Brevet FR2836880A1 — publié le 20030912

L'invention concerne un dispositif de sécurité à l'égard d'un accès non autorisé à un objet ou à l'égard d'une utilisation non autorisée d'un objet et un procédé de mise en oeuvre du dispositif de sécurité, notamment pour un véhicule automobile, comportant une unité émettrice et réceptrice côté objet et plusieurs générateurs de signaux codés portables qui peuvent communiquer d'une manière bidirectionnelle avec unité émettrice et réceptrice. Par la demande de brevet allemand publiée avant examen DE 199 26 748 A 1, on connaît un dispositif de sécurité qui comprend un poste émetteur et récepteur qui émet un signal d'interrogation à des intervalles réguliers ou irréguliers en réaction à un phénomène déclenchant. Après la réception du signal d'interrogation, plusieurs générateurs de signaux codés produisent simultanément un signal de réponse et renvoient celui-ci au poste émetteur et récepteur. Tous les générateurs de signaux codés émettent le signal de réponse à une fréquence porteuse et un débit de données identiques. Chaque générateur de signaux codés comprend un générateur à fréquence porteuse auxiliaire propre. La composante à basse fréquence de celui-ci est modulée à l'aide d'une information codée du générateur de signaux codés et le signal de sortie du premier modulateur est modulé au moyen d'un second modulateur avec la porteuse haute fréquence. Ces deux modulations donnent le signal à transmettre. Le poste récepteur reçoit tous les signaux de réponse simultanément et peut répartir ceux-ci sur différents canaux au moyen de filtres appropriés et identifier ainsi les signaux de réponse des générateurs de signaux codés respectifs. L'invention a pour but de fournir un dispositif de sécurité et un procédé de protection à l'égard d'un accès non autorisé à un objet ou à l'égard d'une utilisation non autorisée d'un objet qui permettent une identification d'un générateur de signaux codés individuel ou un accès à un générateur individuel et dont des données émises provenant de tous les signaux de réponse émis sont associées à un générateur de signaux codés, sans que cela puisse entraîner une perturbation ou une influence nuisible sur le générateur. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif de sécurité à l'égard d'un accès non autorisé à un objet ou à l'égard d'une utilisation non autorisée d'un objet, comprenant au moins une unité émettrice et réceptrice côté objet et plusieurs générateurs de signaux codés portables, caractérisé en ce que les générateurs de signaux codés, qui reçoivent un signal d'interrogation envoyé par l'unité émettrice et réceptrice, produisent par suite un signal de réponse et envoient le signal de réponse à l'unité émettrice et réceptrice et en ce que l'unité émettrice et réceptrice reçoit le signal de réponse et le dispositif de sécurité comporte une unité de transformation qui transforme le signal de réponse reçu du domaine de temps dans un domaine d'image, du fait qu'un signal de sortie préfixé est associé d'une manière mathématiquement univoque à un signal d'entrée. Dans le même but, l'invention a également pour objet un procédé de mise en oeuvre d'un dispositif de sécurité tel que défini ci-dessus, caractérisé en ce que le signal de réponse reçu est transformé dans le domaine d'image. Ainsi, le dispositif comprend une unité émettrice et réceptrice côté objet et plusieurs générateurs de signaux codés portables. Chaque générateur de signaux codés qui a reçu un signal d'interrogation émis provenant de l'unité émettrice et réceptrice produit un signal de réponse et renvoie celui-ci à l'unité émettrice et réceptrice. L'unité émettrice et réceptrice reçoit les réponses des générateurs de signaux codés qui arrivent d'une manière sensiblement simultanée. Le signal d'entrée reçu dans le domaine de temps est associé d'une manière mathématiquement univoque à un signal de sortie dans un domaine d'image au moyen d'une équation de transformation. Tout signal de réponse d'un générateur de signaux codés qui, dans le domaine d'image, peut être associé d'une manière univoque à un générateur de signaux codés comporte une caractéristique de discrimination associée d'une manière univoque au générateur de signaux codés en référence à l'unité émettrice et réceptrice. Les signaux de réponse des générateurs de signaux codés comportent en outre des données d'authentification et données de commande. Les signaux de réponse transformés sont, dans le domaine d'image, comparés aux caractéristiques de discrimination rangées en mémoire des différents générateurs de signaux codés et les générateurs sont identifiés sur la base de cette comparaison. Grâce au fait que tous les générateurs de signaux codés répondent simultanément et que les signaux de réponse reçus sont transformés rapidement, le temps de réaction du dispositif de sécurité et du procédé se trouve raccourci. Une évaluation des signaux de réponse transformés se trouvant dans le domaine d'image permet une estimation au moins qualitative de l'éloignement des générateurs de signaux codés vis-à-vis du véhicule, ce qui signifie qu'il est possible d'établir un ordre de classement des générateurs en fonction du critère de l'éloignement vis-à-vis de l'unité émettrice et réceptrice côté objet. Ainsi, l'unité émettrice et réceptrice peut par exemple traiter d'abord les données de commande du générateur de signaux codés se trouvant le plus près d'elle. Le dispositif de sécurité peut de préférence présenter la particularité selon laquelle il comprend une unité de comparaison qui compare à une valeur de seuil préfixée, pour une fréquence préfixée, les amplitudes des signaux de réponse se trouvant dans le domaine d'image. Le procédé conforme à l'invention peut aussi présenter une ou plusieurs des particularités suivantes : - une transformation de Fourier est utilisée pour transformer les signaux de réponse, - une transformation de Fourier discrète est utilisée pour transformer les signaux de réponse, - une transformation de Fourier rapide est utilisée pour transformer les signaux de réponse, - la présence d'un générateur de signaux codés est établie sur la base du fait que le signal transformé atteint et/ou dépasse, pour une fréquence préfixée, une valeur de seuil préfixée, - les amplitudes sont utilisées, dans le domaine d'image, pour déterminer une distance ou un ordre de classement des générateurs de signaux codés portables en fonction de l'éloignement de l'unité émettrice et réceptrice côté objet. Plusieurs exemples de réalisation sont exposés ci-après en détail en regard des dessins schématiques. On voit : à la figure 1, un schéma-blocs d'un dispositif de sécurité conforme à l'invention, à la figure 2, un schéma-blocs d'une partie d'un générateur de signaux codés et, à la figure 3, un graphe de déroulement d'un procédé conforme à l'invention servant à la mise en oeuvre du dispositif de sécurité. Le dispositif de sécurité représentée à la figure 1 comprend une unité émettrice et réceptrice montée dans ou sur un objet 1. L'unité émettrice et réceptrice comporte au moins un émetteur 2 et au mois un récepteur 3. L'émetteur 2 et le récepteur 3 travail dans la gamme basse fréquence, par exemple à une fréquence de 125 kHz et/ou dans la gamme haute fréquence, par exemple à une fréquence de 433 MHz. L'émetteur 2 et le récepteur 3 peuvent être réunis pour former un groupe structurel unique. Par ailleurs, le dispositif comprend plusieurs générateurs de signaux codés 4,5, 6 qui peuvent par exemple être intégrés dans une poignée de clef ou dans une carte à puce (ce qu'il est également convenu d'appeler une carte intelligente). Les générateurs de signaux codés 4 à 6 sont pourvus d'un récepteur 16 et/ou d'un émetteur 15 (voir figure 2) qui fonctionnent également dans la gamme basse fréquence et/ou haute fréquence. A des intervalles réguliers ou irréguliers dans le temps ou en réponse à un signal de déclenchement, un dispositif de commande 8 commandant l'unité émettrice et réceptrice côté objet fait émettre à l'émetteur 2 un signal d'interrogation par exemple à basse fréquence (télégramme de recherche). Le signal de déclenchement peut par exemple être déclenché par l'actionnement d'une touche 7 située extérieurement sur l'objet 1 ou par la réception d'un signal émis au moyen de l'actionnement d'une touche de l'un des générateurs de signaux codés 4 à 6. Si le générateur de signaux codés 4,5 et/ou 6 reçoit ce signal d'interrogation par l'intermédiaire de son récepteur 16 et de l'antenne 18 associée à celui-ci, une unité de commande 19 du générateur de signaux codés 4,5 ou 6 provoque alors la production d'un signal de réponse et l'envoi du signal de réponse dans une gamme de fréquences préfixée. Dans l'exemple de réalisation représenté, le signal reçu est séparé de son signal de porteuse haute fréquence dans un démodulateur 20. Le signal de réponse contient une information codée qui est produite par un générateur de code 11 (voir figure 2) et qui contient des données d'authentification et des données de commande, et une caractéristique associée d'une manière univoque au générateur de signaux codés, par exemple un signal qui présente une fréquence préfixée d'un générateur de fréquence de porteuse auxiliaire 10. Un premier modulateur 12 (voir figure 2) module l'information codée au moyen de la fréquence de la porteuse auxiliaire. Cette fréquence de porteuse auxiliaire est associée d'une manière univoque à chaque générateur de signaux codés 4 à 6 du dispositif de sécurité. Le signal de sortie du premier modulateur 12 est envoyé à un second modulateur 14 (voir figure 2) dans lequel il est modulé au moyen de la fréquence de porteuse principale 13. Le signal présent à la sortie du second modulateur 14 constitue le signal de réponse d'un générateur de signaux codés et est émis au moyen de l'émetteur 15 et de l'antenne 17 (voir figure 2) de celui-ci. Les signaux de réponse émis par les générateurs de signaux codés 4 à 6 sont reçus par le récepteur 3 sur un canal de réception qui, au moyen de ses composants, est accordé sur la gamme de fréquences du signal de réponse. Le dispositif de commande 8 ou un circuit d'analyse séparé transforme les signaux de réponse reçus du domaine de temps dans un domaine d'image et analyse dans le domaine d'image le signal d'image transformé. Une équation de transformation définit l'association d'un signal d'entrée se trouvant dans le domaine de temps à un signal d'image se trouvant dans le domaine d'image. Une transformation souvent utilisée dans la technique des communications est par exemple la transformation de Fourier. Le facteur d'amplitude S (f) est calculé au moyen de l'équation de transformation de Fourier avec t-temps f-fréquence, ce qui signifie que le signal s (t) dans le domaine de temps est transformé en un signal S (f) dans le domaine d'image, ici le domaine de fréquence. Le facteur d'amplitude S (f) a la dimension"amplitude fois temps"ou, ce qui a la même signification,"amplitude divisée par fréquence". C'est pourquoi la transformée de Fourier d'un signal est également appelée spectre de densité d'amplitude. Dans le traitement de signal numérique, pour représenter un signal du domaine de temps dans le domaine de fréquences, on utilise par exemple la "transformation de Fourier discrète" (TFD) dans une fenêtre n = O... M. La TFD associe à un signal d'entrée discret dans le temps un spectre discret de fréquence. Pour le calcul de la TFD, on dispose d'algorithmes très efficaces, par exemple sous forme de la "transformation de Fourier rapide" (TFR) (voir par exemple à cet effet Oppenheim, A. V., Schafer ; A. W. (1989) : Traitement de signaux discrets (Prentice Hall, Englewood Cliffs, NJ)). Lors de l'analyse du signal de sortie de la transformation, le spectre de densité d'amplitude des signaux de réponse, l'amplitude est chaque fois comparée à une valeur de seuil préfixée pour la fréquence de la porteuse auxiliaire du générateur de signaux codés 4 à 6 chaque fois considéré. Si cette valeur de seuil est dépassée, le générateur de signaux codés 4,5 ou 6 a alors répondu par la fréquence correspondante du générateur de fréquence de porteuse auxiliaire 10. Une fois que la présence d'un générateur de signaux codés 4 à 6 a été établie, il est vérifié, à l'aide des données d'authentification, si le générateur de signaux codés 4 à 6 est habilité à exécuter la fonction de commande contenue dans les données de commande. Si le générateur de signaux codés 4 à 6 est habilité à demander la fonction, l'action voulue est alors exécutée par le dispositif de commande 8. Par exemple, un accès à l'objet 1 peut ici être rendu possible. La figure 2 représente un schéma-blocs d'une partie d'un générateur de signaux codés 4 à 6 portable. Cette partie peut dans cette mesure être identique pour tous les générateurs de signaux codés 4 à 6 affectés au dispositif de sécurité. Un générateur de fréquence de porteuse auxiliaire 10 produit un signal de fréquence de porteuse auxiliaire ayant une fréquence de par exemple 100 kHz. Un premier modulateur 12 module le signal de fréquence de porteuse auxiliaire au moyen du signal codé produit par le générateur de signaux codés 11. Le signal de sortie du premier modulateur 12 est appliqué du côté entrée à un second modulateur 14 qui module ce signal au moyen de la fréquence de porteuse principale de par exemple ici 433 MHz qui est produite par un générateur de signal de fréquence de porteuse principale 13. Le signal de sortie du second modulateur 14 est rayonné au moyen d'un émetteur 15 et d'une antenne 17 à destination du récepteur 3 de l'unité émettrice et réceptrice côté objet. Etant donné qu'il existe plusieurs générateurs de signaux codés 4 à 6, il est associé à chaque générateur de signaux codés 4 à 6 affecté au dispositif de sécurité une fréquence de porteuse auxiliaire propre, par exemple à la distance de 100 kHz. Le premier générateur de signaux codés 4 a alors par exemple une fréquence de porteuse auxiliaire de 100 kHz, le deuxième générateur de signaux codés 5 une fréquence de porteuse auxiliaire de 200 kHz et le troisième générateur de signaux codés 6 une fréquence de porteuse auxiliaire de 300 kHz, etc.. Les débits de données émis et les fréquences de porteuse principale sont identiques pour tous les générateurs de signaux codés 4 à 6. Des générateurs qui se prêtent notamment en tant que générateurs de signaux codés 4 à 6 sont des générateurs de signaux codés comportant un réflecteur actif ou passif (procédé de rétrodiffusion) tel que par exemple décrit dans la demande de brevet allemand publiée avant examen DE 199 57 557 A 1. La figure 3 représente un graphe de déroulement d'un procédé conforme à l'invention. Les signaux de réponse produits et émis par les générateurs de signaux codés 4 à 6 à la suite d'un signal de requête sont reçus par l'unité émettrice et réceptrice (pas 401). Le signal complet reçu est transformé du domaine de temps dans le domaine de fréquence par une unité de transformation du dispositif de commande 8 ou une unité d'analyse séparée, ce qui signifie qu'a été exécutée une formation d'image univoque réversible du signal complet dans le domaine de fréquence (pas 402). Dans une gamme de fréquence comprise entre les fréquences fdébut et ffin, il est alors vérifié, suivant des pas de fréquences Af préfixés (ici Af = 100 kHz) si l'amplitude de puissance du signal reçu P (f) dépasse un seuil de puissance Pseud (f) préfixé (pas 403-407). Si le seuil de puissance Pseu !) (f) est dépassé, c'est le générateur de signaux codés 4,5 ou 6 affecté à cette fréquence de porteuse auxiliaire qui a répondu au signal de requête et le signal de réponse de ce générateur de signaux codés 4 à 6 est analysé (pas 405). Le récepteur 3 ou le dispositif de commande 8 sont conçus d'une manière telle que, pour des données d'authentification correctes, la fonction de commande contenue dans les données de commande est déclenchée, par exemple une serrure de l'objet 1 est déverrouillée. Des données d'authentification correctes se présentent alors lorsque les données d'authentification des générateurs de signaux codés 4 à 6 coïncident avec les données rangées en mémoire dans l'objet 1 ou attendues par l'objet 1 et que le générateur de signaux codés 4 à 6 comporte l'habilitation correspondante à déclencher la fonction demandée dans les données de commande. Ainsi, du fait des fréquences de porteuse auxiliaire différentes des signaux de réponse des différents générateurs de signaux codés 4 à 6, les informations codées des différents signaux de réponse des générateurs de signaux codés 4 à 6 sont extraites de tous les signaux de réponse reçus, décodées et associées aux différents générateurs de signaux codés 4 à 6. La figure 4 représente un spectre de fréquence des signaux de réponse transformés tels qu'analysés par l'unité émettrice et réceptrice. Dans l'exemple ici représenté, il n'est pas tenu compte des composantes de bande de base 41 du spectre de fréquence. Pour les fréquences de porteuse auxiliaire des générateurs de signaux codés, il est procédé à une comparaison de l'amplitude S (f) à la valeur de seuil S, préfixée. Dans l'exemple ici représenté, les trois générateurs de signaux codés 4 à 6 affectés au dispositif de sécurité ont tous trois répondu. L'amplitude de S, (f) dépasse la valeur de seuil S, préfixée pour les fréquences 100,200 et 300 kHz. Egalement, sur la base des amplitudes de S (f) dans le domaine de fréquence, une détermination de l'éloignement des différents générateurs de signaux codés 4 à 6 vis-à-vis du véhicule et donc l'établissement d'une liste de rang d'éloignement sont possibles. C'est ainsi par exemple que c'est le générateur de signaux codés 4,5 ou 6 comportant la plus grande amplitude S (f) qui peut être préféré. Dans l'exemple ici représenté avec 85 (200 kHz) > Se (300 kHz) > S4 (100 kHz), on obtiendrait la succession suivante : le générateur de signaux codés 5, qui émet à une fréquence de porteuse auxiliaire de fH = 200 kHz, se trouve au plus près de l'objet 1, suivi du générateur de signaux codés 6 (fH = 300 kHz. Le générateur de signaux codés 4 (fH = 100 kHz) est le plus éloigné de l'objet 1. La forme de l'équation de transformation importe peu pour l'objet de l'invention, mais il est par contre important que les différents générateurs de signaux codés 4 à 6 du dispositif de sécurité puissent être distingués à l'aide de caractéristiques dans le domaine d'image. REVENDICATIONS 1. Dispositif de sécurité à l'égard d'un accès non autorisé à un objet (1) ou à l'égard d'une utilisation non autorisée d'un objet (1), comprenant au moins une unité émettrice et réceptrice côté objet et plusieurs générateurs de signaux codés (4,5 et 6) portables, caractérisé en ce que les générateurs de signaux codés (4,5 et 6), qui reçoivent un signal d'interrogation envoyé par l'unité émettrice et réceptrice, produisent par suite un signal de réponse et envoient le signal de réponse à l'unité émettrice et réceptrice et en ce que l'unité émettrice et réceptrice reçoit le signal de réponse et le dispositif de sécurité comporte une unité de transformation qui transforme le signal de réponse reçu du domaine de temps dans un domaine d'image, du fait qu'un signal de sortie préfixé est associé d'une manière mathématiquement univoque à un signal d'entrée. 2. Dispositif de sécurité suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend une unité de comparaison qui compare à une valeur de seuil préfixée, pour une fréquence préfixée, les amplitudes des signaux de réponse se trouvant dans le domaine d'image. 3. Procédé de mise en oeuvre d'un dispositif de sécurité suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le signal de réponse reçu est transformé dans le domaine d'image. 4. Procédé suivant la revendication 3, caractérisé en ce qu'une transformation de Fourier est utilisée pour transformer les signaux de réponse. 5. Procédé suivant la revendication 3, caractérisé en ce qu'une transformation de Fourier discrète est utilisée pour transformer les signaux de réponse. 6. Procédé suivant la revendication 3, caractérisé en ce qu'une transformation de Fourier rapide est utilisée pour transformer les signaux de réponse : 7. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 3 à 6, caractérisé en ce que la présence d'un générateur de signaux codés (4 à 6) est établie sur la base du fait que le signal transformé (S (f)) atteint et/ou dépasse, pour une fréquence (f) préfixée, une valeur de seuil préfixée. 8. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 3 à 6, caractérisé en ce que les amplitudes (S (f)) sont utilisées, dans le domaine d'image, pour déterminer une distance ou un ordre de classement des générateurs de signaux codés (4 à 6) portables en fonction de l'éloignement de l'unité émettrice et réceptrice côté objet.