FR2899622A1

FR2899622A1 - Systeme de verrouillage automatique pour vehicule automobile

Info

Publication number: FR2899622A1
Application number: FR0603111A
Authority: FR
Inventors: Jean Michel Tessier
Original assignee: Valeo Securite Habitacle SAS
Current assignee: Valeo Comfort and Driving Assistance SAS
Priority date: 2006-04-07
Filing date: 2006-04-07
Publication date: 2007-10-12
Anticipated expiration: 2026-04-07
Also published as: US20100152966A1; WO2007116026A1; EP2007609A1; FR2899622B1; JP2009532600A

Abstract

La présente invention concerne un système de verrouillage automatique des ouvrants pour véhicule automobile, comprenant une unité de contrôle embarquée dans le véhicule et apte à communiquer avec un identifiant; des moyens de communication établissant une communication entre l'unité de contrôle embarquée et l'identifiant, installé dans le véhicule, un dispositif muni d'antennes alimentées simultanément et dont le champ magnétique de deux antennes adjacentes se combinent en une résultante positive pour définir autour du véhicule une zone active caractérisé en ce que le dispositif d'antennes comporte trois antennes disposés sur chaque face incluant au moins un ouvrant.

Description

SYSTEME DE VERROUILLAGE AUTOMATIQUE POUR VEHICULE AUTOMOBILE La présente

invention concerne un système de verrouillage automatique pour véhicule automobile et en particulier de condamnation automatique de l'ensemble des ouvrants (portes, coffres, hayons ...), lorsque que le conducteur s'éloigne du véhicule. Depuis quelques années on a vu apparaître des systèmes intelligents d'accès au véhicule, appelés mains libres. Ces dispositifs permettent le déverrouillage des ouvrants (portières, coffres, hayon...) sans l'intervention manuelle de l'utilisateur. Pour cela, l'utilisateur est muni d'un moyen de reconnaissance, ou "identifiant", qui permet à une unité de contrôle embarquée du véhicule automobile de reconnaître l'utilisateur autorisé, lorsque l'utilisateur est à proximité d'un ouvrant du véhicule automobile et, généralement, lorsque l'utilisateur actionne la poignée d'ouverture ou tout dispositif de commande d'ouverture extérieure de l'ouvrant. Cette reconnaissance s'effectue généralement par des moyens de communication établissant une communication bidirectionnelle entre l'unité de contrôle embarqué et l'identifiant. La communication hertzienne entre l'unité de contrôle embarquée et l'identifiant portatif se fait par l'intermédiaire d'un dispositif muni d'antennes dont l'architecture varie d'un système à l'autre.

Parmi les dispositifs utilisés, on peut citer des dispositifs comprenant une pluralité d'antennes disposées au niveau des parois extérieures ou au niveau des poignées du véhicule. Ces antennes, généralement réalisées sous la forme d'une bobine enroulée autour d'un noyau magnétique, sont alimentées séquentiellement pour interroger l'identifiant qui peut se trouver n'importe où autour du véhicule. Cette solution fonctionne bien mais il est souvent souhaitable de réduire la durée nécessaire pour que s'établisse l'interrogation de l'identifiant. Une solution a été trouvée par l'emploi de dispositifs s'étendant tout autour du véhicule et comprenant une antenne unique, dite antenne nappe, réalisée, par exemple, sous la forme d'une nappe de fils conducteurs. Cette antenne est intégrée sur le pavillon qui se trouve sous le toit du véhicule et, lorsqu'elle est alimentée, présente un champ d'émission homogène autour du véhicule. Ceci permet d'interroger l'identifiant où qu'il se trouve autour du véhicule en n'ayant qu'une émission de champ. Dans la plupart des cas, les véhicules comportant un système d'accès mains libres nécessitent une action de l'utilisateur pour que le verrouillage des ouvrants du véhicule soit réalisé. Généralement, pour activer le ou les moyens de verrouillage, l'utilisateur actionne un bouton poussoir situé sur la commande d'ouverture extérieure de la porte. Pour répondre à une demande grandissante des utilisateurs, il a été proposé de réaliser le verrouillage automatique du véhicule, sans actionnement manuel de l'utilisateur, aussi appelé condamnation automatique. Afin d'éviter un verrouillage intempestif du véhicule, le système doit vérifier la présence de l'identifiant à l'extérieur du véhicule. Cette vérification est généralement couplée à une authentification de l'utilisateur.

La difficulté d'établissement de cette communication entre le véhicule et l'identifiant, lors du verrouillage, provient du fait que l'utilisateur peut parfois s'éloigner rapidement de son véhicule, où se déplacer dans un zone non couverte par le dispositif muni d'antennes, comme par exemple lorsqu'il remplit son réservoir d'essence. L'interrogation de l'identifiant par le contrôleur embarquée doit donc être faite rapidement, après fermeture de la portière, et la portée de la zone de surveillance couverte par le dispositif muni d'antennes, permettant cette communication, doit être suffisamment grande et homogène autour du véhicule pour que l'identifiant d'un utilisateur restant à proximité de son véhicule soit toujours visible par l'unité de contrôle embarquée.

Néanmoins, l'étendue de la zone de surveillance ne doit pas être trop importante pour se conformer à une exigence réglementaire de sécurité contre le vol. En effet, si le porteur de l'identifiant s'éloigne à plus de deux mètres de son véhicule mais que l'identifiant, du fait de l'étendue de la zone de surveillance, est toujours considéré comme étant dans une zone proche du véhicule, un individu mal intentionné peut actionner sans souci un des ouvrant du véhicule alors que son se trouve déjà à une distance importante. Un problème rencontré lors de l'utilisation d'un dispositif muni d'une pluralité d'antennes provient du fait que l'alimentation séquentielle des antennes n'est pas adaptée pour le verrouillage automatique du véhicule. En effet, le système va interroger la présence de l'identifiant successivement dans la zone de couverture respective de chaque antenne. Ce processus va prendre un certain temps, et l'utilisateur risque d'être confronté lors de l'actionnement de la poignée avec ce que l'on appelle l'effet de mur, c'est-à-dire à une non ouverture de l'ouvrant actionné. Les dispositifs utilisant des antennes nappes positionnées au niveau des pavillons de véhicules ne sont quant à eux bien adaptés pour le verrouillage automatique que pour certains types de véhicule. En effet, leur intégration n'est pas toujours possible ou bien adaptée du fait de l'architecture du véhicule. Une solution a été proposée dans la demande EP1513109. Elle consiste à alimenter quatre antennes de type ferrite en simultanée dont deux se situent dans les coins arrière du véhicule et les deux autres sur les faces latérales du véhicule. Cette solution demeure encore trop chère et également peu flexible en terme d'intégration des antennes sur le véhicules. Aussi le problème technique à résoudre, par l'objet de la présente invention, est de proposer un système de verrouillage automatique qui permette d'éviter les problèmes de l'état de la technique, et notamment de diminuer le coût du dispositif en nombre d'antennes tout en gardant une grande flexibilité d'intégration et une grande fiabilité de détection. Ainsi, il est apparu particulièrement judicieux de concevoir un système de verrouillage automatique de l'ensemble des ouvrants d'un véhicule automobile, comprenant une unité de contrôle embarquée dans le véhicule et apte à communiquer avec un identifiant ; des moyens de communication établissant une communication entre l'unité de contrôle embarquée et l'identifiant, installé dans le véhicule, un dispositif muni d'antennes émettant simultanément et dont le champ de deux antennes adjacentes se combinent en une résultante positive pour définir autour du véhicule une zone active, dans lequel le dispositif muni d'antennes comprend seulement trois antennes.

Selon un mode particulier de réalisation non limitatif, les antennes émettent entre 120 et 138 kHz.

La présente invention concerne un système de verrouillage automatique de l'ensemble des ouvrants d'un véhicule automobile, comprenant une unité de contrôle embarquée dans le véhicule et apte à communiquer avec un identifiant ; des moyens de communication établissant une communication entre l'unité de contrôle embarquée et l'identifiant, installé dans le véhicule, un dispositif muni d'antennes alimentées simultanément et dont les champs magnétiques de deux antennes adjacentes se combinent en une résultante positive pour définir autour du véhicule une zone active caractérisée en ce que le dispositif d'antennes comporte trois antennes disposées sur chaque face incluant au moins un ouvrant.

On entend par ouvrants d'un véhicule automobile, les portes latérales, le coffre ou le hayon. On entend par zone active, la zone autour du véhicule dans laquelle l'intensité du champ magnétique, émis par l'ensemble des antennes, est suffisante pour être détectée par l'identifiant. La présente invention présente également des caractéristiques secondaires particulièrement avantageuses qui seront présentées dans la description qui suit. L'invention sera mieux comprise au cours de la description explicative détaillée d'exemples non limitatifs faisant référence aux figures annexées. La figure 1 est une vue de dessus schématique d'un véhicule automobile équipé d'un pluralité d'antennes émettrices / réceptrices basse fréquence - La figure 2 est une vue de dessus schématique des zones de actives extérieures des antennes émettrices / réceptrices basse fréquence La figure 3 représente de façon schématique comment se constitue la zone active totale La figure 4 définit de façon schématique les paramètres dimensionnels limites de la zone active totale La figure 5 représente de façon schématique la zone active totale obtenue dans le cas d'un véhicule long selon un choix préférentiel d'intégration des d'antennes émettrices / réceptrices basse fréquence La figure 6 représente de façon schématique la zone active totale obtenue dans le cas d'un véhicule long selon un choix non préférentiel d'intégration des d'antennes émettrices / réceptrices basse fréquence - La figure 7 est le diagramme fonctionnel pour réaliser la commande de verrouillage automatique des ouvrants La figure 1 illustre un véhicule automobile 1 équipé d'un dispositif d'accès mains libres comportant essentiellement une unité de contrôle embarquée 2 installée sur le véhicule 1, et un identifiant portable, non représenté ici, et avec lequel l'unité de contrôle embarquée 2 communique par onde radiofréquence. Le véhicule 1 comporte également des antennes émettrices / réceptrices basse fréquence dont une ou plusieurs antennes émettrices / réceptrices basse fréquence 3, couvrant l'intérieur du véhicule, et 3 antennes émettrices / réceptrices basse fréquence 4a, 4b, 4c couvrant l'extérieur du véhicule et disposées chacune sur un côté (droit, gauche, arrière) du véhicule qui contient au moins un ouvrant P1 à P5.

Les antennes émettrices / réceptrices basse fréquence 3, 4a, 4b, 4c sont constituées par des bobines enroulées autour d'un noyau magnétique comme de la ferrite, de la plastoferrite, un empilement de feuilles d'alliages nanocristallins, ... Suivant l'architecture du véhicule, les antennes émettrices / réceptrices basse fréquence 4a, 4b disposées respectivement sur les côtés droit et gauche du véhicule, peuvent être intégrées dans les poignées d'ouvrant, les garnitures de porte, les baguettes latérales, ou à tout autre endroit capable d'accueillir une antenne émettrice / réceptrice basse fréquence. Pour ce qui est de I' antenne émettrice / réceptrice basse fréquence 4c disposée à l'arrière, elle peut être intégrée dans le pare-choc arrière, dans la poignée de coffre ou de hayon, sur le bloc feux stop surélevé, dans le bloc moteur de l'essuie-glace arrière, ou à tout autre endroit capable d'accueillir une antenne émettrice / réceptrice basse fréquence.

La figure 2 montre les zones de couverture extérieure Z1, Z2, Z3 de chaque antenne émettrice / réceptrice basse fréquence 4a, 4b, 4c. Ces zones sont schématisées par des portions de disques de rayon r1, r2, r3 centrés sur les antennes 4a, 4b et 4c. Chaque zone de couverture Z1, Z2, Z3 correspond à une zone où l'intensité du champ émis respectivement par l'antenne 4a, 4b, 4c est suffisante pour être détectée par l'identifiant. D'une manière avantageuse, les ondes basse fréquence de la présente invention sont choisies au voisinage de 125 kHz, mais cette valeur, peut varier suivant les pays et/ou le mode de réalisation, dans la gamme 10 ù 300 kHz.

Comme représenté sur la figure 3, et du fait que les antennes émettrices / réceptrices couvrant l'extérieur du véhicule sont alimentées en simultané, on a simultanément les zones actives Z1, Z2, Z3 produites individuellement par chacune des antennes émettrices / réceptrices 4a, 4b, 4c. D'autre part, aux intersections 113, 123 de deux zones adjacentes, les champs se combinent en une résultante positive et on obtient les zones actives supplémentaires Z13 et Z23. Comme représentée sur la figure 5, la zone active totale Ztot est donc la somme Z1 + Z2 + Z3 + Z13 + Z23. La zone active totale Ztot forme ainsi une zone de détection homogène à l'extérieur du véhicule.

Sur la figure 4 on a indiqué les distances dl, d2, d3 correspondant à la distance respective entre l'antenne émettrice / réceptrice basse fréquence et la limite de zone de surveillance Ztot. Pour être conforme avec la certification Thatcham, on dimensionnera le système pour qu'aucune des distances dl, d2, d3 ne soit supérieure à 2 mètres (m). En effet, la certification Thatcham impose que la zone active de détection de l'identifiant soit inférieure à 2 m pour éviter qu'un individu mal intentionné actionne un ouvrant alors que l'utilisateur porteur d'un identifiant s'est éloigné à une distance raisonnable mais à laquelle l'identifiant est toujours détectable. D'un autre côté, et afin que le système soit suffisamment efficace pour éviter les condamnations automatiques intempestives, notamment lorsque l'utilisateur se tient proche du véhicule sans s'en éloigner ou qu'il se dirige vers l'arrière du véhicule par exemple pour mettre de l'essence, on dimensionnera le système pour qu'aucune des distances d1, d2, d3, d4 ne soit inférieure à 80 centimètres (cm).

Comme schématisé sur la figures 5, dans le cas de véhicule long, et pour se conformer aux contraintes préciser précédemment on devra intégrer les deux antennes émettrices / réceptrices basse fréquence 4a, 4b, disposées respectivement sur les portions arrière des face latérale droite et gauche du véhicule. On obtient ainsi une zone active totale Ztot conforme à la spécification Thatcham et efficace pour éviter les verrouillages intempestifs. Par contre, si les deux antennes émettrices / réceptrices basse fréquence 4a, 4b, avaient été intégrées respectivement sur les portions avant des faces latérales droites et gauches du véhicule, on aurait obtenu, comme représenté figure 6, une zone active totale Ztot qui, bien que conforme à la spécification Thatcham, présente des zone Zn dans les quelles un verrouillage non souhaité pourra se produire. Le seul moyen d'éviter ces zones Zn, est d'augmenter la portée des antennes émettrices / réceptrices basse fréquence, mais dans ce cas on va rapidement tomber dans une non-conformité avec la spécification Thatcham.

Les étapes pour réaliser la commande de verrouillage automatique sont détaillées dans le diagramme fonctionnel de la figure 5. Lorsqu'un utilisateur quitte le véhicule, le système s'assure tout d'abord que tous les ouvrants P1 à P5 sont fermés. La deuxième étape consiste à vérifier que l'identifiant n'est plus dans l'habitacle à l'aide d'une ou plusieurs antennes 3, couvrant l'intérieur du véhicule sans déborder à l'extérieur, c'est à dire sans qu'il soit possible de détecter l'identifiant à l'extérieur du véhicule. Si l'identifiant est détecté à l'intérieur de l'habitacle, le processus s'arrête et aucune commande de condamnation automatique ne se produit. Si l'identifiant n'est pas détecté à l'intérieur du véhicule, le processus continue par une vérification de la présence de l'identifiant, à l'extérieur du véhicule, dans une zone active Ztot. Si l'identifiant est détecté à l'extérieur du véhicule dans la zone active Ztot, on procède à nouveau à l'opération de vérification de présence de l'identifiant dans la zone active Ztot. Cette étape de vérification de présence de l'identifiant est répétée jusqu'à ce que l'identifiant ne soit plus détecté dans la zone active Ztot. Lorsque l'identifiant n'est plus détecté dans la zone active Ztot, le système procède à la condamnation automatique de tous les ouvrants.

Claims

REVENDICATIONS

1. Système de verrouillage automatique de l'ensemble des ouvrants d'un véhicule automobile (1), comprenant une unité de contrôle embarquée (2) dans le véhicule (1) et apte à communiquer avec un identifiant ; des moyens de communication établissant une communication entre l'unité de contrôle embarquée (2) et l'identifiant, installé dans le véhicule (1), un dispositif muni d'antennes émettant simultanément et dont le champ de deux antennes adjacentes se combinent en une résultante positive pour définir autour du véhicule une zone active (Ztot), caractérisé en ce que le dispositif d'antennes comporte trois antennes (4a, 4b, 4c) disposés sur chaque face incluant au moins un ouvrant.

2. Système de verrouillage selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une antenne (4a) est positionnée sur la face latérale droite du véhicule, une antenne (4b) est positionnée sur la face latérale gauche du véhicule, et une antenne (4c) est positionnée sur la face arrière du véhicule.

3. Système de verrouillage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la distance (dl, d2, d3, d4) entre la limite extérieur de la zone active (Ztot) et le contour extérieur du véhicule est comprise entre 80 cm et 2 m.

4. Système de verrouillage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les antennes (4a, 4b) positionnées sur les faces latérales sont intégrées dans les poignées des ouvrants, ou dans les baguettes latérales, ou dans les hauts de garniture de porte.

5. Système de verrouillage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'antenne (4c) positionnée sur la face arrière du véhicule est intégrée dans la poignée de l'ouvrant arrière, ou dans le pare-chocs arrière, ou dans le bloc feu stop surélevé, ou dans le bloc moteur de l'essuie-glace arrière.

6. Système de verrouillage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les antennes (4a, 4b, 4c) sont constituées d'une bobine enroulée autour d'un noyau magnétique.

7. Système de verrouillage selon la revendication 6, caractérisé en ce que le noyau magnétique est de la ferrite, ou de la plastoferrite, ou est constitué d'un empilement de feuilles d'alliages nanocristallins.

8. Système de verrouillage selon l'une quelconque des revendications 5 précédentes, caractérisé en ce que les antennes (4a, 4b, 4c) émettent entre 120 et 138 kHz.

9. Véhicule automobile caractérisé en ce qu'il comporte un système de verrouillage selon l'une quelconque des revendications précédentes.