Brevet FR2741850A1 — publié le 19970606

L'invention concerne un système antivol pour véhicule automobile. Elle concerne en particulier un système de ferme- ture des portières d'un véhicule automobile et un dispositif de blocage de conduite au moyen duquel un démarrage du moteur est rendu possible de la part d'une personne autorisée. Un système antivol connu (US 4 918 955) comprend une serrure de contact comportant une antenne émettrice se présen- tant sous forme d'une bobine. La bobine est mise en oscillation au moyen d'un oscillateur. La clé de contact comprend un cir- cuit oscillant qui coopère avec la bobine d'une manière induc- tive. Dès que la clef de contact est introduite dans la serrure de contact, une information codée est transmise de la clé de contact à la serrure. Lorsque l'information codée coïncide avec une information codée de consigne, un dispositif de blocage de conduite situé dans le véhicule automobile est libéré, de sorte qu'il est possible de faire démarrer le véhicule. Toutefois, dans de tels systèmes, il peut arriver que, malgré une clé de contact enfoncée et fonctionnant bien, aucune information codée n'est reconnue par un circuit récepteur. Cela est dû au fait qu'en raison de tolérances des composants ou de l'influence de la température, un point de travail du système est déplacé dans une mesure telle que c'est une amplitude trop petite de l'information codée qui est détectée en ce point de travail. L'invention a pour but de fournir un système antivol au moyen duquel un actionnement sûr des portières ou un démarrage du véhicule automobile soit possible en dépit de tolérances des composants et d'influences de la température. Conformément à l'invention, ce but est atteint au moyen d'un système antivol pour véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comprend: - un transpondeur portable, qui porte une information codée, - un émetteurrécepteur fixe, qui comprend un circuit oscillant qui est mis en oscillation au moyen d'un oscillateur et dont l'oscillation est modulée au moyen du transpondeur en suivant le rythme de l'information codée, et - un démodulateur auquel l'oscillation modulée du cir- cuit oscillant est envoyée, - tandis que l'information codée, analysée à partir de l'oscillation modulée, est comparée dans une unité de calcul à une information codée de consigne et, en cas de coincidence, un signal de libération est envoyé à un dispositif de sécurité - et que, sur l'étendue d'une période d'oscillation, l'oscillation modulée est analysée à au moins deux instants d'analyse préfixés qui sont déphasés d'un déphasage préfixé l'un vis-à-vis de l'autre, le déphasage étant choisi de façon qu'à la fois une amplitude positive et une amplitude négative de l'oscillation modulée soient détectées, les amplitudes dé- tectées étant ensuite ajoutées en valeur, puis exploitées. Dans ce système, un émetteur fixe, disposé dans une serrure, comporte un circuit oscillant qui est couplé à un cir- cuit oscillant d'un transpondeur portable situé dans une clé. Une oscillation est créée dans l'émetteur et son énergie est transmise au transpondeur qui, à son tour, retransmet des don- nées codées à l'émetteur. L'information codée du transpondeur module alors l'oscillation du circuit oscillant de l'émetteur en amplitude. Un démodulateur récupère l'information codée à partir de l'oscillation modulée, la compare à une information codée de consigne et, en cas de coïncidence, un signal de libé- ration est produit. Pour qu'une amplitude exploitable la plus grande possi- ble de l'oscillation modulée soit détectée, l'oscillation modu- lée est analysée deux fois sur l'étendue d'une période d'os- cillation. Les instants d'analyse sont dans ce cas décalés d'un déphasage préfixé l'un vis-à-vis de l'autre, de sorte qu'à la fois une amplitude positive et une amplitude négative peuvent être détectées. Suivant des développements avantageux de l'invention, il peut être prévu: - que le déphasage soit égal à 180 , - que l'oscillation modulée soit analysée encore deux fois, d'une manière décalée d'un déphasage préfixé, lorsqu'une information codée n'a d'abord pas été reconnue par le démodula- teur, - que l'oscillation du circuit oscillant soit modulée en amplitude en fonction de l'information codée en raison du couplage inductif. Un exemple de mise en oeuvre de l'invention est exposé ci-après en détail en regard des dessins schématiques. On voit à la figure 1, un schéma-blocs de circuit du système antivol conforme à l'invention, à la figure 2, une oscillation modulée présente dans un récepteur du système antivol, à la figure 3, deux périodes d'oscillation d'une os- cillation modulée, à la figure 4, un circuit équivalent d'un agencement de circuit servant à détecter l'oscillation modulée et, à la figure 5, un schéma-blocs détaillé de circuit du système antivol. Un système antivol conforme à l'invention comprend un émetteur- récepteur 1 fixe (figure 1), disposé dans une serrure, qui coopère avec un transpondeur portable 2 par l'intermédiaire d'un couplage de transformation lorsque le transpondeur 2 se trouve au voisinage de l'émetteur-récepteur 1. L'émetteur- récepteur 1 transmet des signaux d'énergie au transpondeur 2 (pour cette raison, l'émetteur-récepteur 1 est appelé ci-après émetteur). Des informations codées, rangées en mémoire dans le transpondeur 2, sont retransmises à l'émetteur (la transmission d'énergie et la retransmission de données sont représentées au moyen d'une double flèche représentée en trait interrompu). Pour la transmission d'énergie et de données, l'émet- teur comprend une bobine d'émetteur 11 qui est par exemple en- roulée autour de la serrure de contact ou autour de la serrure de portière. La bobine d'émetteur 11 constitue avec un conden- sateur d'émetteur 12 un circuit oscillant d'émetteur. Le cir- cuit oscillant d'émetteur 11,12 est alimenté par un générateur ou un oscillateur 13 en tension alternative ou courant alterna- tif ayant la même fréquence que sa fréquence d'oscillateur et il est mis en oscillation. Le champ créé par la bobine d'émet- teur 11 induit une tension dans une bobine de transpondeur 21 si cette dernière est couplée à la bobine d'émetteur 11 d'une manière inductive, ce qui est par exemple le cas lorsque le transpondeur 2 est situé sur une clé et si la clé est intro- duite dans la serrure. La bobine de transpondeur 21 forme avec un condensateur de transpondeur un circuit oscillant de transpondeur. Le trans- pondeur 2 comporte un commutateur en charge qui est déplacé dans un sens et dans l'autre entre deux résistances de charge différentes en suivant le rythme d'une information codée pré- fixée et rangée en mémoire dans le transpondeur 2. De ce fait, le circuit oscillant de transpondeur est mis hors résonance. Il s'agit dans ce cas d'une modulation de charge ou modulation d'amplitude. Si les deux bobines 11, 21 sont couplées entre elles d'une manière inductive, le circuit oscillant d'émetteur 11, 12 est ainsi mis en charge par le circuit de transpondeur 21, 25 en suivant le rythme de l'information codée. Il en résulte que l'information codée est retransmise à l'émetteur. Dans ce der- nier, elle est détectée et exploitée au moyen d'une unité d'ex- ploitation 3. A cet effet, l'unité d'exploitation 3 comprend un or- gane d'entretien d'analyse 31 qui prélève la tension se présen- tant entre la bobine d'émetteur 11 et le condensateur d'émet- teur 12 et l'envoie à un démodulateur constitué de filtres de fréquence 32 et de circuits de mise en forme de signaux 33. Lorsque l'information codée est démodulée à partir de la ten- sion prélevée (de l'oscillation modulée), elle est transmise à une unité de comparaison, non représentée, o elle est comparée à une information codée de consigne. Le circuit oscillant d'émetteur 11, 12 oscille avec la fréquence d'excitation qui est préfixée par l'oscillateur 13. Lorsque la clé comportant le transpondeur 2 est introduite dans la serrure, la bobine d'émetteur 11 et la bobine de transpon- deur 21 se trouvent alors au voisinage direct l'une de l'autre. De ce fait, l'oscillation du circuit oscillant d'émetteur 11, 12 est sous l'influence de l'information codée (figure 2). Lors de la modulation d'amplitude, la fréquence de l'oscillation ne varie pas, mais seulement l'amplitude, sous l'effet de la charge appliquée par deux résistances de charge 23, 24. Dans la première section d'oscillation A, c'est la pre- mière résistance de charge 23 qui charge le circuit oscillant d'émetteur 11, 12 et, dans la section B qui la suit, c'est l'autre résistance de charge 24 qui charge le circuit oscillant d'émetteur 11, 12. Une section d'oscillation A ou B consiste dans ce cas en plusieurs périodes comportant des tronçons d'oscillation successifs respectivement identiques qui présentent chacun la même durée de période T et la même amplitude. Après chaque sec- tion A ou B, l'amplitude varie et il en est de même de la phase de l'oscillation en fonction des composants utilisés. C'est pourquoi une oscillation A pendant une durée de période dans la section A et une oscillation B pendant une durée de période dans la section B sont considérées ci-après comme représentati- ves pour l'ensemble de l'oscillation. L'information codée du transpondeur 2 est contenue dans la courbe-enveloppe (représentée par une ligne en trait inter- rompu à la figure 2) de l'oscillation modulée. L'unité d'ex- ploitation 3 extrait maintenant cette information codée par filtrage à partir de l'oscillation modulée, ce qui signifie que les amplitudes de l'oscillation modulée sont mesurées et ex- ploitées. Cette information codée est numérisée au moyen de l'or- gane d'entretien d'analyse 31, des filtres de fréquence 32 et des circuits de mise en forme de signaux 33 et elle est compa- rée dans l'unité de comparaison à une information codée de con- signe rangée en mémoire. Si les deux informations codées coin- cident, un signal de libération est envoyé à un dispositif de sécurité, de sorte que le dispositif est activé. Le dispositif peut être une serrure de portière, qui est verrouillée ou dé- verrouillée, ou un dispositif de commande de blocage de con- duite au moyen duquel un démarrage du moteur est permis. L'oscillation modulée est représentée à la figure 3 dans les sections A et B pendant une durée de période T pour chacune. Les deux oscillations A et B ne se présentent en fait pas en même temps, mais se trouvent dans des sections se sui- vant dans le temps, ainsi que cela est représenté à la figure 2. C'est pour en donner une meilleure idée que les oscillations A et B sont représentés superposées à la figure 3, les deux os- cillations A et B différant par leur amplitude et étant dé- phasées du déphasage % l'une vis-à-vis de l'autre. L'amplitude respective des oscillations A et B corres- pond soit à un "0" logique, soit à un "1" logique du signal d'information codé numérisé. A désigne la différence entre les amplitudes . Pour obtenir les amplitudes de l'oscillation modulée et donc l'information codée, l'oscillation est analysée à des instants équidistants t, et t2 ou t3 et t4 (voir aussi figure 2). Conformément à l'invention, l'oscillation modulée est alors analysée au moins deux fois sur l'étendue d'une durée de pé- riode T. Les deux instants d'analyse t, et t2 sont fixés de ma- nière telle que ce soit une fois une amplitude positive et une fois une amplitude négative qui sont détectées. D'une manière avantageuse, la distance séparant les deux instants d'analyse t1 et t2 est égale d'une manière précise à une demi-durée de pé- riode, ce qui signifie un déphasage %, de 180 = s. On obtient la plus grande précision lorsque le premier instant d'analyse t1 (appelé aussi point de travail) est placé de façon telle que les oscillations A et B sont analysées le plus près possible de leur maximum, ainsi que cela est représenté à la figure 3. Sur celle-ci, l'instant d'analyse t1 est situé à n/2 par rapport au point de référence 0 et à l'oscillation A. L'instant de détec- tion t2 est alors décalé d'une manière précise du déphasage 4 = x lors du maximum négatif de l'oscillation A. L'instant d'analyse t, est déterminé au moyen d'un di- mensionnement approprié de tous les composants du circuit os- cillant d'émetteur 11, 12 et du circuit oscillant de transpon- deur 21, 25 qui interviennent et il est donc l'objet de certai- nes fluctuations qui sont dues à des tolérances des composants ou à des variations de la température. Si l'oscillation modulée est toujours analysée à deux instants constants t, et t2 situés l'un et l'autre sur l'étendue d'une durée de période T, par exemple à t1 = 90 = n/2 et t2 = 270 = 37c/2, en obtient alors de l'oscillation A l'amplitude maximale. Étant donné que l'oscillation B est déphasée du dé- phasage, on obtient à l'instant t1 non pas l'amplitude maxi- male, mais une amplitude qui est encore bien exploitable et qui diffère alors nettement de celle de l'oscillation A (à condi- tion qu'il s'agisse là de niveaux logiques différents dans l'oscillation A et l'oscillation B). Les différences A, et A2 des deux amplitudes aux instants d'analyse respectivement t, et t2 sont disponibles pour l'exploitation de l'information codée. En raison de tolérances des composants et d'influences de la température, il peut alors arriver que, d'une part, les instants d'analyse t1 et t2 se déplacent ou que, d'autre part, le déphasage % entre les deux oscillations A et B soit augmenté ou réduit. Si par exemple une analyse avait lieu aux instants t3 et t4, les deux amplitudes seraient identiques (A1 = A2 = 0) à ces instants t3 et t4 et cela sur toute la longueur de l'infor- mation codée. L'unité d'exploitation 3 ne détecterait alors au- cune information codée, bien que l'oscillation modulée con- tienne une information codée. Dans ce cas, lorsque tous les bits de l'information co- dée seraient exploités et qu'aucune information codée n'aurait été obtenue, il serait possible de déplacer les instants d'ana- lyse t3 et t4 d'un déphasage *2 préfixé qui est fixe, le dépha- sage %2 pouvant par exemple être égal à 90 . Il ressort de la figure 3 que, lors d'une nouvelle analyse de l'oscillation mo- dulée, un décalage des instants d'analyse d'un petit déphasage 42 suffit déjà pour qu'une amplitude exploitable de l'oscilla- tion modulée soit de nouveau détectée d'une manière sûre. Dans le système antivol conforme à l'invention, l'os- cillation modulée est analysée deux fois sur l'étendue d'une durée de période T, et ceci de façon telle qu'une amplitude po- sitive et une amplitude négative de l'oscillation modulée solontdétectées. Les deux amplitudes et les différences d'ampli- tude A, et A2 sont alors ajoutées en ce qui concerne leurs va- leurs, de sorte qu'il se présente un signal utile de l'oscilla- tion modulée qui est deux fois plus grand. Ainsi, la sensibili- té du système antivol est améliorée d'un facteur 2. La figure 4 représente un circuit équivalent qui cons- titue un agencement de circuit servant à additionner, en parti- culier à doubler le signal utile. Un générateur d'onde sinusoi- dale permet de produire une oscillation sinusoïdale présentant une amplitude l. A un instant tl, un interrupteur S1 est fermé brièvement. Lorsque l'instant t1 est situé en un point de la de- mi-onde positive du signal sinusoïdal, un condensateur C1 se charge à la tension + l. En un point de la seconde demi-onde, c'est-à-dire lors- que l'amplitude du signal sinusoïdal est négative, un interrup- teur S2 est fermé brièvement à un instant t2. Ainsi, il existe sur le condensateur C2 d'une part la tension + l (étant donné que le condensateur C1 est chargé à + l) et d'autre part la ten- sion - 1 (étant donné que la demi-onde négative de l'oscillation est appliquée au condensateur C2). Il se présente donc sur le condensateur C2 la différence de tension [+01 - (-01)] = 2 1, c'est-à-dire un signal utile deux fois plus grand. Ce principe est utilisé dans le système antivol con- forme à l'invention pour accroître les amplitudes de l'oscilla- tion modulée dans l'unité d'exploitation 3. Avec deux instants d'analyse tz et t2 sur l'étendue d'une durée de période T, le 2741850 signal utile peut être augmenté d'un facteur 1 à 2. Ce n'est que dans le cas du déphasage z = 180 que le signal utile est doublé. La figure 5 représente un schéma-blocs détaillé du cir- cuit de l'unité d'expioitarion 3. Le circuit oscillant d'émetteur 11, 12 oscille par exemple à une fréquence de 125 kHz. Les am- plitudes de la tension sont alors de l'ordre d'environ 70 V ou davantage. Du fait de la modulation d'amplitude ou aussi de la modulation de phase, cette oscillation varie. Un diviseur de tension 34 divise cette tension de façon à donner une amplitude de 1 V environ. Le signal ainsi obtenu (proportionnel à l'os- cillation modulée) est analysé au moyen des interrupteurs S1 et S2 deux fois dans chaque durée de période T, ceci aux instants t1 et t2. De ce fait, le signal utile est doublé, ainsi que cela a précédemment été décrit. Pour que les interrupteurs S1 et S2 fonctionnent toujours dans la zone active de leur caractéristi- que, une tension de décalage ("tension offset") est ajoutée à l'oscillation modulée au moyen d'une source de tension de déca- lage 35. Cette tension de décalage détermine le point de tra- vail pour l'interrupteur S1 et le premier instant d'analyse tI. Le signal résultant de l'analyse est envoyé aux filtres de fréquence 32, tels que par exemple un passe-bas et un passe- haut disposé à la suite, et à un amplificateur de limitation 36. Étant donné que les amplitudes du signal utile sont très faibles, elles doivent être amplifiées dans cette amplificateur limiteur à une valeur pouvant subir un traitement ultérieur. Pour que le signal utile résultant de l'analyse puisse être transformé en un signal carré, la valeur de crête supérieure et la valeur de crête inférieure du signal utile sont mises en forme dans deux circuits de mise en forme de valeur de crête 37. Il 2741850 Une valeur de seuil, qui est située approximativement à mi-distance entre les deux valeurs de crête est envoyée à un comparateur 38. Le signal utile résultant de l'analyse est en- voyé aussi au comparateur 38. Ainsi, un signal carré net est disponible à la sortie du comparateur 38. Étant donné que les valeurs de crête sont déjà produites lorsque le circuit "monte en régime", on fait l'économie d'une longue période de régime transitoire pour le circuit de mise en forme de crête 37. L'instant d'analyse t, optimal, c'est-à-dire l'ampli- tude la plus grande possible pouvant être détectée, dépend du circuit oscillant d'émetteur 11, 12 et de sa syntonisation. L'instant t1 optimal peut être mesuré dans plusieurs essais pré- liminaires et être mis en mémoire dans un registre. L'instant de l'amplitude maximale peut aussi être toujours mesuré de ma- nière nouvelle et être fixé en tant qu'instant d'analyse tl. Ainsi, le point de travail, c'est-à-dire l'instant tl, peut être adapté aux conditions de température qui varient. L'oscillation modulée peut être analysée deux fois dans chaque durée d'oscillation T ou ne l'être aussi deux fois que dans une oscillation sur n (avec n = 2, 3, 4...), ce qui signifie dans une oscillation sur deux, une oscillation sur trois, une oscillation sur quatre, etc.. L'oscillation modulée peut aussi être analysée plus de deux fois sur l'étendue d'une durée d'os- cillation T. Cela permet d'obtenir un signal utile encore plus grand. 12 2741850 REVENDICATIONS 1. Système antivol pour véhicule automobile, caractéri- sé en ce qu'il comprend: - un transpondeur portable (2), qui porte une informa- tion codée, - un émetteur-récepteur fixe (1), qui comprend un cir- cuit oscillant (11, 12) qui est mis en oscillation au moyen d'un oscillateur (13) et dont l'oscillation est modulée au moyen du transpondeur (2) en suivant le rythme de l'information codée, et - un démodulateur (31) auquel l'oscillation modulée du circuit oscillant est envoyée, - tandis que l'information codée, analysée à partir de l'oscillation modulée, est comparée dans une unité de calcul (37) à une information codée de consigne et, en cas de coinci- dence, un signal de libération est envoyé à un dispositif de sécurité (38) - et que, sur l'étendue d'une période d'oscillation (T), l'oscillation modulée est analysée à au moins deux ins- tants d'analyse préfixes (t1 et t2) qui sont déphasés d'un dé- phasage préfixé (41) l'un vis-à-vis de l'autre, le déphasage (41) étant choisi de façon qu'à la fois une amplitude positive et une amplitude négative de l'oscillation modulée soient dé- tectées, les amplitudes détectées étant ensuite ajoutées en va- leur, puis exploitées. 2. Système antivol selon la revendication 1, caractéri- sé en ce que le déphasage (41) est égal à 180 . 3. Système antivol selon la revendication 1, caractéri- sé en ce que l'oscillation modulée est analysée encore deux fois, d'une manière décalée d'un déphasage préfixé ( 13 2741850 qu'une information codée n'a d'abord pas été reconnue par le démodulateur (31). 4. Système antivol selon la revendication 1, caractéri- sé en ce que l'oscillation du circuit oscillant est modulée en amplitude en fonction de l'information codée en raison du cou- plage inductif.