Brevet FR2633966A1 — publié le 19900112

I Système d'identification électronique, en particulier pour la commande de blocage de direction, de serrures de portières et autres applications du secteur automobile La présente invention concerne un système d'identification électrebnique du type comportant une unité principale susceptible de com- mander des actionneurs pour le déroulement de fonction déterminées, et au moins une unité accessoire, pour envoyer sélectivement, vers cette unité principale, des messages de commande pour produire le déroulement de ces fonctions déterminées, avec des premiers et des seconds moyens à antenne associés, respectivement à l'unité principale et à l'unité acces- soire, pour la transmission de signaux à ondes électromagnétiques qui acheminent les messages de commande. Dans le mode de réalisation le plus courant, dans le secteur automobile, les systèmes du type mentionné comportent une unité- princi- pale ou "fixe" montée, par exemple, à bord d'un véhicule (et associée par exemple à un antivol de blocage de direction, à la commande d'ouver- ture/de fermeture des portes, etc...) et une unité accessoire ou mobile qui a la forme d'une clé mécanique et électronique. Dans l'unité fixe et dans l'unité mobile sont enregistrés des codes, identiques ou de toute façon concordants. Le système assure une vérification de la concordance des deux codes et, après avoir vérifié l'existence de oette concordance, l'unité montée sur le véhicule peut amorcer une séquence d'opérations telles que l'enclenchement/désengage- ment de l'antivol électronique, l'ouverture/fermeture des portes, etc... Pour une information générale sur les critères de fonction- nement d'un système du type précité, on peut se référer par exemple à la demande de brevet d'invention IT 67331-A/85, au nom du déposant. Dans la demande de brevet d'invention industrielle 67919-A/86, dont le déposant est également le titulaire, sont décrits les détails de réali- sation d'un dispositif transmetteur, pouvant être utilisé comme clé dans un tel système. La présente invention a pour but principal de réaliser un sys- tème du type précité, perfectionné de manière à pouvoir être utilisé dans le secteur automobile, notamment en ce qui concerne les caractéris- tiques suivantes - - la réduction des dimensions d'ensemble des unités fixe et l'élimination des sources d'alimentation (batteries) dans l'unité mobile, - l'élimination des contacts ohmiques entre l'unité mobile et l'unité fixe, - la possibilité d'avoir un nombre de messages codés à peu près illimité, - la possibilité de personnaliser les deux unités du système avant l'assemblage du véhicule, - la réduction de la consommation, l'obtention d'une grande fiabilité, - la possibilité d'élargir le domaine des fonctions possibles pouvant être exécutées lorsque la concordance entre le message codé enregistré sur l'unité mobile et le message enregistré dans l'unité fixe, a été vérifiée,et - la possibilité de disposer d'un système modulaire permettant une personnalisation aisée sur des voitures différentes. Suivant la présente invention, ce but est atteint grâce à un système d'identification électronique du type précité, dans lequel - les premiers moyens à antenne sont susceptibles d'émettre, en vue de la réception par les seconds moyens à antenne, un premier signal à ondes électromagnétiques à une première fréquence déterminée, - aux seconds moyens à antenne sont associés des moyens détecteurs pour produire, à partir du premier signal à ondes électroma- gnétiques, un signal d'alimentation, et - l'unité accessoire comprend les moyens de transmission activés par le signal d'alimentation Vcc et susceptibles de fournir aux seconds moyens à antenne, en vue de la transmission vers l'unité principale, d'au moins un deuxième signal à ondes électromagnétiques qui achemine les messages de commande, à une seconde fréquence, généralement différente de la première fréquence déterminée. Diverses autres caractéristiques de l'invention ressortent de la description détaillée qui suit. Un exemple de réalisation de l'invention est représenté, à titre d'exemple non limitatif, aux dessins annexés, dans lesquels: - Figure I représente, de manière schématique, l'architecture du système selon l'invention, comprenant une unité principale ou fixe et une unité accessoire ou mobile; - Figure 2 représente, dans ce cas, sous la forme d'un schéma fonctionnel, la structure de l'unité mobile du système; -Figure 3 représente une possibilité d'intégrer l'unité mobile du système dans une clé; - Figure 4 représente, sous la forme d'un schéma fonctionnel, la structure de l'unité principale du système; - Figure 5 représente une autre variante de la solution d'inté- gration proposée en référence à la figure 3. Comme indiqué plus haut, un système d'identification 1 selon l'invention comporte généralement, lorsqu'il est appliqué au secteur auto- mobile: - une partie accessoire ou "mobile" 2, généralement associée à la clé K d'allumage et/ou d'ouverture des portes que possède le conduc- teur, et - une partie principale ou "fixe" 3, montée à bord du véhicule généralement à proximité de la serrure de l'antivol de blocage de direc- tion, ou de l'une des serrures dans laquelle est introduite la clé K. La figure 3 représente de manière schématique une clé de démarrage K montrant, à l'échelle 1, les dimensions d'un circuit intégré qui assure les fonctions représentées par le schéma fonctionnel de la figure 2. Sur ce schéma fonctionnel, la référence 4 désigne une mémoire, telle qu'une mémoire EEPROM, dans laquelle sont enregistrés un ou plu- sieurs messages codés, constitués, chacun, par une série de chiffres bi- naires, subdivisés en trois blocs 4a, 4b et 4c. Le premier bloc 4a comprend une série de chiffres binaires ou bits qui représentent le code d'identification de chaque couple unité mobile 2 - unité fixe 3. Le deuxième bloc 4b est essentiellement un con- trôle de parité (checksum) qui permet à l'unité fixe 3 de vérifier que le code reçu est de syntaxe correcte. Le troisième bloc de bits 4c achemine une série de données qui peuvent, par exemple, permettre de créeer différents dispositifs modulaires à monter sur des gammes de modèles différents de voitures, lesquels ont des fonctions différentes. A cet égard, dans la représentation de la structure de l'unité principale ou fixe 3, sur la figure 1, on a supposé que cette unité peut être réalisée sous la forme d'une unité de traitement (par exemple un microprocesseur), pourvue d'une interface d'entrée/sortie qui gère les communications avec un ou plusieurs actionneurs A et éventuellement, un ou plusieurs capteurs S, de manière à pouvoir réaliser plusieurs fonc- tions déterminées, telles que verrouillage/déverrouillage du blocage de direction, enclenchement/désengagement d'un dispositif antivol, ouverture/- fermeture d'une ou plusieurs portières, etc... Chaque message 4a-4c peut donc identifier, avec une possibilité de choix pour l'utilisateur (selon des critères connus en soi et de toute façon peu importants pour la compréhension de l'invention, et qui ne seront donc pas décrits en détail par la suite), une ou plusieurs fonctions dont on entend commander le déroulement. Toujours en référence à la figure 2, 5 désigne un registre à décalage par lequel chaque série de données stockée dans la mémoire EEPROM 4, peut être transférée, par un circuit-tampon de codage 6, à un circuit logique de transmission 7, en vue de la transmission à un groupe amplificateur/oscillateur de sortie 8. Ce dernier alimente une bobine 9 qui sert d'antenne pour l'unité accessoire ou mobile 2. Tous les composants 4 à 8 sont reliés à une ligne d'alimentation Vcc qui aboutit à un groupe détecteur (constitué, par exemple, par un démodulateur d'enveloppe avec, en cascade, un groupe stabilisateur), relié, lui aussi, à la bobine 9 et pouvant appliquer sur la ligne Vcc (dans des conditions qui seront mieux décrites ci-après) une tension d'alimen- tation continue, par exemple de l'ordre de 5 volts. La référence 11 désigne une bobine servant d'antenne à l'unité fixe 3, placée par exemple à proximité du fond ou autour du bloc de la serrure 10 dans laquelle est introduite la clé K. Lorsque la clé K est introduite dans la serrure T, un accouple- ment électromagnétique est donc réalisé entre les bobines 9 et 11, ce qui permet la transmission de signaux à ondes électromagnétiques, de la bobine 11 vers la bobine 9 et inversement. La référence 12 désigne un oscillateur susceptible d'appliquer, à la bobine 11, un signal à une fréquence fl, par exemple égale à 200 kHz. Au contraite, l'amplificateur-oscillateur 8 de l'unité mobile 2 est généralement en mesure d'engendrer un signal (modulé, par exemple -en amplitude ou en largeur d'impulsion, selon la série de bits fournie par la logique de transmission 7) à une fréquence f2, avec, par exemple, une valeur de l'ordre de 10 kHz, donc différente de la fréquence fl'. La référence 13 désigne un amplificateur de réception pouvant recevoir et amplifier le signal capté par la bobine 11 pour l'envoyer, à travers un circuit de mise en forme et éventuellement d'adaptation 14, vers une unité de traitement 15. Cette dernière gère, par une unité d'entrée et de sortie 16, le fonctionnement des actionneurs A, éventuelle- ment en fonction des signaux reçus par les capteurs S. La référence 17 désigne un élément magnétique qui est placé à proximité du fond du bloc de la serrure T et qui est poussé élastique- ment, par un ressort 17a, vers la bouche de la serrure T. Lorsque la clé K est introduite dans la serrure T, elle pousse, par sa pointe, l'élément 17, à l'encontre de la force de rappel du ressort 17a. Le déplacement de l'élément magnétique 17 est détecté par un capteur 18, constitué, par exemple, par un capteur à effet Hall qui, dans ces conditions, émet un signal d'activation vers l'oscillateur 12. Lorsque la clé K est introduite dans la serrure T, par exemple la serrure de blocage, la bobine 9 est accouplée électromagnétiquement à la bobine 11. En même temps, la pointe de la clé K provoque le déplacement de l'élément magnétique 17, lequel est détecté par le capteur 18 qui active, à son tour, l'oscillateur 12. Le signal à la fréquence fi, produit par ce dernier, est envoyé à la bobine 11, reçu par la bobine 9 de l'unité mobile 2 intégrée à la clé K, et nivelé et stabilisé à une valeur fixe (par exemple 5 volts) par le circuit 10. Par la ligne Vcc, ce circuit active les composants de transmis- sion 4 à 8 de l'unité mobile 2. En particulier, la logique de transmission 7 charge la série codée, écrite au moment de la construction de l'unité, dans la mémoire EEPROM 4, par l'intermédiaire du registre à décalage 5. Le fait que le code considéré (subdivisé en blocs 4a, 4b et 4c, comme indiqué plus haut) soit écrit sur une mémoire EEPROM et ne soit pas obtenu par un codage au niveau du matériel, permet d'obtenir un nombre de codes à peu près infini, sans que l'on soit obligé d'avoir un circuit intégré aux dimensions de plus en plus grandes. A ce propos, on peut se référer à la précédente demande de brevet 67919-A/86 déjà citée plus haut. Le message codé chargé dans la logique 7, est envoyé à l'ampli- ficateur-oscillateur de transmission 8 qui l'envoie - à la fréquence f2 - à la bobine 9, en vue de sa transmission vers l'unité fixe 3. Le signal à la fréquence f2 contenant le code de la clé, est reçu par la bobine 11 et envoyé à l'unité 15 (après avoir été amplifié en 13, mis en forme et, éventuellement, adapté, en 14). Si l'unité 15 détecte la concordance entre le code reçu et le code mis en mémoire par l'unité fixe 3, l'unité d'entrée/sortie 16 active les actionneurs A selon les messages de commande reçus. La présence de l'élément magnétique 17 et du capteur à effet Hall 18 permet de minimiser la consommation de la partie fixe 3 du système et d'éviter, en même temps, l'émission d'ondes électromagnétiques gênantes: l'émission de la fréquence f1 advient, en effet, seulement à la suite de l'introduction de la clé K dans la serrure T et se termine, après décodage, du code transmis par la partie 2. En variante à cette solution, le signal d'activation de l'émission de la fréquence f I peut être donné lorsque la position de marche de la clé K est atteinte, celle-ci étant détectée par un capteur de type connu (non représenté). La concordance entre les codes contenus dans l'unité mobile 2 et dans l'unité fixe 3 étant reconnue, on peut réaliser différentes fonc- tions de protection. Par exemple, il est possible de commander l'excitation d'un micro-aimant qui permet la rotation de la clé K dans la serrure T, de la position d'arrêt à la position de marche. Une autre fonction de protec- tion très efficace peut être constituée par l'envoi du code reconnu concor- dant, vers l'unité de contrôle de l'allumage du moteur du véhicule. Cette dernière n'est ainsi habilitée à fonctionner que dans le cas o la concor- dance des codes prouve que l'utilisateur est bien en possession de la clé du véhicule. Cette dernière fonction constitue une fonction antivol très efficace. Outre les fonctions de protection évoquées, on peut citer parmi les fonctions pouvant être réalisées par l'unité fixe 3, à travers les actionneurs A, par exemple le réglage automatique des sièges du véhicule et/ou des rétroviseurs, vers des positions préalablement choisies en fonction des caractéristiques anthropométriques et/ou des goûts de l'utilisateur, et mises en mémoire, etc. Le tout peut s'obtenir, par exem- ple, en utilisant des clés aux codes différents. En ce qui concerne les critères pouvant être utilisés pour la mise en mémoire des codes, ainsi que la fonction éventuelle d'auto- apprentissage, on peut se référer à des solutions déjà proposées dans le passé, en utilisant par exemple un bouton de programmation et une ou plusieurs LED de guidage (non représentées sur les dessins). La figure 5 montre comment on peut intégrer dans le corps de la clé K, outre l'unité mobile 2 du système suivant l'invention, égale- ment un transmetteur (par exemple une LED 19 opérant dans l'infrarouge) pour commander à distance l'ouverture/fermeture des portes du véhicule. Dans ce cas, il est possible de prévoir l'alimentation de la télécommande à LED, par une batterie 20 montée dans le corps de la clé K, en conservant - en ce qui concerne la fonction d'identification électronique, propre au système suivant l'invention - la fonction de télé- alimentation réalisée par le signal à fréquence fl transmis par la bobine 11 vers la bobine 9. Grâce à 'cette solution, l'entrée dans la voiture peut être as- surée, même lorsque la pile ou la batterie 20 d'alimentation de la télécom- mande est déchargée, par l'utilisation du composant mécanique de la serrure, les fonctions de protection et d'antivol déjà décrites étant mainte- nues sans changement. Revendications I - Système d'identification électronique comportant une unité principale (3) susceptible de commander des actionneurs (A) pour le dé- roulement de fonctions déterminées et au moins une unité accessoire (2) pour envoyer sélectivement vers cette unité principale (3), des mes- sages de commande pour produire le déroulement de ces fonctions déter- minées, avec des premiers (11) et des seconds (9) moyens à antenne as- sociés, respectivement à l'unité principale (3) et à l'unité accessoire (2), pour la transmission de signaux à ondes électromagnétiques qui ache- minent les messages de commande, caractérisé en ce que: - les premiers moyens à antenne (11) sont suceptibles (12) d'émettre, en vue de la réception par les seconds moyens à antenne (9), un premier signal à ondes électromagnétiques à une première fréquence déterminée (fl), - aux seconds moyens à antenne (9) sont associés des moyens détecteurs (10) pour produire, à partir du premier signal à ondes électro- magnétiques (f1), un signal d'alimentation Vcc, et - l'unité accessoire comprend les moyens de transmission (4 à 8) activés par le signal d'alimentation Vcc et susceptibles de fournir aux seconds moyens à antenne (9), en vue de la transmission, vers l'unité principale (3), d'au moins un deuxième signal à ondes électromagnétiques qui achemine les messages de commande, à une seconde fréquence (f2), généralement différente de la première fréquence déterminée fl' 2 - Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que la première (f!) et la seconde (f2) fréquences sont à peu près égales, respectivement, à 200 kHz et 10 kHz. 3 - Système selon la revendication I ou 2, caractérisé en ce que: l'unité accessoire (2) a la forme d'une clé (K) destinée, pour son utilisation, à être accouplée (T) à l'unité principale (3), et - l'unité principale (3) comprend des moyens capteurs (17,18) susceptibles de détecter l'accouplement de la clé (K) à l'unité principale (3), afin que les premiers moyens à antenne (11,12) engendrent le premier signal à ondes électromagnétiques fI; 4 - Système selon la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens capteurs (17,18) comportent un élément magnétique (17) déplacé par la clé (K) lorsque celle-ci est accouplée à l'unité principale (3), et un élément capteur (18) détectant le déplacement de l'élément magnétique (17). - Système selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'élément capteur (18) est un capteur à effet Hall. 6 - Système selon l'une quelconque des revendications 1 à , caractérisé en ce que les premiers (Il) et seconds (9) moyens à antenne sont réalisés sous la forme de bobines. 7 - Système selon l'une quelconque des revencdications I à 6, caractérisé en ce que les messages de commande sont constitués par des séries de caractères binaires comprenant - un premier groupe de caractères binaires (t4a) constituant un code d'identification du système, - un deuxième groupe de caractères binaires (4b) pouvant être utilisé pour un contrôle d'exactitude du message transmis et - un troisième groupe de caractères binaires (4c) d'identification des fonctions qui doivent être effectuées par l'unité principale (3), à la suite de la réception du message de commande. 8 - Système selon la revendication I ou 7, caractérisé en ce que l'unité accessoire (2) comprend au moins une mémoire, de préférence une mémoire du type EEPROM, pour la mémorisation des messages de commande. 9 - Système selon l'une quelconque des revendications précé- dentes, caractérisé en ce que l'unité accessoire (2) est intégrée avec un autre transmetteur (19), pouvant envoyer, vers l'unité principale (3), des messages de commande et pourvu de moyens d'alimentation (20) et en ce que l'unité accessoire (2) est séparée, sur le plan opérationnel, des moyens d'alimentation (20) respectifs de l'autre transmetteur (19).