Brevet FR2694592A1 — publié le 19940211

Page 1 Le projet présenté concerne un système d'antivol électronique, possédant une commande de portes électriques, pour un véhicule à moteur Ce projet va permettre de substituer les05 serrures des portes ainsi que la clef de contact par une télécommande à infrarouges; celle- ci sera de faibles dimensions et portable; apportant un effet dissuasif aux importuns, vu que l'éventuel voleur n' aura aucun pouvoir d'accès aux commandes du véhicule La seule façon de voler le véhicule sera de le soulever et de le transporter par le moyen d'un autre véhicule, sachant que le système permet de bloquer les freins.10 Mais une solution à ce dernier problème a été apporté: en effet tout mouvement-brusque et effraction des portes du véhicule va déclencher une balise radio repérable à 100 mètres de distance La télécommande va donc substituer la clef du véhicule, pour garder son individualité, elle sera codée sur une plage de 16 millions de codes minimum à 128 millions maximum La temporisation du codage ne respecte pas les normes en vigueur, afin15 de compliquer la vie à une éventuelle personne faisant une recherche automatique du code secret. En ce qui concerne la description de ce brevet, l'organigramme de la figure 1 va nous donner une idée générale de l'utilité et du fonctionnement de l'ensemble; permettant, en20 suite, d'entrer dans le détail de chaque point du projet. La figure 1 se compose en 12 éléments; dont les principales sont les points 1, 2, 3, 4, 5, 6 et 7 Le point 1 est la partie de la télécommande infrarouge composée: d'un boîtier de faible dimension d'une pile 12 V V 23 GA (pour sa source énergétique) de deux led infrarouges (pour la transmission de données) de 4 poussoirs pour commander l'ouverture ou la fermeture: * des portes * des freins * d'une balise radio * de l'alimentation électrique utilitaire et générale * du démarreur Les données transmises sont, bien sur, codées sur une plage de 128 millions de codes, qui sont mis en place par le fabricant La commande alimentation électrique générale et démarreur sont fonctionnelles seulement si le boîtier télécommande est placé dans son Page 2 logement de fixation dans le véhicule; lequel est composé de 4 LED verts, pour que la visualisation des touches soit possible pendant la nuit et de deux aimants pour le blocage du boîtier télécommande (pouvant ainsi interdire en même temps, grâce à un contact magnétique, les deux commandes citées auparavant) Le point 2 figure 1 est le collecteur05 préamplificateur d'infrarouges, qui permet de transformer les données reçues, en impulsion électrique La sensibilité du préamplificateur est fonction de la luminosité ambiante, c'est pour cela qu'il sera conseiller de l'installer dans une partie sombre du véhicule; mais sans oublier qu'il doit être la cible du faisceau infrarouge de la télécommande Les impulsions électriques vont être acheminées, grâce à un câble, au boîtier antivol de décodage (points 3, 104, 5, 6 et 7 figure 1) Le boîtier antivol se compose de cinq parties Le point 2 figure 1 va donc transformer les impulsions en un code binaire, qui est composé du code secret et du code de la touche activée; si le code secret correspond à celui mis en place dans le décodeur, 1 ' analyse de la touche sélectionnée est mise en route Le décodeur (point 3 et 4 figure 1) nous permettra de commander le point 6 et 7 de la figure 1 Les points 6 et 715 figure 1 sont la partie relai permettant de commander les points 8, 9, 10, 11 et 12 de la figure 1; qui demande de l'intensité, en courent, allant jusqu'à 50 A et d'une temporisation de mise en marche réglable (comme pour les portes et les freins) Le point 5 figure 1 est la partie "balise de repérage' émettant dans la bande 400 M Bz et modulée en fréquence par une note de 1 K Hz, qui est activée toutes les 0 5 secondes avec une porté de20 100 mètres Cette balise est activée par un mouvement brusque du véhicule, par l'ouverture des portes, du coffre et du capot, en dehors de l'utilisation de la télécommande codée La figure 2 nous permettra de voir une description plus détaillée de la télécommande Les C I (Circuit intégré): Ul, U 2, U 3, U 4 ce sont des 74 HC 165 de shift Register, o chaqu'un permettra de transformer 8 bit parallèles en série; qui, aussi, mis en cascade nous permettrons de transformer 32 bit parallèles en série Les 32 bit vont constituer la trame de données émises par la télécommande, qui se divise en: 4 bit de synchronisation 24 bit de code secret 4 bit correspondant à la touche sélectionnée Les résistances de 220 K Ohms (Ri a R 32) connectées aux entrées data des C I Ul, U 2, U 3, U 4 et la masse, servent à créer l'état logique O,basculant a l'état 1 par un simple pontage avec l'alimentation des C I Page 3 Les 4 C L sont branchés en anneaux de façon à transmettre des trames de 32 Bit continues. Le start est donné par l'appuis de l'un des poussoirs et le stop par le simple relâchement du même poussoir Les mêmes poussoirs, avec les diodes Dl, D 2, D 3, D 4 et la résistance R 37, vont permettre le passage du courant électrique pour alimenter les circuits de la05 télécommande; de cette façon on aura une consommation en courant seulement lorsque l'on appuira sur l'une des touches Le contact magnétique permet d'inhiber les touches P 3 et P 4 quand la télécommande n'est pas dans le logement du véhicule, cela de façon à éviter le démarrage du véhicule, de l'extérieur Le chargement des 32 Bit dans les C L se fait après un certain délai, créé grâce à deux Schmitt Trigger en Séries: R 33 et C 2 Permettant10 dans un certain délai à ce que l'alimentation des C L ce stabilise avant d'enregistre les 32 Bit à envoyer. La trame de 32 Bit va ensuite moduler l'ensemble de U 5, U 6, U 7 qui vont la transformer en impulsions de différentes durées en fonction de la valeur présentée en entrée R 34, C 3 et un Schmitt Trigger du U 6; vont produire des oscillations qui seront utiliser comme15 horloge pour le U 7, qui contient 2 diviseurs par 16, qui mises en séries diviseront par 256 l'horloge Grâce au entre 2 et 12 de U 7 (Reset), de trois Nand de U 5, de deux schmitt trigger de U 6 et de la valeur binaire a l'entre 2 de U 5; on aura pour un O a l'antre, un division par 65 et une division par 193 pour un 1 Les valeurs a l'entre 2 ne sont autre que les 32 Bits la trame de donner, qui avance d'un Bit a la fois a chaque Reset des diviseurs 20 A la sortie 5 de U 5 on va avoir une impulsion positif de longueur d'un Clok tous les 192 Clok négatif pour un valeur binaire de let tous les 64 négatif pour un 0 Ce signal va ensuite à R 35,Q 7,Q 8,D 5,D 6,R 36 qui vont transformer l'impulsion électrique en impulsion infrarouge Les diode D 5 et D 6 sont mise en place selon un angle de 90 degré,cela pour avoir un important angle solide de transmission quand la télécommande est dans le25 logement du véhicule La Fig 3 va nous permettre la description du Préamplificateur de lumière infrarouge ce lui ci est principalement constituer d'un C I le SL 486 qui exécuté les fonction plus30 importante d'un Préamplificateur d'infrarouge Qui consiste dans ce fait, d'amplifier des signaux utiles très faible et de réduire, voire mieux encore a éliminer, des signaux parasites gênant La diode Dl une BP 104 n'est autre que l'élément récepteur d'infrarouge, particulièrement adaptes pour ce genre d'application grâce a sont filtre blocant la lumière naturelle La diode Dl va être polarise inversement par Il le quelle va effectuer une Page 4 première suppression efficace des signaux parasites présents, toujours Il va ensuite notre signale, ou C 2 est calcule pour avoir une fréquence de coupure de 2 5 K Ez et obtenir une atténuation de 20 d B pour des fréquences de 100 Hz génère par le secteur et autre Toujours dans Il suive quatre étages d'amplification avec fréquence de coupure de 2 505 OK Iz la quelle est fonction de C 3,C 4 et C 8 La sortie du quatrième amplificateur va attaquer l'étage du C A G (contrôle automatique du gain) dote d'une plage de régulation de 68 d B ou le condensateur C 5 va servir à la régulation Tous ce la va permettre en absence de signaux d'entrée un gain maximale est de l'arrivée d'un signal une réduction du gain afin que les impulsion parasites, faible mais inévitables, n'arrive pas jusqu'à la sortie10 La sortie OUT de Il est ensuite couplait a STR 1 par C 5 qui va prolonger la durée des impulsion pour ensuite obtenir un sortie inverse sur STI 2 qui va être notre signal de sortie OUT partie câblage Rl,C 6 et Cl sont des éléments de filtrage de l'alimentation ( 5 V) de Il. La figure 4 nous permettra de débuter la description du récepteur, dans laquelle est visualisée la première partie La première partie est composée de 4 Shift Register de type 74 HC 165, qui mise en cascade vont nous permettre de transformer 32 Bit parallèles en série Ces 32 Bit sont divisées en trois parties: * 4 Bit de synchronisation * 24 Bit de code secret * 4 Bit ou chaqu'un va prendre la valeur logique O La valeur logique O être crée grâce à des résistances (Rl a R 32) de 220 K Ohms qui seront relier entre la masse et l'entre data Par contre l'état logique 1 est crée par simple pontage25 du + 5 V et l'entre data Les condensateurs C 5,C 6 et C 7 servent au filtrage de l'alimentation des + 5 V Les points de 1 REC à 6 REC ne sont que le raccordement avec la figure 5 la description de la figure 5 est la plus complexe car elle est coeur de la partie récepteur Nous avons pour commencer les 6 points de connexion avec la figure 4 qui représenté:30 * i REC = est le signal inverse capter par le préamplificateur * 2 REC = est l'entre série du dernier des Shift Register, laquelle connectée à la sortie du premier permettra d'avoir un cycle continue de la trame de 32 Bit * 3 REC = est l'entre CLOCK des 4 Shift Register * 4 REC = est une connexion de masse Page 5 * 5 REC = est la sortie des données séries * 6 REC = est la Shiftl Load des données (O pour Load et 1 pour Shift) Le point 3 REC va recevoir grâce a un inverseur de U 5 le signal de 1 REC faisant avancer d'un Bit à la fois les données du point 5 REC lequel est branché à l'entrée 1 de U 8 un OR65 Exclusive, lequel va être utiliser comme comparateur logique A l'entre 2 de U 8 en aura le signal, en provenance de la sortie 5 de U 7, qui assemblé avec U 6 et un inverseur de U 5 va créer un système permettent de transformer les impulsions de 1 REC en données série binaire, qui vont être comparées un bit a la fois avec la trame en provenance de 5 REC Ou a chaque comparaison avec résultat positif on aura une incrémentation du compteur U 10 et des données en provenance 5 REC; dans le cas ou la comparaison est négative le compteur est remis à zéro et les données des 4 Shift Register rechargées pour recommencer à partir du premier Bit de la trame codé On a une remise à zéro du système même dans le cas o,on aurait un manque de signal a l REC après un certain délai, cela détecté par D 2,R 40 et C 4 lesquels vont commander l'ensemble de remise à zéro, composé de 4 OR de U 9 et de deux NOT de U 5 Notre compteur U 10 va donc être incrémenté d'une unité à chaque comparaison positive jusqu'à la valeur décimale de 28, qui correspond au point de vue des données reçues à l'état de la touche numéro 1 de la télécommande Ou grâce à deux AND de Ul i la remise à zéro, dû au comparateur de U 8 va être inhibé et le Shift Register U 12 activé, lequel est un convertisseur serie-parallèle qui va ressortir sur QA,QB,QC et QD l'état logique correspondant au touche 1,2,3 et 4 de la télécommande Une protection supplémentaire est présente grâce à U 15 et aux résistances R 36 à R 41 qui dans le cas o reçoit une donnée correspondant à la sélection simultanée de deux touches, U 15 va envoyer un signal de remise à zéro Les données de QA,QB,QC et QD vont ensuite commander le système de bascule qui est valide seulement25 si le compteur U 10 arrive à sa trente troisième unité qui active la sortie 9 de U 7 qui correspond à la validation des données Le système à bascule est donc composé de 3 OR Exclusive de U 8, 1 AND de Ullet de 4 Flip-Flop de U 13 et U 14 Les sorties 5 et 6 de U 13 vont inverser leur état logique a chaque fois, qu'en va appuyer sur la touche numéro 1, de que pour les sorties 8 et 9 de U 13, qui commandent l'alimentation et les freins par la touche 3 qui commande le préchauffage par la sortie 5 de U 14, à différence que cette sortie est forcée à l'état logique 0, si 9 de U 13 est à 0, de la même façon 9 de U 14, dans est forcé à O; par contre la sortie 9 de U 14, dans le cas o elle n'est pas inhibée, est active pendant tout le temps qu'on presse la touche 4. Page 6 La figure 6 représentent la balise radio O Q 1,Xl,C 1,C 4,C 5, L 2,L 3 et RI composent l'oscillateur accordé sur l'armonique 5 du quartz Xl, le signal est prélevé sur le collecteur de Qi grâce à C 3 va diriger le signal sur un amplificateur sélectif dans la bande des 400 MH Iz de façon à multiplier par 8 la fréquence de l'oscillateur, le signal est ensuite prélevé05 par C 7 sur le collecteur de Q 2, qui va attaquer un filtre de sortie obtenant un signal d'antenne de l'ordre de 0 5 m W La modulation est obtenue grâce a Vl un Varicap qui en variant sa capacité fait varier la fréquence du quartz, créant une modulation en fréquence La fréquence de modulation est générée par deux Shmitt Trigger assemblés de façon à sortir un signal de l K Hz tous le 0 5 Seconde La mise en route de la balise s'effectue10 grâce à deux Shimtt Trigger assemblés de façon à avoir une bascule, qui est active si elle reçoit une impulsion négative de la part du contact de porte au du contact au Mercure positionné dans le véhicule La seule façon de désactiver la balise est de sélectionner les touches 1 et 2 de la télécommande Le C L U 2 sert à régler la tension d' alimentation sur 5 V, par contre la batterie Ni Cd de 9 V, sert de batterie tampon dans le cas o les 12 V du véhicule serait absent Les figures 7 et 8 représentants les parties relais qui vont nous permettre de commander plusieurs dizaine d'Ampéres Dans la figure 7 nous avons les commandes d' ouverture et20 fermeture des portes et des freins lesquelles sont impulsives, o la durée des impulsions est fonction: Pour les portes de Cl,C 2,R 2 et R 4 Pour les freins de C 3,C 4,R 5 et R 7 Les 4 Shmitt Trigger sont utilisés comme révélateur de seuil à haute impédance d'entrée, qui vont ensuite grâce aux transistors Q 1,Q 2,Q 3 et Q 4 commander les bobines des relais Dans la figure 8 nous avons la partie régulation de tension représentée par 12, qui réduit est stabilise le 12 V en éntre,a 5 V continue, avec C 6 et C 5 comme capacité de filtrage Est présente aussi, une batterie 9 V Ni Cd; qui prend le relais de l'alimentation, grâce à D 8 et D 9 dans le cas o les 12 V de la batterie du véhicule serait absent L'accumulateur se30 recharge par la résistance R 12 qui est connectée aux 12 V du véhicule sont aussi présents 3 relai; o celui de l'alimentation doit supporter au moins 50 Ampère, et les deux autres commandent le préchauffage et le démarreur de 25 Ampère Pagel, REVENDICATIONS 1 Dispositif électronique antivol pour véhicule à moteur disposant de moyens conventionnels de contrôle de fonctionnement du véhicule, à savoir, notamment: batterie d'accumulateurs destinée à alimenter notamment le circuit d'alimentation électrique générale conventionnel du véhicule, freins, démarreur, et dispositif de verrouillage/déverrouillage des portes à commande électronique, ledit dispositif antivol étant caractérisé en ce qu'il comprend: une partie fixe, ou logement, comportant notamment un dispositif de commande de fermeture d'un contact; une partie mobile, ou boîtier de télécommande, comportant des moyens de commandes électroniques actionnés par un ensemble de touches de contact disposées sur le boîtier, une desdites touches de commande contrôlant le déverrouillage des portes du véhicule par transmission d'un signal codé reconnaissable par ledit dispositif de verrouillage/déverrouillage du véhicule; et une combinaison prédéterminée de l'actionnement d'au moins une partie des autres touches commandant les éléments conventionnels du genre circuit électrique général, frein et démarreur, après placement dudit boîtier dans ledit logement20 fixe, grâce à l'action dudit dispositif de commande de fermeture de contact dudit logement. 2 Dispositif électronique antivol selon la revendication 1 caractérisé en ce que lesdites autres touches comprennent notamment: une touche de déblocage des freins du véhicule, une touche de commande de fermeture du circuit électrique général relié à la batterie d'accumulateurs du25 véhicule, et une touche de commande du démarreur du véhicule, ladite touche de déblocage des freins commandant en outre la transmission d'un code contrôlant la séquence d'actionnement des touches non encore actionnées. 3 Dispositif électronique antivol selon la revendication 1 ou 2 caractérisé en ce que ledit signal commandant ledit verrouillage/déverrouillage des portes agit par utilisation d'un système de transmission d'un signal codé. 4 Dispositif électronique antivol selon la revendication 3 caractérisé en ce que ledit système de transmission d'un signal codé utilise une onde à infra-rouge. Page 8 Dispositif électronique antivol selon la revendication 4 caractérisé en ce que ladite combinaison desdites autres touches agit par transmission d'un signal à un pré-amplificateur d'infrarouge, lequel attaque un dispositif électronique de décodage et de commande caractérisé en ce qu'il comprend:05 un circuit de décodage de signaux numériques codés engendrés par l'actionnement de l'une au moins desdites touches; un circuit de stockage d'un code personnalisé affecté au dispositif antivol considéré; des moyens de comparaison connectés audit circuit de décodage et audit circuit de stockage, de manière à comparer ledit code personnalisé avec celui enregistré dans ledit circuit de stockage, et ne libérer la séquence des opérations ultérieures du dispositif de commande du système antivol qu'en cas de coïncidence de ladite comparaison; ledit dispositif électronique de décodage et de commande comprenant des moyens d'alimentation de relais placés sur les circuits conventionnels d'alimentation électrique générale15 du véhicule et d'alimentation de son démarreur. 6 Dispositif électronique antivol selon la revendication 5 caractérisé en ce que ledit circuit de décodage comprend des circuits logiques disposés en anneau, permettant de décoder ledit signal codé d'alimentation du démarreur, signal circulant dans l'anneau, tant que la touche de20 contact de télécommande du démarreur reste enfoncée. 7 Dispositif électronique antivol selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 caractérisé en ce que ledit dispositif de commande de fermeture de contact dudit logement utilise un dispositif à commande magnétique.25 8 Dispositif électronique antivol selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend en outre: une balise radioélectrique placée dans ledit véhicule; des moyens, placés dans ledit boîtier de commande pour neutraliser le fonctionnement de ladite balise radioélectrique lors de l'envoi de ladite commande d'ouverture des portes. 9 Dispositif électronique antivol selon la revendication 8 caractérisé en outre en ce que ladite balise radio est pourvue de moyens de mise en fonctionnement de son émetteur en cas de d'intrusion forcée dans le véhicule. Page s Dispositif électronique antivol selon la revendication 9 caractérisé en ce que ladite intrusion dans le véhicule se fait notamment par ouverture des portes, du coffre, du capot ou par soulèvement du véhicule. 11 Dispositif électronique selon la revendication 10 caractérisé en ce que lesdits moyens de mise en fonction de l'émetteur utilisent un dispositif comportant un moyen de fermeture d'un contact à mercure. 12 Dispositif électronique antivol selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en outre en ce que ledit signal codé de déverrouillage des portes utilise des techniques de codage numérique permettant de personnaliser la télécommande par utilisation d'un code choisi parmi un nombre prédéterminé N de combinaisons. 13 Dispositif électronique antivol selon la revendication 12, caractérisé en ce que N = 128 * 1 o 6 14 Dispositif antivol selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que ledit signal émis par l'émetteur utilise une onde porteuse de fréquence située dans une gamme permettant son repérage par les organismes de contrôle routier.