FR2834148A1 - Car hands free access communication system having coded signal transmission car receiver sent with coding amplitude modulation index below ten per cent. - Google Patents
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Abstract
Description
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La présente invention concerne un procédé de communication entre un émetteur d'un système mains libres de véhicule automobile et un récepteur correspondant. The present invention relates to a method of communication between a transmitter of a hands-free system of a motor vehicle and a corresponding receiver.
Un système mains libres permet d'accéder à son véhicule et de démarrer celui-ci sans avoir à utiliser de clé mécanique. L'utilisateur du véhicule est simplement muni d'un badge qui se présente généralement sous la forme d'une carte électronique. Le véhicule est équipé d'un dispositif de commande et de gestion associé à des antennes disposées à son bord. Ce dispositif est destiné à détecter un badge à proximité du véhicule ou dans celui-ci pour ensuite déterminer si ce badge est ou non un badge autorisé pour le véhicule correspondant. Lorsque le badge est détecté et reconnu comme étant un badge autorisé pour le véhicule, le porteur du badge peut pénétrer à l'intérieur du véhicule en saisissant simplement une poignée de portière et, dans certains systèmes, il peut également démarrer le moteur du véhicule par simple action sur un bouton. A hands-free system allows you to access and start your vehicle without having to use a mechanical key. The user of the vehicle is simply provided with a badge which is generally in the form of an electronic card. The vehicle is equipped with a command and management device associated with antennas arranged on board. This device is intended to detect a badge near or in the vehicle in order to then determine whether or not this badge is an authorized badge for the corresponding vehicle. When the badge is detected and recognized as an authorized badge for the vehicle, the badge holder can enter the vehicle by simply grabbing a door handle and, in some systems, can also start the vehicle engine by simple action on a button.
Dans la plupart des systèmes mains libres, un groupe d'antennes est destiné à détecter la présence du badge à l'extérieur du véhicule et un autre groupe d'antennes à l'intérieur de celui-ci. Ces antennes émettent en direction du badge un signal LF (Low Frequency ou basse fréquence) d'une fréquence typiquement de l'ordre de 125 kHz. Ces antennes ont une portée faible, généralement de l'ordre du mètre. Il est ainsi possible, de façon connue, de localiser un badge à l'intérieur, ou à l'extérieur, du véhicule. In most hands-free systems, a group of antennas is designed to detect the presence of the badge outside the vehicle and another group of antennas inside it. These antennas transmit towards the badge an LF signal (Low Frequency or low frequency) with a frequency typically of the order of 125 kHz. These antennas have a weak range, generally of the order of a meter. It is thus possible, in known manner, to locate a badge inside, or outside, the vehicle.
La présente invention concerne plus particulièrement la communication entre un badge et un véhicule correspondant pour permettre à un utilisateur d'entrer dans ce véhicule. Habituellement, le badge communique en radio fréquence (ou RF) d'une fréquence de l'ordre de 433 MHz tandis que le véhicule envoie des signaux basse fréquence (ou LF pour Low Frequency) de l'ordre de 125 kHz. Ce mode de communication permet de localiser le badge car les signaux LF sont de portée plus restreinte. Ainsi, le véhicule interroge le badge par l'émission d'un signal LF. Si ce signal est reçu par le badge, cela signifie que ce badge se trouve à proximité de l'antenne ayant émis le signal LF. Le badge répond alors par un signal RF d'une portée plus importante pour assurer la bonne transmission de la réponse du badge vers le véhicule. The present invention relates more particularly to the communication between a badge and a corresponding vehicle to allow a user to enter this vehicle. Usually, the badge communicates in radio frequency (or RF) with a frequency of the order of 433 MHz while the vehicle sends low frequency (or LF for Low Frequency) signals of the order of 125 kHz. This communication mode makes it possible to locate the badge because the LF signals are more limited in scope. Thus, the vehicle interrogates the badge by sending an LF signal. If this signal is received by the badge, this means that this badge is located near the antenna that sent the LF signal. The badge then responds with an RF signal of greater range to ensure the correct transmission of the response from the badge to the vehicle.
Le problème de ce procédé de communication est qu'il peut être relayé ou détourné à des fins d'intrusion illégale dans le véhicule en plaçant des relais intermédiaires entre le véhicule et un badge éloigné de ce véhicule, les relais pouvant retransmettre d'une part les signaux LF émis par le véhicule et d'autre part les signaux RF émis par le badge. Lorsque ces relais sont en place, tout se passe pour le système mains The problem with this communication method is that it can be relayed or diverted for the purpose of illegal intrusion into the vehicle by placing intermediate relays between the vehicle and a badge remote from this vehicle, the relays being able to retransmit on the one hand the LF signals emitted by the vehicle and on the other hand the RF signals emitted by the badge. When these relays are in place, everything goes for the hands system
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libres comme si le badge se trouvait à proximité du véhicule, dans la zone de réception du signal LF. free as if the badge was near the vehicle, in the LF signal reception area.
La présente invention a alors pour but de fournir un procédé de communication permettant d'éviter un tel relayage. The object of the present invention is therefore to provide a communication method making it possible to avoid such relaying.
A cet effet, le procédé qu'elle propose est un procédé de communication par ondes électromagnétiques entre un émetteur et un récepteur correspondant d'un système mains libres de véhicule automobile, dans lequel l'émetteur envoie un signal codé vers le récepteur. To this end, the method which it proposes is a method of communication by electromagnetic waves between a transmitter and a corresponding receiver of a hands-free system of a motor vehicle, in which the transmitter sends a coded signal to the receiver.
Selon l'invention, le signal codé envoyé est en outre modulé par déplacement d'amplitude avec un index de modulation inférieur à 10%. According to the invention, the coded signal sent is further modulated by amplitude displacement with a modulation index of less than 10%.
Lors d'un relayage, les signaux ne sont généralement pas uniquement "copiés" mais ils sont également amplifiés pour pouvoir être transmis à plus grande distance. Le fait de prévoir alors une modulation par déplacement d'amplitude en limitant l'index de modulation implique d'avoir une amplification d'excellente qualité pour que le signal amplifié retransmis reproduise exactement l'amplitude du signal que l'on cherche à relayer. Ceci est presque impossible à mettre en oeuvre. During a relay, the signals are generally not only "copied" but they are also amplified to be able to be transmitted at greater distance. The fact of then providing modulation by displacement of amplitude by limiting the modulation index implies having an amplification of excellent quality so that the amplified signal retransmitted exactly reproduces the amplitude of the signal which one seeks to relay. This is almost impossible to implement.
Dans un procédé de communication selon l'invention, le signal codé envoyé par l'émetteur est par exemple codé par déplacement de fréquence. On a alors un signal avec à la fois une modulation par déplacement de fréquence (MDF ou aussi en anglais FSK pour Frequency Shift Keying) et une modulation par déplacement d'amplitude (MDA ou aussi en anglais ASK pour Amplitude Shift Keying). In a communication method according to the invention, the coded signal sent by the transmitter is for example coded by frequency shift. We then have a signal with both modulation by frequency displacement (MDF or also in English FSK for Frequency Shift Keying) and modulation by amplitude displacement (MDA or also in English ASK for Amplitude Shift Keying).
Pour rendre le relayage encore plus difficile techniquement, la modulation par déplacement d'amplitude est de préférence évolutive. Deux signaux successifs ne présentent ainsi pas une même modulation d'amplitude. To make relaying even more technically difficult, modulation by amplitude displacement is preferably scalable. Two successive signals thus do not have the same amplitude modulation.
La modulation par déplacement d'amplitude évolutive est par exemple liée au signal codé envoyé par l'émetteur, un même cryptage étant utilisé pour le signal codé et pour la modulation par déplacement d'amplitude. Ceci permet d'éviter la gestion de deux cryptages mais il est tout à fait envisageable de prévoir deux cryptages distincts. The modulation by evolutionary amplitude displacement is for example linked to the coded signal sent by the transmitter, the same encryption being used for the coded signal and for the modulation by amplitude displacement. This avoids the management of two encryption but it is quite possible to provide two separate encryption.
Le procédé de communication est adapté au cas où le signal codé est par exemple un signal radio fréquence, d'une fréquence de l'ordre de 433 MHz. Il peut alors s'agir d'une communication entre un badge et un véhicule correspondant, le badge envoyant un signal vers le véhicule (communication en voie descendante). Cependant ce procédé peut également être appliqué entre un badge et un dispositif d'ouverture 1 fermeture de batiment... etc. The communication method is suitable for the case where the coded signal is for example a radio frequency signal, with a frequency of the order of 433 MHz. It can then be a communication between a badge and a corresponding vehicle, the badge sending a signal to the vehicle (downlink communication). However, this process can also be applied between a badge and a device for opening 1 closing a building, etc.
Les détails et avantages de la présente invention ressortiront mieux de la description qui suit, faite en référence au dessin schématique annexé sur lequel : The details and advantages of the present invention will emerge more clearly from the description which follows, given with reference to the appended schematic drawing in which:
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La figure 1 représente un véhicule équipé d'un système mains libres et un badge correspondant, et
La figure 2 représente schématiquement un signal RF émis par le badge. FIG. 1 represents a vehicle equipped with a hands-free system and a corresponding badge, and
FIG. 2 schematically represents an RF signal emitted by the badge.
La figure 1 représente une voiture 2 équipée d'un système mains libres ainsi qu'un badge 4 correspondant, ce badge 4 permettant à la personne qui le porte de décondamner et verrouiller les portes de la voiture 2. Ce badge 4 peut également servir à démarrer le moteur de la voiture 2 par simple appui sur un bouton. Toutefois la présente invention ne concerne pas directment cette fonction de démarrage mains libres. FIG. 1 represents a car 2 equipped with a hands-free system as well as a corresponding badge 4, this badge 4 allowing the person wearing it to unlock and lock the doors of car 2. This badge 4 can also be used to start the engine of car 2 at the touch of a button. However, the present invention does not directly relate to this hands-free starting function.
De manière classique, pour une voiture équipée d'un système mains libres, la voiture 2 comporte des antennes émettrices LF (Low Frequency ou basse fréquence). Plusieurs antennes sont disposées à l'intérieur du véhicule et d'autres à l'extérieur de celui-ci. Les antennes extérieures (non représentées sur le dessin) sont par exemple intégrées aux poignées de portière de la voiture 2. Elles émettent un signal d'une fréquence de 125 kHz et leur portée est de l'ordre du mètre. Conventionally, for a car equipped with a hands-free system, car 2 has LF (Low Frequency or low frequency) transmitting antennas. Several antennas are arranged inside the vehicle and others outside of it. The external antennas (not shown in the drawing) are for example integrated into the door handles of car 2. They transmit a signal with a frequency of 125 kHz and their range is of the order of a meter.
Toutes les indications données ci-dessus quant aux antennes, à leur position, à leur portée ou à leur fréquence d'émission sont données à titre purement indicatif. All the indications given above as to the antennas, their position, their range or their transmission frequency are given for information only.
Le badge 4 est quant à lui équipé d'un émetteur RF ainsi qu'un récepteur LF. The badge 4 is in turn equipped with an RF transmitter and an LF receiver.
On suppose que le badge 4 est par exemple placé dans la poche d'un utilisateur. Lorsque l'utilisateur souhaite rentrer dans sa voiture, il se rapproche de celle-ci. It is assumed that the badge 4 is for example placed in the pocket of a user. When the user wants to get into his car, he gets closer to it.
Le badge rentre alors dans la zone d'émission LF des antennes extérieures de la voiture 2. The badge then enters the LF emission zone of the external antennas of car 2.
Après avoir reçu les signaux LF du véhicule, le badge 4 répond par l'envoi d'un signal RF. Le système mains libres du véhicule analyse alors si les données contenues dans le signal RF émises par le badge 4 sont des données attendues en réponse. Le cas échéant, le badge 4 est alors reconnu et un déverrouillage des portières est commandé. After receiving the LF signals from the vehicle, the badge 4 responds by sending an RF signal. The hands-free system of the vehicle then analyzes whether the data contained in the RF signal emitted by the badge 4 are data expected in response. If necessary, the badge 4 is then recognized and an unlocking of the doors is ordered.
L'invention décrite ci-après concerne la communication en voie descendante, c'est-à-dire du badge 4 vers la voiture 2. Elle pourrait toutefois également être appliquée à la communication en voie montante, c'est-à-dire de la voiture 2 vers le badge 4. The invention described below relates to downlink communication, that is to say from badge 4 to car 2. It could however also be applied to uplink communication, that is to say from car 2 to badge 4.
La communication entre la voiture 2 et le badge 4 est représentée schématiquement sur la figure 1. Une flèche 6 représente un signal LF en voie montante tandis qu'une flèche 8 représente un signal RF en voie descendante. The communication between the car 2 and the badge 4 is shown diagrammatically in FIG. 1. An arrow 6 represents an LF signal in the upward track while an arrow 8 represents an RF signal in the downward track.
Le signal LF (flèche 6) est un signal codé contenant une requête, ou challenge. On suppose qu'il s'agit ici d'un signal codé classique mais il peut s'agir bien entendu de tout autre type de signal. The LF signal (arrow 6) is a coded signal containing a request, or challenge. It is assumed that this is a conventional coded signal but it can of course be any other type of signal.
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La réponse du badge 4 au signal LF codé est un signal tel que représenté par exemple sur la figure 2. Ce signal est d'une part modulé par déplacement de fréquence et d'autre part par déplacement d'amplitude. The response of the badge 4 to the coded LF signal is a signal as shown for example in FIG. 2. This signal is firstly modulated by frequency shift and secondly by amplitude shift.
La modulation par déplacement de fréquence est déjà connue de systèmes mains libres de l'art antérieur. Dans une modulation de fréquence de ce type, la fréquence de la porteuse est modifiée ou varie dès qu'il y a changement dans l'état du signal transmis. Ainsi, la fréquence déterminée d'une porteuse pendant l'état"1" (ouvert ou repos) est déplacée à une autre fréquence pré-établie, pendant l'état "0" (fermé ou travail). On remarque ainsi sur la figure 2 des portions 10 du signal avec une fréquence Fo et des portions 12 du signal avec une fréquence F1. Frequency shift modulation is already known from hands-free systems of the prior art. In a frequency modulation of this type, the frequency of the carrier is modified or varies as soon as there is a change in the state of the transmitted signal. Thus, the determined frequency of a carrier during the state "1" (open or rest) is moved to another preset frequency, during the state "0" (closed or work). We thus notice in FIG. 2 portions 10 of the signal with a frequency Fo and portions 12 of the signal with a frequency F1.
Le codage du signal LF (flèche 6) en voie montante peut être par exemple également réalisé de cette manière. The encoding of the upstream signal LF (arrow 6) can for example also be carried out in this way.
Comme on le voit sur la figure 2, le signal RF en voie descendante est également modulé par déplacement d'amplitude. Il s'agit d'une modulation d'amplitude réalisée par un signal numénque modulateur qui fait varier l'amplitude du signal de sortie, cette amplitude prenant alors une valeur parmi un nombre fixe de valeur prédéfinie. Sur la figure 2 on remarque que l'amplitude prend quatre valeurs distinctes (à titre d'exemple, il peut en effet y avoir un nombre quelconque d'amplitudes distinctes). As seen in Figure 2, the downlink RF signal is also modulated by amplitude displacement. It is an amplitude modulation carried out by a modulating digital signal which varies the amplitude of the output signal, this amplitude then taking a value from a fixed number of predefined value. In Figure 2 we notice that the amplitude takes four distinct values (for example, there can indeed be any number of distinct amplitudes).
Pour éviter de facilement pouvoir reproduire le signal RF émis par le badge 4, on prévoit que la variation d'amplitude, lorsqu'on passe d'une amplitude à l'autre, est de préférence au plus de 10 %. Les variations d'amplitude sur la figure 2 ne sont pas représentées à l'échelle dans un souci de clarté de cette figure. De cette manière, les variations d'amplitude apparaissent plus clairement. Sur la figure 2, on a appelé Ai, A2, A3, A4, les quatre amplitudes distinctes représentées. On aura alors : (AI - AJ) 1 AI < à 10 % quels que soient i et j. To avoid easily being able to reproduce the RF signal emitted by the badge 4, it is expected that the amplitude variation, when passing from one amplitude to another, is preferably at most 10%. The amplitude variations in FIG. 2 are not shown to scale for the sake of clarity of this figure. In this way, the amplitude variations appear more clearly. In FIG. 2, the four distinct amplitudes shown are called Ai, A2, A3, A4. We will then have: (AI - AJ) 1 AI <at 10% whatever i and j.
La signature spectrale d'amplitude du signal RF ainsi émise par le badge 4 est alors traitée par la sortie RSSI (Receiver Signal Strenght Indicator ou indicateur de l'amplitude du signal du récepteur) du récepteur RF se trouvant à bord de la voiture 2. The amplitude spectral signature of the RF signal thus emitted by the badge 4 is then processed by the RSSI (Receiver Signal Strenght Indicator) output from the RF receiver on board the car 2.
Lors d'un relayage, des relais sont disposés entre la voiture 2 et le badge 4. During a relay, relays are arranged between the car 2 and the badge 4.
Ces relais transmettent en les amplifiant les signaux échangés entre la voiture 2 et le badge 4. Or il est difficile techniquement pour un amplificateur de respecter des variations d'amplitude du type de celles décrites plus haut. These relays transmit the signals exchanged between the car 2 and the badge 4 by amplifying them. However, it is technically difficult for an amplifier to comply with amplitude variations of the type described above.
Pour rendre un relayage encore plus difficile, la modulation par déplacement d'amplitude varie d'un signal émis par le badge à l'autre. On peut simplement prévoir d'utiliser le même cryptage pour la modulation par déplacement d'amplitude que pour la modulation par déplacement de fréquence. La variation de l'amplitude est alors dépendante de la réponse faite par le badge 4. On peut également prévoir un cryptage To make relaying even more difficult, modulation by amplitude displacement varies from one signal emitted by the badge to another. One can simply plan to use the same encryption for modulation by amplitude displacement as for modulation by frequency displacement. The variation of the amplitude is then dependent on the response made by the badge 4. It is also possible to provide encryption
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différent pour la modulation par déplacement de fréquence et pour la modulation par déplacement d'amplitude. different for modulation by frequency shift and for modulation by amplitude shift.
Le système décrit ci-dessus permet d'éviter de façon fiable un relayage du système mains libres à l'aide de relais disposés entre la voiture et le badge correspondant. Ce système présente l'avantage de ne nécessiter que peu de modifications, en terme de composants, par rapport à un système mains libres classique. The system described above reliably avoids relaying the hands-free system using relays arranged between the car and the corresponding badge. This system has the advantage of requiring few modifications, in terms of components, compared to a conventional hands-free system.
La présente invention ne se limite pas à la forme de réalisation décrite cidessus à titre d'exemple non limitatif. Elle concerne également toutes les variantes de réalisation à la portée de l'homme du métier dans le cadre des revendications ci-après. The present invention is not limited to the embodiment described above by way of nonlimiting example. It also relates to all the variant embodiments within the reach of those skilled in the art within the scope of the claims below.
Ainsi par exemple la description ci-dessus montre la superposition d'une modulation par déplacement d'amplitude à une modulation par déplacement de fréquence. Cette modulation par déplacement d'amplitude pourrait toutefois être superposée à un autre type de modulation, par exemple une modulation par déplacement de phase. Thus, for example, the description above shows the superposition of a modulation by amplitude displacement on a modulation by frequency displacement. This modulation by amplitude displacement could however be superimposed on another type of modulation, for example a modulation by phase displacement.
De même, la présente invention a été présentée en application à un système mains libres de véhicule et plus particulièrement la communication en voie descendante d'un tel système. Toutefois, la présente invention peut être également appliquée à la communication en voie montante d'un tel système, à une fréquence de l'ordre de 125 kHz, ou à toute autre fréquence. Likewise, the present invention has been presented in application to a hands-free vehicle system and more particularly the downlink communication of such a system. However, the present invention can also be applied to uplink communication of such a system, at a frequency of the order of 125 kHz, or at any other frequency.
Claims (6)
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Applications Claiming Priority (1)
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| FR0206683A FR2834148A1 (en) | 2002-05-31 | 2002-05-31 | Car hands free access communication system having coded signal transmission car receiver sent with coding amplitude modulation index below ten per cent. |
Publications (1)
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ID=8871544
Family Applications (1)
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| FR0206683A Pending FR2834148A1 (en) | 2002-05-31 | 2002-05-31 | Car hands free access communication system having coded signal transmission car receiver sent with coding amplitude modulation index below ten per cent. |
Country Status (1)
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