Brevet FR2755083A1 — publié le 19980430

La présente invention concerne un système antivol pour véhicule automobile, comprenant: - un transpondeur portable, qui porte une information codée, - une unité émettrice et réceptrice, qui est disposée dans le véhicule automobile et dans laquelle est produite une oscillation porteuse qui est modulée par le transpondeur au rythme de l'information codée et - un démodulateur auquel l'oscillation modulée de l'unité émettrice et réceptrice est envoyée, - l'information codée étant obtenue à partir de l'oscillation modulée par analyse par échantillonnage et étant comparée dans une unité de calcul à une information codée de consigne et un signal de libération étant envoyé à un ensemble de sécurité en cas de coïncidence et - l'oscillation modulée étant analysée par échantillonnage dans une période d'oscillation au moins à un instant préfixé d'analyse par échantillonnage, de sorte qu'un signal d'analyse par échantillonnage est obtenu. Un dispositif électronique de blocage de conduite d'un véhicule automobile peut être libéré au moyen d'un tel système antivol. Un système antivol connu (EP 0 710 756 Al) comprend un transpondeur portable qui porte une information codée. Un circuit oscillant disposé dans le véhicule automobile est modulé à l'aide de l'information codée lorsque le transpondeur se trouve au voisinage du circuit oscillant. Un démodulateur relève l'information codée par analyse par échantillonnage de l'oscillation modulée et comparaison avec des valeurs de seuil. L'information codée complète est transmise à une unité d'analyse. L'oscillation du circuit oscillant doit d'abord se trouver en régime permanent avant que l'oscillation modulée ne puisse être analysée par échantillonnage. Ce n'est qu'ainsi que les valeurs d'analyse par échantillonnage peuvent être comparées entre elles dans le cas d'un tel système antivol. L'invention a pour but de fournir un système antivol, pour véhicule automobile, dans lequel une information codée au moyen de laquelle une oscillation est modulée, soit reconnue le plus tôt possible. A cet effet, l'invention a pour objet un système antivol, du type générique considéré, qui est caractérisé en ce que le démodulateur comprend un sommateur à la première entrée duquel le signal d'analyse par échantillonnage est envoyé directement, à la seconde entrée duquel le signal d'analyse par échantillonnage est envoyé en étant filtré par un filtre, de sorte que l'information codée est obtenue indépendamment de l'amplitude de l'oscillation porteuse, et à la sortie duquel se présente l'information codée ainsi récupérée qui est envoyée à l'unité de calcul. Ainsi, l'oscillation modulée est analysée par échantillonnage. Les valeurs d'analyse par échantillonnage sont envoyées au sommateur à la fois directement et par l'intermédiaire d'un filtre. Le filtre ne laisse passer qu'une partie continue (oscillation porteuse) des valeurs analysées, tandis que la partie alternative est séparée par filtration. L'addition des deux signaux se présentant permet d'obtenir la partie alternative (information codée) des valeurs analysées. On obtient ainsi l'information codée indépendamment de la valeur absolue de l'amplitude de l'oscillation porteuse. Il est ainsi possible de commencer déjà à relever l'information codée dans la phase de mise en oscillation ou montée en régime permanent. Le système antivol conforme à l'invention peut aussi présenter une ou plusieurs des particularités suivantes: - le filtre est réalisé sous forme d'un filtre passe-bas qui laisse passer l'oscillation porteuse et le sommateur est réalisé sous forme d'un soustracteur qui soustrait l'oscillation porteuse de l'oscillation porteuse comportant l'information codée, - l'oscillation modulée est analysée une fois encore par échantillonnage, en étant décalée d'un angle de déphasage préfixé, lorsqu'une information codée n'est d'abord pas reconnue par le démodulateur, - l'oscillation de l'unité émettrice et réceptrice est modulée en amplitude en fonction de l'information codée du fait du couplage inductif. Ainsi, le sommateur est réalisé sous forme d'un soustracteur qui retranche de la partie alternative la partie continue comportant la partie alternative. Il ne subsiste donc que la partie alternative. Des exemples de mise en oeuvre de l'invention sont exposés ci-après en détail en regard des dessins schématiques. On voit: à la figure 1, un schéma-blocs du système antivol conforme à l'invention, à la figure 2, une oscillation modulée par l'information codée, à la figure 3, deux périodes d'oscillation de l'oscillation modulée de la figure 2 et, à la figure 4, un schéma d'une variante d'un agencement de circuit servant à relever l'oscillation modulée. Un système antivol conforme à l'invention pour véhicule automobile comprend une unité émettrice et réceptrice 1 (figure 1) disposée dans le véhicule automobile. Pour la transmission d'énergie ou de données, l'unité émettrice et réceptrice 1 comprend une bobine émettrice et réceptrice (appelée ci-après antenne 11). L'antenne 11 constitue avec un condensateur d'antenne 12 un circuit oscillant (circuit oscillant d'antenne 11, 12). Le circuit oscillant d'antenne 11,12 est alimenté en tension alternative ou courant alternatif par un générateur ou un oscillateur 13, au rythme de sa fréquence d'oscillateur (fréquence porteuse), et est mis en oscillation. Un champ magnétique haute fréquence est ainsi produit dans l'antenne 11. Un transpondeur 2 portable comprend également un circuit oscillant (circuit oscillant de transpondeur 21, 22) comportant une bobine de transpondeur 21 et un condensateur de transpondeur 22. Si le transpondeur 2 se trouve au voisinage de l'unité émettrice et réceptrice 1, une oscillation est alors induite dans la bobine de transpondeur 21 en raison du champ magnétique produit par l'antenne 11. Cela est le cas lorsque le transpondeur 2 est au voisinage de l'unité émettrice et réceptrice 1 et est ainsi couplé de manière inductive à cette dernière. Pendant la réception de l'oscillation de l'unité émettrice et réceptrice 1, le circuit oscillant de transpondeur 21, 22 n'est pas actif, mais il est mis en oscillation par le circuit oscillant d'antenne 11, 12. Il est ainsi transmis au transpondeur 2 une énergie au moyen de laquelle le transpondeur 2 est activé. Après émission de l'énergie par l'unité émettrice et réceptrice 1, le circuit oscillant d'antenne 11, 12 passe dans un état passif. Une fois qu'une énergie suffisante a été transmise au transpondeur 2 (l'énergie peut faire l'objet d'une accumulation intermédiaire dans un accumulateur d'énergie), un commutateur de charge 26 est activé, ce commutateur de charge étant commuté dans un sens et dans l'autre entre deux résistances de charge 23 et 24 différentes, au rythme d'une information codée préfixée et rangée en mémoire dans le transpondeur 2. Une oscillation est ainsi chargée (modulée) au rythme de l'information codée dans le circuit oscillant de transpondeur 21, 22. Etant donné que l'antenne 11 de l'unité émettrice et réceptrice 1 et la bobine de transpondeur 21 sont couplées de manière inductive l'une à l'autre, une oscillation modulée par l'information codée est créée dans le circuit oscillant d'antenne 11, 12. L'information codée est ainsi transmise à l'unité émettrice et réceptrice 1. L'oscillation modulée est relevée et analysée au moyen d'un démodulateur 3. A cet effet, l'oscillation modulée (tension) est prélevée entre l'antenne 11 et le condensateur d'antenne et envoyée au démodulateur 3. Le démodulateur 3 est constitué d'un organe de maintien d'analyse par échantillonnage 31, d'un filtre 32 et d'un sommateur 33. L'information codée est récupérée par le démodulateur 3 à partir de l'oscillation modulée. L'information codée est alors transmise à une unité de comparaison, non représentée, dans laquelle elle est comparée à une information codée de consigne attendue. Le transpondeur 2 indique de cette manière son habilitation (celle-ci est aussi appelée authentification dans un système "réponse-défi". Lorsque les deux informations codées coïncident, un signal de libération est produit et envoyé à un ensemble de sécurité, par exemple à un dispositif de blocage de conduite ou aux serrures de portière du véhicule, afin de libérer l'ensemble de sécurité (libérer le dispositif de blocage de conduite ou déverrouiller les portières) ou de le bloquer (bloquer le dispositif de blocage de conduite ou verrouiller les portières). Le circuit oscillant d'antenne 11, 12 oscille d'abord à la fréquence porteuse qui est préfixée par l'oscillateur 13. Cette oscillation permet d'abord à de l'énergie d'être transmise au circuit oscillant de transpondeur 21, 22, afin que celui-ci puisse produire l'oscillation modulée. Aussi longtemps que dure l'émission d'énergie, le démodulateur est hors circuit. L'oscillation est ensuite stimulée dans le circuit oscillant d'antenne 11, 12 par l'oscillation modulée du circuit oscillant de transpondeur 21, 22, si le transpondeur 2 est couplé de manière inductive à l'antenne 11. L'oscillation dans le circuit oscillant d'antenne 11, 12 est identique, à une amplitude bien plus faible près, à l'oscillation modulée dans le circuit oscillant de transpondeur 21, 22. Cela est dû au fort amortissement des signaux dans le cas d'une transmission inductive. Des données, plus précisément l'information codée, sont ainsi retransmises à l'unité émettrice et réceptrice 1. Dans les présents exemples de mise en oeuvre, l'oscillation dans le circuit oscillant de transpondeur est modulée en amplitude au moyen de l'information codée. L'oscillation modulée (figure 2) est induite dans le circuit oscillant d'antenne 11, 12 et est constituée d'une oscillation porteuse (partie continue) et d'une oscillation secondaire (information codée) qui est due à la modulation en amplitude. Dans la présente modulation en amplitude ou charge, l'amplitude de l'oscillation varie du fait de la commutation entre les deux résistances de charge 23 et 24. Il se présente ainsi une première section d'oscillation A dans laquelle la première résistance de charge 23 charge le circuit oscillant d'antenne 11, 12, suivie d'une seconde section d'oscillation B dans laquelle la seconde résistance de charge 24 charge le circuit oscillant d'antenne 11, 12, etc.. Les longueurs des sections d'oscillation A et B dépendent de l'information codée. Une section d'oscillation A ou B est constituée de plusieurs périodes d'oscillation présentant chacune des segments d'oscillation identiques qui se suivent et présentent chacun la même durée de période T et chacun la même amplitude. Après chaque section A ou B, l'amplitude peut varier. Si l'amplitude varie, la phase de l'oscillation peut aussi varier en fonction des composants utilisés. L'information codée du transpondeur 2 est contenue dans la courbe enveloppe (représentée par la ligne en trait interrompu à la figure 2) de l'oscillation modulée. A chaque section A, B, etc., correspond un niveau logique L ou H respectif (qui correspond à l'état logique 0 ou 1). Si l'information codée est une information codée binaire, chaque section A ou B peut représenter chaque fois un ou plusieurs bits de l'information codée. Pour des raisons de simplicité, ce sont ci-après, à titre représentatif pour toute l'oscillation, une oscillation A' unique pendant une durée de période T qui est prise en compte dans la section A et une oscillation B' unique pendant une durée de période T qui est prise en compte dans la section B. Pour récupérer l'information codée à partir de l'oscillation modulée, celle-ci est analysée par échantillonnage à des instants d'analyse ti préfixés (avec i = 1, 2,...). Ce sont les amplitudes de tension qui sont mesurées et traitées aux instants d'analyse par échantillonnage ti. Pour les considérations qui suivent, on suppose que les amplitudes maximales dans les deux sections d'oscillation A et B sont différentes, ce qui signifie que le niveau logique change entre les sections A et B. Si l'oscillation modulée est analysée par échantillonnage à l'instant d'analyse t1 (au maximum de l'oscillation A), ce sont les amplitudes maximales respectivement UA et UB qui sont mesurées. Une différence d'amplitude AUAB des deux amplitudes UA et UB (c'est-à- dire AUAB = UB - UA) constitue la différence entre les deux niveaux logiques L et H de l'information codée. La valeur absolue de l'amplitude de l'oscillation porteuse importe alors peu. En revanche, il est essentiel que la différence AUAB des amplitudes UA et UB soit bien reconnaissable et mesurable. En réalité, les deux oscillations A' et B' de la figure 3 ne se présentent pas d'une manière simultanée, mais se trouvent dans les sections respectivement A et B qui se suivent dans le temps, telles qu'elles sont représentées à la figure 2. Pour faciliter la représentation, les deux oscillations A' et B' sont représentées superposées à la figure 3, ces deux oscillations A' et B' différant par leurs amplitudes maximales et étant déphasées de l'angle de déphasage p (dû aux tolérances des composants) l'une par rapport à l 'autre. Si l'oscillation modulée est analysée par échantillonnage à l'instant d'analyse t1 et si les amplitudes UA et UB ne diffèrent pas, c'est le niveau logique L ou H qui est adopté dans les deux sections A et B. On considère ci-après le cas dans lequel des niveaux logiques L ou H différents sont adoptés dans les sections A et B, ce qui signifie que la différence AUAB existe et prend une valeur concrète. Conformément à l'invention, il suffit de détecter les transitions successives se produisant dans les niveaux logiques (et la durée de chaque niveau), ce qui signifie qu'on détecte si, à des instants déterminés, la différence AUAB est nulle ou prend une valeur concrète. Les amplitudes absolues UA et UB ne présentent pas d'intérêt. Il en résulte que l'information codée est récupérée en détectant la différence AUAB. A cet effet, l'oscillation modulée est d'abord analysée par échantillonnage au moyen de l'organe de maintien (ou mise en mémoire) d'analyse par échantillonnage 31, ce qui permet de conserver les valeurs d'analyse par échantillonnage. Ces valeurs d'analyse sont alors envoyées à la fois directement au sommateur 33 et à un filtre passe-bas 32. La sortie du filtre passe-bas 32 est également envoyée au sommateur 33. Conformément à la figure 4, le sommateur 33 est réalisé sous forme d'un soustracteur comportant un amplificateur opérationnel 34 qui est connecté d'une manière appropriée au moyen de résistances R1, R2, R3 et R4 appropriées. Le soustracteur soustrait les valeurs d'analyse par échantillonnage à son entrée N des valeurs d'analyse par échantillonnage à son entrée P. A la place d'un soustracteur, il est possible aussi d'utiliser un additionneur à condition que les valeurs d'analyse par échantillonnage filtrées ou les valeurs non filtrées soient inversées au préalable. Lorsque l'oscillation modulée, telle qu'elle est représentée à la figure 2, est analysée par échantillonnage, l'amplitude est UA dans la section d'oscillation A et l'amplitude est UB = UA + AUAB dans la section d'oscillation B. Les valeurs analysées par échantillonnage se composent donc d'une partie continue, plus précisément l'amplitude UA, à laquelle la différence AUAB est ajoutée. Lorsque l'information codée adopte le niveau logique L, la différence est alors AUAB = 0 et, dans le niveau logique H, la différence AUAB prend une valeur finie et bien mesurable. Si les valeurs d'analyse par échantillonnage sont envoyées au filtre passe-bas 32 qui possède une faible fréquence-limite, seule la partie continue peut passer et la partie alternative (différence AUAB) est séparée par filtrage, ce qui signifie qu'à la sortie du filtre 32, on ne dispose plus que des valeurs d'analyse par échantillonnage présentant l'amplitude UA. Le signal filtré est ensuite envoyé à l'entrée P de l'amplificateur opérationnel 34. Parallèlement à cela, les valeurs d'analyse par échantillonnage non filtrées, c'est-à-dire les valeurs d'analyse comportant les amplitudes UA + AUAB, sont envoyées à l'entrée N de l'amplificateur opérationnel 34. Etant donné que cet amplificateur opérationnel 34 est connecté en soustracteur, les valeurs d'analyse par échantillonnage comportant l'amplitude UA + AUAB sont retranchées des valeurs d'analyse comportant l'amplitude UA, de sorte qu'il se présente la tension de sortie suivante de l'amplificateur opérationnel 34: UAus = UA - (UA + AUAB) = - AUAB Il subsiste donc la partie alternative qui correspond à l'information codée. Cette partie alternative est indépendante de la valeur absolue de la partie continue et peut donc déjà être détectée lorsque l'oscillation modulée se trouve dans son état de mise en oscillation ou montée en régime permanent. Dans le cas de tels circuits oscillants, la durée de mise en oscillation vaut approximativement 20 ms et, dans les systèmes antivol classiques, est perdue pour l'analyse de l'information codée. En revanche, dans le système antivol conforme à l'invention, il n'y a donc pas à attendre jusqu'à ce que l'oscillation se trouve dans un régime permanent. Il se présente un cas particulier dans lequel les amplitudes UA et UB ne diffèrent pas, alors qu'elles devraient différer (cela est dû aux tolérances des composants et aux influences de la température). Un tel cas particulier intempestif est appelé position nulle et se présente lorsque la phase entre les sections d'oscillation A et B varie de l'angle de déphasage p (voir figure 2) et que les deux oscillations sont par hasard analysées par échantillonnage à l'instant d'analyse t3 ou t4 (voir figure 3). La différence AUAB est alors également nulle dans d'autres sections d'oscillation. Il en résulte qu'il ne se présenterait pas non plus de signal à la sortie de l'amplificateur opérationnel 34. Si l'unité de comparaison disposée à la suite établit toutefois le fait qu'il n'existe pas de différence AUAB dans les amplitudes, même sur plusieurs sections d'oscillation correspondant à plusieurs bits de l'information codée, les instants d'analyse par échantillonnage t3 ou t4 peuvent alors être par exemple décalés d'un angle de déphasage P2, de sorte que l'oscillation modulée est analysée par échantillonnage aux instants d'analyse respectivement t1 et t2. Afin d'obtenir aussi une information codée en cas de position nulle intempestive, il peut être prévu que l'oscillation modulée soit analysée par échantillonnage deux fois au cours de chaque durée d'oscillation. Dans ce cas, l'angle de déphasage (1 entre la première analyse à l'instant t1 (ou t3) et la seconde analyse à l'instant t2 (ou t4) ne devrait pas être exactement de 180 , étant donné que, sinon, il pourrait se faire qu'aussi bien à l'instant d'analyse t3 qu'à l'instant d'analyse t4, comme représenté à la figure 3, aucune différence AUAB ne serait détectée dans les amplitudes. Si l'angle de déphasage (1 n'est pas égal à 180 , une différence AUAB est constamment détectée dans les amplitudes. L'information codée peut ainsi être récupérée sans ambiguité à partir de l'oscillation modulée. Dans le présent exemple de mise en oeuvre, la fréquence porteuse du circuit oscillant d'antenne 11, 12 est égale approximativement à 125 kHz. L'information codée module la fréquence porteuse à une fréquence d'approximativement 2 kHz. L'amplitude maximale de l'oscillation dans le circuit oscillant d'antenne 11, 12 au début de la transmission d'énergie est supérieur à approximativement 70 V. Lors de la transmission de données du transpondeur 2 à l'unité émettrice et réceptrice 1, il se présente une amplitude maximale d'approximativement 1 V de l'oscillation modulée dans le circuit oscillant d'antenne 11, 12. L'amortissement de l'amplitude est dû à un affaiblissement du champ magnétique qui est d'autant plus grand que la distance entre la bobine de transpondeur 21 et l'antenne 11 est grande. La différence maximale AUAB se présentant dans l'oscillation modulée n'est égale qu'à quelques mV. Le transpondeur 2 peut être disposé sur une clef mécanique classique ou sur une carte de la taille d'une carte de paiement (carte à puce ou "smart card" = carte intelligente). L'unité émettrice, et réceptrice 1 est disposée au voisinage d'une serrure, par exemple de la serrure d'allumage, l'antenne 11 étant enroulée autour de cette serrure d'allumage. Le filtre passe-bas 32 peut être formé au moyen de condensateurs commutés. Les condensateurs sont alors chargés à la valeur de tension correspondant à l'amplitude UA. La charge des condensateurs à cette valeur permet d'améliorer le comportement de mise en oscillation. La fréquence-limite inférieure du filtre passe-bas est dans ce cas approximativement égale à 30 Hz. L'information codée peut être une information codée binaire, rangée à demeure en mémoire, qui est transmise d'une manière inchangée à chaque opération de transmission (ce qu'il est convenu d'appeler un code fixe). L'information codée peut aussi être modifiée avant ou après chaque émission (ce qu'il est convenu d'appeler un code changeant). L'information codée peut aussi être utilisée suivant un procédé crypté selon lequel un nombre aléatoire est envoyé au transpondeur 2 par l'unité émettrice et réceptrice 1 et, à partir du nombre aléatoire, de l'information codée et d'un algorithme de cryptage, un signal codé est produit et renvoyé à l'unité émettrice et réceptrice 1. Liste des repères: 1 unité émettrice et réceptrice 11 antenne (bobine) 12 condensateur d'antenne 13 oscillateur 2 transpondeur 21 bobine de transpondeur 22 condensateur de transpondeur 23,24 résistance de charge 26 commutateur de charge 3 démodulateur 31 organe de maintien (ou mise en mémoire) d'analyse par échantillonnage 32 filtre (passe-bas) 33 sommateur 34 amplificateur opérationnel A', B' oscillation à l'intérieur d'une durée de période A, B section de l'oscillation T durée de période par échantillonnage ti instant d'analyse UA, UB, UAus tension (amplitude) AUAB différence des amplitudes (Pi angle de déphasage REVENDICATIONS 1. Système antivol pour véhicule automobile, comprenant: - un transpondeur (2) portable, qui porte une information codée, - une unité émettrice et réceptrice (1), qui est disposée dans le véhicule automobile et dans laquelle est produite une oscillation porteuse qui est modulée par le transpondeur (2) au rythme de l'information codée et - un démodulateur (3) auquel l'oscillation modulée de l'unité émettrice et réceptrice (1) est envoyée, - l'information codée étant obtenue à partir de l'oscillation modulée par analyse par échantillonnage et étant comparée dans une unité de calcul à une information codée de consigne et un signal de libération étant envoyé à un ensemble de sécurité en cas de coincidence et l'oscillation modulée étant analysée par échantillonnage dans une période d'oscillation (T) au moins à un instant préfixé d'analyse par échantillonnage (ti), de sorte qu'un signal d'analyse par échantillonnage est obtenu, caractérisé en ce que le démodulateur (3) comprend un sommateur (33) à la première entrée duquel le signal d'analyse par échantillonnage est envoyé directement, à la seconde entrée duquel le signal d'analyse par échantillonnage est envoyé en étant filtré par un filtre (32), de sorte que l'information codée est obtenue indépendamment de l'amplitude de l'oscillation porteuse, et à la sortie duquel se présente l'information codée ainsi récupérée qui est envoyée à l'unité de calcul. 2. Système antivol suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le filtre (32) est réalisé sous forme d'un filtre passe-bas qui laisse passer l'oscillation porteuse et en ce que le sommateur (33) est réalisé sous forme d'un soustracteur (34) qui soustrait l'oscillation porteuse de l'oscillation porteuse comportant l'information codée. 3. Système antivol suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'oscillation modulée est analysée une fois encore par échantillonnage, en étant décalée d'un angle de déphasage (P2) préfixé, lorsqu'une information codée n'est d'abord pas reconnue par le démodulateur (3). 4. Système antivol suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'oscillation de l'unité émettrice et réceptrice (1) est modulée en amplitude en fonction de l'information codée du fait du couplage inductif.