WO2020165172A1 - Procédé et dispositif de détection d'un mouvement particulier d'un terminal mobile à proximité d'un véhicule pour permettre l'accès audit véhicule - Google Patents

Procédé et dispositif de détection d'un mouvement particulier d'un terminal mobile à proximité d'un véhicule pour permettre l'accès audit véhicule Download PDF

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WO2020165172A1
WO2020165172A1 PCT/EP2020/053475 EP2020053475W WO2020165172A1 WO 2020165172 A1 WO2020165172 A1 WO 2020165172A1 EP 2020053475 W EP2020053475 W EP 2020053475W WO 2020165172 A1 WO2020165172 A1 WO 2020165172A1
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WO
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mobile terminal
vehicle
magnetic field
signature
sensor
Prior art date
Application number
PCT/EP2020/053475
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English (en)
Inventor
Stéphane BILLY
Sylvain Godet
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Continental Automotive Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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    • G07C—TIME OR ATTENDANCE REGISTERS; REGISTERING OR INDICATING THE WORKING OF MACHINES; GENERATING RANDOM NUMBERS; VOTING OR LOTTERY APPARATUS; ARRANGEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS FOR CHECKING NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
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    • G07C9/00174—Electronically operated locks; Circuits therefor; Nonmechanical keys therefor, e.g. passive or active electrical keys or other data carriers without mechanical keys
    • G07C9/00309—Electronically operated locks; Circuits therefor; Nonmechanical keys therefor, e.g. passive or active electrical keys or other data carriers without mechanical keys operated with bidirectional data transmission between data carrier and locks
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • B60R25/20—Means to switch the anti-theft system on or off
    • B60R25/24—Means to switch the anti-theft system on or off using electronic identifiers containing a code not memorised by the user
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60R2325/20—Communication devices for vehicle anti-theft devices
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    • G—PHYSICS
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    • G07C2209/60—Indexing scheme relating to groups G07C9/00174 - G07C9/00944
    • G07C2209/63—Comprising locating means for detecting the position of the data carrier, i.e. within the vehicle or within a certain distance from the vehicle

Definitions

  • the present invention belongs to the field of access systems for a motor vehicle.
  • the invention relates to a method and a device for detecting the presence of a mobile terminal worn by a user of a motor vehicle to allow access to said vehicle.
  • the vehicle generally identifies a mobile terminal worn by the user, such as a badge or a remote control, when said mobile terminal is detected in a predetermined area near the vehicle. If the mobile terminal is identified as being associated with the vehicle, then the vehicle automatically locks / unlocks its doors without the latter having to use a key.
  • a mobile terminal worn by the user such as a badge or a remote control
  • Such a procedure for identifying the mobile terminal generally firstly comprises a phase of detecting the presence of the mobile terminal near the vehicle. Then, when the mobile terminal is detected near the vehicle, a phase of authentication of the user by the vehicle is performed to allow access to the vehicle.
  • the identification procedure is generally carried out by an exchange of messages between a vehicle control station and the mobile terminal over a radio link using electromagnetic waves whose frequencies are between 30 kHz and 300 kHz (LF type radio waves or “Low Frequency” in English).
  • the control station transmits, for example, an interrogation message, and if the mobile terminal is located in an area close enough to receive the interrogation message, the mobile terminal sends in response a message containing its identifier.
  • the vehicle control station can then allow access to the vehicle if said identifier is authenticated, that is to say if the identifier is recognized as being associated with the vehicle.
  • the mobile terminal allowing access to a motor vehicle to be a mobile phone of the smartphone type or else a connected watch.
  • These types of portable devices generally do not have an LF type communication module, but they often support the Bluetooth® or Bluetooth Low Energy (BLE) communication standard.
  • This Ultra High Frequency communication standard (UHF type radio waves, or "Ultra High Frequency" in English, whose frequencies are between 300 MHz and 3 GHz), has the particular advantage of being universal and not require specific approval for each country, as may be the case with current LF systems, whose operating frequencies differ from country to country.
  • UHF signals have a relatively large range (up to several tens of meters for the BLE standard for example), however the RSSI measurement of a UHF signal is unstable because it can vary significantly depending on the environment (humidity, obstacles , interference, etc.). It is then no longer possible to estimate with sufficient precision the position of the mobile terminal relative to the vehicle when a UHF type radio link is used instead of the LF radio link.
  • the present invention aims to remedy all or part of the drawbacks of the prior art, in particular those set out above, by proposing a solution making it possible to easily detect the presence of a mobile terminal near a motor vehicle of reliable, precise, and inexpensive way.
  • a method for detecting the presence of a mobile terminal near a motor vehicle to allow access to said vehicle comprises the following steps:
  • a signature comprises information not only on a movement of the mobile terminal carried out by the user, but also on a possible disturbance of the terrestrial magnetic field generated by the presence of a magnetic mass (for example a metallic surface). and perceived by the mobile terminal during the realization of this movement.
  • a magnetic mass for example a metallic surface
  • the reference signature is representative of a particular movement carried out near a part of the body of the vehicle (for example a door).
  • the reference signature therefore includes information relating to the audit particular movement, and on the other hand information relating to the disturbance of the terrestrial magnetic field perceived by the mobile terminal when said particular movement is carried out near said part of the body of the vehicle.
  • the detection of a particular movement of the mobile terminal near the body of the motor vehicle can then trigger an authentication procedure between the mobile terminal and the vehicle to allow access to the vehicle.
  • Such detection is easy to implement, reliable, precise and inexpensive. In particular, it does not require the integration of a particular sensor in the door of the motor vehicle.
  • the invention may also include one or more of the following characteristics, taken in isolation or in any technically possible combination.
  • the motion sensor comprises an accelerometer suitable for measuring linear acceleration along at least one axis.
  • the magnetic field sensor comprises a magnetometer suitable for measuring an intensity of a magnetic field along at least one axis.
  • the motion sensor is an accelerometer suitable for measuring linear accelerations along three orthogonal axes
  • the magnetic field sensor is a magnetometer suitable for measuring an intensity of a magnetic field along three orthogonal axes
  • the signature is determined from the variations of the three linear accelerations measured respectively along the three orthogonal axes of the accelerometer and from the resultant of the magnetic field intensities measured respectively along the three orthogonal axes of the magnetometer.
  • the detection method further comprises a preliminary step of predetermining the reference signature by the user of the motor vehicle.
  • Such arrangements allow a user to personalize a reference signature to which a signature of the mobile terminal can subsequently be. compared.
  • the reference signature corresponds to a particular movement of the mobile terminal made by the user near the vehicle.
  • the reference signature is constructed and then stored from the measurements of the movement sensor and the magnetic field sensor when the user performs this movement.
  • the detection method further comprises, after the detection step, a step of estimating the distance between the mobile terminal and the vehicle from a power level received from a radio message exchanged between the mobile terminal and the vehicle.
  • the detection method according to the invention when the user performs a particular movement with the mobile terminal near the vehicle, there is no obstacle between the mobile terminal and the vehicle. Also, the estimation of the distance as a function of a received power level (RSSI) remains relatively precise even for UHF radio frequencies. It is then possible to trigger an authentication procedure allowing access to the vehicle only if the estimated distance of the mobile terminal from the vehicle is less than a predetermined distance, for example less than two meters.
  • RSSI received power level
  • the present invention relates to a computer program product comprising a set of program code instructions which, when executed by one or more processors, configure the processor or processors to implement a method of detection according to any one of the preceding modes of implementation.
  • the present invention relates to a device for detecting the presence of a mobile terminal near a motor vehicle to allow access to said vehicle.
  • the mobile terminal is intended to be moved by a user, so that it is detected when a particular movement of the mobile terminal is made near the vehicle.
  • the detection device is configured for:
  • the present invention relates to a mobile terminal comprising a detection device as described above.
  • the present invention relates to a vehicle control station comprising a detection device as described above.
  • the present invention relates to a vehicle comprising such a control station.
  • FIG. 1 a schematic representation of a particular movement of a mobile terminal made by a user near the body of a vehicle
  • Figure 2 is a schematic representation of a mobile terminal and a vehicle that can communicate with each other,
  • FIG. 3 a schematic representation of a device for detecting the presence of a mobile terminal near a vehicle
  • FIG. 4 a schematic representation of the main steps of a particular mode of implementation of a method for detecting the presence of a mobile terminal near a vehicle
  • FIG. 5 a schematic representation of the variations over time of the measurements made by a movement sensor and a magnetic field sensor of a mobile terminal when a particular movement of said mobile terminal is performed by a user
  • FIG. 6 a schematic representation of the main steps in a user identification procedure to allow access to a vehicle
  • FIG. 7 a schematic representation of a particular embodiment in which the detection device is embedded in a mobile terminal
  • FIG. 8 a schematic representation of a particular embodiment in which the detection device is installed in a vehicle control station.
  • the present invention aims to provide a solution for detecting the presence of a mobile terminal near a motor vehicle in order to trigger an authentication procedure allowing a user to access said vehicle.
  • the solution is based in particular on the detection of a particular movement of the mobile terminal made by the user near the vehicle body.
  • Figure 1 schematically shows an example of a particular movement of a mobile terminal 20 performed by the hand 50 of a user near the body of a motor vehicle 40. From left to right, the images shown in Figure 1 represent the evolution of the position and orientation of mobile terminal 20 over time during the period in which this particular movement is performed.
  • the user performs with the mobile terminal 20 a movement similar to that of a magic wand. This means that the user gradually lowers the mobile terminal 20 so that it takes an extended position which points in the direction of the body of the motor vehicle 40, then he raises the mobile terminal 20.
  • This movement is carried out over a relatively period of time. short, for example of the order of a second.
  • the movement is carried out near the body of the motor vehicle 40, for example at a distance of less than one meter from the door of the motor vehicle 40.
  • the detection of such a particular movement of the mobile terminal 20 near the body of the motor vehicle 40 can trigger an authentication procedure between the mobile terminal 20 and the vehicle 40 to allow access. said vehicle.
  • FIG. 2 schematically represents a mobile terminal 20 and a motor vehicle 40.
  • the mobile terminal 20 comprises in particular a wireless communication module 22 and an antenna 21 for exchanging messages by wireless communication with a control station 30 on board the motor vehicle 40.
  • the control station 30 also comprises a wireless communication module 32 and an antenna 64 for communicating with the mobile terminal 20.
  • the mobile terminal 20 can send messages to the control station 30 of the motor vehicle 40 and receive messages from said control station 30 by wireless communication.
  • the communication modules 22, 32 include means considered to be known to those skilled in the art (local oscillator, amplifier, modulator, analog / digital filters, analog / digital converter, signal processing processor, microcontroller ensuring the management of radio resources, etc.) to ensure wireless communications between the mobile terminal 20 and the control station 30 of the vehicle 40.
  • the messages exchanged between the mobile terminal 20 and the control station 30 of the vehicle 40 are for example exchanged by Ultra High Frequency wireless communication (UHF type radio waves, or "Ultra High Frequency" in English, the frequencies of which are between 300 MHz and 3 GHz).
  • Ultra High Frequency wireless communication UHF type radio waves, or "Ultra High Frequency” in English, the frequencies of which are between 300 MHz and 3 GHz.
  • the mobile terminal 20 is a portable telephone of the smartphone type and that the UHF wireless communication between the mobile terminal 20 and the control station 30 of the vehicle 40 complies with the Bluetooth® Low Energy (BLE) standard.
  • BLE Bluetooth® Low Energy
  • This standard currently uses frequencies between 2402 MHz and 2480 MHz.
  • the mobile terminal 20 includes a motion sensor 23 and a magnetic field sensor 24.
  • the motion sensor 23 comprises for example at least one accelerometer.
  • An accelerometer is a sensor for measuring linear acceleration along an axis.
  • the motion sensor 23 comprises three accelerometers making it possible to measure linear accelerations along three orthogonal axes.
  • the motion sensor 23 may include other sensors as an alternative or in addition to the accelerometer (s), such as gyrometers, for example, that is to say sensors making it possible to measure a rotation or a speed. angular.
  • the choice of a particular type of motion sensor represents only a variation of the invention.
  • the magnetic field sensor 24 comprises for example at least one Hall effect magnetometer.
  • a Hall effect magnetometer is a sensor capable of measuring the strength of a magnetic field along an axis.
  • the magnetic field sensor 24 comprises three Hall effect magnetometers making it possible to measure the magnetic field in a surrounding space along three orthogonal axes. It should be noted that other types of magnetic field sensors could be used, for example a magnetic induction magnetometer. The choice of a particular type of magnetic field sensor represents only a variation of the invention.
  • FIG. 3 diagrammatically represents a device 10 for detecting the presence of a mobile terminal 20 near a motor vehicle 40.
  • the detection device 105 comprises a control unit 11 and a memory 12.
  • the memory 12 is for example a magnetic hard disk, an electronic memory, an optical disk, etc.
  • the control unit 11 comprises for example a processor capable of executing a computer program product in the form of a set of program code instructions. Said computer program is for example stored in the memory 12.
  • the control unit 11 comprises one or more programmable logic circuits (FPGA, PLD, etc.), and / or one or more specialized integrated circuits. (ASIC), and / or a set of discrete electronic components, etc.
  • FPGA programmable logic circuits
  • PLD programmable logic circuits
  • ASIC specialized integrated circuits.
  • the control unit 11 thus comprises a set of means configured in software (specific computer program product) and / or hardware (FPGA, PLD, ASIC, discrete electronic components, etc.) to implement all or part of the steps of a method for detecting the presence of a mobile terminal 20 near a motor vehicle 40.
  • the control unit 11 is in particular configured to receive and then process the measurements taken by the movement sensor 23 and the magnetic field sensor 24 of the mobile terminal 20.
  • the memory 12 of the control unit 11 can then be used to store. these measurements before processing them.
  • FIG. 4 schematically represents the main steps of a particular embodiment of a method 100 for detecting the presence of a mobile terminal 20 near a motor vehicle 40.
  • This detection method 100 is for example implemented by the detection device 10 described with reference to FIG. 3.
  • the detection method 100 notably comprises the following steps:
  • the signature of the mobile terminal 20 can be determined from signals constructed with the measurements received from the motion sensor 23 and from the magnetic field sensor 24 of the mobile terminal 20.
  • the variations in the measurements made by the sensors 23, 24 during the period of time when the particular movement is carried out evolve in a predictable manner: the measurements of the sensor of movement 23 evolve in a manner representative of the movement of the mobile terminal 20, and the measurements of the magnetic field sensor 24 evolve in a manner representative of the disturbance of the earth's magnetic field generated by the body of the motor vehicle 40. Also, when the same particular movement of the mobile terminal 20 is performed at different times at a substantially constant distance from the same part of the bodywork of the motor vehicle 40 (for example a door), the signals representing the variations of the measurements received from the sensor of movement 23 and of the magnetic field sensor 24 are substantially identical, in other words the same signature of the mobile terminal 20 is determined.
  • FIG. 5 schematically represents the variations over time of the measurements made by the movement sensor 23 and by the magnetic field sensor 24 of a mobile terminal 20 when a particular movement of said mobile terminal 20 is performed by a user.
  • the user performs a movement similar to that of a wave of a magic wand such as that described with reference to FIG. 1.
  • a reference mark in space is formed by three axes orthogonal (x, y, z).
  • the motion sensor 23 is an accelerometer suitable for measuring linear accelerations along each of the three orthogonal axes.
  • the magnetic field sensor 24 is a magnetometer suitable for measuring an intensity of a magnetic field along the three orthogonal axes.
  • the signature of a mobile terminal 20 is determined from the variations of the three linear accelerations measured respectively along the three orthogonal axes of the accelerometer, and from the resultant of the magnetic field intensities measured respectively along the three orthogonal axes of the magnetometer .
  • a first signal 61 represents the variations of the linear acceleration along the x axis measured by the movement sensor 23 during the period of time when the movement is performed by the user.
  • a second signal 62 represents the variations of the linear acceleration along the y axis measured by the motion sensor 23 during this same period of time.
  • a third signal 63 represents the variations of the linear acceleration along the z axis measured by the motion sensor 23 during this same period of time.
  • a fourth signal 64 represents the variations of the resultant of the magnetic field measured by the movement sensor 23 during this same period of time.
  • the intensity of the magnetic field measured by the movement sensor 23 gradually increases until it reaches a maximum when the mobile terminal 20 is approached the body of the motor vehicle 40 (first phase of the movement similar to a wand stroke magic), then it then gradually decreases when the mobile terminal 20 is moved away from the bodywork of the vehicle 40 (second phase of the movement similar to a magic wand).
  • a signature of the mobile terminal 20 can then be determined from the four signals 61, 62, 63, 64 thus constructed.
  • corresponding signals have been constructed and stored to form a reference signature.
  • the reference signature is formed by signals constructed from the measurements received from the motion sensor 23 and the magnetic field sensor 24 when a particular movement of the mobile terminal 20 is made by a user near the vehicle 40. It is then possible to compare the signals of the reference signature with the signals of a signature determined for the mobile terminal 20, and if the signals are similar, to conclude that for these two signatures, a similar movement has been made by the mobile terminal to substantially the same position with respect to the body of the vehicle 40.
  • the step 104 of comparing the determined signature with the reference signature comprises for example a calculation, for each of the signals 61 to 64 of the determined signature, of a correlation value between said signal and the corresponding signal of the signature of reference.
  • the presence of the mobile terminal 20 near the vehicle is then for example detected when each correlation value, calculated for each of the signals, is greater than a predetermined threshold.
  • the same threshold for the different signals, or else different thresholds.
  • other methods can be used for the detection step 105 from the calculated correlation values. For example, the presence of the mobile terminal 20 near the vehicle 40 can be detected if an average value of the calculated correlation values is greater than a predetermined threshold.
  • the reference signature can optionally be personalized by the user of the vehicle 40.
  • the detection method 100 further comprises an optional predetermination step 107. of the reference signature by a user. During this predetermination step 107, the user performs, near a part of the body of the vehicle 40, for example a few tens of centimeters from the driver's door, a personalized movement with his mobile terminal 20.
  • the corresponding signals to the variations of the measurements carried out by the movement sensor 23 and the magnetic field sensor 24 are then stored, for example in the memory 12 of the detection device 10, to form a reference signature to which a signature of the mobile terminal 20 can subsequently to be compared.
  • each user can choose, for the reference signature, a movement which is personal to him, such as for example sliding the mobile terminal along the vehicle door.
  • the movement is performed over a relatively short period of time, for example of the order of a second, or even a few seconds. This thus makes it possible to limit the duration of the time window over which the correlations used to compare a signature with the reference signature must be made.
  • a signature is formed from four signals (a signal 61, 62, 63 for the linear acceleration along each of the three orthogonal axes and a signal 64 for the resultant of the magnetic field strength).
  • a signature could include only a signal representative of a linear acceleration along an axis (a single-axis accelerometer would then be sufficient for the motion sensor 23) and a signal representative of a magnetic field strength along a single axis. (a single axis magnetometer would then be sufficient for the motion sensor 23).
  • the movement for the reference signature is chosen such that it causes significant variations in linear acceleration along the axis of the accelerometer, and that the disturbance of the earth's magnetic field perceived by the terminal moving during the realization of the movement is significant along the axis of the magnetometer. Also, nothing prevents a signature from having three signals corresponding respectively to the strength of the magnetic field along each of three orthogonal axes rather than a signal corresponding to the resultant of the magnetic field.
  • the detection method 100 further comprises an optional additional step 106 of estimating the distance between the mobile terminal 20 and the vehicle 40 once the mobile terminal 20 has been detected at the detection step 105.
  • the distance between the mobile terminal 20 and the vehicle 40 is for example made from a received power level (RSSI level) of a message exchanged between the mobile terminal 20 and the vehicle 40.
  • RSSI level received power level
  • the detection method 105 As the user must perform a particular movement with the mobile terminal 20 near the vehicle 40, there is no obstacle between the mobile terminal 20 and the vehicle 40, and the estimation of the distance as a function of the RSSI remains relatively precise even for UHF radio frequencies (this would not be the case for example if the distance had to be estimated when the mobile terminal 20 is in a back pocket of a user's pants since in such a case the user's body is an obstacle which can significantly vary the value of the RSSI and therefore disturb the accuracy of the distance estimate). It is then possible to trigger the authentication procedure allowing access to the vehicle only if the estimated distance of the mobile terminal 20 relative to the vehicle 40 is less than a predetermined distance, for example less than two meters.
  • the additional step 106 of estimating the distance between the mobile terminal 20 and the vehicle 40 can thus make it possible to verify that the detection 105 of the presence of the mobile terminal 20 is not untimely detection. Unwanted detection could potentially result from an unintentional realization of the movement associated with the reference signature near a metal surface having a similar effect on the earth's magnetic field as the body of the vehicle 40. Such unintentional detection could not however have take place only if the distance between the mobile terminal 20 and the vehicle 40 is less than the range of the wireless communication used between the mobile terminal 20 and the vehicle 40 (up to several tens of meters for BLE).
  • FIG. 6 schematically represents the main steps of a procedure for identifying a user of a motor vehicle 40 allowing access to said vehicle 40.
  • the method 100 for detecting the presence of a terminal mobile 20 is implemented.
  • an authentication step 200 is triggered. For example, a request is received by the mobile terminal 20 asking it to transmit to the control station 30 of the vehicle 40 a secret identifier stored by the mobile terminal 20. If said identifier is recognized by the control station 30 as being an identifier valid associated with the vehicle 40, an authorization step 300 to access the vehicle 40 is performed. For example, the doors of the vehicle 40 are unlocked.
  • the detection device 10 can be installed in the mobile terminal 20 or in the control station 30 of the vehicle 40.
  • FIG. 7 represents a particular embodiment in which the detection device 10 is on board the mobile terminal 20.
  • the control unit 11 of the detection device 10 can for example communicate with the movement sensor 23 and the magnetic field sensor 24 of the mobile terminal 20 by means of wired communication such as a computer data bus.
  • FIG. 8 represents a particular embodiment in which the detection device 10 is on board in the control station 30 of the motor vehicle 40.
  • the control station 30 of the vehicle 40 receives, for example, a message from the mobile terminal 20 comprising the measurements performed by the movement sensor 23 and by the magnetic field sensor 24.
  • the message is received. and decoded by the communication module 32 of the control station 30, then the measurements of the movement sensor 23 and of the magnetic field sensor 24 are transmitted to the detection device 105.
  • the step of receiving 101 measurements from the motion sensor 23 and the step of receiving 102 measurements from the magnetic field sensor 24 can be merged in one and the same step, for example if all the measurements are transmitted at once to the detection device 10.
  • the invention makes it possible to easily detect the presence of a mobile terminal 20 in the vicinity of a vehicle 40 in a reliable, precise and inexpensive manner.
  • a sensor at the level of the vehicle door, or to introduce particular elements (for example several antennas, attenuators, etc.) allowing 'improve the accuracy of an estimate of the position of the mobile terminal relative to the vehicle.
  • the invention is applicable to any type of vehicle.
  • the term “motor vehicle” is to be taken in the broad sense and can include any vehicle driven by an engine: car, motorcycle, truck, etc.
  • a car has been used as an example to explain the invention.
  • This example is in no way limiting, and the invention could also be applied to other vehicles, in particular to two-wheeled vehicles such as motorcycles.
  • the movement of the mobile terminal 20 is for example carried out near the fairing of the motorcycle to unlock the steering column of the motorcycle.

Abstract

La présente invention a pour objet un procédé (100) et un dispositif (10) de détection de la présence d'un terminal mobile (20) à proximité d'un véhicule (40) automobile pour permettre l'accès audit véhicule (40). Le terminal mobile est destiné à être mû par un utilisateur du véhicule de sorte qu'il soit détecté lorsqu'un mouvement particulier du terminal mobile est effectué à proximité du véhicule. Des mesures provenant respectivement d'un capteur de mouvement (23) et d'un capteur de champ magnétique (24) du terminal mobile sont utilisées pour déterminer une signature du terminal mobile. La signature ainsi déterminée est comparée avec une signature de référence. La présence du terminal mobile à proximité du véhicule est détectée lorsqu'un critère de ressemblance de la signature déterminée avec la signature de référence est supérieur à un seuil prédéterminé.

Description

Description
Titre de l’invention : Procédé et dispositif de détection d’un mouvement particulier d’un terminal mobile à proximité d’un véhicule pour permettre l’accès audit véhicule Domaine de l’invention
La présente invention appartient au domaine des systèmes d’accès à un véhicule automobile. Notamment, l’invention concerne un procédé et un dispositif permettant de détecter la présence d’un terminal mobile porté par un utilisateur d’un véhicule automobile pour permettre l’accès audit véhicule. Etat de la technique
Il existe actuellement différents systèmes d’accès à un véhicule automobile permettant à un utilisateur autorisé de verrouiller et/ou de déverrouiller les ouvrants de son véhicule sans utiliser une clé physique.
Pour cela, le véhicule procède généralement à une identification d’un terminal mobile porté par l’utilisateur, tel qu’un badge ou une télécommande, lorsque ledit terminal mobile est détecté dans une zone prédéterminée à proximité du véhicule. Si le terminal mobile est identifié comme étant associé au véhicule, alors le véhicule verrouille/déverrouille automatiquement ses ouvrants sans que ce dernier n’ait à utiliser une clé.
Une telle procédure d’identification du terminal mobile comporte généralement dans un premier temps une phase de détection de la présence du terminal mobile à proximité du véhicule. Ensuite, lorsque le terminal mobile est détecté à proximité du véhicule, une phase d’authentification de l’utilisateur par le véhicule est réalisée pour permettre l’accès au véhicule.
La procédure d’identification est généralement réalisée par un échange de messages entre une station de contrôle du véhicule et le terminal mobile sur un lien radio utilisant des ondes électromagnétiques dont les fréquences sont comprises entre 30 kHz et 300 kHz (ondes radio de type LF ou « Low Frequency » en anglais). La station de contrôle émet par exemple un message d’interrogation, et si le terminal mobile est situé dans une zone suffisamment proche pour recevoir le message d’interrogation, le terminal mobile émet en réponse un message contenant son identifiant. La station de contrôle du véhicule peut alors ensuite permettre l’accès au véhicule si ledit identifiant est authentifié, c’est-à-dire si l’identifiant est reconnu comme étant associé au véhicule.
Pour déterminer si le terminal mobile est situé dans une zone suffisamment proche du véhicule pour déclencher la procédure d’authentification permettant d’accéder au véhicule, il est connu d’estimer la distance entre le terminal mobile et le véhicule en fonction d’un niveau de puissance reçue (« Received Signal Strength Indicator » ou RSSI dans la littérature anglo-saxonne) d’un message émis par le terminal mobile. En effet, plus le RSSI est fort, et plus le terminal mobile est situé dans une zone proche du véhicule. Inversement, plus le RSSI est faible, et plus le terminal mobile est situé dans une zone éloignée du véhicule. Un lien radio de type LF est particulièrement bien adapté pour estimer la distance entre le terminal mobile et le véhicule en fonction du RSSI car, à de telles fréquences radio, la mesure du RSSI en fonction de la distance est particulièrement stable.
Il peut être avantageux que le terminal mobile permettant l’accès à un véhicule automobile soit un téléphone portable de type smartphone ou bien une montre connectée. Ce genre de dispositifs portables ne disposent généralement pas d’un module de communication de type LF, mais ils supportent en revanche souvent le standard de communication Bluetooth® ou Bluetooth Low Energy (BLE). Ce standard de communication à Ultra Haute Fréquence (ondes radio de type UHF, ou « Ultra High Frequency » en anglais, dont les fréquences sont comprises entre 300 MHz et 3 GHz), présente notamment l’avantage d’être universel et de ne pas nécessiter d’homologation spécifique à chaque pays comme cela peut être le cas avec les systèmes LF actuels dont les fréquences de fonctionnement diffèrent selon les pays.
Les signaux UHF ont une portée relativement importante (jusqu’à plusieurs dizaines de mètres pour le standard BLE par exemple), cependant la mesure RSSI d’un signal UHF est instable car elle peut varier significativement en fonction de l’environnement (humidité, obstacles, interférences, etc.). Il n’est alors plus possible d’estimer avec suffisamment de précision la position du terminal mobile par rapport au véhicule lorsqu’un lien radio de type UHF est utilisé à la place du lien radio LF.
Différentes solutions ont été envisagées pour pallier ce problème. Il est par exemple connu de la demande de brevet FR1558007 de créer une ou plusieurs « bulles de connectivité » en limitant la portée des messages échangés entre le terminal mobile et un dispositif de détection du véhicule avec un ou plusieurs modules d’atténuation placés sur une piste électrique séparant le module de communication et l’antenne du dispositif de détection.
Selon un autre exemple, il est connu d’utiliser plusieurs dispositifs de détection ou bien un dispositif de détection avec plusieurs antennes disposées à différents endroits sur le véhicule pour améliorer la précision de l’estimation de la position du terminal mobile.
D’autres solutions reposent plutôt sur le calcul d’un temps de propagation d’un message radio échangé entre le terminal mobile et un dispositif de détection du véhicule pour déterminer la distance séparant le terminal mobile du véhicule. Ces différentes solutions de l’art antérieur pour détecter la présence d’un terminal mobile à proximité d’un véhicule automobile présentent néanmoins toutes des inconvénients en termes de coût et en termes de précision de l’estimation de la position du terminal mobile par rapport au véhicule.
Une autre solution connue pour détecter la présence d’un utilisateur à proximité du véhicule est d’intégrer dans la poignée de la portière du véhicule un capteur capacitif capable de détecter la main d’un utilisateur. Une telle solution présente cependant des inconvénients en termes de coût et de complexité d’intégration d’un tel capteur dans la poignée de la portière. Exposé de l’invention
La présente invention a pour objectif de remédier à tout ou partie des inconvénients de l’art antérieur, notamment ceux exposés ci-avant, en proposant une solution permettant de détecter facilement la présence d’un terminal mobile à proximité d’un véhicule automobile de manière fiable, précise, et peu onéreuse.
A cet effet, et selon un premier aspect, il est proposé par la présente invention, un procédé de détection de la présence d’un terminal mobile à proximité d’un véhicule automobile pour permettre l’accès audit véhicule. Le terminal mobile est destiné à être mû par l’utilisateur, de sorte qu’il soit détecté lorsqu’un mouvement particulier du terminal mobile est effectué à proximité du véhicule. Le procédé de détection comporte les étapes suivantes :
- une réception de mesures provenant d’un capteur de mouvement du terminal mobile,
- une réception de mesures provenant d’un capteur de champ magnétique du terminal mobile,
- une détermination d’une signature du terminal mobile à partir des mesures reçues du capteur de mouvement et du capteur de champ magnétique,
- une comparaison de la signature ainsi déterminée avec une signature de référence,
- une détection de la présence du terminal mobile à proximité du véhicule lorsqu’un critère de ressemblance de la signature déterminée avec la signature de référence est supérieur à un seuil prédéterminé.
Avec de telles dispositions, une signature comporte des informations non seulement sur un mouvement du terminal mobile réalisé par l’utilisateur, mais aussi sur une perturbation éventuelle du champ magnétique terrestre générée par la présence d’une masse magnétique (par exemple une surface métallique) et perçue par le terminal mobile pendant la réalisation de ce mouvement.
La signature de référence est représentative d’un mouvement particulier réalisé à proximité d’une partie de la carrosserie du véhicule (par exemple une portière). La signature de référence comporte donc d’une part des informations relatives audit mouvement particulier, et d’autre part des informations relatives à la perturbation du champ magnétique terrestre perçue par le terminal mobile lorsque ledit mouvement particulier est réalisé à proximité de ladite partie de la carrosserie du véhicule.
Il est alors possible, en comparant une signature déterminée avec la signature de référence, de détecter d’une part si le mouvement correspondant à la signature déterminée est similaire au mouvement correspondant à la signature de référence, et d’autre part si le champ magnétique terrestre est perturbé, pendant la réalisation de ce mouvement, par une masse magnétique similaire à la partie de la carrosserie du véhicule qui a été utilisée pour former la signature de référence. Si tel est le cas, alors il est possible de conclure que le terminal mobile est situé à proximité du véhicule.
La détection d’un mouvement particulier du terminal mobile à proximité de la carrosserie du véhicule automobile peut alors déclencher une procédure d’authentification entre le terminal mobile et le véhicule pour permettre l’accès au véhicule. Une telle détection est facile à mettre en œuvre, fiable, précise et peu onéreuse. Notamment, elle ne nécessite pas d’intégrer un capteur particulier dans la portière du véhicule automobile.
Dans des modes particuliers de mise en œuvre, l’invention peut comporter en outre l’une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles.
Dans des modes particuliers de mise en œuvre, le capteur de mouvement comporte un accéléromètre adapté pour mesurer une accélération linéaire selon au moins un axe.
Dans des modes particuliers de mise en œuvre, le capteur de champ magnétique comporte un magnétomètre adapté pour mesurer une intensité d’un champ magnétique selon au moins un axe.
Dans des modes particuliers de mise en œuvre, le capteur de mouvement est un accéléromètre adapté pour mesurer des accélérations linéaires selon trois axes orthogonaux, le capteur de champ magnétique est un magnétomètre adapté pour mesurer une intensité d’un champ magnétique selon trois axes orthogonaux, et la signature est déterminée à partir des variations des trois accélérations linéaires mesurées respectivement selon les trois axes orthogonaux de l’accéléromètre et à partir de la résultante des intensités de champ magnétique mesurées respectivement selon les trois axes orthogonaux du magnétomètre.
Dans des modes particuliers de mise en œuvre, le procédé de détection comporte en outre une étape préalable de prédétermination de la signature de référence par l’utilisateur du véhicule automobile.
De telles dispositions permettent à un utilisateur de personnaliser une signature de référence à laquelle une signature du terminal mobile pourra ultérieurement être comparée. La signature de référence correspond à un mouvement particulier du terminal mobile réalisé par l’utilisateur à proximité du véhicule. La signature de référence est construite puis mémorisée à partir des mesures du capteur de mouvement et du capteur de champ magnétique lorsque l’utilisateur réalise ce mouvement.
Dans des modes particuliers de mise en œuvre, le procédé de détection comporte en outre, après l’étape de détection, une étape d’estimation de la distance entre le terminal mobile et le véhicule à partir d’un niveau de puissance reçue d’un message radio échangé entre le terminal mobile et le véhicule.
De telles dispositions permettent d’éviter des détections intempestives. Une détection intempestive pourrait potentiellement résulter d’une réalisation involontaire du mouvement associée à la signature de référence à proximité d’une surface métallique ayant un effet similaire sur le champ magnétique terrestre que la carrosserie du véhicule (une telle détection intempestive ne pourrait cependant avoir lieu que si la distance entre le terminal mobile et le véhicule est inférieure à la portée du lien de communication sans fil utilisé entre le terminal mobile et le véhicule).
Avantageusement, avec le procédé de détection selon l’invention, quand l’utilisateur réalise un mouvement particulier avec le terminal mobile à proximité du véhicule, il n’y a pas d’obstacle entre le terminal mobile et le véhicule. Aussi, l’estimation de la distance en fonction d’un niveau de puissance reçue (RSSI) reste relativement précise même pour des fréquences radio de type UHF. Il est alors possible de ne déclencher une procédure d’authentification permettant l’accès au véhicule que si la distance estimée du terminal mobile par rapport au véhicule est inférieure à une distance prédéterminée, par exemple inférieure à deux mètres.
Selon un deuxième aspect, la présente invention concerne un produit programme d’ordinateur comportant un ensemble d’instructions de code de programme qui, lorsqu’elles sont exécutées par un ou plusieurs processeurs, configurent le ou les processeurs pour mettre en œuvre un procédé de détection selon l’un quelconque des modes de mise en œuvre précédent.
Selon un troisième aspect, la présente invention concerne un dispositif de détection de la présence d’un terminal mobile à proximité d’un véhicule automobile pour permettre l’accès audit véhicule. Le terminal mobile est destiné à être mû par un utilisateur, de sorte qu’il soit détecté lorsqu’un mouvement particulier du terminal mobile est effectué à proximité du véhicule. Le dispositif de détection est configuré pour :
- recevoir des mesures provenant d’un capteur de mouvement du terminal mobile,
- recevoir des mesures provenant d’un capteur de champ magnétique du terminal mobile,
- déterminer une signature du terminal mobile à partir des mesures reçues du capteur de mouvement et du capteur de champ magnétique, - comparer la signature ainsi déterminée avec une signature de référence prédéterminée,
- détecter la présence du terminal mobile à proximité du véhicule lorsqu’un critère de ressemblance de la signature déterminée avec la signature de référence est supérieur à un seuil prédéterminé.
Selon un quatrième aspect, la présente invention concerne un terminal mobile comportant un dispositif de détection tel que précédemment décrit.
Selon un cinquième aspect, la présente invention concerne une station de contrôle d’un véhicule comportant un dispositif de détection tel que précédemment décrit.
Selon un sixième aspect, la présente invention concerne un véhicule comportant une telle station de contrôle.
Présentation des figures
L’invention sera mieux comprise à la lecture de la description suivante, donnée à titre d’exemple nullement limitatif, et faite en se référant aux figures 1 à 8 qui représentent : [Fig. 1] : une représentation schématique d’un mouvement particulier d’un terminal mobile effectué par un utilisateur à proximité de la carrosserie d’un véhicule,
[Fig. 2] : la figure 2 est une représentation schématique d’un terminal mobile et d’un véhicule pouvant communiquer l’un avec l’autre,
[Fig. 3] : une représentation schématique d’un dispositif de détection de la présence d’un terminal mobile à proximité d’un véhicule,
[Fig. 4] : une représentation schématique des principales étapes d’un mode particulier de mise en œuvre d’un procédé de détection de la présence d’un terminal mobile à proximité d’un véhicule,
[Fig. 5] : une représentation schématique des variations au cours du temps des mesures réalisées par un capteur de mouvement et un capteur de champ magnétique d’un terminal mobile lorsqu’un mouvement particulier dudit terminal mobile est effectué par un utilisateur, [Fig. 6] : une représentation schématique des principales étapes d’une procédure d’identification d’un utilisateur pour permettre l’accès à un véhicule,
[Fig. 7] : une représentation schématique d’un mode particulier de réalisation dans lequel le dispositif de détection est embarqué dans un terminal mobile,
[Fig. 8] : une représentation schématique d’un mode particulier de réalisation dans lequel le dispositif de détection est embarqué dans une station de contrôle d’un véhicule.
Dans ces figures, des références identiques d’une figure à une autre désignent des éléments identiques ou analogues. Pour des raisons de clarté, les éléments représentés ne sont pas nécessairement à une même échelle, sauf mention contraire.
Description détaillée d’un mode de réalisation de l’invention Tel qu’indiqué précédemment, la présente invention vise à proposer une solution pour détecter la présence d’un terminal mobile à proximité d’un véhicule automobile pour déclencher une procédure d’authentification permettant à un utilisateur d’accéder audit véhicule.
La solution repose notamment sur la détection d’un mouvement particulier du terminal mobile effectué par l’utilisateur à proximité de la carrosserie du véhicule.
La figure 1 représente schématiquement un exemple d’un mouvement particulier d’un terminal mobile 20 effectué par la main 50 d’un utilisateur à proximité de la carrosserie d’un véhicule 40 automobile. De gauche à droite, les images illustrées sur la figure 1 représentent l’évolution de la position et de l’orientation du terminal mobile 20 au cours du temps pendant la période où ce mouvement particulier est réalisé. Dans l’exemple considéré, l’utilisateur effectue avec le terminal mobile 20 un mouvement similaire à celui d’un coup de baguette magique. Cela signifie que l’utilisateur baisse progressivement le terminal mobile 20 pour qu’il prenne une position allongée qui pointe en direction de la carrosserie du véhicule 40 automobile, puis il relève le terminal mobile 20. Ce mouvement est réalisé dans une période de temps relativement courte, par exemple de l’ordre d’une seconde. Le mouvement est réalisé à proximité de la carrosserie du véhicule 40 automobile, par exemple à une distance inférieure à un mètre de la portière du véhicule 40 automobile.
Comme cela sera expliqué par la suite, la détection d’un tel mouvement particulier du terminal mobile 20 à proximité de la carrosserie du véhicule 40 automobile peut déclencher une procédure d’authentification entre le terminal mobile 20 et le véhicule 40 pour permettre l’accès audit véhicule.
La figure 2 représente schématiquement un terminal mobile 20 et un véhicule 40 automobile.
Le terminal mobile 20 comporte notamment un module de communication 22 sans fil et une antenne 21 permettant d’échanger des messages par communication sans fil avec une station de contrôle 30 embarquée dans le véhicule 40 automobile. La station de contrôle 30 comporte elle aussi un module de communication 32 sans fil et une antenne 64 pour communiquer avec le terminal mobile 20. Ainsi, le terminal mobile 20 peut émettre des messages à destination de la station de contrôle 30 du véhicule 40 automobile et recevoir des messages en provenance de ladite station de contrôle 30 par communication sans fil.
Les modules de communication 22, 32 comportent des moyens considérés comme connus de l’homme de l’art (oscillateur local, amplificateur, modulateur, filtres analogiques/numériques, convertisseur analogique/numérique, processeur de traitement de signal, microcontrôleur assurant la gestion des ressources radio, etc.) pour assurer les communications sans fil entre le terminal mobile 20 et la station de contrôle 30 du véhicule 40.
Les messages échangés entre le terminal mobile 20 et la station de contrôle 30 du véhicule 40 sont par exemple échangés par communication sans fil Ultra Haute Fréquence (ondes radio de type UHF, ou « Ultra High Frequency » en anglais, dont les fréquences sont comprises entre 300 MHz et 3 GHz).
Dans la suite de la description, à titre d’exemple nullement limitatif, on considère que le terminal mobile 20 est un téléphone portable de type smartphone et que la communication sans fil UHF entre terminal mobile 20 et la station de contrôle 30 du véhicule 40 respecte le standard Bluetooth® Low Energy (BLE). Ce standard utilise actuellement des fréquences comprises entre 2402 MHz et 2480 MHz.
En outre, tel qu’illustré sur la figure 2, le terminal mobile 20 comporte un capteur de mouvement 23 et un capteur de champ magnétique 24.
Le capteur de mouvement 23 comporte par exemple au moins un accéléromètre. Un accéléromètre est un capteur permettant de mesurer une accélération linéaire selon un axe. Dans des modes particuliers de réalisation, le capteur de mouvement 23 comporte trois accéléromètres permettant de mesurer des accélérations linéaires selon trois axes orthogonaux. Il convient cependant de noter que le capteur de mouvement 23 peut comporter d’autres capteurs en alternative ou en complément du ou des accéléromètres, comme par exemple des gyromètres, c’est-à-dire des capteurs permettant de mesurer une rotation ou une vitesse angulaire. Le choix d’un type particulier de capteur de mouvement ne représente qu’une variante de l’invention.
Le capteur de champ magnétique 24 comporte par exemple au moins un magnétomètre à effet Hall. Un magnétomètre à effet Hall est un capteur capable de mesurer l’intensité d’un champ magnétique selon un axe. Dans des modes particuliers de réalisation, le capteur de champ magnétique 24 comporte trois magnétomètres à effet Hall permettant de mesurer le champ magnétique dans un espace environnant selon trois axes orthogonaux. Il convient de noter que d’autres types de capteurs de champ magnétique pourraient être utilisés, comme par exemple un magnétomètre à induction magnétique. Le choix d’un type particulier de capteur de champ magnétique ne représente qu’une variante de l’invention.
Un magnétomètre permet notamment de détecter des déformations du champ magnétique terrestre dues à des masses magnétiques, comme par exemple des surfaces métalliques. En particulier, une intensité plus importante du champ magnétique terrestre peut être mesurée par le capteur de champ magnétique 24 du terminal mobile 20 lorsque le terminal mobile 20 est approché de la carrosserie du véhicule 40 automobile. La figure 3 représente schématiquement un dispositif 10 de détection de la présence d’un terminal mobile 20 à proximité d’un véhicule 40 automobile.
Le dispositif de détection 105 comporte une unité de contrôle 11 et une mémoire 12. La mémoire 12 est par exemple un disque dur magnétique, une mémoire électronique, un disque optique, etc. L’unité de contrôle 11 comporte par exemple un processeur capable d’exécuter un produit programme d’ordinateur sous la forme d’un ensemble d’instructions de code de programme. Ledit programme d’ordinateur est par exemple mémorisé sur la mémoire 12. Alternativement ou en complément, l’unité de contrôle 11 comporte un ou des circuits logiques programmables (FPGA, PLD, etc.), et/ou un ou des circuits intégrés spécialisés (ASIC), et/ou un ensemble de composants électroniques discrets, etc. L’unité de contrôle 11 comporte ainsi un ensemble de moyens configurés de façon logicielle (produit programme d’ordinateur spécifique) et/ou matérielle (FPGA, PLD, ASIC, composants électroniques discrets, etc.) pour mettre en œuvre tout ou partie des étapes d’un procédé de détection de la présence d’un terminal mobile 20 à proximité d’un véhicule 40 automobile.
L’unité de contrôle 11 est notamment configurée pour recevoir puis traiter des mesures effectuées par le capteur de mouvement 23 et le capteur de champ magnétique 24 du terminal mobile 20. La mémoire 12 de l’unité de contrôle 11 peut alors être utilisée pour mémoriser ces mesures avant de les traiter.
La figure 4 représente schématiquement les principales étapes d’un mode particulier de mise en œuvre d’un procédé 100 de détection de la présence d’un terminal mobile 20 à proximité d’un véhicule 40 automobile. Ce procédé 100 de détection est par exemple mis en œuvre par le dispositif 10 de détection décrit en référence à la figure 3.
Le procédé 100 de détection comporte notamment les étapes suivantes :
- une étape de réception 101 de mesures provenant du capteur de mouvement 23 du terminal mobile 20,
- une étape de réception 102 de mesures provenant du capteur de champ magnétique 24 du terminal mobile 20,
- une étape de détermination 103 d’une signature du terminal mobile 20 à partir des mesures reçues du capteur de mouvement 23 et du capteur de champ magnétique 24,
- une étape de comparaison 104 de la signature ainsi déterminée avec une signature de référence,
- une étape de détection 105 de la présence du terminal mobile 20 à proximité du véhicule 40 lorsqu’un critère de ressemblance de la signature déterminée avec la signature de référence est supérieur à un seuil prédéterminé. La signature du terminal mobile 20 peut être déterminée à partir de signaux construits avec les mesures reçues du capteur de mouvement 23 et du capteur de champ magnétique 24 du terminal mobile 20.
Lorsqu’un mouvement particulier du terminal mobile 20 est effectué à proximité du véhicule 40 automobile, les variations des mesures effectuées par les capteurs 23, 24 pendant la période de temps où le mouvement particulier est réalisé évoluent de façon prévisible : les mesures du capteur de mouvement 23 évoluent de manière représentative du mouvement du terminal mobile 20, et les mesures du capteur de champ magnétique 24 évoluent de manière représentative de la perturbation du champ magnétique terrestre générée par la carrosserie du véhicule 40 automobile. Aussi, lorsque le même mouvement particulier du terminal mobile 20 est réalisé à différents instants à une distance sensiblement constante d’une même partie de la carrosserie du véhicule 40 automobile (par exemple une portière), les signaux représentant les variations des mesures reçues du capteur de mouvement 23 et du capteur de champ magnétique 24 sont sensiblement identiques, autrement dit une même signature du terminal mobile 20 est déterminée.
La figure 5 représente schématiquement les variations au cours du temps des mesures réalisées par le capteur de mouvement 23 et par le capteur de champ magnétique 24 d’un terminal mobile 20 lorsqu’un mouvement particulier dudit terminal mobile 20 est effectué par un utilisateur.
Dans l’exemple considéré et illustré à la figure 5, l’utilisateur effectue un mouvement similaire à celui d’un coup de baguette magique tel que celui décrit en référence à la figure 1. Un repère dans l’espace est formé par trois axes orthogonaux (x, y, z). Le capteur de mouvement 23 est un accéléromètre adapté pour mesurer des accélérations linéaires selon chacun des trois axes orthogonaux. Le capteur de champ magnétique 24 est un magnétomètre adapté pour mesurer une intensité d’un champ magnétique selon les trois axes orthogonaux. La signature d’un terminal mobile 20 est déterminée à partir des variations des trois accélérations linéaires mesurées respectivement selon les trois axes orthogonaux de l’accéléromètre, et à partir de la résultante des intensités de champ magnétique mesurées respectivement selon les trois axes orthogonaux du magnétomètre.
Sur la figure 5, un premier signal 61 représente les variations de l’accélération linéaire selon l’axe x mesurée par le capteur de mouvement 23 pendant la période de temps où le mouvement est effectué par l’utilisateur. Un deuxième signal 62 représente les variations de l’accélération linéaire selon l’axe y mesurée par le capteur de mouvement 23 pendant cette même période de temps. Un troisième signal 63 représente les variations de l’accélération linéaire selon l’axe z mesurée par le capteur de mouvement 23 pendant cette même période de temps. Un quatrième signal 64 représente les variations de la résultante du champ magnétique mesurée par le capteur de mouvement 23 pendant cette même période de temps. On entend par « résultante » du champ magnétique l’intensité du champ magnétique dans l’espace formé par les trois axes orthogonaux du capteur de champ magnétique (autrement dit il s’agit de la racine carrée de la somme des carrés des intensités du champ magnétique selon chacun des axes). On peut notamment observer que l’intensité du champ magnétique mesurée par le capteur de mouvement 23 augmente progressivement jusqu’à atteindre un maximum lorsque le terminal mobile 20 est approché de la carrosserie du véhicule 40 automobile (première phase du mouvement similaire à un coup baguette magique), puis elle diminue ensuite progressivement lorsque le terminal mobile 20 est éloigné de la carrosserie du véhicule 40 (deuxième phase du mouvement similaire à un coup de baguette magique). A l’étape de détermination 103, une signature du terminal mobile 20 peut alors être déterminée à partir des quatre signaux 61 , 62, 63, 64 ainsi construits.
Préalablement, des signaux correspondants ont été construits et mémorisés pour former une signature de référence. La signature de référence est formée par des signaux construits à partir des mesures reçues du capteur de mouvement 23 et du capteur de champ magnétique 24 lorsqu’un mouvement particulier du terminal mobile 20 est effectué par un utilisateur à proximité du véhicule 40. Il est alors possible de comparer les signaux de la signature de référence avec les signaux d’une signature déterminée pour le terminal mobile 20, et si les signaux sont similaires, de conclure que pour ces deux signatures, un mouvement similaire a été réalisé par le terminal mobile à sensiblement la même position par rapport à la carrosserie du véhicule 40.
L’étape de comparaison 104 de la signature déterminée avec la signature de référence comporte par exemple un calcul, pour chacun des signaux 61 à 64 de la signature déterminée, d’une valeur de corrélation entre ledit signal et le signal correspondant de la signature de référence.
Lors de l’étape de détection 105, la présence du terminal mobile 20 à proximité du véhicule est alors par exemple détectée lorsque chaque valeur de corrélation, calculée pour chacun des signaux, est supérieur à un seuil prédéterminé.
Il est envisageable d’utiliser un même seuil pour les différents signaux, ou bien des seuils différents. Aussi, d’autres méthodes peuvent être utilisées pour l’étape de détection 105 à partir des valeurs de corrélation calculées. Par exemple, la présence du terminal mobile 20 à proximité du véhicule 40 peut être détectée si une valeur moyenne des valeurs de corrélation calculées est supérieure à un seuil prédéterminé. Ces différentes méthodes ne représentent que des variantes de l’invention.
La signature de référence peut éventuellement être personnalisée par l’utilisateur du véhicule 40. Aussi, dans des modes particuliers de mise en œuvre, le procédé 100 de détection comporte en outre une étape facultative de prédétermination 107 de la signature de référence par un utilisateur. Lors de cette étape de prédétermination 107, l’utilisateur effectue à proximité d’une partie de la carrosserie du véhicule 40, par exemple à quelques dizaines de centimètres de la portière du conducteur, un mouvement personnalisé avec son terminal mobile 20. Les signaux correspondant aux variations des mesures effectuées par le capteur de mouvement 23 et le capteur de champ magnétique 24 sont alors mémorisés, par exemple dans la mémoire 12 du dispositif 10 de détection, pour former une signature de référence à laquelle une signature du terminal mobile 20 pourra ultérieurement être comparée. Ainsi, chaque utilisateur peut choisir, pour la signature de référence, un mouvement qui lui est personnel, comme par exemple faire glisser le terminal mobile le long de la portière du véhicule.
De préférence, le mouvement est effectué sur une période de temps relativement courte, par exemple de l’ordre de la seconde, voire de quelques secondes. Cela permet ainsi de limiter la durée de la fenêtre temporelle sur laquelle doivent être faites les corrélations utilisées pour comparer une signature avec la signature de référence.
Dans l’exemple considéré et décrit en référence à la figure 5, une signature est formée de quatre signaux (un signal 61 , 62, 63 pour l’accélération linéaire selon chacun des trois axes orthogonaux et un signal 64 pour la résultante de l’intensité du champ magnétique). Rien n’empêche cependant qu’une signature soit formée différemment. Par exemple, une signature pourrait comporter uniquement un signal représentatif d’une accélération linéaire selon un axe (un accéléromètre à un axe serait alors suffisant pour le capteur de mouvement 23) et un signal représentatif d’une intensité du champ magnétique selon un seul axe (un magnétomètre à un axe serait alors suffisant pour le capteur de mouvement 23). Il suffirait pour cela que le mouvement pour la signature de référence soit choisi de telle sorte qu’il entraîne des variations significatives de l’accélération linéaire selon l’axe de l’accéléromètre, et que la perturbation du champ magnétique terrestre perçue par le terminal mobile pendant la réalisation du mouvement est significative selon l’axe du magnétomètre. Aussi, rien n’empêche qu’une signature comporte trois signaux correspondant respectivement à l’intensité du champ magnétique selon chacun de trois axes orthogonaux plutôt qu’un signal correspondant à la résultante du champ magnétique.
Dans des modes particuliers de mise en œuvre, le procédé 100 de détection comporte en outre une étape supplémentaire facultative d’estimation 106 de la distance entre le terminal mobile 20 et le véhicule 40 une fois que le terminal mobile 20 a été détecté à l’étape de détection 105. La distance entre le terminal mobile 20 et le véhicule 40 est par exemple effectuée à partir d’un niveau de puissance reçue (niveau RSSI) d’un message échangé entre le terminal mobile 20 et le véhicule 40. Il convient de noter qu’avantageusement, avec le procédé de détection 105 selon l’invention, comme l’utilisateur doit réaliser un mouvement particulier avec le terminal mobile 20 à proximité du véhicule 40, il n’y a pas d’obstacle entre le terminal mobile 20 et le véhicule 40, et l’estimation de la distance en fonction du RSSI reste relativement précise même pour des fréquences radio UHF (cela ne serait pas le cas par exemple si la distance devait être estimée lorsque le terminal mobile 20 est dans une poche arrière d’un pantalon de l’utilisateur puisque dans un tel cas le corps de l’utilisateur est un obstacle qui peut faire significativement varier la valeur du RSSI et donc perturber la précision de l’estimation de distance). Il est alors possible de ne déclencher la procédure d’authentification permettant l’accès au véhicule que si la distance estimée du terminal mobile 20 par rapport au véhicule 40 est inférieure à une distance prédéterminée, par exemple inférieure à deux mètres.
L’étape supplémentaire d’estimation 106 de la distance entre le terminal mobile 20 et le véhicule 40 peut ainsi permettre de vérifier que la détection 105 de la présence du terminal mobile 20 n’est pas une détection intempestive. Une détection intempestive pourrait potentiellement résulter d’une réalisation involontaire du mouvement associée à la signature de référence à proximité d’une surface métallique ayant un effet similaire sur le champ magnétique terrestre que la carrosserie du véhicule 40. Une telle détection intempestive ne pourrait cependant avoir lieu que si la distance entre le terminal mobile 20 et le véhicule 40 est inférieure à la portée de la communication sans fil utilisée entre le terminal mobile 20 et le véhicule 40 (jusqu’à plusieurs dizaines de mètres pour du BLE).
Il peut cependant exister d’autres méthodes pour éviter ou limiter les inconvénients d’une détection intempestive. Par exemple, il est possible de déclencher un compteur temporel lorsque les ouvrants du véhicule 40 sont déverrouillés suite à une détection et une authentification du terminal mobile 20, et si un ouvrant du véhicule 40 n’est pas ouvert avant l’expiration du compteur temporel, les ouvrants peuvent être automatiquement reverrouillés.
La figure 6 représente schématiquement les principales étapes d’une procédure d’identification d’un utilisateur d’un véhicule 40 automobile permettant l’accès audit véhicule 40. Dans un premier temps, le procédé 100 de détection de la présence d’un terminal mobile 20 est mis en œuvre. Une fois que le terminal mobile 20 est détecté comme étant à proximité du véhicule 40, une étape d’authentification 200 est déclenchée. Par exemple, une requête est reçue par le terminal mobile 20 lui demandant de transmettre à la station de contrôle 30 du véhicule 40 un identifiant secret mémorisé par le terminal mobile 20. Si ledit identifiant est reconnu par la station de contrôle 30 comme étant un identifiant valable associé au véhicule 40, une étape d’autorisation 300 d’accéder au véhicule 40 est effectuée. Par exemple, les ouvrants du véhicule 40 sont déverrouillés. Si l’étape d’authentification 200 échoue, par exemple parce que l’identifiant n’est pas reconnu par la station de contrôle 30 comme un identifiant valable, alors une nouvelle procédure d’identification doit par exemple recommencer. Le dispositif 10 de détection peut être embarqué dans le terminal mobile 20 ou dans la station de contrôle 30 du véhicule 40.
La figure 7 représente un mode particulier de réalisation dans lequel le dispositif 10 de détection est embarqué dans le terminal mobile 20. Dans un tel cas, l’unité de contrôle 11 du dispositif 10 de détection peut par exemple communiquer avec le capteur de mouvement 23 et le capteur de champ magnétique 24 du terminal mobile 20 par des moyens de communication filaire tel qu’un bus de données informatique.
La figure 8 représente un mode particulier de réalisation dans lequel le dispositif 10 de détection est embarqué dans la station de contrôle 30 du véhicule 40 automobile. Dans un tel cas, la station de contrôle 30 du véhicule 40 reçoit par exemple un message en provenance du terminal mobile 20 comportant les mesures effectuées par le capteur de mouvement 23 et par le capteur de champ magnétique 24. Par exemple, le message est reçu et décodé par le module de communication 32 de la station de contrôle 30, puis les mesures du capteur de mouvement 23 et du capteur de champ magnétique 24 sont transmises au dispositif de détection 105.
Il convient d’ailleurs de noter que, dans le procédé 100 de détection selon l’invention, l’étape de réception 101 des mesures du capteur de mouvement 23 et l’étape de réception 102 des mesures du capteur de champ magnétique 24 peuvent être fusionnées en une seule et même étape, par exemple si toutes les mesures sont transmises en une seule fois au dispositif 10 de détection.
La description ci-avant illustre clairement que, par ses différentes caractéristiques et leurs avantages, la présente invention atteint les objectifs fixés.
En particulier, l’invention permet de détecter facilement la présence d’un terminal mobile 20 à proximité d’un véhicule 40 de manière fiable, précise, et peu onéreuse. Contrairement aux solutions de l’art antérieur, il n’est pas nécessaire d’intégrer un capteur au niveau de la portière du véhicule, ou bien d’introduire des éléments particuliers (par exemple plusieurs antennes, des atténuateurs, etc.) permettant d’améliorer la précision d’une estimation de la position du terminal mobile par rapport au véhicule.
Il convient de noter que l’invention est applicable à tout type de véhicule. Le terme « véhicule automobile » est à prendre au sens large et peut regrouper tout véhicule mû par un moteur : voiture, moto, camion, etc. Dans la description et sur les figures, une voiture a été utilisée à titre d’exemple pour expliquer l’invention. Cet exemple n’est nullement limitatif, et l’invention pourrait aussi s’appliquer à d’autres véhicules, notamment à des engins à deux roues comme des motos. Dans un tel cas, le mouvement du terminal mobile 20 est par exemple réalisé à proximité du carénage de la moto pour déverrouiller la colonne de direction de la moto.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé (100) de détection de la présence d’un terminal mobile (20) à proximité d’un véhicule (40) automobile pour permettre l’accès audit véhicule (40), caractérisé en ce que ledit terminal mobile (20) est destiné à être mû par un utilisateur du véhicule (40), le procédé (100) de détection comportant :
- une réception (101) de mesures provenant d’un capteur de mouvement (23) du terminal mobile (20),
- une réception (102) de mesures provenant d’un capteur de champ magnétique (24) du terminal mobile (20),
- une détermination (103) d’une signature du terminal mobile (20) à partir des mesures reçues du capteur de mouvement (23) et du capteur de champ magnétique (24),
- une comparaison (104) de la signature ainsi déterminée avec une signature de référence, ladite signature de référence étant représentative d’un mouvement particulier réalisé par l’utilisateur à proximité d’une partie de la carrosserie du véhicule , ladite signature de référence comportant des informations relatives audit mouvement particulier et des informations relatives à une perturbation du champ magnétique terrestre perçue par le terminal mobile lorsque le dit mouvement particulier est réalisé à proximité de ladite partie de la carrosserie du véhicule,
- une détection (105) de la présence du terminal mobile (20) à proximité du véhicule (40) lorsqu’un critère de ressemblance de la signature déterminée avec la signature de référence est supérieur à un seuil prédéterminé.
2. Procédé (100) de détection selon la revendication 1 caractérisée en ce que le capteur de mouvement (23) comporte un accéléromètre adapté pour mesurer une accélération linéaire selon au moins un axe.
3. Procédé (100) de détection selon l’une quelconque des revendications 1 à 2 caractérisée en ce que le capteur de champ magnétique (24) comporte un magnétomètre adapté pour mesurer une intensité d’un champ magnétique selon au moins un axe.
4. Procédé (100) de détection selon la revendication 1 caractérisé en ce que :
- le capteur de mouvement (23) est un accéléromètre adapté pour mesurer des accélérations linéaires selon trois axes orthogonaux,
- le capteur de champ magnétique (24) est un magnétomètre adapté pour mesurer une intensité d’un champ magnétique selon trois axes orthogonaux,
- la signature est déterminée à partir des variations des trois accélérations linéaires mesurées respectivement selon les trois axes orthogonaux de l’accéléromètre, et à partir de la résultante des intensités de champ magnétique mesurées respectivement selon les trois axes orthogonaux du magnétomètre.
5. Procédé (100) de détection selon l’une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que ledit procédé (100) comporte en outre une étape préalable de prédétermination (107) de la signature de référence par l’utilisateur du véhicule (40).
6. Procédé (100) de détection selon l’une quelconque des revendications 1 à 5 caractérisé en ce que ledit procédé (100) comporte en outre, après l’étape de détection (105), une étape d’estimation (106) de la distance entre le terminal mobile (20) et le véhicule (40) à partir d’un niveau de puissance reçue d’un message radio échangé entre le terminal mobile (20) et le véhicule (40).
7. Produit programme d’ordinateur caractérisé en ce qu’il comporte un ensemble d’instructions de code de programme qui, lorsqu’elles sont exécutées par un ou plusieurs processeurs, configurent le ou les processeurs pour mettre en œuvre un procédé (100) de détection selon l’une quelconques des revendications 1 à 6.
8. Dispositif (10) de détection de la présence d’un terminal mobile (20) à proximité d’un véhicule (40) automobile pour permettre l’accès audit véhicule (40), caractérisé en ce que le terminal mobile est destiné à être mû par un utilisateur, ledit dispositif (10) de détection étant configuré pour :
- recevoir des mesures provenant d’un capteur de mouvement (23) du terminal mobile
(20),
- recevoir des mesures provenant d’un capteur de champ magnétique (24) du terminal mobile (20),
- déterminer une signature du terminal mobile (20) à partir des mesures reçues du capteur de mouvement (23) et du capteur de champ magnétique (24),
- comparer la signature ainsi déterminée avec une signature de référence prédéterminée, ladite signature de référence étant représentative d’un mouvement particulier réalisé par l’utilisateur à proximité d’une partie de la carrosserie du véhicule , ladite signature de référence comportant des informations relatives audit mouvement particulier et des informations relatives à une perturbation du champ magnétique terrestre perçue par le terminal mobile lorsque le dit mouvement particulier est réalisé à proximité de ladite partie de la carrosserie du véhicule, détecter la présence du terminal mobile (20) à proximité du véhicule (40) lorsqu’un critère de ressemblance de la signature déterminée avec la signature de référence est supérieur à un seuil prédéterminé.
9. Terminal mobile (20) caractérisé en ce qu’il comporte un dispositif (10) de détection selon la revendication 8.
10. Station de contrôle (30) d’un véhicule (40) caractérisée en ce qu’elle comporte un dispositif (10) de détection selon la revendication 8.
11. Véhicule (40) caractérisé en ce qu’il comporte une station de contrôle (30) selon la revendication 10.
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