Brevet FR2794882A1 — publié le 20001215

L'invention concerne un dispositif de contrôle de fonctions, notamment un dispositif de contrôle d'accès, comprenant un poste central émetteur et récepteur et plusieurs transpondeurs qui peuvent communiquer d'une manière bidirectionnelle avec le poste émetteur et récepteur. Par EP 0 440 974 B1 et US 5 552 641, on connaît de tels dispositifs de commande de fonction, se présentant sous forme de dispositifs de contrôle d'accès pour véhicule automobile, dans lesquels le poste central émetteur et récepteur, disposé dans le véhicule, émet, par exemple après l'actionnement d'un bouton de manoeuvre de porte, un signal codé d'interrogation auquel répond un transpondeur portable situé dans le rayon d'action radio. Le dispositif de contrôle d'accès pour véhicule automobile décrit dans US 5 552 641 peut être conçu avec plusieurs canaux pour des raisons de sécurité. Si, pour un tel dispositif de contrôle d'accès, plusieurs transpondeurs portables sont fournis pour être utilisés par plusieurs personnes, le dispositif de contrôle de fonction devrait pouvoir, lors d'une commande voulue de fonction, non seulement constater si un ou plusieurs transpondeurs sont situés dans le domaine de détection du poste central émetteur et récepteur, mais également déterminer duquel ou desquels des transpondeurs il s'agit. Cela est valable notamment lorsque des étendues différentes de fonction sont associées aux différents transpondeurs (par exemple seul le déverrouillage du verrouillage central peut être permis à un transpondeur, tandis qu'un autre transpondeur, en plus de la manoeuvre du système de verrouillage central, peut également encore commuter en position libérée le dispositif de blocage de conduite et ainsi libérer le véhicule pour qu'il puisse être conduit. C'est pourquoi, dans ce cas, le dispositif de contrôle de fonction doit vérifier si des transpondeurs, et lesquels, sont situés dans le domaine de détection. Il convient en outre d'avoir l'assurance que, lorsqu'ils émettent leurs signaux codés de réponse, plusieurs transpondeurs autorisés n'aient pas une influence mutuelle telle que le dispositif ne puisse plus vérifier l'exactitude de ces signaux codés de réponse et qu'ainsi, la fonction voulue ne soit pas non plus libérée. La communication doit donc être protégée vis-à-vis des collisions ou interférences. Une disposition possible prise pour résoudre ce problème consiste à affecter aux transpondeurs des caractéristiques, par exemple des numéros, différentes et à ne diriger chaque fois la recherche de transpondeur que sur un seul transpondeur, c'est-à-dire émettre, pour chaque transpondeur, un signal codé d'interrogation qui lui est propre (par exemple comportant une adresse désignant ce transpondeur). Les transpondeurs appartenant à un dispositif sont alors interrogés successivement, en ce qui concerne leur présence, au moyen, prévues d'une manière multiple, de répétitions de l'émission du signal codé d'interrogation, lequel est modifié chaque fois pas à pas, et de l'attente d'un signal codé de réponse. En tout état de cause, cette manière de procéder prend un temps qui n'est pas négligeable, de sorte qu'il peut éventuellement se produire un retard non souhaité entre la demande d'une fonction déterminée de la part d'un utilisateur et l'exécution effective de cette fonction. L'invention a pour but de fournir un dispositif de contrôle de fonction qui se caractérise par une réponse rapide lors d'un déclenchement souhaité de la fonction à commander. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif de contrôle de fonction, caractérisé en ce qu'il comprend un poste émetteur et récepteur, qui émet un signal codé d'interrogation à des intervalles réguliers ou irréguliers ou en réaction à un événement déclenchant, et plusieurs transpondeurs qui sont agencés de manière à tous réagir au signal codé d'interrogation lors de la réception de celui- ci, produire un signal de réponse et envoyer celui-ci au poste émetteur et récepteur. Dans le même but, l'invention a également pour objet un procédé de commande de fonction, permettant de faire fonctionner un dispositif de contrôle- de fonction comprenant un poste émetteur et récepteur et plusieurs transpondeurs, caractérisé en ce que le poste émetteur et récepteur émet un signal codé d'interrogation à des intervalles de temps réguliers ou irréguliers ou en réaction à un événement déclenchant et tous les transpondeurs recevant ce signal codé d'interrogation répondent par un signal de réponse d'une manière simultanée. Le dispositif de contrôle de fonction conforme à l'invention peut aussi présenter une ou plusieurs des particularités suivantes: - les transpondeurs contiennent un dispositif de synchronisation qui exécute une synchronisation du fonctionnement des transpondeurs, notamment de la production des signaux émis par ceux-ci, avec le signal codé d'interrogation reçu ou la succession de signaux codés transmise avec celui-ci, d'une manière telle que les signaux de réponse sont émis par les transpondeur d'une manière synchronisée, - au moins l'un des transpondeurs, et de préférence chacun des transpondeurs, contient un générateur de fréquence porteuse auxiliaire servant à produire un signal de fréquence porteuse auxiliaire associé à ce transpondeur, en vue de la modulation du signal de fréquence porteuse identique pour tous les transpondeurs, - chaque transpondeur comprend un premier modulateur, servant à moduler, au moyen d'un signal codé, le signal de fréquence porteuse auxiliaire produit par le générateur de fréquence porteuse auxiliaire, et un second modulateur servant à moduler, au moyen du signal de sortie délivré par le premier modulateur, le signal de fréquence porteuse produit par un générateur de fréquence porteuse, - le poste émetteur et récepteur comprend plusieurs canaux d'entrée comportant des filtres disposés en amont qui servent à filtrer des composantes de fréquence dues au signal de fréquence porteuse auxiliaire, - le dispositif est agencé sous forme d'un dispositif de contrôle d'accès, notamment pour un véhicule automobile. Le procédé conforme à l'invention peut aussi présenter une ou plusieurs des particularités suivantes: - les transpondeurs sont synchronisés avant l'émission du signal de réponse et/ou lors de celle-ci, - les signaux de réponse respectifs sont produits au moyen d'une double modulation, en utilisant une modulation initiale d'un signal de fréquence porteuse auxiliaire au moyen d'un signal codé de réponse et une modulation suivante d'un signal de fréquence porteuse, identique pour tous les transpondeurs, au moyen du signal de sortie de modulation obtenu lors de la modulation initiale, - le poste émetteur et récepteur analyse, dans différents canaux, les composantes de fréquence dues aux signaux de fréquence porteuse auxiliaire des différents transpondeurs. Le dispositif conforme à l'invention est agencé d'une manière telle que le poste émetteur et récepteur central envoie un signal de recherche unique à tous les transpondeurs faisant partie du dispositif et que tout les transpondeurs situés dans le domaine de réception répondent en même temps. Ainsi, non seulement l'opération de recherche est nettement réduite en ce qui concerne le temps et la puissance nécessaire, mais il est également possible d'exécuter immédiatement la fonction voulue, même si un seul transpondeur habilité répond. Le signal codé d'interrogation est donc identique pour tous les transpondeurs. De préférence, les transpondeur sont agencés de manière à se synchroniser, lors de la réception du signal codé d'interrogation (signal de recherche ou télégramme de recherche), sur la succession de bits de celui-ci et de commencer alors en même temps à émettre leur réponse, par exemple une fois que s'est écoulé, à partir de la réception du signal codé d'interrogation, un intervalle de temps suffisant pour la synchronisation, identique pour tous les transpondeurs. Cela donne l'assurance que tous les transpondeurs émettent exactement au même rythme, de sorte qu'aucune collision de signaux ne se présente du côté du récepteur, mais uniquement que les intensités de champ de réception sont accrues d'une manière avantageuse. Tous les transpondeurs émettent ainsi le même signal de réponse, à une même fréquence et avec une même cadence de modulation. En variante ou en supplément, chaque transpondeur peut être pourvu d'un générateur de fréquence porteuse auxiliaire qui lui est propre et qui produit une fréquence porteuse auxiliaire qui diffère des fréquences porteuses auxiliaires d'au moins certains des autres transpondeurs, de préférence de tous ceux-ci, et sert à la modulation du signal de fréquence porteuse qui est identique pour tous les transpondeurs, la fréquence porteuse auxiliaire étant de préférence modulée au préalable au moyen d'une suite codée associée au transpondeur considéré (par exemple des informations caractéristiques ou des informations concernant une fonction supplémentaire à commander). La cadence de modulation est également identique pour tous les transpondeurs. A la suite du signal de recherche, tous les transpondeurs situés dans le domaine de détection répondent avec la même fréquence porteuse et avec la même cadence de modulation, mais avec une composante de fréquence supplémentaire qui leur est propre (fréquence intermédiaire) et qui est due à la porteuse auxiliaire. Dans ce cas, une synchronisation des différents transpondeurs n'est pas nécessaire. Le poste récepteur reçoit ainsi tous les signaux de réponse essentiellement en même temps, immédiatement après l'émission du signal de recherche, mais il peut répartir ces signaux de réponse sur différents canaux, par exemple au moyen de filtres appropriés, les analyser séparément et reconnaître ainsi d'une manière essentiellement parallèle quels transpondeurs sont présents dans le domaine de détection. La modulation du signal de fréquence porteuse auxiliaire et/ou la modulation du signal de fréquence porteuse (principale) peuvent de préférence avoir lieu au moyen d'une modulation d'amplitude ou d'une modulation de fréquence ou au moyen d'un autre procédé de modulation approprié. Le procédé de double modulation permet en même temps une transmission d'informations et/ou une reconnaissance de transpondeur qui sont sélectives. Ainsi, dans le cas de l'invention, tous les transpondeurs sont interrogés au moyen d'un signal codé d'interrogation unique et sont requis de réagir en même temps, de sorte que la recherche successive d'un transpondeur à chaque fois unique disparaît et que le temps de réaction du dispositif est réduit au temps minimal possible, ce qui est important notamment dans le cas de dispositifs de contrôle d'accès sans clé, mais également dans le cas d'autres dispositifs de contrôle de fonction. On a en même temps l'assurance que la communication est dépourvue de collisions, notamment au moyen d'une synchronisation et/ou de l'utilisation de différentes bandes de fréquence de réponse, avec une fréquence porteuse et une cadence de modulation qui sont identiques. L'invention est exposée ci-après en détail à l'aide des exemples de réalisation, en regard des dessins. La figure 1 représente un schéma-bloc du dispositif et la figure 2 représente un schéma-bloc d'une partie de la structure interne de transpondeur. Dans l'exemple de réalisation représenté à la figure 1, le dispositif de contrôle de fonction est agencé sous forme d'un dispositif de contrôle d'accès pour véhicule automobile et contient un poste émetteur et récepteur qui est monté dans ou sur le véhicule automobile 1, représenté schématiquement, et qui comprend au moins un émetteur 2 et au moins un récepteur 3. L'émetteur 2 et le récepteur 3 fonctionnent d'une manière inductive et/ou dans le domaine des hautes fréquences et ils peuvent être assemblés en un groupe structurel unique. Il est en outre prévu plusieurs transpondeurs 4, 5, 6 qui peuvent par exemple être réalisés sous forme de porte-clés o de cartes à puce intelligentes (smart cards) et sont pourvus d'une unité émettrice à haute fréquence et une unité réceptrice de type inductif. Pour déverrouiller le véhicule, il convient par exemple de manoeuvrer un bouton 7, une poignée de porte ou un autre élément situé sur le véhicule, ce qui est détecté par un appareil de commande 8 qui commande le dispositif de verrouillage central et qui, à la suite, commande l'émetteur 2 pour émettre un signal codé d'interrogation (télégramme de recherche), par exemple de type inductif. Ce signal codé d'interrogation est reçu par tous les transpondeurs présents dans le rayon d'action de l'émetteur, lesquels sont tous agencés de manière à répondre immédiatement, au même signal codé d'interrogation, par leur signal de réponse qui est de préférence codé. Ces signaux de réponse émis en même temps sont reçus par le récepteur 3 et analysés par l'appareil de commande 8 ou un circuit d'analyse séparé, lequel, en cas de signaux de réponse différents, peut éventuellement également sélectionner et analyser l'un de ces signaux de réponse. Dans le cas d'un signal de réponse correct, c'est-à-dire d'un code de réponse coincident avec le code attendu, l'action souhaitée est exécutée par l'appareil de commande 8, ce qui signifie ici que les portes du véhicule sont déverrouillées. L'initialisation de la communication d'autorisation peut être engagée par le dispositif de contrôle d'accès non seulement après une manoeuvre du bouton 7 ou d'un autre élément, mais peut également être lancée, en variante, à des intervalles cycliques ou acycliques au moyen d'une émission automatique du signal codé d'interrogation. Les transpondeurs 4 à 6 peuvent être agencés d'une manière identique et contenir un dispositif interne de synchronisation qui, à réception du signal codé d'interrogation, réalise une synchronisation avec celui- ci, notamment en vue d'obtenir une synchronisation de phase. Etant donné que cette synchronisation est exécutée en parallèle dans tous les transpondeurs qui reçoivent, ceux-ci sont synchronisés sur le même signal, de sorte que ces transpondeurs fonctionnent également d'une manière synchronisée les uns vis-à-vis des autres. Les transpondeurs sont agencés non seulement pour faire appel au signal codé d'interrogation, reçu, en vue de la synchronisation, mais également pour analyser s'il s'agit d'un signal attendu qui requiert un signal codé de réponse. Dans la mesure o cela est le cas, tous les transpondeurs envoient leur signal de réponse d'une manière synchronisée, par exemple après un intervalle de temps fixe, identique pour tous les transpondeurs, à partir de la réception du signal codé d'interrogation, de sorte que ces signaux de réponse arrivent exactement en même temps au récepteur 3 (en négligeant les différences de temps de parcours, dans la pratique sans importance, qui existent éventuellement du fait de différences de distance. En raison de leur agencement identique, tous les transpondeurs émettent le même signal de réponse, avec une fréquence et une cadence de modulation qui sont identiques, de sorte que, du fait de la synchronisation, aucune collision de signal ne se présente sur le récepteur 3. En variante ou en supplément à cette synchronisation des transpondeurs, il peut également être prévu que soit associée à chaque transpondeur une fréquence caractéristique ou autre élément caractéristique qui lui est propre et au moyen de laquelle le poste émetteur et récepteur central peut distinguer les transpondeurs l'un de l'autre malgré une réception simultanée des signaux. A cet effet, outre la fréquence porteuse commune pour tous les transpondeurs, habituellement de 433 MHz, et la modulation de cette fréquence porteuse, fonction de la cadence de modulation (les cadences de modulation habituelles sont de 1 kBd à 10 kBd), qui est également identique pour tous les transpondeurs, il peut être prévu une autre porteuse auxiliaire par transpondeur, par exemple à 100 kHz. La figure 2 représente la structure interne d'un transpondeur, laquelle, à cet égard, peut être identique pour tous les transpondeurs faisant partie du dispositif. Un générateur de fréquence porteuse auxiliaire 10 produit un signal de fréquence porteuse auxiliaire ayant par exemple une fréquence de 100 kHz, qui est appliqué à un modulateur 12 (modulateur d'amplitude ou modulateur de fréquence). Le modulateur 12 module le signal de fréquence porteuse auxiliaire au moyen d'un signal codé, produit par un générateur de code 11, qui présente une cadence de modulation déterminée. Le signal de sortie du modulateur 12 est appliqué à un second modulateur 14 qui module ce signal au moyen de la fréquence porteuse proprement dite, par exemple de 433 MHz, qui est produite par un générateur de signal de fréquence porteuse 13. Le signal de sortie du modulateur 14 est émis au moyen d'une antenne non représentée vers le récepteur 3 (figure 1) du poste émetteur et récepteur. Etant donné qu'il est prévu plusieurs transpondeurs (par exemple jusqu'à 8 transpondeurs dans le cas d'un véhicule automobile), une porteuse auxiliaire propre est associée à chaque transpondeur 4 à 6, par exemple avec un espacement de 100 kHz. Le transpondeur 4 a alors par exemple une fréquence porteuse auxiliaire de 100 kHz, le transpondeur 5 une fréquence porteuse auxiliaire de 200 kHz et le transpondeur 6 une fréquence porteuse auxiliaire de 300 kHz, etc.. Toutefois, la cadence de modulation et la fréquence porteuse (principale) sont identiques pour tous les transpondeurs 4 à 6. A la suite du signal codé d'interrogation, tous les répondeurs présents dans le domaine de réception répondent essentiellement en même temps, une synchronisation ne devant pas impérativement être prévue. Chaque transpondeur répond au moyen de son signal de sortie propre qui contient la bande de fréquence (fréquence intermédiaire propre) qui est déterminée par la porteuse auxiliaire et qui est caractéristique du transpondeur considéré. Le récepteur 3 et/ou l'appareil de commande 8 peuvent répartir ces signaux de réponse, reçus en même temps, sur différents canaux, par exemple au moyen de filtres de fréquence appropriés, et les y analyser. Le récepteur 3 ou l'appareil de commande 8 est agencé de manière à sélectionner alors, en tenant compte d'un code de réponse correct, les informations reçues sur tous les canaux ou sur seulement quelques-uns, ou même sur un seul canal, et, en cas de code de réponse correct, à déclencher la fonction associée, par exemple déverrouiller le véhicule. Ainsi, il est également possible qu'une étendue propre de fonction soit associée à chaque transpondeur ou à au moins différents transpondeurs et que, lorsque le transpondeur justement présent est reconnu, l'appareil de commande 8 rende libre l'étendue de fonction associée à celui-ci, par exemple le déverrouillage des portes, mais non pas un démarrage du moteur. Le dispositif de contrôle de fonction peut éventuellement contenir également plusieurs postes émetteurs et récepteurs par objet à commander, par exemple afin de pouvoir émettre dans des directions différentes et bien recevoir à partir de directions différentes. En ce qui concerne le dispositif de contrôle de fonction conforme à l'invention, il peut s'agir non seulement d'un dispositif de contrôle d'accès pour véhicule automobile, mais d'une manière générale d'un dispositif quelconque qui rend libre des actions déterminées ou exécute des fonctions déterminées lorsqu'un transpondeur autorisé est présent dans le domaine de il détection du dispositif. Le dispositif de contrôle d'accès peut également être agencé sous forme d'un dispositif de commande de blocage de conduite qui ne rend libre un démarrage du véhicule que lorsqu'est présent un transpondeur autorisé. Le dispositif de contrôle de fonction peut également être un dispositif de contrôle d'accès pour une maison ou dans une maison dans laquelle une ou plusieurs portes, notamment portes d'entrée, ne peuvent être ouvertes que lorsqu'on porte un transpondeur autorisé, ou être un dispositif de contrôle d'accès pour un distributeur automatique d'argent dans lequel de l'argent ne peut être prélevé que si un transpondeur autorisé est situé au voisinage immédiat du distributeur. Dans ce cas, le poste émetteur et récepteur central est chaque fois monté dans la zone de l'objet à commander en ce qui concerne sa fonction, en commun avec un dispositif de commande effectuant l'analyse de signal et la commande de fonction. Les transpondeurs peuvent présenter une configuration quelconque et par exemple être réalisés sous forme de carte à puce, de clé, de porte-clés ou d'implant corporel, dans la mesure o on a l'assurance qu'ils peuvent recevoir et émettre des signaux. A cet effet, chaque transpondeur peut comporter un récepteur inductif et un émetteur à haute fréquence ou être réalisé sous forme d'une unité émettrice/réceptrice fonctionnant d'une manière bidirectionnelle dans le domaine des hautes fréquences ou d'une manière inductive. La transmission de signaux peut également avoir lieu par voie infrarouge. Par transpondeur autorisé, on entend ici des transpondeur qui font partie du dispositif de contrôle de fonction considéré. Dans le cas d'un véhicule automobile, l'association des transpondeurs peut par exemple être effectuée à la fin de la chaîne de fabrication ou dans un atelier. Le domaine de détection du dispositif de contrôle d'accès correspond au domaine, situé dans le dispositif ou autour de celui-ci, dans lequel le poste émetteur et récepteur central peut communiquer avec les transpondeurs et recevoir de ceux-ci des signaux. Le signal codé d'interrogation constitue en général un motif de bits, c'est-à-dire un signal constitué d'une succession de bits, qui est transmis au moyen de l'émetteur 2, par exemple une antenne émettrice inductive, et est reçu et analysé par les transpondeurs présents dans le domaine d'émission de celle-ci. REVENDICATIONS 1. Dispositif de contrôle de fonction, caractérisé en ce qu'il comprend un poste émetteur et récepteur (2, 3, 8), qui émet un signal codé d'interrogation à des intervalles réguliers ou irréguliers ou en réaction à un événement déclenchant, et plusieurs transpondeur (4, 5, 6) qui sont agencés de manière à tous réagir au signal codé d'interrogation lors de la réception de celui-ci, produire un signal de réponse et envoyer celui-ci au poste émetteur et récepteur (2, 3, 8). 2. Dispositif de contrôle de fonction suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les transpondeurs (4 à 6) contiennent un dispositif de synchronisation qui exécute une synchronisation du fonctionnement des transpondeurs, notamment de la production des signaux émis par ceux-ci, avec le signal codé d'interrogation reçu ou la succession de signaux codés transmise avec celui-ci, d'une manière telle que les signaux de réponse sont émis par les transpondeur (4 à 6) d'une manière synchronisée. 3. Dispositif de contrôle de fonction suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'au moins l'un des transpondeurs (4 à 6), et de préférence chacun des transpondeurs, contient un générateur de fréquence porteuse auxiliaire (10) servant à produire un signal de fréquence porteuse auxiliaire associé à ce transpondeur, en vue de la modulation du signal de fréquence porteuse identique pour tous les transpondeurs (4 à 6). 4. Dispositif de contrôle de fonction suivant la revendication 3, caractérisé en ce que chaque transpondeur (4 à 6) comprend un premier modulateur (12), servant à moduler, au moyen d'un signal codé, le signal de fréquence porteuse auxiliaire produit par le générateur de fréquence porteuse auxiliaire (10), et un second modulateur (14) servant à moduler, au moyen du signal de sortie délivré par le premier modulateur (12), le signal de fréquence porteuse produit par un générateur de fréquence porteuse (13). 5. Dispositif de contrôle de fonction suivant l'une quelconque des revendications 3 et 4, caractérisé en ce que le poste émetteur et récepteur (2, 3, 8) comprend plusieurs canaux d'entrée comportant des filtres disposés en amont qui servent à filtrer des composantes de fréquence dues au signal de fréquence porteuse auxiliaire. 6. Dispositif de contrôle de fonction suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il est agencé sous forme d'un dispositif de contrôle d'accès, notamment pour un véhicule automobile. 7. Procédé permettant de faire fonctionner un dispositif de contrôle de fonction comprenant un poste émetteur et récepteur (2, 3, 8) et plusieurs transpondeurs (4 à 6), caractérisé en ce que le poste émetteur et récepteur émet un signal codé d'interrogation à des intervalles de temps réguliers ou irréguliers ou en réaction à un événement déclenchant et tous les transpondeurs (4 à 6) recevant ce signal codé d'interrogation répondent par un signal de réponse d'une manière simultanée. 8. Procédé suivant la revendication 7, caractérisé en ce que les transpondeurs sont synchronisés avant l'émission du signal de réponse et/ou lors de celle-ci. 9. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 7 et 8, caractérisé en ce que les signaux de réponse respectifs sont produits au moyen d'une double modulation, en utilisant une modulation initiale d'un signal de fréquence porteuse auxiliaire au moyen d'un signal codé de réponse et une modulation suivante d'un signal de fréquence porteuse, identique pour tous les transpondeurs, au moyen du signal de sortie de modulation obtenu lors de la modulation initiale. 10. Procédé suivant la revendication 9, caractérisé en ce que le poste émetteur et récepteur analyse, dans différents canaux, les composantes de fréquence dues aux signaux de fréquence porteuse auxiliaire des différents transpondeurs.