) qui est dégradée par rapport à l’utilisation des moyens de communication basse fréquence de l’art antérieur à 125 kHz.
L’Ultra Large Bande est en effet plus sensible aux réflexions et aux parasites. Ainsi pour une localisation précise, il faut équiper le véhicule de six à huit émetteurs/récepteurs ULB (quatre à six à l’extérieur du véhicule et deux à l’intérieur du véhicule), afin que trois émetteurs/récepteurs ULB soient toujours visibles par l’équipement d’accès, alors qu’en basse fréquence, selon l’art antérieur un seul transceiver visible peut localiser précisément l’équipement d’accès, et le véhicule est généralement équipé de trois antennes externes et 2 antennes interne pour la même précision de localisation.
Cette augmentation du nombre d’émetteurs récepteurs ULB sur le véhicule a pour conséquence un surcout du dispositif d’activation qui n’est pas souhaitable.
De plus, des signaux ULB dits « indirects » entre l’équipement d’accès et le véhicule, c’est-à-dire ayant été réfléchis par une paroi présentent des fois une puissance égale à celle de signaux dits « directs » c’est-à-dire n’ayant subi aucun obstacle sur leur trajectoire.
Inversement, des signaux ULB dits » directs » mais ayant été en partie absorbés par le corps humain qui se trouve sur leur trajectoire présentent une puissance inférieure ou égale à des signaux dits indirects.
Puisque la localisation de l’équipement d’accès est déterminée à partir de la puissance du signal reçu par le dispositif d’activation, on comprendra que la localisation des signaux ULB ne peut pas être précise.
L’inconvénient pour l’utilisateur est majeur puisque certaines fonctions ne seront pas activées, par exemple le déverrouillage automatique « mains libres » ou le verrouillage automatique « mains libres » du véhicule, lorsque l’utilisateur pénètre dans la zone de déverrouillage ou de déverrouillage.
L’invention propose donc un procédé d’activation de fonction véhicule ainsi qu’un dispositif d’activation associé palliant les inconvénients de l’art antérieur, plus particulièrement permettant une localisation fiable et précise de l’équipement d’accès.
L’invention propose un procédé d’activation d’une fonction véhicule, par un dispositif d’activation destiné à être embarqué dans un véhicule et comprenant au moins un émetteur récepteur apte à communiquer en ultra haute fréquence avec un équipement d’accès « mains libres » porté par un utilisateur, :ledit équipement étant équipé d’un magnétomètre et d’un gyroscope, l’activation de la fonction étant déclenchée par une détection de présence de l’utilisateur dans une zone prédéterminée autour du véhicule et en fonction d’un résultat d’authentification de l’équipement d’accès «mains libres» par le véhicule,le procédé étant remarquable en ce que l’on équipe au préalable l’émetteur récepteur d’un gyroscope et d’un magnétomètre et de deux antennes réceptrices présentant un coefficient de couplage électromagnétique entre elles inférieur à un seuil, et en ce que ledit procédé comprend à chaque pas de l’utilisateur et pour au moins deux pas consécutifs, les étapes suivantes :
  1. Emission par ultra haute fréquence d’un signal comprenant des données représentatives du gyroscope et du magnétomètre de l’équipement « mains libres » vers le véhicule,
  2. comparaison entre les dites données reçues avec des valeurs représentatives du gyroscope et du magnétomètre de l’émetteur récepteur,
  3. détermination d’une première d’une direction de l’utilisateur entre les deux pas vers l’émetteur récepteur, en fonction de ladite comparaison,
  4. détermination d’une deuxième direction de l’utilisateur entre les deux pas, à partir d’une estimation d’un premier angle d’arrivée dudit signal vers l’émetteur récepteur par calcul d’un déphasage du signal reçu entre les deux antennes, et d’une distance entre l’équipement d’accès et l’émetteur,
  5. Comparaison entre la première direction et la deuxième direction,
  6. Activation de la fonction véhicule en fonction du résultat de ladite comparaison.
Dans un deuxième mode de réalisation, le procédé comprend après l’étape de détermination d’une deuxième direction, les étapes suivantes :
  1. Calcul d’un deuxième angle d’arrivée pour chaque pas à partir des données de l’équipement portable et à partir de la distance entre l’équipement d’accès et l’émetteur,
  2. Comparaison entre ledit deuxième angle et le premier angle,
  3. Activation de la fonction véhicule en fonction du résultat de ladite comparaison.
Avantageusement, si le résultat de la comparaison entre le premier angle et le deuxième angle (Δφ) ou entre la première direction et la deuxième direction (ΔDIR) est :
  1. supérieur à un premier angle prédéterminé, alors aucune fonction n’est activée,
  2. inférieur à un deuxième angle prédéterminé, inférieur au premier angle prédéterminé alors une fonction de sécurité est activée,
  3. est compris entre le deuxième angle prédéterminé et un troisième angle prédéterminé, alors une fonction de confort est activée.
  4. est compris entre le troisième angle prédéterminé et le deuxième angle prédéterminé, alors le procédé est répété et les valeurs du premier angle et du deuxième angle ou de la première direction et de la deuxième direction sont mémorisées.
L’invention concerne également un dispositif d’activation d’une fonction véhicule destiné à être embarqué dans un véhicule, et comprenant au moins un émetteur récepteur apte à communiquer en ultra haute fréquence avec un équipement d’accès « mains libres » porté par un utilisateur, l’équipement d’accès étant équipé d’un magnétomètre et d’un gyroscope, l’activation de la fonction étant déclenchée par une détection de présence de l’utilisateur dans une zone prédéterminée autour du véhicule et en fonction d’un résultat d’authentification de l’équipement d’accès «mains libres» par le véhicule, ledit dispositif étant remarquable en ce que l’émetteur récepteur comprend un gyroscope et un magnétomètre et deux antennes réceptrices présentant un coefficient de couplage électromagnétique entre elles inférieur à un seuil et en ce que le dispositif est apte à :
  1. Recevoir par ultra haute fréquence des données représentatives du gyroscope et du magnétomètre en provenance de l’équipement « mains libres »,
  2. comparer les dites données avec des valeurs représentatives du gyroscope et du magnétomètre de l’émetteur récepteur ,
  3. Déterminer une première direction de l’utilisateur en fonction de ladite comparaison,
  4. Déterminer une deuxième direction de l’utilisateur, à partir d’une estimation d’un premier angle d’arrivée dudit signal vers l’émetteur récepteur par calcul d’un déphasage du signal reçu entre les deux antennes et d’une distance entre l’équipement d’accès et de l’émetteur,
  5. comparer la première direction et la deuxième direction,
  6. activer la fonction véhicule en fonction du résultat de ladite comparaison.
Selon le deuxième mode de réalisation, le dispositif d’activation est apte à :
  1. Calculer un deuxième angle d’arrivée à partir des données de l’équipement portable et à partir de la distance entre l’équipement d’accès et l’émetteur ,
  2. Comparer entre ledit deuxième angle et le premier angle,
  3. activer la fonction véhicule en fonction du résultat de ladite comparaison.
L’invention s’applique également à un equipement d’accès « mains libres » porté par un utilisateur, apte à communiquer en ultra haute fréquence avec un dispositif d’activation d’une fonction véhicule destiné à être embarqué sur un véhicule automobile, l’équipement étant équipé d’un gyroscope et d’un magnétomètre; l’activation de la fonction étant déclenchée par une détection de présence de l’utilisateur dans une zone prédéterminée autour du véhicule et en fonction d’un résultat d’authentification de l’équipement d’accès «mains libres» par le véhicule l’équipement d’accès « mains libres » étant remarquable en ce qu’il est apte à émettre en ultra haute fréquence à chaque pas et pour au moins deux pas consécutifs de l’utilisateur, un signal comprenant des données représentatives du gyroscope et du magnétomètre vers le véhicule .
L’invention s’applique à un système d’activation d’une fonction véhicule, comprenant un dispositif d’activation et un équipement d’accès portable selon l’une quelconque des revendications précédentes.
L’invention est applicable à tout produit programme d’ordinateur, comprenant des instructions de code de programme pour l’exécution des étapes du procédé selon l’une quelconque des caractéristiques énumérées précédemment lorsque ledit programme est exécuté sur un ordinateur.
Finalement, l’invention concerne tout véhicule automobile comprenant un dispositif d’activation selon l’une 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 équipement d’accès mains libres envoyant deux signaux à un véhicule, un signal dit « direct » S1 et un signal dit « indirect » S2,
: la représente schématiquement un utilisateur muni d’un équipement d’accès mains libres dans une zone prédéterminée autour du véhicule équipé du dispositif d’activation selon l’invention,
: la représente schématiquement le véhicule comprenant le dispositif d’activation embarqué, ainsi que l’équipement d’accès mains libres dans le cas d’un échange de signaux directs et indirects entre le dit équipement et le dit dispositif,
: la représente schématiquement le système d’activation selon l’invention, comprenant l’équipement d’accès mains libres et le dispositif d’activation embarqué sur le véhicule,
: la est un logigramme illustrant le procédé d’activation selon l’invention,
: la représente sur la figure du haut la première direction de l’utilisateur et sur la figure du bas, la deuxième direction de l’utilisateur déterminées selon le premier mode de réalisation de l’invention
[Fig.`7] : la représente sur la figure du haut le premier angle d’arrivée et sur la figure du bas le deuxième angle d’arrivée du signal de l’équipement portable selon le deuxième mode de réalisation de l’invention.
A la sont représentés un équipement d’accès « mains libres » P dans une zone prédéterminée Z1 autour d’un véhicule V, ainsi qu’un véhicule automobile V. L’équipement d’accès P et le véhicule V sont aptes à communiquer entre eux par communication en ultra haute fréquence, par exemple en BLE, à 2,4 GHz, ou par exemple en Wifi, ou en Ultra Large Bande ULB. Dans ce but, le véhicule V dispose de plusieurs émetteurs récepteurs E1, E2, E3, E4 situés sur sa carrosserie ou dans son habitacle pourvus chacun d’au moins deux antennes découplées entre elles et de moyens de communication bidirectionnelle Ultra Haute Fréquence. L’invention fonctionne avec au moins un émetteur récepteur E1 présent sur le véhicule V.
L’équipement d’accès « mains libres » P peut être par exemple une tablette ou un téléphone intelligent, appelé « smartphone » en anglais qui permet, comme déjà expliqué, d’activer des fonctions dites de sécurité comme de déverrouiller ou de verrouiller les portières du véhicule V ou de déclencher des fonctions dites de confort, comme par exemple d’allumer des lampes de bienvenue (« welcome lighting » en anglais) à l’intérieur ou à l’extérieur du véhicule, ou de régler la hauteur des sièges sans que l’utilisateur n’ai à actionner une poignée de son véhicule, et sans que l’utilisateur n’ai à toucher son véhicule.
L’équipement d’accès P est muni d’un gyroscope G0 et d’un magnétomètre M0, ceci est connu en soi.
L’activation des fonctions de sécurité ou de confort dépendent de la localisation de l’équipement d’accès P par rapport au véhicule V.
Pour activer les fonctions de sécurité, l’équipement d’accès P et donc l’utilisateur U doit se situer dans une première zone proche autour du véhicule Z1 (cf. ). Tandis que pour activer des fonctions de confort, l’équipement d’accès P peut se situer dans une deuxième zone Z2 plus éloignée autour du véhicule V (cf. ).
La détermination de la localisation de l’équipement d’accès P dans la première Z1 ou deuxième zone Z2 se fait par mesure de l’intensité ou le temps de vol du signal Ultra Large Bande envoyé par l’équipement d’accès P et reçu par le véhicule V.
Cependant, l’intensité ou le temps de vol du signal ULB reçu par le véhicule peut varier fortement en fonction de l’environnement dans lequel se situe l’équipement d’accès P.
Lors d’un trajet direct S1 (cf. ) ou appelé aussi « LOS » soit « Line Of Sight » en, anglais, c’est-à-dire en ligne de vue, entre l’équipement d’accès P et le véhicule V, le signal ULB ne rencontre aucun obstacle, et l’intensité du signal reçu mesuré par le véhicule est fiable, par conséquent la détermination de la localisation de l’équipement portable P l’est aussi (cf. ). A la , à partir du signal ULB S1 reçu, l’équipement d’accès P est correctement localisé dans la première zone Z1 autour du véhicule V.
Lors d’un trajet indirect S2 (cf. ) ou appelé aussi « NLOS » soit « Non Line Of Sight » en anglais, c’est à dire pas en ligne de vue, entre l’équipement d’accès P et le véhicule V, le signal ULB est par exemple réfléchi par un mur M se trouvant sur sa trajectoire. L’intensité du signal reçu est alors fortement diminuée ou le temps de vol est augmenté et l’équipement d’accès est localisé par le véhicule plus loin qu’il ne l’est en réalité. L’équipement d’accès P’ est alors localisé dans la deuxième zone Z2, plus éloigné, alors qu’il se trouve en réalité dans la première zone Z1.
L’inconvénient pour l’utilisateur U est majeur, car quand la localisation est erronée de cette manière, il ne peut plus déverrouiller, ni verrouiller son véhicule, car son équipement est localisé à tort dans la deuxième zone Z2.
L’invention propose un procédé, un dispositif D et un système d’activation SYS palliant ces inconvénients de l’art antérieur.
Le système d’activation SYS comprend le dispositif d’activation D ainsi que l’équipement d’accès P.
Dans ce but, l’équipement d’accès P est apte à envoyer au véhicule V, en communication Ultra Haute Fréquence, par exemple en BLE à 2,4 GHz un signal comprenant des mesures représentatives de son gyroscope G0 et de son magnétomètre M0.
Dans ce but, l’équipement d’accès P comporte un comprend un processeur 200 et une mémoire 201 (cf. ) dans laquelle sont enregistrées des instructions permettant de configurer le processeur pour exécuter certains traitements particuliers, notamment pour mettre en œuvre les étapes du procédé d’activation selon les modes de réalisation comme cela est décrit plus bas.
On entend par mesures représentatives, soit des mesures brutes du magnétomètre M0 et du gyroscope G0, soit des mesures dérivées de ces deux capteurs. Par exemple l’équipement d’accès peut traiter les données issues du magnétomètre M0 et du gyroscope G0 (nombre de pas, direction par rapport au nord magnétique..) et en déduire sa direction de mouvement par rapport au nord magnétique qu’il envoie ensuite dans un signal Ultra Haute Fréquence au véhicule V.
L’invention propose d’équiper également l’émetteur récepteur E1 du dispositif d’activation D, d’un gyroscope G1 et d’un magnétomètre M1, ainsi que deux antennes réceptrices A1, A2 (cf. figures 3 et 4) présentant un coefficient de couplage électromagnétique entre elles inférieur à un seuil par exemple inférieur à 0,7. En d’autres termes, les deux antennes A1, A2 sont localisées au même endroit, dans l’émetteur récepteur E1 et sont faiblement électromagnétiquement couplées entre elles.
Dans un premier mode de réalisation de l’invention, le dispositif d’activation D, selon l’invention est quant à lui, apte à :
  1. Recevoir par ultra haute fréquence le signal en provenance de l’équipement d’accès P comprenant les données représentatives du gyroscope G0 et du magnétomètre M0,
  2. comparer les dites données G0, M0 avec des valeurs représentatives du gyroscope G1 et du magnétomètre M1 de l’émetteur E1, et
  3. Déterminer une première direction DIR1 de l’utilisateur par rapport à l’émetteur récepteur E1 en fonction de ladite comparaison,
  4. Déterminer une deuxième direction DIR2 de l’utilisateur à partir d’une estimation d’un premier angle d’arrivée φ0, φ1 dudit signal vers l’émetteur récepteur E1 par calcul d’un déphasage entre les deux antennes A1, A2 du signal reçu et d’une distance RF0, RF1 entre l’équipement portable P et l’émetteur E1,
  5. comparer la première direction DIR1 avec la deuxième direction DIR2,
  6. activer la fonction véhicule en fonction du résultat de ladite comparaison.
Dans un deuxième mode de réalisation de l’invention, le dispositif d’activation D est apte à :
  1. Recevoir par ultra haute fréquence le signal en provenance de l’équipement d’accès P comprenant les données représentatives du gyroscope G0 et du magnétomètre M0,
  2. Estimer un premier angle d’arrivée φ0, φ1 dudit signal vers l’émetteur récepteur par calcul d’un déphasage du signal reçu entre les deux antennes A1, A2, et d’une distance RF0, RF1entre l’équipement d’accès P et l’émetteur E1,
  3. comparer les dites données G0, M0 avec des valeurs représentatives du gyroscope G1 et du magnétomètre M1 de l’émetteur E1, et
  4. Calculer un deuxième angle d’arrivée φ0’,φ1’ à partir des données de l’équipement portable P et à partir d’une distance RF0,RF1 entre l’équipement d’accès P et l’émetteur E1,
  5. Comparer ledit deuxième angle φ1’ avec le premier angle φ1.
  6. et activer la fonction véhicule en fonction du résultat de ladite comparaison.
Dans ce but, le dispositif d’activation D comporte un comprend un processeur 100 et une mémoire 101 (cf. ) dans laquelle sont enregistrées des instructions permettant de configurer le processeur pour exécuter certains traitements particuliers, notamment pour mettre en œuvre les étapes du procédé d’activation selon le mode de réalisation comme cela est décrit plus bas.
Le processeur 100 et la mémoire 101 peuvent être compris dans l’émetteur récepteur E1, ou alternativement le processeur 100 et la mémoire 101 peuvent être déportés et compris dans une unité centrale de gestion 10, embarquée dans le véhicule V et reliée électroniquement à l’émetteur récepteur E1 (cf. ).
Le procédé d’activation d’une fonction véhicule, selon l’invention et illustré à la va maintenant être décrit.
Lors d’une première étape E0, on équipe au moins un émetteur récepteur E1 du dispositif d’activation D d’un gyroscope G0, d’un magnétomètre M0, et de deux antennes réceptrices A1, A2 (cf. figures 3 et 4) présentant un coefficient de couplage électromagnétique entre elles inférieur à un seuil. Lors de cette étape E0, l’équipement portable P et le dispositif d’activation DC sont équipés de moyens de communication entre eux en Ultra Haute fréquence, par exemple mais pas de manière limitative en BLE. L’équipement portable P dispose de manière connue en soi d’un magnétomètre M0 et d’un gyroscope G0 intégrés et réalise des mesures fréquentes ou récurrentes avec ces deux capteurs.
Lors de l’étape suivante E1, l’équipement d’accès portable P envoie à chaque pas de l’utilisateur et pour au moins deux pas consécutifs, S0, S1 un signal S comprenant des données représentatives des mesures issues de son gyroscope G0 et de son magnétomètre M0 au véhicule V. Ces données peuvent être des données brutes ou des données traitées par l’équipement P, qui permettent de déterminer la direction de mouvement de l’équipement d’accès P par rapport au nord magnétique.
Cette méthode de détermination de mouvement est connue de l’homme du métier et s’appelle « Pedestrian Dead Reckoning » en anglais, ou « estimation à l’aveugle du pieton » ou encore « système de navigation à l’estime », qui permet d’estimer une trajectoire grâce à un magnétomètre et un gyroscope sans avoir recours à un système plus précis de géo-positionnement.
Une fois les données reçues G0, M0 par l’émetteur récepteur E1, ce dernier les compare avec les valeurs de son gyroscope G1 et de son magnétomètre M1 (étape E2), qui indiquent la position fixe de l’émetteur E1 par rapport au nord magnétique.
Ainsi, il est possible à partir de ces deux ensembles de mesures (G0, M0) et (G1, M1) de déterminer la direction de mouvement (étape E3) sous forme d’un vecteur, de l’équipement d’accès P par rapport à l’émetteur E1 entre les deux pas S0, S1. Ceci est illustré à la .
Puis, dans un premier mode de réalisation de l’invention, à l’étape suivante, E4 le signal en ultra haute fréquence émis par l’équipement d’accès P est reçu par les deux antennes A1, A2 de l’émetteur E1. Les deux antennes A1, A2 étant découplées électromagnétiquement, elles reçoivent chacune le signal avec une phase différente. Il est proposé, selon l’invention de déterminer un déphasage Δθ (étape E4) entre les signaux reçus par chacune des deux antennes A1, A2 permettant ainsi de calculer pour chaque pas, un angle d’arrivée φ0, φ1 du signal en provenance de l’équipement portable P vers l’émetteur E1.
L’émetteur récepteur E1 détermine (étape E5) également pour chaque pas, la distance RF0, RF1 qui le sépare de l’équipement portable P. A partir des valeurs de distance RF0, RF1, et des valeurs d’angle d’arrivée φ0, φ1, l’émetteur E1 peut ainsi calculer une deuxième direction de l’utilisateur, sous la forme d’un vecteur, entre les deux pas S0, S1 (étape E6a).
La détermination du déphasage Δθ entre deux antennes A1, A2 est connue de l’homme du métier, plusieurs algorithmes existent dans ce but, par exemple l’algorithme « MUSIC », ou « Multiple signal classification » en anglais, soit classification de signaux multiples. Cet algorithme de traitement du signal permet de déterminer grâce à deux antennes découplées, A1, A2 un angle d’arrivée par rapport à un récepteur, ici l’émetteur récepteur E1. Ainsi avec deux antennes découplées, il est possible de couvrir un angle entre 0° et 180° et avec trois antennes découplées, il est possible de couvrir un angle de 0° à 360°. Ceci est connu de l’homme du métier.
Le déphasage permet ainsi de déterminer un premier angle d’arrivée φ0, φ1 du signal Ultra Haute Fréquence par rapport à l’émetteur E1.
Dans les étapes suivantes (étape E7a), le procédé selon l’invention propose judicieusement de vérifier la cohérence entre la première direction calculée selon les données du gyroscope et du magnétomètre de l’équipement portable P et la deuxième direction déterminé grâce à l’angle d’arrivée du signal RF et de la distance RF0, RF1 estimée entre l’émetteur E1 et l’équipement portable P.
La vérification de cohérence se fait en comparant les deux vecteurs, soit par une différence, soit par un quotient. Dans cet exemple, nous utiliserons la différence.
En l’occurrence, le procédé propose de réaliser le calcul suivant (étape E6a) :
En fonction du résultat de la comparaison, il est alors possible d’activer certaines fonctions véhicules, comme cela est décrit plus bas.
Selon un deuxième mode de réalisation de l’invention, il est proposé après l’étape E5 de déterminer de déterminer un deuxième angle d’arrivée, calculé à partir des données de l’équipement portable et de la distance RF0, RF1. estimée par l’émetteur.
Les données de l’équipement portable, provenant du gyroscope G0 et du magnétomètre M0 permettent d’estimer une distance Δs, parcourue entre les deux pas S0, S1 (cf. bas de la ). Les distance RF0 et RF1 entre les deux positions de l’équipement portable P respectivement aux pas S0, et S1 et l’émetteur E1 étant connues, les points S0, S1, et la position de l’émetteur E1 forment alors un triangle quelconque, et il est possible de déterminer (étape E6b) un deuxième angle d’arrivée φ0’, φ1’ du signal vers l’émetteur E1 (cf. ) pour chaque position de l’équipement c’est-à-dire pour chaque pas de l’utilisateur..
Il est alors proposé de comparer ce deuxième angle φ1’, déterminé grâce à la distance estimée RF0, RF1 par l’émetteur E1 et aux données de l’équipement portable P, au premier angle φ1 déterminé uniquement par l’émetteur E1 (étape E7b).
La vérification de cohérence se fait en comparant les deux valeurs, soit par une différence, soit par un quotient. Dans cet exemple, nous utiliserons la différence.
En l’occurrence, le procédé propose de réaliser le calcul suivant (étape E7a) :
Une fois le calcul réalisé, la différence d’angle Δφ ou la différence de direction ΔDIR est alors comparée à plusieurs valeurs d’angles prédéterminées :
  1. Si la différence est supérieure à un premier angle prédéterminé, par exemple égal à 110° (étape E8c), il est considéré que le signal a eu une trajectoire indirecte, que la localisation de l’équipement d’accès dans une des zones prédéterminées autour du véhicule V ne peut pas être déterminée avec précision, dans ce cas aucune fonction n’est activée, et le procédé recommence au début,
  2. Si la différence est inférieure à un deuxième angle prédéterminé, par exemple égal à 30° (étape E8a), il est alors considéré que le signal a eu une trajectoire directe, par conséquent que la localisation de l’équipement d’accès peut être déterminée avec une très grande précision et que les fonctions qui sont propres à la zone prédéterminée dans lequel se trouve l’équipement d’accès peuvent être activées, en l’occurrence les fonctions de sécurité F1 peuvent être activées, si l’équipement d’accès se trouve bien dans la zone proche Z1 du véhicule V,
  3. Si la différence est comprise entre le deuxième angle prédéterminé 30° et un troisième angle prédéterminé 60°, supérieur au deuxième, alors il est considéré que le signal a eu une trajectoire à peu près directe, par conséquent que la localisation de l’équipement d’accès peut être déterminée avec une précision satisfaisante, cependant seules les fonctions dites de confort F2 peuvent être activées, la précision de localisation n’est pas suffisante pour activer les fonctions dites de sécurité F1,
  4. Enfin, si la différence est comprise entre le troisième (60°) et le premier angle prédéterminé (110°), il est considéré que le signal a eu une trajectoire indirecte, et aucune fonction n’est activée, le procédé peut recommencer à son début, cependant les valeurs d’angles d’arrivée ou les valeurs de directions, le premier φ1, φ2 et deuxième angle, la première et la deuxième direction peuvent être également mémorisées (étape E9c) afin de les moyenner avec des mesures subséquentes d’angles d’arrivée ou de direction et ainsi d’améliorer de manière continue la précision de localisation de l’équipement d’accès.
L’invention est donc judicieuse, car elle permet de distinguer les trajets directs de signaux des trajets indirects et ainsi de n’utiliser que les trajets directs de signaux pour déterminer avec précision la localisation de l’équipement d’accès.
L’invention est d’autant plus ingénieuse qu’elle ne nécessite que l’ajout d’un magnétomètre, d’un gyroscope et de deux antennes dans un émetteur récepteur du véhicule, le procédé d’activation consistant majoritairement en des calculs logiciels.

Claims (12)

  1. Procédé d’activation d’une fonction véhicule, par un dispositif d’activation (D) destiné à être embarqué dans un véhicule (V) et comprenant au moins un émetteur récepteur (E1) apte à communiquer en ultra haute fréquence (BLE) avec un équipement d’accès « mains libres » (P) porté par un utilisateur (U), :ledit équipement étant équipé d’un magnétomètre (M0) et d’un gyroscope (G0), l’activation de la fonction étant déclenchée par une détection de présence de l’utilisateur (U) dans une zone prédéterminée (Z1, Z2) autour du véhicule (V) et en fonction d’un résultat d’authentification de l’équipement d’accès «mains libres» (SD) par le véhicule (V),le procédé étant caractérisé en ce que l’on équipe au préalable l’émetteur récepteur (E1) d’un gyroscope (G1) et d’un magnétomètre (M1) et de deux antennes réceptrices (A1, A2) présentant un coefficient de couplage électromagnétique entre elles inférieur à un seuil, et en ce que ledit procédé comprend à chaque pas (S0, S1) de l’utilisateur et pour au moins deux pas consécutifs, les étapes suivantes :
    1. Emission par ultra haute fréquence d’un signal comprenant des données représentatives du gyroscope (G0) et du magnétomètre (M0) de l’équipement « mains libres » (P) vers le véhicule (V),
    2. comparaison entre les dites données reçues avec des valeurs représentatives du gyroscope (G1) et du magnétomètre (M1) de l’émetteur récepteur (E1),
    3. détermination d’une première d’une direction ( ) de l’utilisateur entre les deux pas vers l’émetteur récepteur (E1), en fonction de ladite comparaison,
    4. détermination d’une deuxième direction ( ) de l’utilisateur entre les deux pas, à partir d’une estimation d’un premier angle d’arrivée (φ0,φ1) dudit signal vers l’émetteur récepteur (E1) par calcul d’un déphasage (Δθ) du signal reçu entre les deux antennes (A1, A2), et d’une distance (RF0, RF1) entre l’équipement d’accès et l’émetteur (E1),
    5. Comparaison entre la première direction et la deuxième direction (ΔDIR),
    6. Activation de la fonction véhicule en fonction du résultat de ladite comparaison.
  2. Procédé d’activation selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu’il comprend après l’étape de détermination d’une deuxième direction, les étapes suivantes :
    1. Calcul d’un deuxième angle d’arrivée (φ0’, φ1’) pour chaque pas à partir des données (G0, M0) de l’équipement portable P et à partir de la distance (RF0; RF1) entre l’équipement d’accès (P) et l’émetteur (E1),
    2. Comparaison entre ledit deuxième angle et le premier angle (Δφ),
    3. Activation de la fonction véhicule en fonction du résultat de ladite comparaison.
  3. Procédé d’activation, selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que si le résultat de la comparaison entre le premier angle et le deuxième angle (Δφ) ou entre la première direction et la deuxième direction (ΔDIR) est supérieur à un premier angle prédéterminé, alors aucune fonction n’est activée.
  4. Procédé d’activation selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que si le résultat de la comparaison entre le premier angle et le deuxième angle (Δφ) ou entre la première direction et la deuxième direction (ΔDIR) est inférieur à un deuxième angle prédéterminé, inférieur au premier angle prédéterminé alors une fonction de sécurité est activée.
  5. Procédé d’activation, selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que si le résultat de la comparaison entre le premier angle et le deuxième angle (Δφ) ou entre la première direction et la deuxième direction (ΔDIR) est compris entre le deuxième angle prédéterminé et un troisième angle prédéterminé, alors une fonction de confort est activée.
  6. Procédé d’activation selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que si le résultat de la comparaison entre le premier angle et le deuxième angle (Δφ) ou entre la première direction et la deuxième direction (ΔDIR) est compris entre le troisième angle prédéterminé et le deuxième angle prédéterminé, alors le procédé est répété et les valeurs du premier angle et du deuxième angle ou de la première direction et de la deuxième direction sont mémorisées.
  7. Dispositif d’activation (D) d’une fonction véhicule destiné à être embarqué dans un véhicule (V), et comprenant au moins un émetteur récepteur (E1) apte à communiquer en ultra haute fréquence (BLE) avec un équipement d’accès « mains libres » (P) porté par un utilisateur (U), l’équipement d’accès (P) étant équipé d’un magnétomètre (M0) et d’un gyroscope (G0), l’activation de la fonction étant déclenchée par une détection de présence de l’utilisateur (U) dans une zone prédéterminée (Z1, Z2) autour du véhicule (V) et en fonction d’un résultat d’authentification de l’équipement d’accès «mains libres» (SD) par le véhicule (V), ledit dispositif étant caractérisé en ce que l’émetteur récepteur (E1) comprend un gyroscope (G1) et un magnétomètre (M1) et deux antennes réceptrices (A1, A2) présentant un coefficient de couplage électromagnétique entre elles inférieur à un seuil et en ce que le dispositif est apte à :
    1. Recevoir par ultra haute fréquence des données représentatives du gyroscope (G0) et du magnétomètre (M0) en provenance de l’équipement « mains libres » (P),
    2. comparer les dites données avec des valeurs représentatives du gyroscope (G1) et du magnétomètre (M1) de l’émetteur récepteur (E1),
    3. Déterminer une première direction ( ) de l’utilisateur en fonction de ladite comparaison,
    4. Déterminer une deuxième direction ( ) de l’utilisateur, à partir d’une estimation d’un premier angle d’arrivée (φ0, φ1) dudit signal vers l’émetteur récepteur par calcul d’un déphasage (Δθ) du signal reçu entre les deux antennes (A1, A2) et d’une distance (RF0, RF1) entre l’équipement d’accès (P) et de l’émetteur (E1),
    5. comparer la première direction et la deuxième direction (ΔDIR),
    6. activer la fonction véhicule en fonction du résultat de ladite comparaison.
  8. Dispositif d’activation (D) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le dispositif est apte à :
    1. Calculer un deuxième angle d’arrivée (φ0’, φ1’) à partir des données de l’équipement portable (M0, G0) et à partir de la distance (RF0, RF1) entre l’équipement d’accès (P) et l’émetteur (E1),
    2. Comparer entre ledit deuxième angle et le premier angle (Δφ),
    3. activer la fonction véhicule en fonction du résultat de ladite comparaison.
  9. Equipement d’accès « mains libres » (P) porté par un utilisateur (U), apte à communiquer en ultra haute fréquence (BLE) avec un dispositif d’activation (D) d’une fonction véhicule destiné à être embarqué sur un véhicule automobile (V), l’équipement (P) étant équipé d’un gyroscope (G0) et d’un magnétomètre (M0); l’activation de la fonction étant déclenchée par une détection de présence de l’utilisateur (U) dans une zone prédéterminée (Z1, Z2) autour du véhicule (V) et en fonction d’un résultat d’authentification de l’équipement d’accès «mains libres» (SD) par le véhicule (V), l’équipement d’accès « mains libres » étant caractérisé en ce qu’il est apte à émettre en ultra haute fréquence à chaque pas (S0, S1) et pour au moins deux pas consécutifs de l’utilisateur, un signal comprenant des données représentatives du gyroscope (G0) et du magnétomètre (M0) vers le véhicule (V).
  10. Système d’activation (SYS) d’une fonction véhicule, caractérisé en ce qu’il comprend un dispositif d’activation (D) selon la revendication 7 ou 8 et un équipement d’accès portable (P) selon la revendication 9.
  11. Produit programme d’ordinateur, comprenant des instructions de code de programme pour l’exécution des étapes du procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 6 lorsque ledit programme est exécuté sur un ordinateur.
  12. Véhicule automobile (V), caractérisé en ce qu’il comprend un dispositif d’activation (D) selon la revendication 7 ou 8.
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