Brevet FR2790238A1 — publié le 20000901

L'invention concerne un procédé permettant de faire démarrer un véhicule automobile et un dispositif de mise en marche d'allumage qui fonctionne conformément à un tel procédé. Un système connu de serrure de mise en marche d'allumage (EP 0 720 545 B1) comprend une clé d'allumage électronique et une serrure de mise en marche d'allumage électronique associée. La clé d'allumage envoie un signal d'habilitation codé à la serrure, dans laquelle serrure le signal est contrôlé en ce qui concerne son habilitation. En cas d'habilitation, un blocage est libéré par la voie électromagnétique, de manière que la clé d'allumage puisse être introduite dans la serrure ou qu'on puisse la faire tourner dans celle-ci, afin que d'autres opérations de commutation, telles qu'une libération du blocage de conduite) puissent être déclenchées. Dans un tel système de serrure de mise en marche d'allumage, il peut également être prévu un verrouillage de direction qui permet de diriger le véhicule en cas d'habilitation. De tels verrouillages de direction sont activés ou désactivés avec la rotation de la clé d'allumage dans la serrure. Si toutefois, comme clé, on utilise non pas une clé comportant un panneton qu'il est possible de faire tourner dans la serrure, mais une carte à puce, la sécurité est alors menacée, étant donné que le verrouillage de direction n'est plus activé ou désactivé par la voix mécanique au moyen de la clé qu'on fait tourner. Le verrouillage de direction peut donc être activé par inadvertance alors que l'allumage est en circuit. L'invention a pour but de fournir un procédé permettant de faire démarrer un véhicule automobile et un dispositif de mise en marche d'allumage qui fonctionne d'une manière sûre même pendant l'utilisation du véhicule. A cet effet, l'invention a pour objet un procédé permettant de faire démarrer un véhicule automobile, comprenant les opérations suivantes consistant à actionner manuellement un interrupteur de déclenchement, de sorte que des données d'habilitation codées sont transmises sans contact entre une clé et une serrure de mise en marche d'allumage, à activer un verrouillage de direction dans le cas o les données d'habilitation coincident avec des données de référence, de sorte que la direction du véhicule automobile est libérée par la voie électromécanique, à libérer un blocage de conduite dans le cas o les données d'habilitation coïncident avec les données de référence et à commuter le verrouillage de direction de façon qu'il soit hors tension, aussi longtemps que le moteur à combustion interne reste en marche. Dans le même but, l'invention a également pour objet un dispositif de mise en marche d'allumage, qui fonctionne au moyen d'un procédé tel que défini ci- dessus, comprenant un interrupteur de déclenchement qui est commuté au moyen d'une opération manuelle, de sorte que des données d'habilitation codées sont transmises sans contact d'une clé électronique portable au dispositif de mise en marche d'allumage, un verrouillage de direction qui déverrouille la direction du véhicule automobile par la voie électromécanique lorsque les données d'habilitation sont reconnues comme étant habilitées, un blocage de conduite qui est libéré, afin que le moteur à combustion interne puisse être mis en marche, dans le cas o les données d'habilitation coïncident avec les données de référence et un interrupteur de courant qui coupe l'alimentation en courant du verrouillage de direction aussi longtemps que l'allumage est en circuit, de sorte que la direction est libérée pendant ce temps. Ainsi, un actionnement manuel de l'interrupteur de déclenchement permet de transmettre un signal d'habilitation de la clé à la serrure. Le verrouillage de direction est activé, de sorte que la direction est libérée par la voie électromécanique. Après mise en circuit de l'allumage, le verrouillage de direction est commuté de façon à être hors tension, afin qu'il ne puisse pas bloquer la direction par inadvertance. Le procédé conforme à l'invention peut aussi présenter une ou plusieurs des particularités suivantes: - il comprend l'opération consistant à introduire la clé dans un dispositif de réception de clé dans lequel un capteur de position, jouant le rôle d'interrupteur de déclenchement, constate la présence de la clé introduite, - il comprend l'opération consistant à activer un blocage d'extraction, afin que la clé ne puisse pas être extraite aussi longtemps que le moteur à combustion interne est en marche, - il comprend l'opération consistant à activer un arrêt de clé qui autorise l'introduction de la clé dès que toutes les tensions de réseau de bord sont appliquées correctement, - l'arrêt de clé est libéré lorsque des portes sont déverrouillées et/ou ouvertes d'une manière habilitée. Le dispositif conforme à l'invention peut aussi présenter une ou plusieurs des particularités suivantes: - la clé comporte un panneton qui est introduit dans un trou de clé, - la clé est réalisée sous forme d'une carte à puce comportant une unité émettrice et réceptrice, l'interrupteur de déclenchement est disposé dans le dispositif de réception de clé et est activé lorsque la clé est introduite, - le dispositif comprend un blocage d'extraction électromécanique qui empêche que la clé introduite puisse être extraite aussi longtemps que l'allumage est en circuit. 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, la structure schématique d'un dispositif de mise en marche d'allumage, à la figure 2, la structure schématique du dispositif de mise en marche d'allumage de la figure 1 avec une clé introduite, à la figure 3 (composée des figures 3A et 3B), un ordinogramme permettant de faire démarrer un moteur à combustion interne d'un véhicule automobile et, à la figure 4, un procédé de mise à l'arrêt du moteur. Un dispositif de mise en marche d'allumage conforme à l'invention (serrure de mise en marche d'allumage 10; figure 1) comprend, du côté serrure, un dispositif de réception de clé 11 comportant un trou de clé 12 dans lequel le panneton d'une clé électronique 13 (voir figure 2) peut être introduit. Le dispositif de réception de clé 11 est soumis, au moyen d'un ressort mécanique 14, à une précontrainte vers l'avant, du côté du trou de clé 12, et est en appui sur une butée 15. Lorsqu'on introduit la clé 13, le dispositif de réception de clé 11 est repoussé vers l'arrière, à l'encontre de la force du ressort. A cette occasion, un doigt 16 du dispositif de réception de clé 11 actionne un premier capteur de position 17. Le signal de commutation ainsi créé permet de constater si la clé 13 est ou non en place. Le dispositif de mise en marche d'allumage comprend, du côté serrure, un aimant de déplacement dans un sens et dans l'autre 18 dont l'armature mobile 19, mobile axialement, déplace un élément d'entraînement 20 dans un sens et dans l'autre. Lorsque l'élément d'entraînement 20 n'est pas rétracté au moyen de l'aimant 18, l'introduction de la clé 13 est empêchée par un arrêt de clé 21. Lorsque l'aimant 18 rétracte son armature mobile 19, l'introduction de la clé 13 est rendue libre. Lorsque la clé 13 est en place et que l'élément d'entraînement 20 n'est pas rétracté, une extraction de la clé 13 est empêchée (blocage d'extraction) par l'arrêt de clé 21. Il en résulte que, lorsque le moteur tourne, la clé 13 ne peut pas être extraite. Un autre capteur de position 22 constate si l'élément 18 est ou non activé et donc si l'arrêt de clé 21 est ou non libéré. Les états des capteurs de position 17, 22 sont envoyés à un circuit de commande situé sur une plaquette de circuit imprimé 23, ces états étant analysés dans le circuit de commande. Il est également prévu, disposé sur la plaquette 23, un récepteur 24 qui reçoit et analyse un signal codé de la clé 13 introduite dans le dispositif de réception de clé 11. De préférence, la clé 13 comporte un émetteur de lumière (émetteur infrarouge) non représenté. Le signal codé infrarouge émis par la clé 13 est envoyé au récepteur 24 par l'intermédiaire d'un guide de lumière, non représenté, situé dans le dispositif de réception de clé 11. D'une manière avantageuse, comme le montre la figure 2, une extrémité du guide de lumière est située au voisinage immédiat du récepteur 24 lorsque la clé 13 est en place. La clé 13 a donc été introduite dans la serrure à l'encontre de la force du ressort 14 et, maintenue au moyen de l'arrêt de clé 21, reste dans cette position. Dans le cas o le signal codé est reconnu comme étant habilité, il est possible, à partir du circuit de commande situé sur la plaquette à circuit imprimé 23, de rendre libre un verrouillage de direction et de libérer un blocage de conduite. Le verrouillage de direction comprend une broche 26 qui, en étant commandée au moyen d'un électro-aimant 27, pénètre dans un logement 28 de la colonne de direction 29. Il en résulte que la colonne de direction 29 est verrouillée. La fonction du blocage de conduite peut être contenue dans un dispositif de commande de moteur non représenté. Ce n'est que dans le cas d'un signal codé habilité que le dispositif de commande de moteur est rendu libre en ce qui concerne son fonctionnement et que le véhicule automobile peut être utilisé d'une manière normale. Un procédé permettant de faire démarrer un véhicule automobile est exposé en détail à propos d'un véhicule automobile à boîte de vitesses automatique (figure 3) et, dans celui-ci, bien qu'on introduise la clé électronique 13 dans la serrure de mise en marche d'allumage 10, on ne la fait toutefois plus tourner dans celle-ci. On suppose d'abord que le conducteur ait déverrouillé d'une manière normale les portes de son véhicule au moyen d'un signal de commande à distance (signal codé) déclenché manuellement au moyen de touches situées sur la clé 13. Une fois la porte de conducteur ou la porte de passager ouverte, il est procédé à une interrogation concernant la question de savoir si toutes les tensions de réseau de bord disponibles sont appliquées d'une manière normale. Si tel est le cas, l'arrêt de clé 21 est rendu libre, afin que la clé 13 (également appelée émetteur d'identification) puisse être introduite dans le dispositif de réception de clé 11. Si toutes les tensions de réseau de bord ne sont pas présentes, le processus est interrompu et éventuellement un avertissement optique ou acoustique peut être émis à destination du conducteur. Il peut également être prévu que l'arrêt de clé 21 soit par exemple libéré pendant 30 minutes et que le conducteur ait le temps d'introduire la clé dans le dispositif de réception de clé 11. A l'expiration de cette durée (temps d'attente), l'introduction de la clé 13 est empêchée, sauf si l'utilisateur actionne d'autres organes, tels que par exemple la pédale de frein. Lorsque la clé 13 est introduite dans le dispositif de réception de clé 11 dans les limites du temps d'attente, la clé 13 en place est reconnue par le premier capteur de position 17 (reconnaissance de clé introduite). Cela peut avoir lieu au moyen de la venue en contact d'une butée sur laquelle l'arrêt de clé 21 est appliqué lorsque la clé 13 est introduite. Dans cette mesure, cette manière de procéder correspond à un actionnement manuel d'un interrupteur de déclenchement. Dès que la clé 13 est en place (et que cela est également constaté), le circuit de commande indique à un émetteur d'énergie 31 d'alimenter en énergie la clé électronique 13 à partir de la serrure 10. A cet effet, il est possible de prévoir aussi bien, dans la serrure 10 (par exemple sur l'élément d'entraînement 20 ou sur la plaquette à circuit imprimé 23), un émetteur d'énergie 31 se présentant sous forme d'une bobine que, dans la clé 13, un récepteur d'énergie se présentant sous forme d'une bobine et c'est au moyen de ces bobines que de l'énergie est transmise par la voie inductive. Dès que la clé 13 possède suffisamment d'énergie, elle renvoie vers la serrure 10 un signal d'habilitation crypté (signal codé). L'émission de l'énergie par la serrure 10 et l'émission du signal codé par la clé 13 sont également appelées échange de données bidirectionnel entre la clé 13 et la serrure 10 (ELV/EZS = verrouillage de direction électronique/serrure de mise en marche d'allumage électronique 10) ou dialogue interrogation- réponse. Le signal codé est alors analysé aussi bien par le circuit de commande, pour le verrouillage de direction (ELV), que dans le dispositif de commande de moteur (MSG). A cet effet, l'information codée contenue dans le signal codé est décryptée et comparée à une information codée de consigne rangée en mémoire qui sert de données de référence. Dans le cas o le signal codé, même après plusieurs répétitions, ne s'avère pas être habilité, l'utilisation du véhicule est refusée et un signal d'alarme est produit. Dans le cas o le signal codé est habilité, c'est-à- dire dans le cas o les données sont convenables, le verrouillage de direction est activé par la voie électromagnétique, afin de rendre la direction libre. En tout état de cause, il est contrôlé si la direction est ou non également effectivement rendue libre. Cela peut avoir lieu au moyen d'un capteur de proximité inductif, non représenté, qui détecte la position de la broche 26. Si la direction est effectivement déverrouillée, cela est indiqué au moyen d'un signal de confirmation en retour au circuit de commande situé sur la plaquette à circuit imprimé 23. Si la direction n'est pas déverrouillée, le verrouillage de direction peut de nouveau être activé plusieurs fois. Dans le cas o elle n'est alors toujours par déverrouillée, un avertissement de défaillance est émis et le processus est interrompu. Lorsque la direction est correctement déverrouillée et qu'une touche de mise en marche (non représentée) est enfoncée au moins une fois, c'est en premier lieu un blocage d'extraction qui est activé, lequel empêche que la clé 13 qui est en place ne puisse de nouveau être extraite (à cet effet, l'arrêt de clé 21 s'engage dans la clé 13 en place). En second lieu, un interrupteur de courant 32 est ouvert, de sorte que l'alimentation en courant prévue pour l'électro-aimant 27 et donc pour le verrouillage de direction est coupée. L'électro-aimant 27 étant hors tension, la broche 26 ne s'engage pas dans la colonne de direction 29. La direction reste donc libérée d'une manière sûre. Lorsque l'arrêt de clé 21 est activé effectivement en tant que blocage d'extraction, divers utilisateurs électriques peuvent alors être ensuite connectés aux bornes de courant typiques d'un véhicule présentant les désignations de borne Kl15R, K15 et K150. Kl15R désigne la connexion électrique avec la bobine d'allumage, Kl15 la connexion avec le pôle plus de la batterie et K150 la connexion avec le démarreur. Ceci signifie donc que l'allumage est mis en circuit et que le moteur à combustion interne est démarré (le blocage de conduite est libéré). Il est respectivement procédé pas à pas à une mise en circuit sur les bornes respectives K115R, K15 et K150 chaque fois que, dans le cas d'une boîte de vitesses automatique, la pédale de frein est actionnée. Avant que le démarreur (K150) ne soit mis en circuit, il peut encore être vérifié si le signal codé est ou non également effectivement habilité (cela est également appelé authentification). Si tel n'est pas le cas, un avertissement de défaillance ou une alarme peut être produit. Lorsque le moteur doit être mis à l'arrêt (opération d'arrêt automatique; voir figure 4), il convient d'abord que, le moteur tournant, la touche de mise en marche servant d'interrupteur de déclenchement soit enfoncée. Si le levier de sélection de vitesse est dans la position P (= stationnement), le blocage d'extraction est supprimé, afin que la clé 13 puisse être extraite du dispositif de réception de clé 11. Simultanément, l'interrupteur de courant 32 est refermé, de sorte que l'alimentation en courant du verrouillage de direction est mise en circuit, afin que la direction puisse être verrouillée. L'électro- aimant 27 n'est mis sous tension et donc la direction n'est verrouillée que lorsque la vitesse du véhicule est par exemple inférieure à 3 km/h. On suppose dans ce cas que le conducteur souhaite arrêter le véhicule. Si, en tout état de cause, la vitesse de déplacement est encore supérieure à la valeur de seuil de 3 km/h et si la porte de conducteur est déjà ouverte, un avertissement de défaillance est produit. L'ouverture des portes peut être constatée au moyen d'un interrupteur de contact de porte qui est de toute façon présent. Une fois que la direction a été verrouillée du fait de l'introduction de la broche 26 dans la colonne de direction 29 et que la clé 13 a été extraite, l'arrêt de clé 21 est de nouveau activé, de sorte que ce n'est pas sans autre démarche que la clé 13 peut être introduite dans le dispositif de réception de clé 11 de la serrure. Si, à la place d'une clé 13 pouvant être introduite, on utilise une carte à puce sur laquelle est prévue une unité émettrice et réceptrice (transpondeur), on utilise en tant qu'arrêt de clé 21 un interrupteur de touche d'allumage séparé (correspond à la touche de mise en marche). Aussi longtemps que les portes ne sont pas déverrouillées et ouvertes, l'interrupteur de touche d'allumage, bien que pouvant être actionné, ne peut en tout état de cause déclencher aucune autre fonction. Ce n'est que lorsque les portes sont déverrouillées d'une manière habilitée et sont ouvertes que, grâce à un actionnement de l'interrupteur de touche d'allumage, le dialogue bidirectionnel (dialogue interrogation-réponse) entre la clé 13 et la serrure 10 peut être exécuté, de l'énergie étant envoyée à la clé 13 et celle-ci renvoyant son signal codé. Le procédé conforme à l'invention englobe la mise en oeuvre d'un blocage de conduite et d'un verrouillage de direction électronique. Le verrouillage de direction est dans chaque cas inactif aussi longtemps que l'allumage du véhicule est en circuit. Ainsi, la direction ne peut pas être bloquée par inadvertance pendant l'utilisation du véhicule. Ce procédé permet également d'empêcher que la clé 13 ne puisse être introduite dans le dispositif de réception de clé 11 si l'alimentation en courant du véhicule n'est pas suffisante. Dans ce cas, l'arrêt de clé 21 n'est pas activé. La clé 13 ne peut pas non plus être extraite pendant la conduite. Les capteurs de position 17, 22 peuvent être actionnés mécaniquement ou peuvent également fonctionner sans contact (capteurs inductifs, capteurs Hall, capteurs à ultrasons, capteurs photoélectriques, capteurs électromagnétiques, capteurs à couplage de charge). La forme de réalisation effective de chaque capteur de position importe peu pour l'invention. En revanche, il est essentiel que l'état respectif ou la position d'un objet soit constaté et que, sur cette base, un signal de commutation analysable soit produit. Le signal codé est transmis sans contact (par la voie optique, par radio ou par la voie acoustique). C'est ainsi par exemple qu'il peut n'être prévu qu'une bobine il côté clé et une bobine côté serrure qui servent alors de bobine d'énergie 31 et de récepteur 24. Dans un premier sens, un signal d'énergie, éventuellement crypté, est envoyé et, dans le sens opposé, le signal codé est renvoyé (cela peut également être appelé dialogue interrogation-réponse dans lequel la réponse n'est envoyée qu'en cas de réception de l'interrogation). La clé 13 peut également comporter un émetteur infrarouge et une bobine servant de récepteur d'énergie. La dénomination "blocage de conduite" désigne tous les dispositifs situés dans le véhicule automobile et qui peuvent empêcher une utilisation du véhicule. Ces dispositifs ne sont rendus libres que lorsqu'au préalable, une authentification a eu lieu avec succès. C'est ainsi par exemple que, dans un blocage de conduite, peuvent être inclus le dispositif de commande de moteur, une valve d'arrêt pour l'alimentation en carburant, un interrupteur de mise en circuit de la batterie, un dispositif de commande de boîte de vitesses, un interrupteur de mise en service du circuit d'allumage, un dispositif de commande de frein, la direction, etc.. Les signaux qui sont transmis lors du dialogue interrogation-réponse, tels que le signal d'énergie et le signal codé, sont des signaux qui contiennent chacun une information cryptée, codée en binaire (données d'habilitation). Plus l'information est longue, plus elle est protégée vis-à-vis d'un décryptage non autorisé. Grâce au cryptage, le signal codé change à chaque nouvelle opération de cryptage. Le signal codé peut être précédé ou suivi de plusieurs bits qui sont éventuellement nécessaires pour une transmission sûre des données. L'information codée contenue dans le signal codé est comparée aux données de référence. S'il y a coïncidence, un signal codé de libération ou de commande est produit. REVENDICATIONS 1. Procédé permettant de faire démarrer un véhicule automobile, caractérisée en ce qu'il comprend les opérations suivantes consistant: - à actionner manuellement un interrupteur de déclenchement (17), de sorte que des données d'habilitation codées sont transmises sans contact entre une clé (13) et une serrure de mise en marche d'allumage (10), - à activer un verrouillage de direction (26, 27) dans le cas o les données d'habilitation coincident avec des données de référence, de sorte que la direction du véhicule automobile est libérée par la voie électromécanique, - à libérer un blocage de conduite dans le cas o les données d'habilitation coïncident avec les données de référence et - à commuter le verrouillage de direction (26, 27) de façon qu'il soit hors tension, aussi longtemps que le moteur à combustion interne reste en marche. 2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend l'opération consistant à introduire la clé (13) dans un dispositif de réception de clé (11) dans lequel un capteur de position, jouant le rôle d'interrupteur de déclenchement, constate la présence de la clé (13) introduite. 3. Procédé suivant la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend l'opération consistant à activer un blocage d'extraction (18, 21), afin que la clé (13) ne puisse pas être extraite aussi longtemps que le moteur à combustion interne est en marche. 4. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comprend l'opération consistant à activer un arrêt de clé (21) qui autorise l'introduction de la clé (13) dès que toutes les tensions de réseau de bord sont appliquées correctement. 5. Procédé suivant la revendication 4, caractérisé en ce que l'arrêt de clé (21) est libéré lorsque des portes sont déverrouillées et/ou ouvertes d'une manière habilitée. 6. Dispositif de mise en marche d'allumage, qui fonctionne au moyen d'un procédé conforme à la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend - un interrupteur de déclenchement (17) qui est commuté au moyen d'une opération manuelle, de sorte que des données d'habilitation codées sont transmises sans contact d'une clé électronique portable (13) au dispositif de mise en marche d'allumage (10), - un verrouillage de direction (26, 27) qui déverrouille la direction du véhicule automobile par la voie électromécanique lorsque les données d'habilitation sont reconnues comme étant habilitées, - un blocage de conduite qui est libéré, afin que le moteur à combustion interne puisse être mis en marche, dans le cas o les données d'habilitation coincident avec les données de référence et - un interrupteur de courant (32) qui coupe l'alimentation en courant du verrouillage de direction (26, 27) aussi longtemps que l'allumage est en circuit, de sorte que la direction est libérée pendant ce temps. 7. Dispositif de mise en marche d'allumage suivant la revendication 6, caractérisé en ce que la clé (13) comporte un panneton qui est introduit dans un trou de clé (12). 8. Dispositif de mise en marche d'allumage suivant la revendication 6, caractérisé en ce que la clé (13) est réalisée sous forme d'une carte à puce comportant une unité émettrice et réceptrice. 9. Dispositif de mise en marche d'allumage suivant la revendication 7, caractérisé en ce que l'interrupteur de déclenchement (17) est disposé dans le dispositif de réception de clé (11) et est activé lorsque la clé (13) est introduite. 10. Dispositif de mise en marche d'allumage suivant la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comprend un blocage d'extraction électromécanique (18, 21) qui empêche que la clé (13) introduite puisse être extraite aussi longtemps que l'allumage est en circuit.