TITRE : Procédé de verrouillage et de déverrouillage d’une portière de véhicule automobile et dispositif de verrouillage et de déverrouillage associé

[Domaine technique]

[0001] L’invention concerne un procédé de verrouillage et de déverrouillage d’une portière d’un véhicule automobile. L’invention s’applique plus particulièrement à l’accès dit « mains libres » au véhicule.

[Etat de la technique antérieure]

[0002] De nos jours, les poignées de portières de véhicule sont équipées de dispositifs de verrouillage/déverrouillage dits « mains libres » d’une portière. La détection d’approche d’une main d’un utilisateur vers la poignée couplée à la reconnaissance d’un badge électronique « main libre » de commande d’accès à distance, porté par ce même utilisateur, permet le verrouillage et le déverrouillage à distance des ouvrants du véhicule. Ainsi, lorsque l’utilisateur, portant le badge électronique correspondant et identifié par le véhicule souhaite déverrouiller le véhicule, il touche la poignée de portière du véhicule et les ouvrants du véhicule sont alors automatiquement déverrouillés. En s’approchant ou en appuyant sur un endroit précis de la poignée de portière du véhicule, appelé « zone de déverrouillage », la portière (ou alternativement tous les ouvrants) est (sont) déverrouillée (déverrouillés) sans autre action de l’utilisateur. Inversement, lorsque l’utilisateur, portant toujours le badge nécessaire et identifié par le véhicule, souhaite verrouiller son véhicule, il ferme la portière de son véhicule et il appuie momentanément sur un autre endroit précis de la poignée, appelé « zone de verrouillage ». Ce geste permet de verrouiller automatiquement les ouvrants du véhicule.

[0003] Ces dispositifs de verrouillage/déverrouillage comprennent généralement deux capteurs capacitifs, sous la forme de deux électrodes reliées électriquement à un circuit imprimé, intégrées dans la poignée de portière chacune dans une zone précise de verrouillage ou de déverrouillage. Généralement, une électrode est dédiée à chaque zone, c'est-à-dire une électrode est dédiée à la détection de l’approche et/ou du contact de la main de l’utilisateur dans la zone de verrouillage et une électrode est dédiée à la détection de l’approche et/ou du contact de la main de l’utilisateur dans la zone de déverrouillage.

[0004] Le dispositif de déverrouillage/verrouillage comprend en outre une antenne radio fréquence, par exemple en Ultra Large Bande (ou « UWB » en anglais, Ultra Wide Band), en Wifi®, en Bluetooth® ou tout autre type de communication radiofréquence, y compris haute et ultra haute fréquence. Le dispositif de détection est connecté au calculateur électronique du véhicule (ECU : abréviation anglaise pour « Electronic Control Unit ») et lui envoie un signal de détection de présence. Le calculateur électronique du véhicule a, au préalable, identifié l’utilisateur comme étant autorisé à accéder à ce véhicule, ou alternativement, suite à la réception de ce signal de détection de présence, il procède à cette identification. Pour cela, il envoie par l'intermédiaire de l’antenne radiofréquence, une demande d’identification au badge (ou à la télécommande) porté(e) par l’utilisateur. Ce badge envoie en réponse, par ondes radio fréquence son code d'identification vers le calculateur électronique du véhicule. Si le calculateur électronique reconnaît le code d'identification comme celui autorisant l’accès au véhicule, il déclenche le verrouillage/déverrouillage de la portière (ou de tous les ouvrants). Si, en revanche, le calculateur électronique n'a pas reçu de code d’identification ou si le code d’identification reçu est erroné, le verrouillage ou déverrouillage ne se fait pas.

[0005] De tels véhicules, sont donc équipés de poignées de portière comprenant un tel dispositif comprenant lui-même une antenne radiofréquence, et deux électrodes reliées à un microcontrôleur, intégré dans un circuit imprimé et alimentées en tension.

[0006] Cependant, ce dispositif de déverrouillage/verrouillage de l’art antérieur présente des inconvénients majeurs.

[0007] En l’occurrence, la détection de l’approche d’un utilisateur par les capteurs capacitifs n’est pas robuste et génère de fausses détections.

[0008] En particulier, dans certaines conditions environnementales, lorsque des gouttes de pluie ou des flocons de neige rentrent en contact sur la poignée de portière, ils augmentent la valeur de la capacité mesurée par les capteurs capacitifs, déclenchant ainsi de fausses détections.

[0009] De plus le coût du dispositif est non négligeable.

[0010] L’invention propose un procédé et un dispositif de verrouillage/déverrouillage palliant les inconvénients de l’art antérieur.

[Exposé de l’invention]

[0011] L’invention propose un procédé de verrouillage ou de déverrouillage d’une portière d’un véhicule, par un dispositif de verrouillage déverrouillage embarqué sur le véhicule, comprenant au moins deux émetteur-récepteurs de communication en haute fréquence, aptes à communiquer avec un équipement portable d’utilisateur, dont un premier émetteur récepteur est situé dans la portière, et un deuxième émetteur-récepteur est situé à l’intérieur du véhicule, le procédé étant remarquable en ce qu’il comprend les étapes suivantes : a. Détection de présence de l’équipement portable d’utilisateur dans une zone prédéterminée autour du véhicule, b. Si un équipement portable a été détecté, émission d’ondes entre les deux émetteur-récepteurs, c. Mesure d’un temps de vol des dites ondes, d. Comparaison entre ledit temps de vol mesuré avec un temps de vol prédéterminé, e. Déverrouillage ou verrouillage de la portière selon le résultat de la comparaison.

[0012] Dans un mode préférentiel de réalisation du procédé selon l’invention, on équipe au préalable la portière de deux surfaces identifiables par l’utilisateur, une surface de déverrouillage et une surface de verrouillage, et en ce que : a. Lorsque l’utilisateur s’approche de la surface de déverrouillage, le temps de vol est supérieur à un premier seuil, et b. Lorsque l’utilisateur s’approche de la surface de verrouillage, le temps de vol est supérieur à un deuxième seuil.

[0013] Avantageusement si le temps de vol est supérieur au premier seuil alors le déverrouillage est activé, et si le temps de vol est supérieur au deuxième seuil alors le verrouillage est activé.

[0014] Judicieusement, le temps de vol prédéterminé a été mesuré au préalable en l’absence de l’équipement portable dans la zone prédéterminée autour du véhicule.

[0015] L’invention s’applique également à un dispositif de verrouillage ou de déverrouillage d’une portière de véhicule automobile, destiné à être embarqué dans le dit véhicule, comprenant au moins deux émetteur-récepteurs de communication en haute fréquence aptes à communiquer avec un équipement portable d’utilisateur, dont un premier émetteur récepteur est situé dans la portière et un deuxième émetteur-récepteur est situé à l’intérieur du véhicule, le dispositif étant caractérisé en ce qu’il est en outre apte à : a. Détecter une présence de l’équipement portable d’utilisateur dans une zone prédéterminée autour du véhicule, b. Commander l’émission d’ondes entre les deux émetteur-récepteurs, en fonction de la détection, c. Mesurer un temps de vol des dites ondes, d. Comparer ledit temps de vol mesuré avec un temps de vol prédéterminé, e. Déverrouiller ou verrouiller la portière selon le résultat de la comparaison.

[0016] Selon le mode préférentiel de réalisation de l’invention, le dispositif comprend sur la portière deux surfaces identifiables par l’utilisateur, une surface de déverrouillage et une surface de verrouillage.

[0017] Le dispositif comprend en outre : a. Des moyens de comparaison du temps de vol à un premier seuil, et b. Des moyens de comparaison du temps de vol à un deuxième seuil, et en ce qu’il est apte à déverrouiller la portière en fonction d’un résultat de comparaison avec le premier seuil et à verrouiller la portière en fonction d’un résultat de comparaison avec le deuxième seuil .

[0018] L’invention concerne 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.

[0019] Enfin, l’invention s’applique à tout véhicule automobile comprenant un dispositif de verrouillage ou de déverrouillage selon l’une quelconque des caractéristiques énumérées précédemment.

[Description des dessins]

[0020] D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront encore à la lecture de la description qui va suivre. Celle-ci est purement illustrative et doit être lue en regard des dessins annexés sur lesquels :

[Fig. 1] : la figure 1 représente schématiquement un véhicule automobile équipé du dispositif de verrouillage déverrouillage selon l’invention, [Fig. 2] : la figure 2 représente schématiquement une poignée de portière de véhicule comprenant une surface de déverrouillage et une surface de verrouillage identifiables par l’utilisateur selon l’invention,

[Fig. 3] : le figure 3 représente schématiquement le cas d’une main de l’utilisateur s’approchant de la surface de déverrouillage et de la surface de verrouillage et son impact sur le temps de vol entre les deux émetteurs par rapport au cas sans main,

[Fig. 4] : la figure 4 est un logigramme illustrant le procédé de verrouillage déverrouillage selon l’invention,

[Fig. 5] : la figure 5 est un diagramme représentant l’évolution du temps de vol entre les deux émetteur-récepteurs selon le temps t, dans un premier cas, avec l’approche de la main de l’utilisateur vers la surface de déverrouillage et dans un deuxième cas avec l’approche de la main de l’utilisateur vers la surface de verrouillage.

[Description des modes de réalisation]

[0021] A la figure 1 est représenté un véhicule automobile V équipé du dispositif D de verrouillage déverrouillage selon l’invention.

[0022] Le dispositif D est équipé d’au moins deux émetteur-récepteurs Tx1 , Tx2 dont un premier émetteur récepteur Tx1 est situé dans la portière conducteur, par exemple portière avant gauche 100 du véhicule automobile et dont un deuxième émetteur récepteur Tx2 est situé à l’intérieur du véhicule V, par exemple dans l’habitacle.

[0023] Il est nécessaire pour l’implémentation de l’invention que les deux émetteur- récepteurs ne soient pas situés chacun près d’un ouvrant du véhicule V.

[0024] Les émetteurs récepteurs Tx1 , Tx2 sont aptes à communiquer en radio fréquence, par exemple en haute ou ultra haute fréquence, tel qu’en bande ultra large ULB (ou « Ultra Wide Band », en anglais), en Wifi, ou en Bluetooth avec un équipement portable d’utilisateur SD, tel qu’un téléphone portable SD intelligent. Grâce à cette communication bidirectionnelle entre les émetteurs récepteurs Tx1 , Tx2, et l’équipement portable d’accès SD, le dispositif D est apte à connaître la position du dit équipement SD par rapport au véhicule V et apte à vérifier également son identifiant afin de s’assurer qu’il correspond bien à un identifiant préalablement appairé au véhicule V. Si l’équipement portable SD se trouve dans une zone prédéterminée Z1 autour du véhicule V et que son identifiant a été authentifié, alors les ouvrants du véhicule V peuvent être verrouillés ou déverrouillés selon la procédure d’accès « mains libres » connue de l’homme du métier. [0025] L’invention sera décrite ici en utilisant la communication en ultra large bande. La communication en Bande Ultra Large est une technique de modulation radio qui est basée sur la transmission d'impulsions de très courte durée, souvent inférieure à la nanoseconde, et sur un large spectre de fréquence. Ainsi, la bande passante peut atteindre de très grandes valeurs. On considère généralement que l'UWB doit avoir un rapport largeur de bande sur fréquence centrale d'au moins 20 %, ou une largeur de bande de 250 MHz ou plus.

[0026] Le dispositif D peut ainsi détecter la présence de l’équipement portable SD dans une zone prédéterminée Z1 autour du véhicule, autorisant le verrouillage déverrouillage « mains libres » du véhicule V.

[0027] Selon l’invention le dispositif D est également apte, si l’équipement portable SD a été détecté dans la zone prédéterminée Z1 à : a. Commander l’émission d’ondes haute fréquence entre les deux émétteur-recepteurs Tx1 , Tx2, b. Mesurer un temps de vol TOF1 , TOF2 des dites ondes entre les deux émetteurs récepteurs Tx1 , Tx2, c. Comparer ledit temps de vol mesuré TOF1 , TOF2 avec un temps de vol prédéterminé TOF, d. Déverrouiller ou verrouiller la portière selon le résultat de la comparaison.

[0028] Dans ce but, comme illustré à la figure 4, le dispositif D comprend : a. des moyens MO de détection de la présence de l’équipement portable SD dans la zone prédéterminée Z1 , b. Des moyens M1 de commande d’émission d’ondes haute fréquence entre les deux émetteur récepteurs Tx1 , Tx2, c. Des moyens M2 de mesure du temps de vol TOF1 , TOF2 entre les deux émetteurs récepteurs Tx1 , Tx2, d. Des moyens M3 de comparaison entre le temps de vol ainsi mesuré avec un temps de vol TOF prédéterminé, e. Des moyens M4 de déverrouillage ou de verrouillage de la portière 100 selon le résultat de la comparaison. [0029] Le dispositif D comprend également un processeur 200 et une mémoire 201 (cf. figure 4) 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 de verrouillage ou de déverrouillage selon le mode de réalisation comme cela est décrit plus bas.

[0030] Les dits moyens énumérés ci-dessus, les moyens de détection MO, les moyens de commande d’émission d’ondes haute fréquence M1 , les moyens de mesure du temps de vol M2, les moyens de comparaison M3, les moyens de déverrouillage/verrouillage M4, le processeur 200 et la mémoire 201 se présentent sous la forme de logiciels, et sont par exemple mais de manière nullement limitative en soi, compris dans une unité centrale de commande 10 (cf. figure 4) reliée électroniquement aux deux émetteurs récepteurs Tx1 , Tx2 ainsi qu’à des moyens de déverrouillage ou de verrouillage électriques de la portière 100.

[0031] Dans un perfectionnement de l’invention, le dispositif D comprend également : a. Des moyens de comparaison M5 du temps de vol à un premier seuil A1 , le dispositif D étant apte à commander le déverrouillage en fonction du résultat de la dite comparaison et b. Des moyens de comparaison M6 du temps de vol à un deuxième seuil A2, le dispositif D étant apte à commander le verrouillage en fonction du résultat de ladite comparaison.

[0032] Dans ce but, la poignée P de portière 100 comprend deux surfaces facilement identifiables par l’utilisateur U, par exemple orientées vers l’extérieur du véhicule V, une surface de déverrouillage S1 et une surface de déverrouillage S2 distincte de la surface de déverrouillage S1 (cf. figure 2).

[0033] L’approche de la main M de l’utilisateur U vers la première surface S1 respectivement vers la deuxième surface S2 augmente la différence entre le temps de vol mesuré TOF1 , TOF2 entre les deux émetteurs Tx1 , Tx2, et le temps de vol prédéterminé TOF (cf. figure 3) et ladite différence est alors supérieure au premier seuil A1 et respectivement au deuxième seuil A2.

[0034] Le temps de vol prédéterminé TOF entre les deux émetteur-récepteurs Tx1 , Tx2 a été mesuré au préalable sans aucune main M à proximité de la poignée P, ni à proximité de la première surface S1 , ni à proximité de la deuxième surface S2. [0035] Ainsi, l’approche de la main M vers la surface de déverrouillage S1 , respectivement vers la surface de verrouillage S2 modifie le temps de vol entre les deux émetteur récepteurs Tx1 , Tx2 et permet ainsi de déclencher le déverrouillage ou le déverrouillage (cf. figure 3).

[0036] Bien sûr, il ne peut y avoir qu’une seule surface permettant d’activer soit le déverrouillage, soit le verrouillage. L’approche de la main M de l’utilisateur vers cette surface unique, augmente le temps de vol TOF1 , TOF2 entre les deux émetteur récepteurs Tx1 , Tx2 et commande : a. Soit le verrouillage, si le véhicule était au préalable déverrouillé, b. Soit le déverrouillage, si le véhicule était au préalable verrouillé, comme cela est décrit plus bas.

[0037] Le procédé de verrouillage ou de déverrouillage selon l’invention, illustré à la figure 5 va maintenant être décrit.

[0038] Dans une étape préliminaire E0, il est détecté que l’équipement portable d’utilisateur SD se trouve dans la zone prédéterminée Z1 autour du véhicule, ladite zone permettant l’accès « mains libres » au véhicule V. Cette étape de détection est connue de l’art antérieur et ne sera pas plus détaillée ici.

[0039] Dans une première étape E1 , une fois la présence de l’équipement portable SD détectée dans la zone prédéterminée Z1 , le dispositif D commande l’émission d’ondes haute fréquence, par exemple en Ultra Large Bande entre les deux émetteur-récepteurs Tx1 , Tx2. En l’occurrence soit le premier émetteur-récepteur Tx1 émet des ondes vers le deuxième émetteur récepteur Tx2, soit l’inverse.

[0040] Une fois les ondes reçues par respectivement soit le deuxième émetteur récepteur Tx2, soit le premier Tx1 , le temps de vol TOF1 , TOF2 des ondes entre les deux émetteur- récepteurs Tx1 , Tx2 est déterminé (étape E2).

[0041] Puis, lors des étapes suivantes E3a, E3b le temps de vol TOF1 , TOF2 ainsi déterminé est comparé à un temps de vol prédéterminé TOF.

[0042] Ledit temps de vol prédéterminé TOF a été au préalable mesuré entre les deux émetteur-récepteurs Tx1 , Tx2 sans aucune présence de la main M dans la zone prédéterminée Z1 .

[0043] Si le résultat de la comparaison entre le temps de vol mesuré TOF1 et le temps de vol prédéterminé TOF est supérieur à un premier seuil A1 (étape E3a), cela signifie que la main de l’utilisateur s’approche de la surface de déverrouillage S1 et le déverrouillage DV de la portière 100 est déclenché (étape E4a).

[0044] Si le résultat de la comparaison entre le temps de vol mesuré TOF2 et le temps de vol prédéterminé TOF est supérieur à un deuxième seuil A2 (étape E3b), cela signifie que la main M de l’utilisateur s’approche de la surface de verrouillage et le verrouillage V de la portière 100 est déclenché (étape E4b).

[0045] Bien sûr, il peut n’exister qu’une seule surface S, permettant à la fois de verrouiller et de déverrouiller la portière 100. Ce mode de réalisation est illustré en pointillé à la figure 5. Dans ce cas, le temps de vol mesuré TOF1 est comparé au temps de vol prédéterminé TOF et si la comparaison est au-dessus du premier seuil A1 (étape E3a) (qui peut être de valeur différente que le premier seuil utilisé avec la surface de déverrouillage), alors soit le déverrouillage, soit le verrouillage est activé.

[0046] Le déverrouillage est activé (étape E4c), s’il a été détecté que le véhicule V était préalablement verrouillé (étape E3c) et inversement le verrouillage est activé (étape E4d), s’il a été détecté que le véhicule était préalablement déverrouillé (étape E3c).

[0047] La demanderesse a constaté que l’approche d’une main M près du premier émetteur récepteur Tx1 situé dans la portière modifiait de manière notable et mesurable la propagation des ondes haute fréquence ULB entre le premier et le deuxième émetteur récepteur Tx1 , Tx2. En l’occurrence le corps humain possède un indice de propagation des ondes différente de celle de l’air et absorbe et diffracte les ondes, rallongeant ainsi leur temps de vol.

[0048] Ceci est illustré aux figures 3 et 6. A la figure 3, est représenté le temps de vol TOF entre les deux émetteurs récepteurs Tx1 , Tx1 sans aucune main M située à proximité de la poignée P, ni dans la zone prédéterminée Z1.

[0049] Sont également représentés à la figure 3, les temps de vol TOF1 , TOF2 entre les deux émetteurs récepteurs Tx1 , Tx2, en présence ou à l’approche de la main M de l’utilisateur U à proximité respectivement de la surface de déverrouillage S1 et de la surface de verrouillage S2. Il est clair qu’une partie des ondes ULB se trouve absorbées ou diffractées lors de son passage dans et sur le corps humain. Ce phénomène impacte le temps de vol des ondes entre les deux émetteur récepteurs Tx1 , Tx2 en le rallongeant de manière significative. [0050] A la figure 6, est illustré selon le temps t, le temps de vol TOF entre les deux émetteur récepteurs Tx1 , Tx2. Jusqu’ à l’instant tO, le temps de vol TOF est égal au temps de vol prédéterminé TOF, il n’y a donc aucune main M à proximité de la portière 100.

[0051] A l’instant t1 , le temps de vol TOF augmente considérablement d’une valeur supérieure à un premier seuil A1, pour atteindre la valeur TOF1 , ceci signifiant que la main M de l’utilisateur s’approche de la surface de déverrouillage S1 et par conséquent que l’utilisateur U souhaite déverrouiller son véhicule V.

[0052] A la figure 6 est également illustré le cas, où la main M de l’utilisateur U s’approche à l’instant tO de la surface de verrouillage S2. Dans ce cas, le temps de vol TOF augmente considérablement d’une valeur supérieure à un deuxième seuil A2, pour atteindre la valeur TOF2, ceci signifiant que la main M de l’utilisateur s’approche de la surface de verrouillage S2 et par conséquent qu’il souhaite verrouiller son véhicule V.

[0053] L’invention est donc judicieuse, car elle permet d’utiliser des émetteurs récepteurs haute fréquence embarqués sur le véhicule et destinés à identifier et à localiser un équipement d’accès portable autour du véhicule, pour détecter la présence d’une main près de la poignée de portière et donc de déverrouiller ou de verrouiller le véhicule V.

[0054] L’invention est particulièrement ingénieuse, car elle s’affranchit des capteurs capacitifs et ainsi de leur cout et inconvénients techniques, et utilise des composants déjà embarqués dans le véhicule pour leur faire réaliser une autre fonction que celle pour laquelle ils étaient destinés.

[0055] Il y a donc une synergie de moyens afin d’obtenir un deuxième effet technique par rapport à l’art antérieur.