[0001] La présente invention concerne un procédé de commande à distance d'un organe d'un
véhicule automobile, notamment un organe de condamnation de l'accès audit véhicule
et/ou un organe de démarrage, et aussi un système de commande pour la mise en oeuvre
de ce procédé. Un tel système de commande est par exemple utilisé pour permettre l'accès
dit mains libres à un véhicule, et/ou le démarrage dit mains libres dudit véhicule
; « mains libres » signifiant qu'il n'est pas nécessaire d'utiliser une clé pour ces
opérations.
[0002] Comme visible à la figure 1, un tel système comporte généralement un dispositif d'identification
I destiné à être porté par un utilisateur U et apte à établir un dialogue bidirectionnel
à distance et sans fil avec une unité centrale de commande 1 embarquée sur le véhicule
V, pour authentifier l'utilisateur et commander des moyens de condamnation/décondamnation
des serrures des ouvrants lorsque l'utilisateur a été reconnu authentique. L'initialisation
du protocole de communication peut être activée en actionnant la poignée extérieure
de porte, pour l'accès mains libres, ou en appuyant sur un bouton de démarrage, dans
le mode démarrage mains libres. En variante, cette initialisation peut être déclenchée
en actionnant un bouton de commande du dispositif d'identification I.
[0003] Un système couramment proposé consiste à utiliser des ondes porteuses à basse fréquence,
de l'ordre de 125 kHz pour la communication depuis le véhicule vers le dispositif
d'identification I, et des ondes porteuses à ultra haute fréquence, par exemple de
l'ordre de 434 ou 868 MHz, pour la zone Europe, et de 315 ou 902 MHz pour la zone
USA, pour la communication depuis le dispositif d'identification I vers le véhicule
V. Le dispositif d'identification I doit comporter une pile pour alimenter ses circuits
électroniques propres. Pour minimiser la consommation électrique, on peut prévoir,
à titre d'exemple, que le dispositif d'identification soit en sommeil pendant 9 ms
et en éveil 1 ms, pendant des périodes de 10 ms.
[0004] Comme visible à la figure 1, le dialogue bidirectionnel comprend une première communication
d'un premier signal S
1 émis par un premier émetteur 2 de l'unité centrale 1 vers un premier récepteur 3
dudit dispositif d'identification I et une seconde communication d'un second signal
S
2 émis par un second émetteur 4 dudit dispositif d'identification I vers un second
récepteur 5 de l'unité centrale 1. Ici, le terme de signal est employé pour désigner
une séquence, continue ou interrompue, de données.
[0005] La puissance des émetteurs 2 et 4 et l'efficacité des récepteurs 3 et 5 est telle
que les première et seconde communications ne peuvent s'opérer que lorsque le dispositif
d'identification I est à une distance inférieure ou égale à une distance de communication
prédéterminée d
c du véhicule V, généralement de l'ordre de quelques mètres, pour éviter, d'une part,
les interférences avec d'autres sources de signaux de l'environnement, et, d'autre
part, pour éviter le fonctionnement du système à une distance telle que l'utilisateur
U est trop éloigné du véhicule V pour être conscient des opérations effectuées par
ledit système.
[0006] A des fins d'authentification de l'utilisateur, ledit premier signal S
1 comporte des données caractéristiques dudit véhicule pour être reconnues par ledit
dispositif d'identification et/ou le second signal S
2 comporte des données caractéristiques dudit dispositif d'identification pour être
reconnues par ledit véhicule. Le dialogue bidirectionnel entre le véhicule et le dispositif
d'identification peut être crypté, afin d'éviter tout fonctionnement intempestif du
système et pour le sécuriser vis à vis des malfaiteurs.
[0007] Toutefois, malgré l'éventuel cryptage, il existe une façon de pirater le système
sans connaître lesdites données caractéristiques. Ce procédé de piratage est représenté
sur la figure 2. Selon ce procédé, on suppose que l'utilisateur U qui porte le dispositif
d'identification I est situé à une distance d
ℓ du véhicule V supérieure à la distance de communication autorisée d
c, par exemple de 10 à 100 m de distance du véhicule. Dans ce cas, un pirate équipé
d'un premier boîtier-relais 6 peut s'approcher du véhicule V à une distance d
c' suffisante pour communiquer avec celui-ci, par exemple à une distance de l'ordre
de 1 à 5 m. Ce pirate actionne le début de la communication, par exemple en tirant
sur la poignée extérieure de portière. Ceci déclenche l'émission dudit premier signal
S
1 par le véhicule V vers le boîtier-relais 6. Ce signal S
1 envoyé par le véhicule est reçu par le boîtier-relais 6, qui comprend un récepteur
8 à 125 kHz. Ce récepteur 8 est relié à un émetteur 9 à haute fréquence, de l'ordre
de plusieurs MHz. L'émetteur 9 émet, comme représenté par la flèche 10, vers un deuxième
boîtier-relais 11, qui est porté par un autre pirate qui suit l'utilisateur U à une
distance d
u de l'ordre de quelques mètres. L'échange d'informations entre les deux boîtiers-relais
6 et 11 s'effectuant à très haute fréquence, il est possible d'effectuer cette communication
à une distance d
p très grande, de l'ordre de plusieurs dizaines ou centaines de mètres par exemple.
[0008] Le deuxième boîtier-relais 11 comporte un récepteur 12 à la même fréquence que l'émetteur
9 du premier boîtier-relais 6. Le signal 10 ainsi reçu est retransmis à la fréquence
de 125 kHz par un émetteur 13 afin d'envoyer un signal 14 vers le dispositif d'identification
I qui soit conforme au signal S
1 émis par le véhicule. Le signal 14 étant la répétition du signal authentique S
1 du véhicule, le dispositif d'identification I va le reconnaître et émettre à son
tour son signal de réponse S
2, ledit signal de réponse S
2 étant envoyé à haute fréquence, par exemple à 434 MHz et reçu par un récepteur 15
du deuxième boîtier-relais 11, qui va convertir le signal à 434 MHz en un signal à
une fréquence différente, par exemple à 315 MHz. Le signal converti 17 est alors émis
par un émetteur 16 vers le premier boîtier-relais 6, cette différence de fréquence
étant nécessaire pour que les différents signaux n'interfèrent pas entre eux. Bien
entendu, la fréquence du signal 17 est différente à la fois de la fréquence du signal
10 et du signal S
2. Ce signal 17 est capté par le premier boîtier-relais 6, qui comporte un récepteur
18 de la même fréquence que l'émetteur 16. Le récepteur 18 est relié à un émetteur
19 qui transforme le signal à 315 MHz en un signal S
2' à 434 MHz, conforme au signal S
2 émis par le dispositif d'identification I, qui est envoyé vers le véhicule V.
[0009] Pour détecter un tel piratage et interrompre la communication, une solution pourrait
consister à utiliser des communications ultra-rapides par hyperfréquences. Cependant,
un tel système ultra-rapide utilisant des hyperfréquence aurait un surcoût important.
Il y a un intérêt économique important à conserver les systèmes existants utilisant
les fréquences de l'ordre de 125 kHz.
[0010] Les risques de piratage par le procédé décrit ci-dessus tiennent au fait qu'il peut
être mis en oeuvre à l'aide de composants électroniques disponibles de manière courante
dans le commerce, dans des équipements vidéo par exemple. Un boîtier-relais conçu
avec de tels composants aurait une bande passante limitée, par exemple inférieure
à 1 MHz. Le temps de traitement nécessaire entre la réception par le récepteur 8 du
boîtier-relais 6 d'une donnée portée par le signal S
1 et l'émission par l'émetteur 9 de cette même donnée dans le signal 10 serait alors
de l'ordre d'une microseconde (µs).
[0011] Ainsi, le signal S
2', reçu par le récepteur 5 dans le cas de la tentative de piratage représentée à la
figure 2, présenterait, par rapport au signal S
2 qui aurait été reçu dans le cas d'une utilisation normale dudit système de commande,
telle que représentée à la figure 1, un retard de transmission Δt de l'ordre de 4
à 5 µs. Le calcul du retard de transmission Δt généré par le procédé de piratage décrit
ci-dessus sera détaillé plus bas. Le retard de transmission Δt est négligeable en
comparaison avec les constantes de temps nécessaires pour la transmission normale
autorisée. A titre d'exemple, la communication totale peut être de l'ordre de 20 à
40 millisecondes (ms), et la durée totale du fonctionnement du système pour déclencher
la décondamnation ou la condamnation des serrures électriques peut être de l'ordre
de 100 ms. En revanche, le retard de transmission Δt est de l'ordre de la moitié de
la période T
BF de l'onde porteuse à basse fréquence à 125 kHz.
[0012] La présente invention a pour but d'éliminer les inconvénients précités et de proposer
un procédé et un système de commande à distance pour véhicule automobile permettant
d'empêcher un piratage du système, notamment par l'intermédiaire de boîtiers-relais,
en prenant en compte le temps de propagation et de traitement du signal entre le véhicule
et le dispositif d'identification. Le système de commande proposé peut être réalisé
à partir des systèmes existants fonctionnant à une fréquence de 125 kHz.
[0013] Pour cela, l'invention fournit un procédé de commande à distance pour commander un
organe d'un véhicule automobile, notamment un moyen de condamnation de l'accès audit
véhicule et/ou un moyen de démarrage dudit véhicule, consistant à établir un dialogue
bidirectionnel par voie hertzienne entre une unité centrale portée par ledit véhicule
et un dispositif portable d'identification destiné à être porté par un utilisateur,
ledit dialogue comportant au moins une première communication, continue ou interrompue,
d'un premier signal émis depuis un premier émetteur de ladite unité centrale vers
un premier récepteur dudit dispositif d'identification et une seconde communication,
continue ou interrompue, d'un second signal émis depuis un second émetteur dudit dispositif
d'identification vers un second récepteur de ladite unité centrale, ledit dialogue
ne pouvant s'établir que si la distance séparant ladite unité centrale dudit dispositif
d'identification est sensiblement inférieure à une distance de communication prédéterminée,
ledit procédé étant caractérisé par le fait qu'il comporte les étapes consistant en
:
(i) le déclenchement de ladite première communication, ledit premier signal étant
porté par une première onde porteuse ;
(ii) le déclenchement de ladite seconde communication, ladite seconde communication
se déroulant au moins partiellement pendant que ladite première communication se poursuit,
ledit second signal comportant un signal d'identification dudit dispositif d'identification
et un signal de phase dit image, représentant la phase de ladite première onde porteuse
reçue par ledit dispositif d'identification,
(iii) l'émission d'un ordre d'activation pour activer ledit organe après réception
dudit signal d'identification par ladite unité centrale ;
ledit procédé comportant également, simultanément avec lesdites première et seconde
communications, une étape de comparaisons successives entre la valeur actuelle de
la phase représentée par ledit signal de phase image reçu par ledit second récepteur,
et la valeur actuelle de la phase d'un signal de référence, conforme à l'onde porteuse
en cours d'émission par ledit premier émetteur retardée d'un retard de référence prédéterminé,
nul ou non nul ; la phase représentée par ledit signal de phase image présentant,
lors de ladite étape de comparaisons, un retard de transmission par rapport à la phase
de ladite onde porteuse en cours d'émission par ledit premier émetteur, ladite émission
d'ordre d'activation étant interdite dès que le résultat desdites comparaisons successives
remplit un critère d'annulation prédéterminé.
[0014] De préférence, la phase de ladite première onde porteuse subit une modulation aléatoire
pendant la durée de son émission.
[0015] Dans ce cas, ladite modulation aléatoire comprend avantageusement l'introduction
de sauts de phase dans ladite première onde porteuse à des instants aléatoires se
succédant à des intervalles irréguliers supérieurs ou égaux à une période de modulation
prédéterminée.
[0016] Avantageusement, ladite période de modulation est sensiblement supérieure à la période
de ladite première onde porteuse ; de préférence de l'ordre de 5 à 10 fois la période
de ladite première onde porteuse.
[0017] De préférence, l'amplitude desdits saut de phase est sensiblement fixe.
[0018] De préférence dans ce cas, le rapport entre ladite amplitude et ladite période de
modulation est nettement inférieur à la fréquence fondamentale de ladite première
onde porteuse, de préférence inférieur à 1/5
e de cette fréquence fondamentale.
[0019] De préférence, la phase représentée par ledit signal de phase image présente, par
rapport à la phase de ladite onde porteuse, des altérations introduites par le dispositif
d'identification en fonction desdits sauts de phase selon un algorithme prédéterminé
connu de ladite unité centrale.
[0020] Selon une autre caractéristique de l'invention, ledit retard de transmission étant
dépendant du temps nécessaire au trajet dudit premier signal entre ladite unité centrale
et ledit dispositif d'identification et du temps nécessaire au trajet dudit second
signal entre ledit dispositif d'identification et ladite unité centrale, ledit retard
de référence est choisi sensiblement égal à un retard normal prédéterminé, ledit retard
normal étant la valeur sensiblement fixe dudit retard de transmission lorsque la distance
séparant ladite unité centrale dudit dispositif d'identification est sensiblement
inférieure à ladite distance de communication prédéterminée.
[0021] Dans un mode de réalisation particulier de l'invention, ledit critère d'annulation
est validé si l'écart entre lesdites deux valeurs de phase comparées dépasse un niveau
maximal prédéterminé.
[0022] Dans un autre mode de réalisation particulier de l'invention, l'écart entre lesdites
deux valeurs de phase comparées comporte la somme d'une composante dite continue,
sensiblement constante sur une durée supérieure à ladite période de modulation, et
d'une composante fluctuante sur la durée de ladite période de modulation, ledit critère
d'annulation étant validé dès que la valeur absolue de ladite composante continue
dépasse un premier seuil prédéterminé.
[0023] De préférence dans ce cas, ledit critère d'annulation est validé dès que l'intégrale
de l'amplitude de ladite composante fluctuante sur une durée d'intégration prédéterminée
dépasse un second seuil prédéterminé.
[0024] La présente invention fournit également un système pour la mise en oeuvre du procédé
décrit ci-dessus, comprenant ladite unité centrale et ledit dispositif portable d'identification,
caractérisé par le fait que ladite unité centrale comporte un premier microcontrôleur
lié audit organe pour lui délivrer ledit ordre d'activation, ledit premier émetteur
radio-fréquence lié audit premier microcontrôleur pour émettre ladite première onde
porteuse et ledit premier signal, ledit second récepteur radio-fréquence pour recevoir
ledit second signal, un module comparateur de phase lié audit second récepteur et
audit premier émetteur pour effecteur lesdites comparaisons successives, un module
de décision lié audit module comparateur de phase pour recevoir le résultat desdites
comparaisons et lié audit premier microcontrôleur pour lui délivrer un signal d'annulation
de ladite émission d'ordre d'activation dès que ledit critère d'annulation est validé
; ledit dispositif d'identification comportant ledit premier récepteur radio-fréquence
pour recevoir ledit premier signal, un second microcontrôleur pour générer ledit signal
d'identification, ledit second émetteur radio-fréquence pour émettre ledit second
signal, ledit second émetteur étant lié audit premier récepteur pour recevoir ledit
signal de phase image et audit second microcontrôleur pour recevoir ledit signal d'identification.
[0025] Avantageusement, ladite unité centrale comporte un générateur de séquence aléatoire
de signaux lié audit premier émetteur pour moduler la phase de ladite première onde
porteuse au cours de son émission.
[0026] De préférence, ledit générateur de séquence aléatoire de signaux est apte à délivrer
de manière périodique audit premier émetteur un signal binaire aléatoire, ledit premier
émetteur étant apte à introduire un saut de phase dans ladite première onde porteuse
à chaque fois que ledit signal binaire reçu prend une valeur prédéterminée.
[0027] Selon une autre caractéristique de l'invention, ledit dispositif d'identification
comporte un démodulateur relié au premier récepteur pour recevoir ladite première
onde porteuse et au second microcontrôleur pour lui délivrer ledit signal binaire
aléatoire démodulé de ladite première onde porteuse ; ledit second microcontrôleur
étant apte à modifier ledit signal de phase image en fonction dudit signal binaire
aléatoire.
[0028] De préférence, ledit module de décision comporte un filtre passe-bas dont l'entrée
est reliée à la sortie dudit module comparateur de phase et dont la sortie est reliée
à un comparateur de signal pour comparer l'écart entre lesdites deux valeurs de phase
comparées audit niveau maximal prédéterminé.
[0029] Selon encore une autre caractéristique de l'invention, ledit module de décision comporte
un filtre passe-haut dont l'entrée est reliée à la sortie dudit module comparateur
de phase pour extraire ladite composante fluctuante dudit résultat des comparaisons
et dont la sortie est reliée à un second comparateur, distinct ou non du comparateur
de signal, pour comparer ladite composante fluctuante audit second seuil prédéterminé.
[0030] Avantageusement, ledit premier émetteur est apte à émettre ledit premier signal par
modulation d'amplitude ou de phase de ladite première onde porteuse.
[0031] L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, détails, caractéristiques et avantages
de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description suivante d'un
mode de réalisation particulier de l'invention, donné uniquement à titre illustratif
et non limitatif, en référence au dessin annexé. Sur ce dessin :
- la figure 1 est un schéma synoptique de fonctionnement d'un procédé de commande à
distance selon l'invention en fonctionnement normal ;
- la figure 2 est un schéma synoptique de fonctionnement d'un procédé de commande à
distance selon l'invention lors d'une tentative de piratage ;
- la figure 3 est un schéma synoptique d'un système pour la mise en oeuvre du procédé
selon l'invention ;
- la figure 4 est un chronogramme représentant schématiquement les signaux comparés
dans le système de la figure 3 lors de l'utilisation normale du système et d'une tentative
de piratage ;
- la figure 5 est un chronogramme représentant schématiquement les signaux comparés
dans le système de la figure 3 lors d'une tentative de piratage après insertion d'un
saut de phase dans la première onde porteuse ;
- la figure 6 est un vue détaillée et agrandie du module de décision du système défini
par le cadre VI de la figure 3 dans un premier mode de réalisation ;
- la figure 7 est un chronogramme représentant un signal de phase reçu par le module
de décision de la figure 6 pour différentes valeurs du retard de transmission entre
les signaux comparés ;
- la figure 8 est un chronogramme représentant le signal de phase reçu par le module
de décision de la figure 6 pour des valeurs particulières du retard de transmission
;
- la figure 9 est un vue détaillée et agrandie du module de décision de la figure 6
dans un second mode de réalisation ;
- la figure 10 est un chronogramme représentant la partie fluctuante du signal de phase
reçu par le module de décision de la figure 9 lors de l'utilisation normale du système
;
- la figure 11 est un chronogramme représentant la même la partie fluctuante de signal
de phase qu'à la figure 10 lors d'une tentative de piratage.
- la figure 12 un schéma synoptique d'une variante d'une partie du système de la figure
3 délimitée par le cadre XII ;
- la figure 13 est un chronogramme représentant le signal de phase reçu par le module
de décision de la figure 6 lorsque le module de remise en forme de la figure 12 est
utilisé .
[0032] Le procédé de commande selon l'invention utilise un dialogue bidirectionnel par voie
hertzienne entre une unité centrale 1 portée par un véhicule V pour commander un de
ses organes O, visible sur la figure 3, et un dispositif portable d'identification
I, destiné à être porté par un utilisateur U dudit véhicule. Le système de commande
pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention comprend l'unité centrale 1 et
le dispositif portable d'identification I, qui vont maintenant être décrits en référence
à la figure 3.
[0033] L'unité centrale 1 comprend un premier microcontrôleur 20 lié audit organe O, pouvant
notamment être un interrupteur de contact ou une serrure de portière, par un réseau
de communication 21. Le microcontrôleur 20 est généralement dans un état de semi-sommeil
ou d'attente d'un réveil. Lorsque l'utilisateur actionne la poignée extérieure de
porte, non représentée, un signal d'activation est envoyé au microcontrôleur 20, comme
indiqué par la flèche 22. En réponse, le microcontrôleur envoie un signal d'alimentation
général, pour alimenter les différents composants électroniques de l'unité centrale
1. Puis, le microcontrôleur 20 engendre le signal S
1 à communiquer au dispositif d'identification I et l'envoie en entrée d'un générateur
à basse fréquence 24 pour moduler en amplitude ou en phase l'onde porteuse à basse
fréquence 27 qu'il génère. Le générateur à basse fréquence 24 a une fréquence fondamentale
f
0 par exemple de l'ordre de 125 kHz. La sortie du générateur à basse fréquence 24 est
reliée à un dispositif amplificateur 25 afin d'amplifier l'onde porteuse 27 portant
le signal S
1. Le premier émetteur 2 comporte ledit générateur à basse fréquence 24 et ledit dispositif
amplificateur 25. La sortie du dispositif amplificateur 25 est reliée à des antennes
26 pour émettre vers le dispositif d'identification I l'onde porteuse 27 portant le
signal S
1. Les antennes 26 comportent plusieurs antennes identiques, par exemple trois ou plus,
situées en différents points du véhicule V pour permettre l'émission de l'onde 27
dans plusieurs directions autour du véhicule V. De préférence, les antennes 26 comportent
une antenne 26g sur la portière du conducteur, une antenne 26d sur la portière avant
du passager, et une antenne 26c sur le coffre du véhicule V. Classiquement, chaque
antenne 26 comporte une capacité reliée en série à une bobine avec un noyau reliée
à la masse.
[0034] L'onde 27 est reçue par des antennes 28 du dispositif d'identification I avec une
atténuation dépendant de la distance de propagation. Les antennes 28 comportent chacune
un bobinage monté en parallèle avec une capacité dont une borne est reliée à la masse,
les bobinages respectifs des trois antennes 28x, 28y et 28z ayant des axes mutuellement
orthogonaux afin que l'onde porteuse 27 puisse être détectée quelle que soit sa polarisation
et quelle que soit l'orientation du dispositif d'identification I. Les trois antennes
28 sont reliées respectivement à trois entrées 3x, 3y et 3z du récepteur à basse fréquence
3. Celle des antennes 28 qui est la mieux orientée est ainsi à même de produire une
amplitude de 2 mV.
[0035] Le dispositif d'identification I comporte un second microcontrôleur 30, le second
émetteur 4 et une batterie (non représentée) pour alimenter ses différents éléments,
le récepteur à basse fréquence 3 étant de préférence à faible consommation. Le récepteur
3 a un première sortie reliée à un module de remise en forme 31 et une deuxième sortie
liée au microcontrôleur 30 pour lui délivrer le premier signal S
1 obtenu par démodulation de l'onde porteuse 27. Le récepteur 3 envoie au module de
remise en forme 31 un signal en créneaux 64 reproduisant, sous une forme écrêtée,
l'onde porteuse 27 telle qu'il la reçoit, sans démodulation, pour que le module de
remise en forme 31 supprime les parasites engendrés au cours de la première communication.
[0036] Dans une variante de réalisation de l'invention qui sera expliquée plus bas, le module
de remise en forme 31 est aussi apte à réduire la fréquence du signal en créneaux
34 à une fraction de la fréquence fondamentale f
0, afin de le rendre apte à être transporté par le second émetteur 4 sur une onde porteuse
35. Le signal en créneaux 34 peut aussi comporter des altérations par rapport aux
transitions de l'onde porteuse à basse fréquence 27, introduites selon un algorithme
prédéterminé.
[0037] Le signal en créneaux 34 en sortie du module de remise en forme 31 reproduit les
transitions de l'onde porteuse à basse fréquence 27 telle qu'émise par l'émetteur
2, éventuellement à une fréquence réduite, éventuellement avec des altérations voulues
et sans perturbations parasites. Un interrupteur à bascule à deux entrées 32 est commandé
par le second microcontrôleur 30 par un ligne 33 pour générer le second signal S
2. L'interrupteur à bascule 32 a une première entrée liée au module de remise en forme
31 pour recevoir le signal 34 et une seconde entrée liée au second microcontrôleur
30 pour recevoir un signal d'identification S
i, généré par le second microcontrôleur 30. Selon la position de ladite bascule, le
second signal S
2 délivré en sortie dudit interrupteur à bascule 32 au second émetteur 4 est composé
alternativement de séquences de données du signal d'identification S
i et de séquences de données reproduisant l'onde porteuse à basse fréquence 27.
[0038] Le second émetteur 4 est à ultra haute fréquence, pour émettre le second signal S
2 par modulation de fréquence d'une onde porteuse 35 de fréquence fondamentale par
exemple de l'ordre de 434 MHz. L'onde porteuse 35 est émise via une antenne 36 du
second émetteur 4 vers une antenne 37 reliée au second récepteur 5 de l'unité centrale
1. Le récepteur à ultra haute fréquence 5 est apte à démoduler l'onde porteuse 35
qu'il reçoit pour transmettre à sa sortie le signal S
2 au premier microcontrôleur 20. Le microcontrôleur 20 est apte à authentifier 1e signal
d'identification S
i contenu dans le signal S
2 qu'il reçoit, et à émettre un ordre d'activation 38 vers l'organe O après que l'authenticité
du signal d'identification Si a été reconnue.
[0039] En variante, le second signal S
2 peut être émis par modulation d'amplitude de l'onde porteuse 35. Dans ce cas, l'interrupteur
à bascule 32 est remplacé par un module de sommation et le signal S
2 est formé par modulation d'amplitude du signal 34 au sein dudit module de sommation
(non représenté). Le signal S
2 comporte alors simultanément, et non plus alternativement, le signal d'identification
S
i et le signal 34 reproduisant les transitions de l'onde porteuse à basse fréquence
27.
[0040] De préférence, le second microcontrôleur 30 est lié à une mémoire permanente 56 où
sont stockées des données d'identification et de chiffrement caractéristiques dudit
dispositif d'identification I, pour utiliser ces données d'identification dans l'authentification
du premier signal S
1 et/ou la génération du signal d'identification S
i. Le premier microcontrôleur 20 est aussi lié à une mémoire permanente 49 où sont
stockées des données d'identification et de chiffrement caractéristiques dudit véhicule
V, afin d'utiliser ces données d'identification dans la génération du premier signal
S
1 et/ou l'authentification du signal d'identification S
i.
[0041] Le procédé de commande à distance selon l'invention permet d'assurer une fonction
anti-piratage, en permettant de détecter le retard de transmission Δt généré par une
tentative de piratage par le procédé décrit précédemment. Pour détecter la présence
du retard de transmission Δt, l'unité centrale 1 comporte un module comparateur de
phase 40 dont les deux entrées sont liées respectivement au générateur à basse fréquence
24 et au second récepteur 5, et dont la sortie est reliée à un module de décision
43 pour lui délivrer un signal de phase Φ. Le module de décision 43 est relié au microcontrôleur
20 pour lui délivrer un signal d'annulation An lorsque le signal de phase Φ satisfait
un critère d'annulation prédéterminé. Le signal de phase Φ est un signal de tension
qui est compris entre une valeur minimale, par exemple égale à -0,75V, prise lorsque
le déphasage mesuré par le module comparateur de phase 40 est sensiblement nul (modulo
2π) et une valeur maximale, par exemple égale à +0,75V, prise lorsque le déphasage
mesuré par le module comparateur de phase 40 est sensiblement π (modulo 2π).
[0042] Le calcul du retard de transmission généré par le procédé de piratage décrit ci-dessus
va être maintenant effectué en référence aux figures 1 et 2. Lors de l'utilisation
normale du système de commande, comme représentée à la figure 1, supposons qu'une
transition donnée de l'onde à basse fréquence 27 porteuse du signal S
1 soit émise à l'instant t
1 par l'émetteur 2. Cette transition est reçue par le récepteur 3 à l'instant t
2, séparé de l'instant t
1 par le temps de propagation de l'onde porteuse à basse fréquence 27 sur la distance
séparant le véhicule V du dispositif portable d'identification I, soit sensiblement
de d
c/c, où c est la vitesse de la lumière dans l'air, sensiblement égale à 3,0.10
8 m/s. Cette même transition est représentée par une partie du signal 34 incluse dans
le signal S
2. Le second émetteur 4 à ultra haute fréquence émet cette partie du signal 34 à l'instant
t
3, séparé de l'instant de réception t
2 par un retard de réponse R, dû au temps de traitement du signal par le premier récepteur
3, le module de mise en forme 31 et le second émetteur 4. La partie du signal S
2 représentative de cette même transition de l'onde porteuse à basse fréquence 27 est
reçue par le second récepteur 5 à l'instant t
4 ; puis elle est finalement reçue par le comparateur de phase 40 à l'instant t
B après un retard de réception Q dû à la réception et au traitement du second signal
S
2 dans le second récepteur 5. Ainsi, t
B vaut sensiblement : t
B=t
1+P+R+Q, où P=2d
c/c est le temps de propagation total de l'onde électromagnétique pour faire l'aller-retour
entre le véhicule V et le dispositif d'identification I, qui est de l'ordre de 13,2
ns. Les retards Q et R font par exemple de l'ordre de 2 à 10 µs chacun. Ainsi P peut
être négligé devant Q et R.
[0043] Lors de l'utilisation du procédé de piratage décrit précédemment, représenté à la
figure 2, supposons qu'une transition donnée de l'onde à basse fréquence 27 porteuse
du signal S
1 soit émise audit instant t
1 par l'émetteur 2. Cette transition est reçue par le récepteur 8 du premier boîtier-relais
6 à l'instant t
2', séparé de l'instant t
1 par le temps de propagation de l'onde porteuse à basse fréquence sur la distance
d
c' séparant le véhicule V du premier boîtier-relais 6. La partie du signal 10 représentative
de cette même transition est émise par l'émetteur 9 du premier boîtier-relais 6 à
l'instant t
3', séparé de l'instant t
2' par le temps de réponse Tr du boîtier-relais 6, qui est sensiblement de l'ordre
de 1 µs. Cette partie du signal 10 est reçue par le récepteur 12 du deuxième boîtier-relais
11 à l'instant t
4', séparé de l'instant t
3' par le temps de propagation de l'onde sur la distance d
p séparant les deux boîtiers-relais 6 et 11. Cette partie du signal 10 reçue est convertie
dans le deuxième boîtier-relais 11 en une partie du signal 14 représentative de cette
même transition et émise par l'émetteur 13 à l'instant t
5', séparé de l'instant t
4' par le temps de réponse Tr du deuxième boîtier-relais 11, sensiblement égal au temps
de réponse du premier boîtier-relais 6.
[0044] Le dispositif d'identification I reçoit ladite partie du signal 14 à l'instant t
6' et répond la partie du signal S
2 représentative de cette même transition à l'instant t
7', avec le même retard de réponse R que lors de l'utilisation normale du système.
Les temps de propagation et de traitement des signaux S
2, 17 et S
2' constituant la communication du dispositif d'identification I vers le véhicule V
sont identiques aux temps mis en jeu lors de la communication du signal S
1. La partie du signal S
2' représentative de ladite transition de l'onde à basse fréquence émise à l'instant
t
1 est reçue par le second récepteur 5 à un instant t
12', et finalement reçue par le module comparateur de phase 40 à l'instant t
B', sensiblement égal à : t
B'=t
1+2d
ℓ/c+R+Q+4Tr. Le temps de propagation total 2d
ℓ/c est de l'ordre de 100 à 1000 ns pour une distance d
ℓ comprise entre 15 m et 150 m. On a ainsi montré que le signal représentant la transition
émise à t
1 est finalement reçu par le module comparateur de phase 40 avec un retard de transmission
Δt=t
B'-t
B de l'ordre de 4 à 5 µs dans le cas d'une tentative de piratage avec des boîtiers-relais
par rapport au cas d'utilisation normale du système. La majeure partie dudit retard
de transmission Δt est due au temps de réponse Tr des boîtiers-relais.
[0045] Dans une forme de réalisation préférée de l'invention, le générateur à basse fréquence
24 est apte à retarder le signal 41 transmis au module comparateur de phase 40 d'un
retard opérationnel Dr par rapport à l'onde porteuse 27. Le retard opérationnel Dr
est choisi sensiblement égal à la somme du retard de réponse R du dispositif d'identification
I et du retard de réception Q. La transition de l'onde porteuse 27 émise à l'instant
t
1 est ainsi reçue par le module comparateur de phase 40 dans le signal 41 à l'instant
t
A=t
1+Dr ≈ t
B. Le signal retardé 41 sert de signal de référence dans le module comparateur de phase
40. Le signal 42 reçu par le module comparateur de phase 40 comporte le signal 34
représentatif de l'onde porteuse 27. Ce signal 42 présente pour sa part, à la réception
par le comparateur de phase 40, un retard (t
B-t
1) par rapport à l'onde porteuse 27 générée par le générateur basse fréquence 24.
[0046] Le fonctionnement de la détection d'une tentative de piratage par le système selon
l'invention va maintenant être décrit en référence aux figures 4 à 13. A la figure
4, on a représenté, sur une période T
BF donnée, le signal 41 conforme à l'onde porteuse à basse fréquence 27 et retardé du
retard opérationnel Dr par rapport à elle. La courbe 44 représente la phase de ce
signal variant sur l'intervalle [0, 2π[. Le signal 41 est représenté comme un signal
sinusoïdal par soucis de clarté, mais en pratique, il peut être écrêté de manière
à être sensiblement un signal en créneaux dont les transitions correspondent aux passages
par la valeur nulle du signal sinusoïdal représenté.
[0047] En cas d'utilisation normale du système selon l'invention, à un instant t
0 donné, la phase du signal 41 en entrée du comparateur de phase 40 est représentée
par le point A, et la phase du signal 42 est représentée par le point B. Le déphasage
φ
B entre les signaux 41 et 42 comparés par le comparateur de phase 40 est φ
B=2π(t
B-t
A)/T
BF, qui est de l'ordre de 0,01 radians. En d'autres termes, le déphasage mesuré par
le comparateur de phase 40 est sensiblement nul dans ce cas. En revanche, en cas de
tentative de piratage à l'aide de boîtiers-relais, la phase du signal 41 est inchangée,
mais la phase du signal 42 au même instant t
0 donné est représentée par le point B'. Le déphasage mesuré est alors φ
B'=2π(t
B'-t
A)/T
BF, soit φ
B'=2πΔt/T
BF, qui est sensiblement supérieur à π radians.
[0048] Comme le véhicule et le porteur du dispositif d'identification I ne peuvent pas se
déplacer d'une distance significative par rapport à la longueur d'onde de l'onde 27
au cours dudit dialogue, dont la durée totale est sensiblement une fraction de seconde,
le retard de transmission Δt est sensiblement constant pendant toute cette durée.
Ainsi, le déphasage φ
B' proportionnel au retard de transmission Δt est sensiblement constant pendant toute
la durée dudit dialogue.
[0049] Avec la simple mesure de déphasage décrite ci-dessus, une tentative de piratage à
l'aide de boîtiers-relais ne pourrait pas être toujours détectée. En effet, dans le
cas où le retard de transmission Δt est égal à un nombre entier N supérieur ou égal
à 1 de périodes T
BF, en référence à nouveau à la figure 4, la phase du signal 41 représentée par le point
A est inchangée, mais la phase du signal 42 au même instant donné est représentée
dans ce cas par le point B". Le déphasage mesuré est alors sensiblement φ
B"=2Nπ; par conséquent, le signal de phase Φ est sensiblement minimal. Dans l'exemple
représenté à la figure 4, le nombre entier N vaut 1. Pour aussi détecter une tentative
de piratage avec un tel retard de transmission Δt bien choisi, le procédé et le système
selon l'invention utilisent une modulation aléatoire de la phase de l'onde porteuse
27.
[0050] Le système de commande selon l'invention comporte à cet effet, dans l'unité centrale
1, un générateur de séquences de signaux aléatoires 39 commandé par le microcontrôleur
20 et relié en sortie au générateur à basse fréquence 24 pour moduler aléatoirement
la phase de l'onde porteuse 27 générée. De préférence, la modulation de phase de l'onde
porteuse 27 est effectuée de la manière suivante : le générateur de séquences de signaux
aléatoires 39 délivre périodiquement avec une période de modulation T
m, un bit de modulation b
m valant 0 ou 1. L'émission des bit de modulation b
m est commandée par des signaux d'horloge délivrés au générateur de séquences de signaux
aléatoires 39 par le microcontrôleur 20, qui comporte une horloge (non représentée).
Les bits de modulation b
m sont transmis au générateur à basse fréquence 24 par un signal de tension V
m qui peut prendre une valeur haute h et une valeur basse ℓ. Le signal de tension V
m effectue une transition entre ses deux valeurs h et ℓ à chaque fois qu'un bit de
valeur 1 est émis, et garde une valeur constante entre temps.
[0051] Si la valeur du bit de modulation b
m reçu par le générateur à basse fréquence 24 est 0, l'onde porteuse 27 générée est
inchangée ; si la valeur du bit de modulation b
m reçu par le générateur à basse fréquence 24 est 1, le générateur à basse fréquence
24 fait instantanément subir un saut de phase d'amplitude δφ à l'onde porteuse 27.
Les sauts de phase générés par le générateur 24 sont alternativement une avance de
phase et un retard de phase. Le signal 41 délivré par le générateur 24 au comparateur
de phase 40 reste bien sûr toujours conforme à l'onde porteuse 27, en suivant ses
sauts de phase.
[0052] En référence à nouveau à la figure 4, supposons que le retard de transmission Δt
est tel que le déphasage mesuré φ
B" est sensiblement égal à 2π audit instant t
0 donné. Après l'écoulement d'une ou plusieurs période de modulation T
m, un premier saut de phase δφ a forcément été inséré dans l'onde porteuse 27. En effet,
le cas contraire indiquerait que le générateur de signaux aléatoires 39 ne génère
que des 0, ce qui est exclu. L'insertion du premier saut de phase dans l'onde porteuse
27 a pour effet de transformer subitement la courbe 41 en la courbe 41' esquissée
à la figure 4, comme représenté par la flèche 51. Dans cet exemple, le premier saut
de phase est un retard de phase d'amplitude δφ égale à π/2.
[0053] Sur la figure 5, on a représenté le signal 41' dans lequel le saut de phase a été
répercuté, ainsi que sa phase 44', et le signal 42 dans lequel, à cause du retard
sensiblement égal à un nombre entier supérieur ou égal à 1 de périodes T
BF qu'il présente par rapport au signal 41, le saut de phase n'a encore été répercuté,
ainsi que sa phase 50. Entre l'insertion du premier saut de phase et l'insertion du
saut de phase suivant, dont la date est par définition aléatoire, le comparateur de
phase 40 compare la phase 44 à la phase 50 retardée de T
BF. Ainsi, le déphasage mesuré par le module comparateur 40 devient, comme représenté
à la figure 5, sensiblement égal à δφ. Après l'écoulement d'une période de modulation
T
m supplémentaire, soit le bit de modulation généré sera un 0 et l'onde porteuse 27
restera continue, soit le bit de modulation b
m généré sera un 1 et l'onde porteuse 27 subira une avance de phase d'amplitude égale
à δφ. A cause de la succession imprédictible des sauts de phase δφ de la porteuse
27, il n'est alors plus possible de choisir le retard de transmission Δt de manière
à produire un déphasage mesuré φ
B" qui reste durablement nul.
[0054] A cause de la modulation aléatoire de phase de l'onde porteuse 27 décrite ci-dessus,
le signal de phase Φ en sortie du comparateur de phase 40 présente, en superposition
une composante continue Φ
c et une composante fluctuante Φ
f dont l'amplitude est celle du saut de phase δφ. La modulation aléatoire de phase
de l'onde porteuse 27 a pour conséquence d'étaler en fréquence le signal S
1. Plus précisément, l'onde porteuse 27 de fréquence fondamentale f
0 a, après modulation en fréquence, un spectre étalé sensiblement dans la plage [f
0-δφ/(2πT
m), f
0+δφ/(2πT
m)]. Le choix du saut de phase δφ et de la période de modulation T
m doit donc être fait avec le soucis de respecter la réglementation sur la largeur
spectrale des signaux émis dans l'environnement. Pour diminuer l'étalement en fréquence,
on peut allonger la période de modulation T
m ou diminuer l'amplitude du saut de phase δφ. La période de modulation T
m est donc choisie supérieure ou égale à la période du signal à basse fréquence T
BF. De préférence, la période de modulation T
m est de l'ordre de 5 à 10 fois T
BF, soit 40 à 80 µs. Ainsi, comme dans l'exemple représenté à la figure 11, la période
de modulation T
m est de préférence plus longue que le retard de transmission Δt. La fréquence typique
f
f des fluctuations du signal de phase fluctuant Φ
f est donc de l'ordre de 1/Δt, soit par exemple quelques dizaines de kilohertz (kHz).
[0055] Le signal de phase Φ en sortie du module comparateur de phase 40 est envoyé à un
module de décision 43 apte à détecter la présence d'un déphasage significatif entre
les signaux 41 et 42.
[0056] Dans un premier mode de réalisation, visible à la figure 6, le module de décision
43 comporte un filtre passe-bas 65, de fréquence de coupure f
c par exemple sensiblement égale à 100 kHz afin de supprimer le bruit, relié en série
à un comparateur de signal 66 avec un niveau maximal prédéterminé E. Le comparateur
de signal 66 est apte à délivrer au microcontrôleur 20 le signal d'annulation An lorsque
la valeur du signal de phase Φ est supérieure au niveau maximal E.
[0057] Aux figure 7 et 8, on a représenté l'évolution du signal de phase Φ reçu par le comparateur
de signal 66 en fonction du temps, autour de l'émission d'un bit de modulation b
m de valeur 1, matérialisé par la transition effectuée à l'instant t
1=100µs par le signal de tension V
m, représenté par la courbe 73. A chaque émission d'un bit de modulation b
m de valeur 1, le saut de phase correspondant, d'amplitude δφ choisie égale à π dans
cet exemple, est répercuté sur le signal de référence 41 avec le retard opérationnel
Dr et sur le signal 42 avec le retard Δt+Q+R. Ainsi, le signal de phase Φ présente
à partir de l'instant t
1+Dr un créneau de largeur temporelle sensiblement égale au retard de transmission
Δt. A cause du filtre passe-bas 65, ce créneau est arrondi.
[0058] La courbe 67 représente le signal de phase Φ pour un retard de transmission Δt=0,2
µs, c'est-à-dire typique d'une utilisation normale du système. On constate que le
signal de phase Φ est sensiblement constant, de valeur sensiblement égale à -0,75V.
Une oscillation 68 marque l'emplacement du créneau correspondant au saut de phase
introduit à t
1. L'oscillation 68 est d'amplitude très faible car elle est très atténuée par le filtre
passe-bas 65. La courbe 69 représente le signal de phase Φ pour un retard de transmission
Δt=2 µs. Dans ce cas, les signaux 41 et 42 comparés sont en quadrature. On constate
que le signal de phase Φ oscille faiblement autour d'une valeur sensiblement égale
à 0V. L'oscillation 70 marque le saut de phase introduit à t
1. La courbe 71 représente le signal de phase Φ pour un retard de transmission Δt=4
µs. Dans ce cas, les signaux 41 et 42 comparés sont en opposition de phase. On constate
que le signal de phase Φ oscille faiblement autour d'une valeur sensiblement égale
à +0,75V. L'oscillation 72, de plus grande amplitude que les précédentes car moins
atténuée par le filtre 65, marque le saut de phase introduit à t
1. Avec ces trois exemples, on constate que le choix d'un seuil E sensiblement égal
à -0,5V permet de détecter un retard de transmission supérieur ou égal à 2 µs. Dans
ces exemples, c'est la valeur moyenne du signal de phase Φ qui permet la détection
et les sauts de phases ne sont pas exploités.
[0059] A la figure 8, on a représenté le signal de phase Φ lorsque le retard de transmission
Δt est un nombre entier de périodes T
BF. Pour la courbe 74, le retard de transmission est Δt=8µs= T
BF. Dans ce cas, on constate que le signal de phase Φ est en moyenne sensiblement égal
à -0,75V, mais qu'il présente une large oscillation correspondant au saut de phase
introduit à t
1. Cette oscillation, dont la largeur temporelle est 8 µs, n'est pas atténuée par le
filtre 65, de sorte que le signal de phase Φ franchit momentanément le seuil E=-0,5V.
Les courbes 75,76 et 77 représentent le signal de phase Φ dans le cas d'un retard
de transmission Δt égal à respectivement 2, 4 et 8 T
BF. On constate que l'oscillation correspondant au saut de phase introduit à t
1 double de largeur d'une courbe à l'autre et que sa valeur maximale s'approche de
0,75V. Ainsi, les quatre exemples de la figure 8 montrent que le seuil E=-0,5V permet
aussi de détecter tout retard de transmission Δt sensiblement égal à un nombre entier
N supérieur ou égal à 1 de périodes T
BF.
[0060] Aux figures 7 et 8, le signal de phase Φ est représenté comme produit par un système
analogique, mais il est bien entendu qu'un système de traitement numérique peut être
utilisé pour obtenir un résultat équivalent.
[0061] Dans un second mode de réalisation, visible à la figure 9, le module de décision
43 comporte deux branches. Une première branche comporte un filtre passe-bas 45 pour
lisser le signal de phase Φ. La fréquence de coupure f
1 du filtre passe-bas 45 est, par exemple, inférieure à 1 kHz, pour que le signal en
sortie du filtre passe-bas 45 soit un signal de phase dit continu Φ
c, qui ne fluctue pas sur une durée très grande devant la période T
BF de l'onde porteuse à basse fréquence 27. Le signal de phase continu Φ
c est envoyé à un premier comparateur de signal 46 avec un seuil prédéterminé
e, dit seuil continu. L'élément comparateur de signal 46 est apte à délivrer un signal
caractéristique 47 lorsque la valeur du signal de phase continu Φ
c est supérieure ou égale au seuil continu
e, et à ne délivrer aucun signal lorsque la valeur du signal de phase continu Φ
c est inférieure au seuil continu
e.
[0062] Dans le second mode de réalisation, le module de décision 43 comporte, en parallèle
avec la première branche, une deuxième branche avec un filtre passe-haut 52 pour détecter
le signal de phase fluctuant Φ
f. La fréquence de coupure f
2 du filtre passe-haut 52 est, par exemple, inférieure à 10kHz, pour sélectionner la
composante fluctuante Φ
f et éliminer la composante continue Φ
c. Le filtre passe-haut 52 est relié en sortie à un amplificateur 53 pour amplifier
le signal de phase fluctuant Φ
f, puis à un deuxième élément comparateur de signal 54, apte à délivrer un signal caractéristique
57 lorsque la valeur absolue du signal de phase fluctuant Φ
f est supérieure ou égale à un seuil de fluctuation ε, et à ne délivrer aucun signal
lorsque la valeur absolue du signal de phase fluctuant Φ
f est inférieure au seuil de fluctuation ε. Pour être sensible simultanément à l'existence
du signal de phase continu Φ
c et du signal de phase fluctuant Φ
f, le module de décision 43 comporte une porte logique OU non exclusive 55, reliée
en entrée aux deux éléments comparateurs de signal 46 et 54, et apte à délivrer en
sortie le signal d'annulation An au microcontrôleur 20 lorsqu'elle reçoit le signal
caractéristique 47 et/ou le signal caractéristique 57.
[0063] A la figure 10, la courbe 60 représente l'évolution de la valeur absolue de la composante
fluctuante Φ
f en fonction du temps sur plusieurs période de modulation T
m, lors de l'utilisation normale du système. A chaque émission d'un bit de modulation
b
m de valeur 1, le saut de phase correspondant est répercuté sur le signal de référence
41 avec le retard opérationnel Dr et sur le signal 42 avec le retard P+Q+R. Ainsi,
le signal de phase fluctuant Φ
f présente une succession de créneaux 61 de largeur temporelle sensiblement égale au
temps de propagation P, soit quelques nanosecondes.
[0064] A la figure 11, la courbe 62 représente l'évolution de la valeur absolue de la composante
fluctuante Φ
f en fonction du temps sur plusieurs période de modulation T
m, lors d'une tentative de piratage par des boîtiers-relais. Dans ce cas, chaque saut
de phase est répercuté sur le signal 42 avec le retard Δt+Q+R. Ainsi, le signal de
phase fluctuant Φ
f présente dans ce cas une succession de créneaux 63 de largeur temporelle sensiblement
égale au retard de transmission Δt, soit de l'ordre de quelques microsecondes.
[0065] Comme représenté à la figure 10, lors de l'utilisation normale du système selon l'invention
dans le second mode de réalisation, une composante fluctuante Φ
f non nulle est aussi observée, mais elle présente un temps caractéristique très court,
de l'ordre de quelques nanosecondes. L'intégrale de la composante fluctuante Φ
f sur une période de modulation T
m a donc une valeur inférieure d'un facteur au moins 100 dans le cas d'utilisation
normale du système par rapport au cas d'une tentative de piratage. Pour éviter l'émission
du signal d'annulation An en réponse à cette fluctuation de très court temps caractéristique,
et pour limiter la sensibilité au bruit du système selon l'invention, le deuxième
élément comparateur de signal 54 est, de préférence, apte à intégrer le signal de
phase fluctuant Φ
f sur une durée d'intégration T
i plus longue que la période de modulation T
m et à effectuer la comparaison dudit signal de phase fluctuant Φ
f avec le seuil de fluctuation ε après cette intégration. Par exemple, la durée d'intégration
T
i est de l'ordre de 50 à 100 fois T
m. La durée d'intégration T
i est bien sûr inférieure à la durée totale du dialogue bidirectionnel.
[0066] Ainsi, pour récapituler, le module de décision 43 du second mode de réalisation est
apte à délivrer le signal d'annulation An en cas de tentative de piratage à l'aide
de boîtiers-relais, à l'exclusion du cas d'utilisation normale du système selon l'invention,
de deux manières complémentaires :
- soit en détectant une composante continue Φc supérieure au seuil continu e, lorsque le retard de transmission Δt est sensiblement différent d'un nombre entier
N supérieur ou égal à 1 de périodes TBF ;
- soit en détectant une composante fluctuante Φf d'amplitude intégrée supérieure au seuil de fluctuation ε, notamment lorsque le retard
de transmission Δt est sensiblement égal à un nombre entier N supérieur ou égal à
1 de périodes TBF.
[0067] En variante, avec le second mode de réalisation du module de décision 43, le retard
opérationnel Dr peut être choisi nul, pour limiter le coût du système par exemple.
Dans ce cas, le signal de phase continu Φ
c a une valeur de référence φ
0 non nulle sensiblement égale à φ
0=2π (R+Q)/T
BF lors de l'utilisation normale du système. Le seuil continu
e du premier comparateur de signal 46 est alors choisi supérieur à la valeur de référence
φ
0. Dans ce cas, le signal de phase fluctuant Φ
f, lors de l'utilisation normale et d'une tentative de piratage, a un temps caractéristique
de fluctuation allongé sensiblement de R+Q. Le deuxième élément comparateur 54 est
alors conçu pour discriminer l'un de l'autre le signal en créneaux de largeur typique
R+Q+P, obtenu en utilisation normale, du signal en créneaux de largeur typique R+Q+Δt,
qui serait obtenu lors d'une tentative de piratage. Dans cette variante, la période
de modulation T
m est choisi supérieure au retard R+Q.
[0068] Le microcontrôleur 20 est apte à inactiver l'émission de l'ordre d'activation 38
dès qu'il reçoit le signal d'annulation An. Par exemple, le microcontrôleur 20 est
apte à interrompre le protocole de communication en cours avant que les données du
signal S
i nécessaires à l'émission de l'ordre 38 n'aient été reçues par l'unité centrale 1
et/ou à interdire l'émission de l'ordre 38 pendant une durée d'interdiction déterminée
à partir de la réception du signal d'annulation An.
[0069] Dans une variante de réalisation du dispositif d'identification I, le module de remise
en forme 31 est relié au second microcontrôleur 30, comme visible à la figure 12.
Dans cette variante, le signal en créneaux 64 est envoyé à un démodulateur 87 dans
le module de remise en forme 31 pour récupérer les bits de modulation b
m. Le démodulateur 87 comporte un module récupérateur d'horloge 79 pour récupérer un
signal 83 conforme à l'onde porteuse 27 à 125kHz et une porte OU exclusif 80. Le signal
83 et le signal en créneaux 64 sont envoyés en entrée de la porte OU exclusif 80,
pour former en sortie un signal en créneaux 81 représentant la séquence de bits de
modulation b
m ayant servi à moduler l'onde 27 à son émission.
[0070] Le second microcontrôleur 30 est apte à utiliser le signal 81 pour générer, selon
un algorithme prédéterminé et connu de l'unité centrale 1, un signal d'altération
82 pour altérer le signal en créneaux 64. Le signal d'altération 82 est envoyé en
entrée d'une seconde porte OU exclusif 88 du module de remise en forme 31. A la seconde
entrée de la seconde porte OU exclusif 88 est envoyé un signal en créneaux 64', qui
est produit par un diviseur de fréquence 78 du module de remise en forme 31. Le signal
en créneaux 64' représente les transitions du signal en créneaux 64 à une fréquence
f
0' égale à une fraction de la fréquence fondamentale f
0. Le diviseur de fréquence 78 permet de limiter la bande passante nécessaire pour
le transport du signal 34 vers l'unité centrale 1. Le signal de phase 34 est finalement
obtenu en sortie de la seconde porte OU exclusif 88.
[0071] Dans cette variante de réalisation, le signal 34 représente les transitions de l'onde
porteuse 27 avec ses sauts de phase introduits par le générateur 24, à une fréquence
éventuellement réduite, et moyennant les altérations introduites par le second microcontrôleur
30. Par exemple, le second microcontrôleur 30 peut, à l'aide du signal d'altération
82, inverser pendant une durée déterminée la phase du signal 34 par rapport à celle
du signal 64.
[0072] Ainsi, à la figure 13, on a représenté en fonction du temps le signal de phase Φ
en entrée du module comparateur 66 pendant une durée de plusieurs périodes de modulation
T
m. La courbe 84 représente le signal de tension Vm correspondant à une séquence aléatoire
de bits de modulation b
m. Lors du fonctionnement normal du système de commande, le signal de phase Φ est conforme
à celui représenté par la courbe 85 et présente une oscillation de faible amplitude
à la suite de chaque émission d'un bit de modulation de valeur 1, comme précédemment
expliqué. Dans la variante de réalisation décrite ci-dessus, le second microcontrôleur
30 peut introduire une inversion de phase dans le signal 34 à l'instant t
I, ce qui provoque une opposition de phase entre les signaux 41 et 42 comparés par
le comparateur de phase 40. Le signal de phase Φ prend alors une valeur maximale,
comme représenté par la courbe 86, jusqu'à ce que le second microcontrôleur 30 introduise
une deuxième inversion de phase qui fera revenir le signal de phase Φ à sa valeur
minimale. Dans cette variante, le module de décision 43 est apte à reconnaître les
altérations introduites par le microcontrôleur 20 selon un algorithme prédéterminé
et en fonction de la séquence de bits b
m reçue, afin de ne pas déclencher le signal d'annulation An lorsqu'une telle altération
provoque le franchissement momentané du seuil E par le signal de phase Φ. L'introduction
par le second microcontrôleur 30 d'altérations du signal de phase 34 permet de faire
échouer une éventuelle tentative de piratage à l'aide d'un simple répéteur de signal
qui retransmettrait au véhicule V un signal identique au signal S
1 envoyé par celui-ci vers le dispositif d'identification I.
[0073] Bien que l'invention ait été décrite en liaison avec plusieurs variantes de réalisation
particulières, il est bien évident qu'elle n'y est nullement limitée et qu'elle comprend
tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons, si
celles-ci entrent dans le cadre de l'invention.
1. Procédé de commande à distance pour commander un organe (O) d'un véhicule automobile
(V), notamment un moyen de condamnation de l'accès audit véhicule et/ou un moyen de
démarrage dudit véhicule, consistant à établir un dialogue bidirectionnel par voie
hertzienne entre une unité centrale (1) portée par ledit véhicule (V) et un dispositif
portable d'identification (I) destiné à être porté par un utilisateur (U), ledit dialogue
comportant au moins une première communication, continue ou interrompue, d'un premier
signal (S
1) émis depuis un premier émetteur (2,24) de ladite unité centrale (1) vers un premier
récepteur (3) dudit dispositif d'identification (I) et une seconde communication,
continue ou interrompue, d'un second signal (S
2) émis depuis un second émetteur (4) dudit dispositif d'identification (I) vers un
second récepteur (5) de ladite unité centrale (1), ledit dialogue ne pouvant s'établir
que si la distance séparant ladite unité centrale (1) dudit dispositif d'identification
(I) est sensiblement inférieure à une distance de communication prédéterminée (d
c), ledit procédé étant
caractérisé par le fait qu'il comporte les étapes consistant en :
(i) le déclenchement de ladite première communication, ledit premier signal (S1) étant porté par une première onde porteuse (27) ;
(ii) le déclenchement de ladite seconde communication, ladite seconde communication
se déroulant au moins partiellement pendant que ladite première communication se poursuit,
ledit second signal (S2) comportant un signal d'identification (Si) dudit dispositif d'identification et un signal de phase dit image (34), représentant
la phase de ladite première onde porteuse (27) reçue par ledit dispositif d'identification,
(iii) l'émission d'un ordre d'activation (38) pour activer ledit organe (O) après
réception dudit signal d'identification (S;) par ladite unité centrale (1);
ledit procédé comportant également, simultanément avec lesdites première et seconde
communications, une étape de comparaisons successives entre la valeur actuelle de
la phase représentée par ledit signal de phase image (42) reçu par ledit second récepteur
(5) et la valeur actuelle de la phase d'un signal de référence (41), conforme à l'onde
porteuse (27) en cours d'émission par ledit premier émetteur (2,24) retardée d'un
retard de référence prédéterminé (Dr), nul ou non nul, la phase représentée par ledit
signal de phase image (42) présentant, lors de l'étape de comparaisons, un retard
de transmission par rapport à la phase de ladite onde porteuse (27) en cours d'émission
par ledit premier émetteur (2,24), ladite émission d'ordre d'activation (38) étant
interdite dès que le résultat desdites comparaisons successives (Φ) remplit un critère
d'annulation prédéterminé.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la phase de ladite première onde porteuse (27) subit une modulation aléatoire pendant
la durée de son émission.
3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé par le fait que ladite modulation aléatoire comprend l'introduction de sauts de phase dans ladite
première onde porteuse (27) à des instants aléatoires se succédant à des intervalles
irréguliers supérieurs ou égaux à une période de modulation prédéterminée (Tm).
4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé par le fait que ladite période de modulation (Tm) est sensiblement supérieure à la période (TBF) de ladite première onde porteuse (27) ; de préférence de l'ordre de 5 à 10 fois
la période (TBF) de ladite première onde porteuse (27).
5. Procédé selon l'une des revendications 3 ou 4, caractérisé par le fait que l'amplitude desdits saut de phase (δφ) est sensiblement fixe.
6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé par le fait que le rapport entre ladite amplitude (δφ) et ladite période de modulation (Tm) est nettement inférieur à la fréquence fondamentale (f0) de ladite première onde porteuse (27), de préférence inférieur à 1/5e de cette fréquence fondamentale (f0).
7. Procédé selon l'une des revendications 3 à 6, caractérisé par le fait que la phase représentée par ledit signal de phase image (42) présente, par rapport à
la phase de ladite onde porteuse (27), des altérations introduites par le dispositif
d'identification (I) en fonction desdits sauts de phase selon un algorithme prédéterminé
connu de ladite unité centrale (1).
8. Procédé selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que, ledit retard de transmission étant dépendant du temps nécessaire au trajet dudit
premier signal (S1) entre ladite unité centrale (1) et ledit dispositif d'identification (I) et du temps
nécessaire au trajet dudit second signal (S2) entre ledit dispositif d'identification (I) et ladite unité centrale (1), ledit
retard de référence (Dr) est choisi sensiblement égal à un retard normal prédéterminé
(R+Q), ledit retard normal (R+Q) étant sensiblement la valeur fixe dudit retard de
transmission lorsque la distance séparant ladite unité centrale (1) dudit dispositif
d'identification (I) est sensiblement inférieure à ladite distance de communication
prédéterminée (dc).
9. Procédé selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé par le fait que ledit critère d'annulation est validé si l'écart entre lesdites deux valeurs de phase
comparées (Φ) dépasse un niveau maximal prédéterminé (E).
10. Procédé selon l'une des revendications 2 à 9, caractérisé par le fait que l'écart entre lesdites deux valeurs de phase comparées (Φ) comporte la somme d'une
composante dite continue (Φc), sensiblement constante sur une durée supérieure à ladite période de modulation
(Tm), et d'une composante fluctuante (Φf) sur la durée de ladite période de modulation (Tm), ledit critère d'annulation étant validé dès que la valeur absolue de ladite composante
continue (Φc) dépasse un premier seuil prédéterminé (e).
11. Procédé selon la revendication 10, caractérisé par le fait que ledit critère d'annulation est validé dès que l'intégrale de l'amplitude de ladite
composante fluctuante (Φf) sur une durée d'intégration prédéterminée (Ti) dépasse un second seuil prédéterminé (ε).
12. Système pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, comprenant ladite
unité centrale (1) et ledit dispositif portable d'identification (I), caractérisé par le fait que ladite unité centrale (1) comporte un premier microcontrôleur (20) lié audit organe
(0) pour lui délivrer ledit ordre d'activation (38), ledit premier émetteur radio-fréquence
(2,24) lié audit premier microcontrôleur (20) pour émettre ladite première onde porteuse
(27) et ledit premier signal (S1), ledit second récepteur radio-fréquence (5) pour recevoir ledit second signal (S2), un module comparateur de phase (40) lié audit second récepteur (5) et audit premier
émetteur (2,24) pour effecteur lesdites comparaisons successives, un module de décision
(43) lié audit module comparateur de phase (40) pour recevoir le résultat desdites
comparaisons (Φ) et lié audit premier microcontrôleur (20) pour lui délivrer un signal
d'annulation (An) de ladite émission d'ordre d'activation (38) dès que ledit critère
d'annulation est validé ; ledit dispositif d'identification (I) comportant ledit premier
récepteur radio-fréquence (3) pour recevoir ledit premier signal (S1), un second microcontrôleur (30) pour générer ledit signal d'identification (Si), ledit second émetteur radio-fréquence (5) pour émettre ledit second signal (S2), ledit second émetteur (5) étant lié audit premier récepteur (3) pour recevoir ledit
signal de phase image (34) et audit second microcontrôleur (30) pour recevoir ledit
signal d'identification (S;).
13. Système selon la revendication 12, caractérisé par le fait que ledit système est aussi pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication
2, ladite unité centrale (1) comportant un générateur de séquence aléatoire de signaux
(39) lié audit premier émetteur (2,24) pour moduler la phase de ladite première onde
porteuse (27) au cours de son émission.
14. Système selon la revendication 13, caractérisé par le fait que ledit système est aussi pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication
3, ledit générateur de séquence aléatoire de signaux (39) étant apte à délivrer de
manière périodique audit premier émetteur (2) un signal binaire aléatoire (bm), ledit premier émetteur (2,24) étant apte à introduire un saut de phase dans ladite
première onde porteuse (27) à chaque fois que ledit signal binaire (bm) reçu prend une valeur prédéterminée.
15. Système selon la revendication 14, caractérisé par le fait que ledit système est aussi pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication
7, ledit dispositif d'identification (I) comportant un démodulateur (87) lié au premier
récepteur (3) pour recevoir ladite première onde porteuse (27) et au second microcontrôleur
(30) pour lui délivrer ledit signal binaire aléatoire (bm) démodulé de ladite première onde porteuse (27); ledit second microcontrôleur (30)
étant apte à modifier ledit signal de phase image (34) en fonction dudit signal binaire
aléatoire (bm).
16. Système selon l'une des revendications 12 à 15, caractérisé par le fait que ledit système est aussi pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication
9, ledit module de décision (43) comportant un filtre passe-bas (65) dont l'entrée
est reliée à la sortie dudit module comparateur de phase (40) et dont la sortie est
reliée à un comparateur de signal (66) pour comparer l'écart entre lesdites deux valeurs
de phase comparées (Φ) audit niveau maximal prédéterminé (E).
17. Système selon la revendication 16, caractérisé par le fait que ledit système est aussi pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication
11, ledit module de décision (43) comportant un filtre passe-haut (52) dont l'entrée
est reliée à la sortie dudit module comparateur de phase (40) pour extraire ladite
composante fluctuante (Φf) dudit résultat des comparaisons (Φ) et dont la sortie est reliée à un second comparateur
(54), distinct ou non du comparateur de signal (66), pour comparer ladite composante
fluctuante (Φf) audit second seuil prédéterminé (ε).
18. Système selon l'une des revendications 12 à 17, caractérisé par le fait que ledit premier émetteur(2,24) est apte à émettre ledit premier signal (S1) par modulation d'amplitude ou de phase de ladite première onde porteuse (27).