Brevet FR3007877A1 — publié le 20150102

La présente invention se rapporte à un procédé de sécurisation d'un système d'accès et/ou de démarrage main libre pour des véhicules automobiles. L'invention concerne les véhicules équipés d'un système de détection de clé électronique pour le déverrouillage ou le verrouillage des ouvrants ainsi que d'une autorisation de démarrage du moteur du véhicule. Le système transmet des informations entre un émetteur/ récepteur localisé dans le véhicule et la clé électronique portée par l'utilisateur du véhicule. Les véhicules sont pourvus d'équipements électroniques complexes destinés à apporter au conducteur un confort d'utilisation et de la sécurité. Le déverrouillage du véhicule et son démarrage sont ainsi facilités par ces équipements électroniques. La transmission est effectuée par des signaux hertziens, dans le domaine des basses fréquences, par exemple 125 kHz, pour leur émission à partir du véhicule vers la clé électronique, et dans un domaine de radiofréquences autorisé, par exemple à 433 MHz ou 315 MHz, pour leur émission à partir de la clé électronique vers le véhicule. L'évolution actuelle de déverrouillage de portière et de démarrage du véhicule dite « main libre » permet de laisser la clé électronique dans la poche ou le sac du conducteur tout en réalisant ces actions. Ces systèmes sont dénommés par exemple système PASE, initiales de « accès passif et de démarrage moteur » (« Passive Access and Start Engine » en terminologie anglaise) ou PKES, initiales de « système d'accès et de démarrage passifs sans clé » (« Passive Keyless Entry and Start » en terminologie anglaise). Ces systèmes main libre sont particulièrement avantageux car le conducteur n'a plus à fouiller dans sa poche ou son sac pour trouver la clé du véhicule. Cependant, ces systèmes de déverrouillage de portière et de démarrage du véhicule sans clé physique présentent un problème de sécurité : l'utilisation de communications hertziennes à la place de l'utilisation de clé physique ouvre la possibilité d'intercepter les signaux circulant par voie hertzienne entre le véhicule et la clé électronique, même après que l'utilisateur ait verrouillé son véhicule. De manière plus précise, le protocole habituel d'un système d'accès et de démarrage main libre comprend les étapes suivantes : - après la détection d'une demande de déverrouillage - par l'approche d'une main, un appui sur une poignée de portière ou sur un bouton de clé ou équivalent -, un appel est lancé par l'émetteur du véhicule, situé dans l'habitacle et/ou dans les poignées de portière, pour authentifier la clé électronique ; ces messages sont envoyés en basse fréquence (dite LF) et sont de courte portée, de 1,5 à 2 m environ ; - si la clé électronique du véhicule est dans le périmètre de cette portée, elle émet sa réponse cryptée dans la bande radiofréquence (par exemple 433 MHz ou 315 MHz) avec une portée entre 30 et 120 m environ ; - si le signal reçu par le véhicule est validé, les portières se déverrouillent sans contact physique ; - lorsque l'utilisateur du véhicule s'est installé à l'intérieur et souhaite le démarrer, l'unité centrale doit détecter certains signes appropriés, par exemple un appui sur le bouton de démarrage, puis un autre échange d'information est engagé avec la clé électronique et celle-ci doit être à nouveau authentifiée. Si ces tests sont réussis, le véhicule démarre. Une présentation de ce protocole est illustrée par le logigramme de la figure 1. Après l'étape 1 de départ, appelée Start l'unité centrale est en attente d'une demande de déverrouillage pouvant être effectuée comme indiquée ci-dessus. Si l'unité centrale reçoit une demande de déverrouillage (étape 3 de test), le véhicule envoie (étape 7) une demande d'identification numérique cryptée dont chaque trame commence par un en-tête d'éveil appelée WUP (initiales de « Wake UP ») à l'attention de la clé électronique du véhicule. Si la clé électronique ne répond pas selon le protocole convenu au test 8, le procédé s'oriente à nouveau vers l'étape 1 Start. Si la clé électronique répond correctement, le véhicule (étape 9) se déverrouille pour autoriser l'accès à l'utilisateur. Lorsqu'une demande de démarrage est ensuite reçue par l'unité centrale, cette demande est suivie (étape 11) d'une nouvelle demande d'authentification codée et cryptée adressée par l'unité centrale à la clé électronique qui doit répondre correctement (test 13) pour que soit autorisé le démarrage (étape 15). Cependant ces communications peuvent être aisément interceptées, et les signaux vers le véhicule interceptés par un équipement électronique tiers sont alors réémis vers le véhicule. Ces équipements électroniques tiers sont équipés de circuits électriques résonants qui perturbent la transmission et induisent des retards dans la réception par la 30 clé électronique des informations émises par le véhicule. L'invention vise à protéger la communication entre la clé électronique et le véhicule, afin d'empêcher toute interception. Pour ce faire, l'invention met en évidence en cas de perturbation causée par cette interception - une montée étalée dans le temps de l'amplitude du signal reçu par la clé électronique, à partir de mesures d'amplitude dudit 35 signal. Plus précisément, la présente invention a pour objet un procédé de sécurisation d'un système d'accès et/ou de démarrage main libre d'un véhicule automobile équipé d'au moins un ouvrant, ce procédé comportant : - une étape d'émission d'une demande d'identification par au moins une antenne embarquée à bord du véhicule et de réception de la demande d'identification par une clé électronique ; - une étape d'émission d'un signal par la clé électronique en réponse à la demande d'identification ; - une étape de déverrouillage d'au moins un des ouvrants (portières et abattant de coffre) du véhicule ; et/ou - une étape d'autorisation de démarrage du véhicule. De plus, ce procédé comporte, avant l'étape de déverrouillage et/ou d'autorisation de démarrage, des étapes de sécurisation, comprenant une émission d'au moins un signal de test de type périodique, en particulier sinusoïdal, et d'amplitude sensiblement constante par l'antenne embarquée à destination de la clé électronique, au moins deux mesures d'amplitude effectuées sur des durées prédéfinies correspondant à des nombres différents de périodes et commençant en début de réception du signal reçu par la clé électronique, une comparaison entre les mesures effectuées pour en déduire un facteur de sécurité et, lorsque ce facteur de sécurité est sensiblement différent d'une valeur préétablie, un déclenchement d'alerte relatif aux conditions d'accès au véhicule. Le terme « sécurisation » se rapporte à la vérification de la présence ou à l'absence d'une interception des signaux réalisée par un équipement électronique tiers. Selon des particularités avantageuses, le procédé selon l'invention prévoit que : - la première mesure d'amplitude est effectuée sur un nombre de périodes permettant d'atteindre une valeur constante de l'amplitude du signal en absence d'interception et la deuxième mesure sur un nombre de périodes sensiblement supérieur ; - un seul signal de test est émis et deux mesures d'amplitude du signal reçu par la clé électronique sont successivement effectuées ; - deux signaux de test sont émis successivement et une mesure d'amplitude est effectuée sur chaque signal reçu correspondant ; - chaque mesure d'amplitude se rapporte à la détermination de l'amplitude du signal à la fin du nombre de périodes sur lequel est effectuée la mesure ; - chaque mesure d'amplitude se rapporte à l'amplitude moyenne du signal déterminée sur le nombre de périodes sur lequel est effectuée la mesure ; - le nombre de périodes sur lequel porte la deuxième mesure est au moins deux fois plus élevée que le nombre de périodes sur lequel porte la première mesure ; - le facteur de sécurité se rapporte au rapport entre la première et la deuxième mesure, et l'alerte est déclenchée lorsque ce rapport est inférieur à un ratio sensiblement égal à 0,9. D'autres données, caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description non limitée qui suit, en référence aux figures annexées qui représentent, respectivement : la figure 1, un logigramme du protocole d'un système d'accès et de démarrage main libre de l'état de la technique (déjà commenté) ; les figures 2a à 2c, des représentations des sinusoïdes d'un exemple de signal de test émis par le véhicule (figure 2a) et reçu par la clé, en absence (figure 2b) et en présence d'interception (figure 2c) ; et la figure 3, un exemple de logigramme de sécurisation d'un système d'accès et de démarrage main libre selon l'invention. Les figures 2a à 2c présentent les signaux de test selon invention à leur émission (figure 2a), à leur réception en l'absence d'interception (figure 2b) ou en présence d'interception (figure 2c). La figure 2a illustre en détail les sinusoïdes de deux signaux de test 21 et 22 selon l'invention, émis à la fréquence basse de 125 kHz par une antenne de système d'accès main libre d'un véhicule. Ils sont séparés par une durée de repos AT, égale à une milliseconde dans cet exemple. Les sinusoïdes des signaux de test 21 et 22 ont respectivement 4 et 8 périodes d'amplitude A constante. Les figures 2b et 2c présentent les signaux reçus 25 à 29 par la clé électronique, respectivement en l'absence (fig. 2b) et en présence (fig. 2c) d'une interception causée par un équipement extérieur. Les signaux 25 et 26 (figure 2b) sont les signaux reçus par la clé électronique respectivement du signal de test émis 21 et du signal de test émis 22. Ils sont reçus sans interception. Dans cet exemple, la clé électronique contient une unité de mesure qui permet de calculer les amplitudes à la fin de durées prédéfinies correspondant à des nombres de périodes choisies. La durée prédéfinie T1 des 4 premières périodes du premier signal reçu 25 dure 32 microsecondes, et permet à ce signal 25 d'atteindre son amplitude maximale en début de phase de plateau. La durée prédéfinie T2 des 8 premières périodes du deuxième signal de test reçu 26, qui dure 64 microsecondes, permet d'atteindre la phase de plateau et d'y rester sur 4 périodes, soit la moitié de sa durée. En début de réception de chaque signal de test, à partir des instants t1 et t2, l'amplitude des signaux reçus 25 et 26 augmente pour atteindre des valeurs de plateau V1 et V2, identiques dans l'exemple (V1 = V2), aux incertitudes de mesure près. La tolérance autorisée est de 20 % dans cet exemple. Ainsi, lorsque V1 est au moins égal à 0,8 x V2, le procédé conclut à une absence d'interception. En référence à la figure 2c, les signaux 28 et 29 sont reçus par la clé respectivement du signal de test émis 21 et du signal de test émis 22, dans le cas d'une interception. La clé électronique effectue dans ce cas les mesures d'amplitude V'1 et V'2, à la fin de chacune des durées prédéfinies T1 et T2, avec dans ce cas, V'1 sensiblement plus petit que t V'2, ici V'1 = 0,6 x V'2. Du fait de l'interception, la durée prédéfinie T1 du premier signal 28 est dans 15 ce cas insuffisante pour permettre à l'amplitude du signal 28 d'atteindre son maximum V1 car la montée vers le plateau est étalée dans le temps, alors que c'était possible dans le cas d'absence d'interception (cf. le signal 25 reçu de la figure 2b). Par comparaison, la durée prédéfinie T2 du deuxième signal 29 est suffisante pour que ce signal arrive à un niveau V'2 sensiblement proche ou égal à son maximum 20 d'intensité V2. Dans ce cas, la condition « V1 au moins égal à 0,8 x V2 » n'est plus respectée, ce qui permet à la clé électronique de détecter la présence d'une interception. La clé électronique communique cette détection à l'unité centrale qui déclenche alors des alertes d'alarme et/ou des actions préventives pour bloquer le déverrouillage ou le démarrage comme détaillé en référence à la figure 3. 25 Le logigramme de la figure 3 montre un exemple de réalisation du procédé de sécurisation selon invention. A l'étape 33 de départ « Start », l'unité centrale est en attente de la détection d'une demande de déverrouillage, par exemple par l'appui sur un bouton de clé. Si une demande de déverrouillage est détectée (étape 34 de test), le véhicule émet (étape 35) des demandes d'identification codées dont chaque trame 30 commence par un en-tête appelé WUP à l'attention de la clé électronique du véhicule. La clé électronique répond (étape 36 de réponse). Si à l'étape de réponse 36 la clé électronique ne répond pas ou répond de manière non conforme, le procédé est réinitialisé avec retour à l'étape 33. Avant de procéder au déverrouillage des ouvrants (portières et abattant de 35 coffre) à l'étape 49, des étapes de sécurisation sont avantageusement mises en oeuvre. Le premier test de sécurisation dit « test 1 » (étape 37) est l'émission d'un premier signal test 21 (figure 2a), suivi de la mesure (étape 39) de l'amplitude V1 du signal correspondant 25 (figure 2b) ou 28 (figure 2c) une fois reçu après l'écoulement de la durée T1. Le procédé se poursuit par un test dit « test 2 » (étape 41) qui consiste à émettre un deuxième signal test 22 (figure 2a), suivi de la mesure (étape 43) de l'amplitude V2 du signal correspondant 26 (figure 2b) ou 29 (figure 2c) une fois reçu après l'écoulement de la durée T2. Ensuite les valeurs de V1 et V2 sont comparées (étape 45) en établissant leur rapport V1/V2 et en soumettant ce rapport à un test (étape 47). En variante, le premier et le deuxième signal test forment un seul signal dont l'amplitude est mesurée en réception à compter du même instant et après les écoulements de durées T1 et T2. Le test 47 consiste à comparer le rapport de mesures V1/V2 en tant que facteur de sécurité à un ratio k. Si le rapport V1/V2 est inférieur au ratio k, dans l'exemple k = 0,80 (le ratio k peut être affecté d'une autre valeur inférieure à 1), l'unité centrale en est informée par la clé électronique et déclenche des alertes et des actions préventives (étape d'alerte 54), pouvant être une alerte sonore (vibrations) et visuelle sur la clé électronique elle-même ou sur le véhicule, ou un blocage du déverrouillage des portières du véhicule. Alternativement, l'unité centrale est informée de toutes les mesures de ratio V1 / V2, et analyse elle-même ce ratio. Si, dans le test 47, le rapport V1/ V2 est supérieur à 0,80, le procédé conclut à une absence d'interception et procède au déroulement normal de déverrouillage des 20 ouvrants (étape 49). Lors d'une demande consécutive de démarrage reconnue par l'unité centrale, par exemple par un appui sur le bouton de démarrage, l'unité centrale effectue l'ensemble des tests de sécurisation (étape 51) de manière similaire aux tests effectués pour la sécurisation du déverrouillage (37, 39, 41, 43, 45 ; 51). Au test de l'étape 53, le rapport 25 V1/ V'2 des tensions mesurées doit être supérieur à un ratio k' (k' = 0,8 dans l'exemple, le ratio k' pouvant être affecté d'une valeur égale ou différente de celle de k, tout en restant inférieure à 1) pour que soit autorisé le démarrage sans clé physique (étape d'autorisation de démarrage 55). Si au test de l'étape 53 le ratio est inférieur à k', le procédé déclenche au moins une action préventive (étape 57 d'alerte), par exemple : blocage du démarrage 30 sans intervention de la clé physique L'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation décrits et représentés. Par exemple, pour la mesure des signaux, ces signaux peuvent être mesurés à leur fin d'émission, ou avant. Par ailleurs, des caractéristiques autres que l'amplitude de ces signaux peuvent être mesurées, comme par exemple la différence de 35 potentiel du courant reçu par rapport au potentiel de la clé. Il est aussi possible d'appliquer des tests selon l'invention à différentes étapes de l'échange d'information entre le véhicule et la clé électronique, comme par exemple à l'étape de demande cryptée envoyée à la clé électronique avant l'étape d'autorisation d'accès ou avant l'étape d'autorisation de démarrage. REVENDICATIONS1. Procédé de sécurisation d'un système d'accès et/ou de démarrage main libre d'un véhicule automobile équipé d'au moins un ouvrant, comportant une étape d'émission d'une demande d'identification (35) par au moins une antenne embarquée à bord du véhicule et de réception de la demande d'identification par une clé électronique, une étape de réponse (36) à la demande d'identification par une émission de signal par la clé électronique, une étape de déverrouillage (49) des ouvrants du véhicule, et/ou une étape d'autorisation de démarrage (55) du véhicule, caractérisé en ce que, avant l'étape de déverrouillage (49) ou d'autorisation de démarrage (55), ce procédé comporte de plus des étapes de sécurisation (37, 39, 41, 43, 45 ; 51), comprenant une émission d'au moins un signal de test (21, 22) de type périodique et d'amplitude sensiblement constante par l'antenne embarquée à destination de la clé électronique, au moins deux mesures d'amplitude (V1, V2) effectuées sur des durées prédéfinies (T1, T2) correspondant à des nombres différents de périodes et commençant en début (t1, t2 ; t'1, t'2) de réception du signal reçu (25, 26 ; 28, 29) par la clé électronique, une comparaison entre les mesures effectuées pour en déduire un facteur de sécurité (V1/V2, V'1/V'2) et, lorsque ce facteur de sécurité est sensiblement différent (47, 53) d'une valeur préétablie (k, k'), un déclenchement d'alerte (54, 57) relatif aux conditions d'accès au véhicule et/ou de son démarrage. 2. Procédé de sécurisation d'un système d'accès et/ou de démarrage main libre selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la première mesure (V1, V'1) est effectuée sur un nombre de périodes permettant d'atteindre une valeur constante de l'amplitude du signal en absence d'interception et la deuxième mesure (V2, V'2) sur un nombre de périodes sensiblement supérieur. 3. Procédé de sécurisation d'un système d'accès et/ou de démarrage main libre 25 selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que un seul signal de test est émis et deux mesures d'amplitude du signal reçu par la clé électronique sont successivement effectuées. 4. Procédé de sécurisation d'un système d'accès et/ou de démarrage main libre selon l'une quelconque des revendications 1 à 2, caractérisé en ce que deux signaux de 30 test (21, 22) sont émis successivement et une mesure d'amplitude (V1, V2 ; V'1, V'2) est effectuée sur chaque signal reçu correspondant (25, 26, 28, 29). 5. Procédé de sécurisation d'un système d'accès et/ou de démarrage main libre selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque mesure d'amplitude se rapporte à la détermination de l'amplitude du signal (V1, V2 ; 35 V'1, V'2) à la fin du nombre de périodes (T1, T2) sur lequel est effectuée la mesure. 6. Procédé de sécurisation d'un système d'accès et/ou de démarrage main libre selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que chaque mesure d'amplitude se rapporte à l'amplitude moyenne du signal déterminée sur le nombre de périodes (T1, T2) sur lequel est effectuée la mesure. 7. Procédé de sécurisation d'un système d'accès et/ou de démarrage main libre selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le nombre de périodes (T2) sur lequel porte la deuxième mesure est au moins deux fois plus élevée que le nombre de périodes (T1) sur lequel porte la première mesure. 8. Procédé de sécurisation d'un système d'accès et/ou de démarrage main libre selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le facteur de sécurité se rapporte au rapport entre la première et la deuxième mesures (V1, V2 ; V'1, V'2), et l'alerte est déclenchée lorsque ce rapport est inférieur à un ratio sensiblement égal à 0,9.