Brevet FR2793932A1 — publié le 20001124

Dispositif de télécommande des serrures de portières d'un véhicule automobile. La présente invention concerne un dispositif portable de télécommande des serrures des portières d'un véhicule automobile. Un tel dispositif, qui se présente par exemple sous la forme d'un badge, constitue une clé électronique qui permet à son porteur, par appui sur un bouton, de commander, par un circuit émetteur radio et à travers le calculateur de bord du véhicule, un actionneur de verrouillage et de déverrouillage des portières. Plus précisément, l'invention concerne un dispositif de télécommande automatique des serrures qui comporte aussi un circuit récepteur radio d'activation de l'émetteur. Lorsque le porteur du dispositif de télécommande manoeuvre la poignée d'une des portières pour entrer dans le véhicule, le calculateur de bord le détecte et émet par radio un message d'interrogation du dispositif reçu par le récepteur du badge. L'émetteur est alors commandé par le récepteur associé et émet un message de télécommande par lequel le calculateur de bord l'identifie et déverrouille les portières. Ce mode de fonctionnement est dit à entrée passive, puisque le calculateur de bord et le récepteur du badge se substituent au bouton d'actionnement pour commander l'émetteur. Comme le dispositif doit pouvoir répondre à tout instant à une interrogation du calculateur de bord, le circuit récepteur est alimenté en permanence pour être constamment en écoute. De ce fait, une pile qui assurerait une autonomie de 5 ans pour le circuit émetteur, rarement activé, ne présente qu'une autonomie d'un an pour l'alimentation des deux circuits, émetteur et récepteur. Chaque fois que la pile est épuisée, le dispositif est en panne totale, donc sans même la possibilité d'une télécommande manuelle. Bref, la solution du récepteur d'entrée passive entraîne trop fréquemment une mise hors-service, que l'utilisateur ne peut accepter. La présente invention vise à éviter une panne totale, faute d'alimentation, d'un tel dispositif de télécommande. A cet effet, l'invention concerne un dispositif de télécommande des serrures de portières d'un véhicule automobile, comportant un récepteur d'interrogation d'un calculateur de bord de véhicule, un émetteur de reconnaissance du porteur du dispositif, une unité de gestion du récepteur et de l'émetteur et des moyens d'alimentation électrique de l'unité de gestion, du récepteur et de l'émetteur, caractérisé par le fait que les moyens d'alimentation comportent une source d'alimentation électrique pour le récepteur, une source d'alimentation électrique pour l'émetteur, l'unité de gestion étant alimentée par l'une des deux sources, et le récepteur est agencé pour passer d'un état de veille à un état de réveil sous la commande de l'unité de gestion. Ainsi, l'émetteur étant alimenté séparément du récepteur, l'autonomie de l'émetteur est préservée et le dispositif peut encore émettre des télécommandes lorsque la source d'alimentation du récepteur est épuisée. En outre, comme le récepteur passe en état de veille, sa consommation moyenne est réduite et sa source offre donc une bonne autonomie, ce qui permet au dispositif de fonctionner longtemps en mode d'entrée passive. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description suivante d'une forme de réalisation préférée du dispositif de télécommande de l'invention, en référence à la figure unique annexée, qui en est une représentation par blocs fonctionnels. Le dispositif représenté, de télécommande de serrures de portières de véhicule automobile, comporte deux sources de stockage d'énergie électrique, ici deux piles 1, 2 de 0,3 AI et 3 volts, pour alimenter un circuit émetteur sans fil 3 et un circuit récepteur sans fil 4, ici radio. Les circuits radio 3 et 4 sont destinés à communiquer avec un émetteur- récepteur homologue relié à un calculateur de bord du véhicule, qui commande des actionneurs de verrouillage et déverrouillage des portières du véhicule. Le dispositif est ici porté par une carte à puce formant badge qui, une fois le porteur de badge entré dans le véhicule, est reçu par un lecteur d'antivol contrôlant les circuits d'allumage de la voiture à travers le calculateur de bord. Le dispositif comporte un transporteur 5 qui vient dans le champ d'un transpondeur du lecteur pour lui transmettre, de façon confidentielle, des données d'identification du badge. Entre les bornes positives des piles 1 et 2 et deux bornes d'alimentation des circuits radio 3 et 4 se trouvent des interrupteurs série ou commutateurs 13, 14, 23, 24 de distribution d'alimentation à commandes séparées qui permettent d'alimenter indépendamment l'un de l'autre les circuits radio 3 et 4 depuis l'une quelconque des piles 1 et 2 et de couper, au besoin, leur alimentation. La masse est commune à tous les éléments représentés. Bien qu'ils soient représentés sous forme de relais, dans un but didactique, les interrupteurs 13, 14, 23, 24 sont en fait ici des circuits intégrés. Les interrupteurs 13 et 14 permettent d'alimenter respectivement, depuis la pile 1, le circuit émetteur 3 et le circuit récepteur 4. Les interrupteurs 23, 24 ont la même fonction, mais à partir de la pile 2. Les interrupteurs 13, 14, 23, 24, à commandes toutes séparées, forment donc une matrice de brassage permettant d'alimenter tout circuit radio 3, 4 depuis toute pile 1, 2 et permettant, comme indiqué ci-dessus, de couper au besoin l'alimentation de l'un quelconque des circuits radio 3, 4. Un microprocesseur 20 à technologie faible consommation, telle que CMOS, gère les divers circuits et commande en particulier les interrupteurs 13, 14, 23 et 24. Il comporte une base de temps 30 et est relié, par deux entrées de mesure, aux piles 1, 2 à travers deux interrupteurs respectifs 21, 22 qu'il commande, chacun disposé en série avec un atténuateur fixe abaisseur de tension 33, 34. Les cathodes de deux diodes 25, 26 sont reliées pour alimenter le microprocesseur 20 depuis les piles respectives 1, 2. Le microprocesseur 20 comporte un circuit temporisateur de mise en veille et de réveil 31 avançant au rythme de la base de temps 30, pour cycliquement faire passer le circuit récepteur 4 de l'un à l'autre des deux états de veille et de réveil. Le circuit de veille et de réveil 11 commande de même, dans cet exemple, d'autres circuits 32 du microprocesseur 20, tels qu'un bloc de calcul (ALU). Le microprocesseur 20 commande deux diodes électroluminescentes 27, 28 d'indication ou signalisation de l'état de charge des piles respectives 1, 2. Un bouton 29 est relié au microprocesseur 20 pour commander manuellement le circuit émetteur 3. Un bus de données 40 relie le microprocesseur 20 aux circuits de transmission de données 3, 4, 5. Le fonctionnement du dispositif va maintenant être expliqué plus en détails, tout d'abord en ce qui concerne ses fonctions générales et ensuite en ce qui concerne la gestion de son alimentation. Le dispositif de télécommande permet à son porteur de commander le déverrouillage des portières de son véhicule et le verrouillage de celles-ci, lorsqu'il s'approche du véhicule et lorsqu'il en sort et s'éloigne. Hormis le fait qu'il se déplace, le porteur a un rôle passif en ce sens qu'il peut commander le changement d'état des serrures des portières sans action sur le bouton 29. Le calculateur de bord surveille ici l'état des poignées des portières pour détecter une tentative d'ouverture de l'une de celle-ci. Si une poignée est actionnée, le calculateur de bord transmet par radio un message d'interrogation au microprocesseur 20 à travers le circuit récepteur 4 et le bus 40. Le microprocesseur 20 y répond en activant le circuit émetteur 3 et en lui transmettant un message prédéterminé d'identification. Le calculateur de bord identifie alors le dispositif par comparaison des données d'identité du message reçu à des données identiques en mémoire et, en cas de concordance, commande l'activation des actionneurs pour déverrouiller les serrures des portières. Ces données d'identité, ou d'authentification, sont donc des télécommandes. Une émission cyclique et systématique du message d'interrogation du dispositif par le calculateur de bord, pour déverrouiller ou même ouvrir les portières, aurait pu être prévue mais la consommation sur la batterie du véhicule aurait alors été plus élevée. D'une façon plus générale, le dispositif de télécommande pourrait commander ainsi le calculateur de bord pour qu'il commande lui-même des organes de la voiture autres que les serrures. En pareil cas, les circuits radio 3, 4 pourraient se substituer au transpondeur 5 pour par exemple transmettre, de préférence de façon codée et variable, une clé logique de déverrouillage d'un circuit antivol commandant l'allumage du véhicule. Lorsque le porteur du dispositif sort du véhicule et s'en éloigne de quelques mètres, le calculateur de bord, qui avait continué à interroger cycliquement le dispositif, perd le contact radio avec celui-ci et commande alors automatiquement le verrouillage des serrures de portières. La gestion de l'alimentation du dispositif est la suivante. Cette gestion vise, d'une part, à limiter la consommation moyenne des divers circuits et, d'autre part, à limiter les effets de la décharge de l'une quelconque des piles 1, 2. En ce qui concerne la consommation moyenne, celle-ci est essentiellement due à l'activité des circuits radio 3, 4. Le circuit émetteur 3 émet lorsque le circuit récepteur 4 a reçu un message d'interrogation et l'a transmis au microprocesseur 20. Le bouton 29 permet d'agir de même, à distance du véhicule, si on le désire, et a en outre un rôle de secours, pour permettre au porteur du dispositif de se substituer au récepteur 4 si celui-ci est hors service, faute d'alimentation. En effet, comme expliqué plus loin, la fonction de base du dispositif est d'émettre des télécommandes à destination du calculateur de bord et c'est donc elle qui doit être sauvegardée par priorité si le niveau d'énergie des piles 1, 2 ne permet plus d'alimenter à la fois le circuit émetteur 3 et le circuit récepteur 4. Le circuit récepteur 4 doit être capable de recevoir à tout moment un message d'interrogation, mais un état actif permanent entraînerait une consommation bien plus élevée que celle du circuit émetteur 3, qui n'est qu'épisodiquement activé. Pour diminuer la consommation moyenne du circuit récepteur 4, celui-ci est cycliquement activé et désactivé par le microprocesseur 20. Dans cet exemple, le cycle a une période de 100 millisecondes et comporte une durée d'activation de 1 ms. Le message d'interrogation émis par le calculateur de bord a une durée moitié, de 0,5 ms. De ce fait, le message d'interrogation étant répété sans interruption, le dispositif le détecte et y répond avec un retard maximal de 100 ms. Le courant instantané, en fonctionnement, du circuit récepteur 4 étant de 1 mA, le courant moyen est ainsi réduit à 10 gA, ce qui, avec les fuites, correspond sensiblement à une autonomie de 2 ans pour une pile 1, 2. Le microprocesseur 20 est réveillé au même rythme que ci-dessus par la base de temps 30, à travers le circuit 3 1, et il commande alors l'activation ou réveil du circuit récepteur 4 pendant 1 ms puis sa désactivation, par action sur les interrupteurs 14 et 24, en pratique sur uniquement l'un d'entre eux, l'autre restant ouvert pour éviter un court-circuit entre les piles 1, 2. En d'autres termes, les interrupteurs 14, 24 d'alimentation du circuit récepteur 4 équivalent à un commutateur à trois positions reliant la borne d'alimentation du circuit récepteur 4 à l'une ou l'autre des piles 1, 2 ou coupant toute alimentation. Il en est de même pour les interrupteurs 13, 23 associés au circuit émetteur 3. En variante, le circuit émetteur 3 et le circuit récepteur 4 pourraient être chacun activés et désactivés par deux liaisons spécifiques du microprocesseur 20, commandant un interrupteur électronique d'alimentation interne au circuit radio 3, 4 par une entrée d'inhibition. La gestion des circuits consommateurs de courant ayant ainsi été exposée, la gestion de l'utilisation de l'énergie électrique stockée dans les piles 1, 2 va maintenant être expliquée. Le microprocesseur 20 mesure cycliquement, par exemple toutes les heures, le niveau de tension des piles 1, 2 qu'il surveille. Il est lui-même alimenté avec redondance statique à travers les diodes 25, 26 pour pouvoir fonctionner même en situation dégradée, c'est-à-dire avec une seule pile 1, 2. Les atténuateurs 33, 34 servent à ramener les niveaux de tension pile surveillés à un niveau exploitable, donc inférieur à la tension d'alimentation du microprocesseur 20. Chacun des deux niveaux de tension pile est comparé, après numérisation dans le microprocesseur 20, à un niveau de seuil bas en mémoire et, si ce seuil bas est franchi à la baisse, la diode 27 ou 28, associée à la pile 1 ou 2 dont le niveau a franchi le seuil bas, d'alarme, est allumée pour avertir le porteur et l'inciter à remplacer la pile correspondante. Pour limiter la décharge des piles 1, 2 par les diodes électroluminescentes 27, 28, le microprocesseur 20 ne commande leur allumage à feu fixe que lorsque le transpondeur 5 signale qu'il est en liaison avec le transpondeur fixe. Le transpondeur 5 récupère alors l'énergie électromagnétique qu'il reçoit du transpondeur fixe et la redresse pour fournir une alimentation parallèle d'appoint alimentant les diodes 27, 28 et le circuit émetteur 3. En fonctionnement normal, non dégradé, les deux piles 1, 2 ayant un niveau de tension ou d'énergie supérieur au seuil d'alarme, la fourniture d'énergie aux circuits radio 3, 4 peut être gérée de deux manières, exclusives l'une de l'autre mais qui peuvent s'enchaîner. On peut ainsi alimenter séparément les circuits radio 3, 4, chacun depuis l'une quelconque des piles 1, 2, ceci par ouverture et fermeture des interrupteurs 13, 14; 23, 24 appropriés. Il y a ainsi une source 1, 2 pour l'émetteur 3 et une source 2, 1 pour le récepteur 4. On peut cependant aussi alimenter en parallèle, depuis une même pile 1, 2, quelconque, les deux circuits radio 3, 4, au moins temporairement, lorsqu'une des piles 1, 2 est déchargée. Les circuits radio 3, 4 étant alimentés séparément, chacun depuis l'une des deux piles 1, 2, par exemple les interrupteurs 13, 24 fermés et les interrupteurs 14, 23 ouverts, le passage d'une des tensions pile en-dessous du seuil de décharge entraîne une commande d'ouverture de l'interrupteur fermé de la pile 1, 2 considérée, comme 24. La décharge de la pile 2 du récepteur 4 est donc sans effet sur l'émetteur 3. Ainsi, chaque circuit radio 3, 4 a une pile 1, 2 qui est destinée à son alimentation, mais les piles 1, 2 fonctionnent ici avec entre'aide temporaire, le microprocesseur 20 surveillant le niveau d'énergie d'au moins une des piles 1, 2 et commandant l'alimentation de l'ensemble du dispositif par l'autre pile 2, 1. Ainsi, dans cet exemple, le microprocesseur 20 commande alors la fermeture temporaire de l'interrupteur (14) de l'autre pile (1) qui était ouvert, relatif au circuit radio (4) dont la pile (2) est déchargée. Lorsque la pile 1, par exemple, sert d'alimentation commune, son niveau est surveillé par le microprocesseur 20 et, si la tension de la pile 1 atteint un seuil bas de décharge partielle, ou de sécurité, celui-ci commande la commutation des paires d'interrupteurs 13, 14 et 23, 24, en ouvrant les interrupteurs 13, 14 et fermant les interrupteurs 23, 24, si la pile 2 a été remplacée, ou il réaffecte une pile 1, 2 à l'émetteur 3 et une pile 2, 1 au récepteur 4. Si la pile 2 n'a pas été remplacée, seul l'interrupteur 14 commute, en s'ouvrant pour interrompre toute distribution d'alimentation au récepteur 4 et ainsi réserver à l'émetteur 3 l'énergie électrique restante. Cette ouverture de l'interrupteur 14 de la liaison d'alimentation du récepteur 4 peut être commandée par la surveillance du niveau d'énergie restante dans la pile 1, comme expliqué, et/ou par temporisation, de durée fixe ou bien variable et alors fonction du niveau d'énergie mesuré c'est-à-dire croissant avec ce niveau, comme expliqué ci-après. Si la pile 2 n'est pas remplacée au bout d'un délai déterminé, une semaine par exemple, le bloc de calcul 32 du microprocesseur 20, qui poursuit cycliquement les mesures de tension de celle-ci, mesure, grâce la base de temps 30, la durée de cet état de fonctionnement à une seule pile (1) et, fonctionnant alors en circuit de temporisation, émet une commande de déconnexion de l'alimentation du circuit récepteur 4 (ouverture de l'interrupteur 24), afin de ménager la pile 1 restant fonctionnelle, en réduisant son courant moyen de décharge. Comme indiqué ci-dessus, le microprocesseur 20 est ici agencé pour régler le bloc de calcul 32 de temporisation en fonction du niveau d'énergie mesuré. L'état dégradé du dispositif, sans pile de secours, apparaît alors fonctionnellement, alors que précédemment il était signalé (27, 28) mais fonctionnellement masqué puisque le circuit récepteur 4 était resté opérationnel. Le bouton 29 remplace alors le circuit récepteur 4, mis hors service, pour commander le circuit émetteur 3. Le bloc de calcul 32 du microprocesseur 20 détermine avec précision le niveau d'énergie dans les piles 1, 2, par mesure de leur tension (atténuée) lorsqu'elles débitent un courant, connu, dans les circuits radio 3, 4 ou encore dans une résistance de test temporairement reliée à cet effet. Une table du microprocesseur 20 fournit alors l'autonomie restante (énergie ou durée) en fonction de la tension pile mesurée et la déconnexion (14, 24) de l'alimentation du circuit récepteur 4 intervient lorsque le microprocesseur 20 détermine que le seuil bas, de sécurité, d'énergie restante a été franchi. L'énergie restante sert à alimenter exclusivement, avec une durée d'autonomie garantie, le circuit émetteur 3 et le microprocesseur 20. REVENDICATIONS I.- Dispositif de télécommande des serrures de portières d'un véhicule automobile, comportant un récepteur (4) d'interrogation d'un calculateur de bord de véhicule, un émetteur (3) de reconnaissance du porteur du dispositif, une unité (20) de gestion du récepteur (4) et de l'émetteur (3) et des moyens (1, 2, 13, 14, 23, 24) d'alimentation électrique de l'unité de gestion (20), du récepteur (4) et de 1 1 émetteur (3), caractérisé par le fait que les moyens d'alimentation comportent une source (2) d'alimentation électrique pour le récepteur (4), une source (1) d'alimentation électrique pour l'émetteur (3), l'unité de gestion (20) étant alimentée par l'une des deux sources (1, 2), et le récepteur (4) est agencé pour passer d'un état de veille à un état de réveil sous la commande de l'unité de gestion (20). 2.- Dispositif selon la revendication 1, dans lequel l'unité de gestion (20) comporte un circuit temporisateur (30, 31) de commande de passage du récepteur (4) de l'un à l'autre des états de veille et de réveil. 3.- Dispositif selon la revendication 2, dans lequel l'unité de gestion (20) comporte des circuits de traitement de données (32) agencés pour passer de l'un à l'autre d'un état de veille et d'un état de réveil sous la commande du circuit temporisateur (30, 31). 4.- Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel l'unité de gestion (20) est agencée pour surveiller le niveau d'énergie d'au moins une des sources (2, 1) et pour commander l'alimentation de l'ensemble du dispositif (3, 4, 20) par l'autre source (1, 2). 5.- Dispositif selon la revendication 4, dans lequel l'unité de gestion (20) comporte des circuits de temporisation (30, 32) pour commander, après temporisation, l'ouverture d'une liaison (14) d'alimentation du récepteur (4). 6.- Dispositif selon la revendication 5, dans lequel l'unité de gestion (20) est agencée pour régler les circuits de temporisation (30, 32) en fonction du niveau d'énergie mesuré. 7.- Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, dans lequel il est prévu des moyens (27, 28) indicateurs de l'état de charge des sources (1, 2).