Brevet FR2723348A1 — publié le 19960209

La présente invention concerne un dispositif et un procédé antivol pour véhicules automobiles, basé sur un système à transpondeur support d'un code personnalisé et à lecteur dudit code, ledit lecteur fournissant au surplus l'énergie nécessaire pour que le transpondeur émette ce code. Un tel système est connu en soi, et a fait l'objet d'un brevet EP 183 738, déposé le 21 mai 1985 par la société DEISTER Electronik. II est utilisé dans diverses applications d'identification de biens ou de personnes, mais il n'a jamais à ce jour été utilisé dans des dispositifs antivol pour véhicules automobiles. Dans ce type d'application, les contraintes sont particulières, du fait des exigences imposées par les compagnies d'assurance, notamment à cause de la recrudescence des vols. Du point de vue technique, la présente invention s'applique bien entendu préférentiellement mais non exclusivement à des organes de l'automobile permettant soit d'inhiber l'accès au volume intérieur du véhicule, soit d'empêcher son démarrage, soit encore combinant ces deux possibilités. Dans ce cadre, les systèmes à transpondeur présentent de multiples avantages, dont on peut mentionner les plus manifestes: - Les transpondeurs peuvent se présenter sous forme de badges de dimensions modestes, inaltérables et dépourvus de toute source d'énergie électrique résidente à remplacer régulièrement, et à ce titre, ils sont particulièrement fiables; - Le lecteur, en face duquel le transpondeur doit être placé pour que le code puisse être lu, peut être localisé à n'importe quel endroit dans la voiture. II faut donc préalablement le trouver, dans un temps donné, pour éviter le déclenchement des processus antivol bloquant le véhicule. Par conséquent, si quelqu'un parvient à s'approprier le badge / transpondeur, cela ne lui garantit absolument pas la possibilité de voler le véhicule : encore faut-il qu'intervienne le facteur chance. - Durant ladite période pendant laquelle la lecture est autorisée, on pourrait en principe procéder à un scannage de l'émission afin de révéler le code. En réalité, le lecteur est directionnel et n'a qu'une portée de quelques centimètres, ce qui rend tout scannage difficile. - De la sorte, le problème se pose exactement dans les mêmes termes que ci dessus, et on peut considérer que le scannage ne peut réussir qu'avec un concours de circonstances tout à fait exceptionnel et statistiquement rare. - Les liaisons entre un contrôleur électronique central et les interfaces terminales au niveau du moteur ou des accès au véhicule sont bidirectionnelles et codées. Comme on l'a dit, I'application des systèmes à transpondeur à des véhicules automobiles peut se faire à différents niveaux: - Au niveau du moteur lui-même, afin qu'il ne puisse pas démarrer sans l'autorisation du processeur de commande du contrôleur électronique. Ainsi, parmi les emplacements possibles, le premier qui vient à l'esprit est le démarreur, ou plus généralement le circuit électrique de démarrage. On peut également prévoir d'installer un bloc électronique de gestion du fonctionnement à d'autres endroits tels que la pompe à injection, une boîte de vitesse de type électromagnétique, etc. - Au niveau des accès au volume interne du véhicule, tels que le capot, le hayon arrière, etc. Si l'ouverture du capot est inhibée, en plus du fonctionnement d'un organe essentiel du moteur, il y a une double sécurité qui rend plus difficile le démontage du démarreur pour court-circuiter les fils. A ce jour, il existe déjà de multiples solutions techniques au problème des vols de voiture : cela va schématiquement de la simple alarme censée alerter le propriétaire de la voiture en cas d'effraction, au dispositif électronique sophistiqué, à code manuel, qui inhibe les fonctions motrices du moteur tant que ledit code n'a pas été entré sur le clavier. Dans tous les cas, I'utilisateur a une fonction active à remplir : taper un code, préalablement mémorisé, ou introduire une clé, appuyer sur un bouton d'un boîtier de commande, etc. Dans le cadre de l'invention, le système à badge I lecteur ne nécessite rien de tout cela. L'utilisateur n'a strictement rien à faire, sinon à approcher ledit badge d'un lecteur dont il connaît précisément l'emplacement. Selon un autre avantage, le système de l'invention, basé sur un code de sécurité, permet le changement dudit code à l'aide d'un circuit électronique générant un code tournant et adaptant le badge à ce code. Cela augmente encore la sécurité, car les hypothétiques scannages deviennent alors complètement inutiles. Enfin, lorsque les interfaces de puissance permettant l'activation des organes de blocage au niveau du démarreur, du capot, etc... sont activés, même une section accidentelle d'un câble entre cette partie de puissance et la partie de commande ne produit pas l'inhibition des fonctions de puissance, laquelle pourrait s'avérer dangereuse. En d'autres termes, si le code intégré au badge a été validé, il le reste malgré une coupure accidentelle du circuit. Ceci va dans le sens de la sécurité des passagers du véhicule en préservant l'intégrité des fonctions motrices en cours de fonctionnement, ce qui n'a pas toujours été le cas des dispositifs antivols de l'art antérieur. La caractéristique principale du dispositif antivol selon la présente invention réside dans l'adjonction d'une ou plusieurs cartes électroniques additionnelles au système de base comprenant un transpondeur, un lecteur et une carte contrôleur. Ces cartes constituent autant de blocs de puissance placés aux endroits susmentionnés pour inhiber ou valider une fonction motrice du véhicule ou d'accès au véhicule. Classiquement, la première carte électronique dite contrôleur comporte un processeur traitant l'information issue du lecteur, c'est-à-dire le code émis par le transpondeur, et, si le code est validé, active des composants de commutation tels que des relais, à l'aide d'un composant de commande à seuil de type triac. Ces composants permettent d'activer et I ou de désactiver des éléments de démarrage et de coupure du moteur et / ou d'accès à des parties du volume interne du véhicule. Préférentiellement, I'un des relais est relié au circuit de la clé de contact du véhicule, et permet un test de la présence de celle-ci. Un autre relais peut être relié à un solénoïde d'un verrou magnétique contrôlant l'ouverture du capot, ou à la pompe à injection, etc... Le circuit est prévu pour que les relais restent activés tant que le circuit de commande, c'est-à-dire le processeur, ne donne pas l'ordre de désactivation. Selon la présente configuration, une seconde carte électronique, dite bloc démarreur, est fixée directement sur ledit démarreur. II s'agit du contrôleur du démarreur proprement dit, connecté à la première carte électronique par une liaison codée bidirectionnelle. C'est à ce niveau qu'a lieu la validation finale par transfert d'information résultant en un déblocage final des organes de validation. Lorsque le processeur de la première carte reçoit le code, il effectue le contrôle et, le cas échéant, valide cette première étape. Si c'est le cas, la transmission codée à destination du bloc démarreur est réalisée, et un contrôle local s'effectue. La validation terminale intervient après réception par le processeur de la première carte d'un signal de validation provenant du bloc démarreur. Ce dernier est également connecté à un relais du circuit de la clé de contact, selon une configuration tout à fait semblable à celle de la carte principale. Les temporisations jouent un rôle essentiel dans les processus antivol. Ainsi, comme on le verra dans la suite, il y a un certain nombre de boucles de cycles d'horloge permettant de temporiser pendant une plage de temps prédéterminée entre deux actions successives. Par exemple, le contact de portière est pris comme origine d'une temporisation, d'une part avant lecture du badge transpondeur par le lecteur, et d'autre part avant introduction de la clé de contact dans la serrure du tableau de bord. Ces temporisations sont utilisées comme critères décisionnels de sécurité, puisqu'on considère que le temps imparti à l'utilisateur pour effectuer certaines opérations ne saurait en principe excéder ces durées arbitrairement choisies à l'avance, sauf problème particulier ou intrusion intempestive dans le véhicule. Selon une configuration préférentielle de l'invention, le bloc démarreur est installé au contact du démarreur et noyé dans de la résine. De la sorte, si l'on veut enlever ce bloc, il faut déposer l'ensemble du démarreur. Cela constitue une excellente sécurité additionnelle, puisqu'il n'est pas possible d'enlever simplement ce dispositif pour procéder au court-circuitage traditionnel des fils à l'entrée du démarreur afin de faire partir le moteur. Dès lors qu'on considère que le bloc démarreur ne peut pas, ou pas facilement, être enlevé du démarreur, il faut passer par toutes les étapes du protocole de démarrage relatif à l'invention, ce qui a pour effet de rendre tout vol très difficile, sinon impossible. Une variante possible à l'invention consiste à ajouter un dispositif de synthèse vocale qui signale à l'utilisateur les opérations qu'il doit normalement effectuer s'il est le propriétaire du véhicule, ou tout au moins s'il est en possession du badge et qu'il sait où est localisé le lecteur. Bien que ne faisant pas partie du dispositif central de l'invention, une telle option a également pour effet d'humaniser le contact véhicule / utilisateur. II est à noter que le dispositif de l'invention est doté de protocoles de sécurité à tous les niveaux, afin d'empêcher principalement le vol du véhicule et donc de prévenir toute tentative de shunter le dispositif. Néanmoins, lorsque le code du badge est validé, il le reste même en cas de coupure accidentelle du câble. Cette caractéristique introduit la notion de sécurité individuelle puisqu'elle évite tout dysfonctionnement majeur en cours de fonctionnement, c'est-à-dire lorsque le véhicule est lancé à une certaine vitesse. Quant au procédé de l'invention, il est bien entendu également basé sur l'utilisation d'un transpondeur support d'un code personnalisé, d'un lecteur dudit code et d'une première carte électronique dite contrôleur traitant les informations issues du lecteur, et il est caractérisé par les étapes suivantes: - Contrôle par le contrôleur du code du transpondeur lu par le lecteur, - Envoi du signal codé à au moins une seconde carte électronique de contrôle destinée à autoriser ou interdire le fonctionnement d'au moins un organe permettant l'activation ou la coupure des moyens moteurs du véhicule, au moyen de composants de commutation, - Attente d'une réponse de validation émise par l'une des secondes cartes de contrôle à destination du contrôleur, - Commande d'un composant à seuil pour activer les composants de commutation, - Contrôle de la présence de la clé. Additionnellement, les processeurs des cartes électroniques coupent les composants de commande à seuil lorsque les tests de contrôle de présence de la clé s'avèrent négatifs. L'invention va maintenant être décrite plus en détail, en référence aux figures annexées, pour lesquelles: - La figure 1 représente un schéma synoptique simplifié du dispositif de l'invention, - La figure 2 montre une perspective figurant schématiquement l'installation du bloc démarreur sur le démarreur du véhicule, - Les figures 3 et 4 sont des schémas électroniques des cartes à processeur respectivement du contrôleur et du bloc-démarreur, et - Les figures 5 à 7 représentent des organigrammes des routines principales réalisées par les processeurs pour effectuer les contrôles successifs appartenant aux protocoles de sécurité antivol. Les différentes figures commentées ci-après ne constituent toutefois qu'une solution préférentielle apportée à l'invention telle que revendiquée. La figure 1 donne une vision large des différents étages de l'invention, ainsi que des fonctionnalités qui y sont réalisées, d'un point de vue très général. Le transpondeur prend la forme d'un badge que l'utilisateur porte sur lui, et qu'il place en face du lecteur caché dans le véhicule, à faible distance du fait de la portée très courte du système (5 cm environ) voulue pour augmenter la sécurité. Au demeurant, comme on l'a dit, il reste théoriquement possible d'opérer un scannage pour d'une part essayer de lire le code du badge, et d'autre part pour localiser le lecteur, mais les difficultés sont grandes car le temps prévu par le protocole de sécurité est assez limité et la double difficulté de la localisation du lecteur et de la lecture du code augmente corollairement le temps potentiellement mis pour y arriver. L'information détectée par le lecteur est transmise au processeur de la première carte électronique, celle qui apparaît en figure 3. Celui-ci réalise un premier contrôle du message, par comparaison avec le code stocké dans sa mémoire, et effectue une validation si le résultat de la comparaison s'averse exact. Cette validation a pour effet d'autoriser l'activation des relais, c'est-à-dire des éléments de commutation pour que les conditions de mise en service du véhicule soient remplies, avant toutes les vérifications logicielles ultérieures. A l'inverse, lors de l'arrêt du véhicule, les conditions de mise en surveillance sont activées. Dans les deux cas, le circuit de la clé de contact joue un rôle essentiel, puisqu'il importe de tester si l'utilisateur potentiel du véhicule est ou non en possession de ladite clé. Le dernier étage, qui correspond au second processeur situé sur la carte électronique du bloc démarreur, est destiné au déblocage du démarreur ou, à l'inverse, si les conditions ne sont pas intégralement remplies, à son blocage. Cette liaison électrique est codée, comme cela apparaît sur les figures 3 et 4 des schémas électroniques des cartes. La figure 2 montre en trait fin le moteur électrique du démarreur et, au niveau de l'enroulement d'appel et des bornes externes, le dispositif constitué par le blocdémarreur et son relais, qui y est fixé et, ultérieurement, noyé dans de la résine (non représenté). La connectique est également représentée : le bloc démarreur comporte une liaison avec le contrôleur, une liaison activée lorsque le démarrage est autorisé et, bien entendu, une connexion au pôle plus de la batterie du véhicule. Les cartes des figures 3 et 4 sont assez similaires, ce qui s'explique par la proximité des fonctions qu'elles assurent en relation avec les protocoles de sécurité prévus par l'invention. Dans les deux cas, L'organe central est constitué par un processeur (U2, U3) de type PIC ou ASIC ou équivalent, afin de déclencher les actions appropriées en fonction des informations d'entrée. La carte contrôleur de la figure 3 reçoit et contrôle les données issues du lecteur (J5) et active un composant à seuil de type triac (Q1) qui commande la commutation des relais (K1, K2). Ces relais sont les organes de coupure intégrés dans les circuits moteurs, donnant généralement directement accès à des organes d'immobilisation du véhicule. Le relais (K1), placé sur le circuit de la clé de contact, fournit une information au processeur (U2) par le biais de la liaison notée RB2. Le relais (K2) peut être placé dans un circuit actionnant un élément empêchant l'accès à une partie du véhicule tel qu'un solénoïde d'un verrou magnétique empêchant d'ouvrir le capot à l'état de sécurité. Les liaisons (CK, Dl, DO) constituent la liaison codée connectée à la seconde carte électronique, celle du bloc-démarreur. Le contact de porte (J3) sert notamment de remise à zéro de certains protocoles logiciels, et déclenche des temporisations de sécurité. En figure 4, seul subsiste un relais (K3) également inclus dans le circuit de la clé de contact, donnant par conséquent un accès direct au démarreur et débloquant en définitive le fonctionnement de celui-ci. Les autres liaisons sont analogues à celles de la figure 3, ainsi que le processeur (U3). II est bien entendu possible de rajouter des relais pour inhiber / activer d'autres organes du moteur ou de la voiture, simultanément ou alternativement. Pour augmenter la sécurité, le bloc démarreur n'est alimenté qu'au moment de la commutation, alors que les circuits de puissance des relais restent alimentés. Par conséquent les relais restent activés tant que le processeur central ne donne pas l'ordre de désactivation. C'est la partie logique qui est généralement désactivée, sauf lorsqu'il y a transmission d'une information de changement d'état. Les figures 5 à 7 montrent des organigrammes de fonctionnement de certaines parties logicielles essentielles. La figure 5 concerne les étapes initiales, au moment et après la mise sous tension du lecteur, après ouverture d'une portière. Ces étapes comportent des tests de vérification de l'état du lecteur, et une temporisation d'une minute, au cours de laquelle doit impérativement avoir lieu la lecture du code stocké sur le badge, faute de quoi l'utilisateur est contraint de réouvrir la portière. Le lecteur lui-même procède à une première validation indiquant qu'il a lu un code, et transmet l'information à la première carte électronique de la figure 3, comprenant le premier processeur ou microcontrôleur (U2). Si le test est négatif, la boucle repart au niveau de la mise sous tension du lecteur. La figure 6 constitue l'organigramme des étapes qui surviennent lorsque l'information est contrôlée dans la première carte électronique (voir figure 3). Il y a une nouvelle boucle de comptage couplée avec un envoi d'information et l'attente d'une réponse. Lorsque la validation du code est réalisée, ledit compteur se met en marche lorsqu'on envoie la confirmation que le démarreur peut être débloqué. Si la réponse est positive, le système de puissance (triac, puis relais) est activée et / ou contrôle la présence de la clé. Sinon, dans le cas où la valeur maximale de comptage n'est pas atteinte, la boucle continue. Si cette valeur est atteinte sans avoir obtenu de réponse positive, le dispositif inhibe le démarrage. Enfin, en figure 7, I'organigramme représente le contrôle de la présence de la clé. Ce contrôle s'effectue pendant une durée de 20 secondes correspondant à la première boucle de temporisation. Si la présence de la clé n'est pas détectée au cours de ces 20 secondes, le triac est coupé, on cesse d'envoyer la commande d'autorisation de fonctionnement du démarreur et on envoie à l'inverse une commande de coupure, à la suite de laquelle le processeur attend une réponse confirmant la coupure. Si celle-ci n'arrive pas, le compteur s'incrémente jusqu'à obtention d'une valeur décisionnelle qui peut avoir pour effet l'inhibition du démarrage. Lorsque la présence de la clé est détectée, une boucle prolonge la temporisation tant que la clé est présente. Dès que l'absence de clé est détectée, on rejoint la branche principale expliquée ci-dessus, aboutissant à la coupure du triac. Le dispositif de la présente invention est un dispositif antivol. A ce titre, il n'est pas forcément muni d'un système d'alarme, puisque telle n'est pas sa fonctionnalité première. Toutefois, il est tout à fait possible d'ajouter une alarme sonore et / ou visuelle, signalant que quelqu'un essaye de voler le véhicule. II s'agit alors d'une variante au dispositif de base inhibant principalement le démarrage ou l'accès à un véhicule et empêchant ainsi tout vol. Certains aspects du dispositifs paraissent secondaires, mais n'en sont pas moins importants pour garantir une sécurité maximale: - Possibilité de cacher le lecteur, - Bloc démarreur noyé dans la résine, augmentant la fiabilité du système par protection contre l'humidité, les chocs, etc... et empêchant la commande manuelle, - Code toumant permettant le renouvellement du code intégré dans le badge et dans le contrôleur. REVENDICATIONS 1. Dispositif antivol pour véhicule automobile comprenant un transpondeur support d'un code personnalisé, un lecteur dudit code fournissant l'énergie d'émission au transpondeur, et un contrôleur traitant les informations issues du lecteur, caractérisé en ce que le contrôleur est une carte électronique doté d'un processeur (U2) contrôlant le code du badge, permettant le changement du code, relié d'une part à des composants de commutation (K1, K2) via un composant de commande à seuil (Q1) et d'autre part à au moins une seconde carte également dotée d'un processeur (U3) via une transmission codée bidirectionnelle (CK, Dl, DO). 2. Dispositif antivol pour véhicule automobile selon la revendication 1, caractérisé en ce que la seconde carte est munie d'au moins un composant de commutation (K3). 3. Dispositif antivol pour véhicule automobile selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les composants de commutation sont des relais (K1, K2, K3) placés dans des circuits commandant des organes permettant l'activation ou la coupure des moyens moteurs du véhicule, et / ou des éléments d'accès au volume inteme du véhicule, les composants de commande à seuil étant des triacs (Q1, Q5). 4. Dispositif antivol pour véhicule automobile selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les relais sont activés tant que le processeur (U2) du contrôleur n'envoie pas un signal de changement d'état aux triacs. 5. Dispositif antivol selon la revendication 2, caractérisé en ce que la seconde carte électronique est placée au niveau du démarreur du véhicule, sur lequel elle est fixée et noyée dans de la résine, de sorte que son enlèvement nécessite la dépose totale du démarreur. 6. Dispositif antivol pour véhicule automobile selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la carte contrôleur et la seconde carte électronique comprennent un relais (K1, K3) inclus dans le circuit commandé par la clé de contact du véhicule et activant ou inhibant le démarreur. 7. Dispositif antivol pour véhicule automobile selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'un des relais (K2) du contrôleur est connecté à un organe bloquant l'ouverture d'un accès au volume interne du véhicule, du type solénoïde et verrou magnétique. 8. Dispositif antivol pour véhicule automobile selon la revendication précédente, caractérisé en ce que ledit verrou magnétique empêche l'ouverture du capot du véhicule. 9. Dispositif antivol pour véhicule automobile selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le contrôleur est connecté à une alarme et / ou un dispositif de synthèse vocale. 10. Procédé antivol pour véhicule automobile, basé sur l'utilisation d'un transpondeur support d'un code personnalisé, d'un lecteur dudit code et d'une première carte électronique dite contrôleur traitant les informations issues du lecteur, caractérisé par les étapes suivantes: - Contrôle par le contrôleur du code du transpondeur lu par le lecteur, - Envoi du signal codé à au moins une seconde carte électronique de contrôle destinée à autoriser ou interdire le fonctionnement d'au moins un organe permettant l'activation ou la coupure des moyens moteurs du véhicule au moyen de composants de commutation, - Attente d'une réponse de validation émise par l'une des secondes cartes de contrôle à destination du contrôleur, - Commande d'un composant à seuil pour activer les composants de commutation, - Contrôle de la présence de la clé de contact du véhicule. 11. Procédé antivol pour véhicule automobile selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les processeurs des cartes électroniques coupent les composants de commande à seuil lorsque les tests de contrôle de présence de la clé s'avèrent négatifs.