EP1143091B1 - Dispositif d'accès "mains libres", notamment pour véhicule automobile - Google Patents

Dispositif d'accès "mains libres", notamment pour véhicule automobile Download PDF

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EP1143091B1
EP1143091B1 EP20010400694 EP01400694A EP1143091B1 EP 1143091 B1 EP1143091 B1 EP 1143091B1 EP 20010400694 EP20010400694 EP 20010400694 EP 01400694 A EP01400694 A EP 01400694A EP 1143091 B1 EP1143091 B1 EP 1143091B1
Authority
EP
European Patent Office
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identifier
antennae
fact
hands
predefined
Prior art date
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Expired - Lifetime
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EP20010400694
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German (de)
English (en)
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EP1143091A1 (fr
Inventor
Guy Lelandais
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Delphi Technologies Inc
Original Assignee
Delphi Technologies Inc
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Publication date
Application filed by Delphi Technologies Inc filed Critical Delphi Technologies Inc
Publication of EP1143091A1 publication Critical patent/EP1143091A1/fr
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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G07—CHECKING-DEVICES
    • G07C—TIME OR ATTENDANCE REGISTERS; REGISTERING OR INDICATING THE WORKING OF MACHINES; GENERATING RANDOM NUMBERS; VOTING OR LOTTERY APPARATUS; ARRANGEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS FOR CHECKING NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • G07C9/00—Individual registration on entry or exit
    • G07C9/00174—Electronically operated locks; Circuits therefor; Nonmechanical keys therefor, e.g. passive or active electrical keys or other data carriers without mechanical keys
    • G07C9/00309—Electronically operated locks; Circuits therefor; Nonmechanical keys therefor, e.g. passive or active electrical keys or other data carriers without mechanical keys operated with bidirectional data transmission between data carrier and locks

Definitions

  • the present invention relates to an access device "hands “to control and control access to a passenger compartment closed by less a door equipped with a lock with lock, said device comprising identification means for installation in the cabin and able to establish a dialogue question / answer, by a bidirectional wireless communication link, with an identifier intended to be worn by a person authorized to enter the cockpit, to automatically control the unlocking of said lock in case of detection of a valid identifier by said means identification, said communication link comprising, on the means of identification, at least two transmitting antennas disposed in locations distant from each other on the periphery of said cockpit, and having on the side identifying at least two antennas receivers oriented along different axes to capture the fields transmitted by said transmitting antennas and to produce signals in response to said fields, and a means for processing signals connected to said receiving antennas.
  • “Hands-free” access devices of the kind mentioned above are now well known, see for example DE 198 36 957 C. They are used in particular in the automotive industry to control the locking and the unlocking the doors of a motor vehicle and possibly also, to control a device for immobilizing the vehicle automobile.
  • "hands-free" access devices are not limited to such a field of application because they can be used as well to control the unlocking of a door of a building or a building, to which access must be limited to one or more person (s) authorized to enter the said building or premises.
  • Known "hands-free" access devices use usually a radiofrequency communication link, for example example at 125 kHz to communicate the vehicle to the identifier carried by the driver or a passenger of the vehicle, the response of the identifier to the vehicle being returned by the same link radio frequency or an ultra high communication link frequency (UHF), for example in one of the frequency bands Such as the bands 315 MHz, 433 MHz, 868 MHz, 915 MHz and 2.4 GHz.
  • UHF ultra high communication link frequency
  • the communication link or links have a useful range of a few meters at least, so that the doors of the vehicle can only be unlocked if the authorized person carrying the identifier is located near the vehicle in a zone corresponding to said useful range, and the doors of the vehicle are locked automatically when the authorized person leaves this zoned.
  • the various transmitting antennas connected to the device on-board identification are generally used to allow a location of the authorized person the identifier, especially to determine if it is inside outside the vehicle and, in the case where it is outside the vehicle, vehicle to determine whether it is on the left or the side right or at the rear of the vehicle near the luggage compartment or tailgate of said vehicle.
  • the identifier carried by the authorized person contains the most often three receiving antennas oriented respectively according to three axes of a system of orthogonal axes of reference. Such a provision is usually made to avoid "holes in receipt "which, if the identifier had only one antenna receiver, could occur in the event that said identifier presents certain orientations in relation to the antenna (s) transmitter (s) transmitting the signal generated by the identification device embedded in the vehicle, even if the identifier is in the zone corresponding to the effective range of said transmitting antennas. With a identifier comprising three receiving antennas oriented as indicated above, it is virtually certain that at least one of the three receiving antennas will receive a signal from the transmitting antenna (s).
  • the present invention therefore aims to provide another solution to the problem of hacking a "hands-free" access device whatever the type of its communication link, radiofrequency or UHF, but preferably radiofrequency.
  • the access device "hands free" is characterized in that said means for processing signals comprises a discriminating means capable of distinguishing whether the fields received by said receiving antennas are from said transmitting antennas or a single pirate transmitter antenna, for allow a response from the identifier to the means of identification in the first case and prohibit said answer in the second case.
  • the basic principle of the present invention is to use the three-dimensional capacity of the antenna network of certain identifiers with several receiving antennas, in order to define with accuracy the orientation and possibly the amplitude of a field given, for example at 125 kHz, according to its origin in the vehicle.
  • a vehicle 1 equipped with a "hands free” access device comprising essentially an identification device 2, installed aboard the vehicle, and an identifier 3 intended to be worn by the driver of the vehicle or another person authorized to drive the vehicle or to enter.
  • the identification device 2 is electrically connected to several transmitting antennas which are spaced from each other on the bodywork of the motor vehicle.
  • it can be provided two front lateral emitting antennas F and F ', arranged respectively on the left and right sides of vehicle 1, two rear-side transmitting antennas R and R 'arranged respectively on the left and right side of the vehicle, and a transmitting antenna rear T, disposed substantially in the middle of the hood 4 of the trunk luggage.
  • the antennas F and F ' are installed for example on the doors before 5 and 6 of the vehicle 1, for example at the handles of exterior door.
  • the antennas R and R ' are installed for example on the rear doors 7 and 8 of the vehicle, for example at the level of exterior door handles.
  • All the antennas F, F ', R, R' and T can be constituted for example by coils, the coils F, F ', R and R' having their axes oriented for example horizontally or substantially horizontally and the coil T having for example its axis oriented vertically or substantially vertically.
  • the antennas or coils F, F ', R, R' and T When the antennas or coils F, F ', R, R' and T are excited at a predefined frequency, for example at 125 kHz, by excitation means included in the identification device 2, they produce magnetic fields whose field lines are designated by the symbols LCF, LCF ', LCR, LCR' and LCT in Figure 1.
  • antennas F, F ', R, R' and T are of course possible.
  • the identifier 3 which can be for example included in a keychain or constituted by a badge having the format of a card of credit, carry at least two receiving antennas, preferably three receiving antennas not shown in Figure 1, but designated respectively by X, Y and Z in Figures 2 to 4.
  • the three antennas X, Y and Z for example coils, are preferably oriented respectively along the three axes of a system of orthogonal axes of reference linked to the identifier 3.
  • the latter also includes, so known per se, a means for processing the electrical signals produced by antennas X, Y and Z in response to the magnetic fields received by these from one or more of the transmitting antennas F, F ', R, R' and T installed on the vehicle 1.
  • This means of treatment signal is arranged to control the transmission, by one or more antennas X, Y and Z or by a specific antenna, information, such as a user code, to the device identification number 2 in the motor vehicle 1.
  • the signal processing means further includes, as as we shall see below, a discriminating means capable of distinguishing a short time window if the magnetic fields received by the three receiving antennas X, Y and Z of the identifier 3 have orientations as they come from the transmitting antennas of the vehicle 1 or if the magnetic field comes from a single antenna.
  • the single antenna is considered as a source hacker and the signal processing means inhibits the transmission of information from the identifier 3 to the identification device 2.
  • the means discriminator included in the signal processing means of the identifier 3 is arranged to determine that of the three antennas receptors X, Y and Z which, at a given moment, produces the strongest signal.
  • the discriminator means may be constituted for example by the specific integrated circuit (properly programmed microprocessor) usually included in identifier 3. Such an integrated circuit has most often such a function of discrimination but in the known handsfree access devices this function is usually used to keep and treat only the strongest of the three signals received by the receiving antennas.
  • the excitation means included in the device 2 are arranged to excite at least two of the antennas transmitters installed on the vehicle 1, preferably three antennas transmitters according to a predefined sequence in a time window predefined.
  • the excitation means can excite any first the three antennas F, R and T according to said predefined sequence in a first time window, then the three transmitting antennas F ', R' and T according to said predefined sequence or another sequence predefined in a next time window, and finally the three transmitting antennas R, R 'and T according to said predefined sequence or yet another predefined sequence in a third window time.
  • the identifier 3 is in the zone Z 1 , as shown in FIG. 1, and that the three antennas F, R and T which cover this zone Z 1 are excited sequentially in the order FRT.
  • the identifier has in the zone Z 1 an orientation such that its three receiving antennas X, Y and Z occupy the positions shown in FIG. 2 with respect to the field lines LCF, LCR and LCT respectively produced by the F, R and T transmitting antennas, the receiving antenna which produces the strongest signal when the transmitting antenna F is excited is the antenna X, the receiving antenna which produces the strongest signal when the transmitting antenna R is excited is the antenna Z and the receiving antenna which produces the strongest signal when the transmitting antenna T is excited is the antenna X.
  • the discriminator means included in the signal processing means of the identifier 3 determines that the strongest signals are received by the receiving antennas X, Z and X in this order, and it records the XZX sequence in a memory of the medium e signal processing.
  • the receiving antenna which produces the stronger signal when the transmitting antenna F is excited is the antenna X
  • the receiving antenna that produces the strongest signal when the antenna emitter R is excited is the Y antenna
  • the receiving antenna which produces the strongest signal when the transmitting antenna T is excited is the antenna Z.
  • the discriminating means included in the means of signal processing the identifier determines that the most strong signals are received according to the sequence X-Y-Z and it records this sequence in said memory.
  • the receiving antenna that produces the strongest signal when the antenna transmitter F is excited is the antenna Y
  • the receiving antenna that produces the strongest signal when the transmitting antenna R is excited is the antenna X
  • the receiving antenna that produces the strongest signal when the antenna transmitter T is excited is the antenna Z.
  • the sequence Y-X-Z is determined by the discriminator means included in the means of signal processing of the identifier and this sequence is recorded in the above-mentioned memory.
  • the discriminator means included in identifier 3 may then, in service, compare the sequence of the strongest signals received by the receiving antennas X, Y and Z in response to sequential excitation transmitting antennas F, R and T, to the sequences recorded in in the memory, and if the sequence of the strongest signals receipts corresponds to one of the recorded sequences, he will deduce that the magnetic fields received from the transmitting antennas vehicle, and it will then allow the identifier to send a reply to the motor vehicle 1.
  • the discriminating means could be content with determine that it receives in sequence, in a time window predefined, stronger signals received by multiple antennas receiving.
  • identifier 3 is in the field generated by a single emitting source, like this would be the case with a relay box pirate, the receiving antenna which produces the strongest signal will remain permanently the same, that is to say either the X antenna, the Y antenna or the Z antenna during the short time window corresponding to an expected transmission sequence 1. Consequently, in this situation, the means discriminator will determine that the signal received is a pirate signal and he prevent the identifier from responding to the received pirate signal, and the system relay can not relay any response to the device identification on board the vehicle, so that the doors of it will remain locked.
  • the antennas transmitters F, F ', R, R' and T emit at the same frequency, by example at 125 kHz.
  • antennas receptors should be tuned in frequency, although this is not not imperative for the transmission of information (taking into account manufacturing tolerances, the resonance frequencies of the antennas are generally within ⁇ 10% of the nominal frequency).
  • the identification device 2 can be advantageously provided with means to scan the frequencies emitted by the transmitting antennas around a predefined center frequency, for example around 125 kHz, so that the transmitted frequency goes through the frequency resonance of each of the X, Y and Z receiving antennas. also possible to deliberately detune antennas receivers and / or transmitters to improve the efficiency of the discrimination.
  • the transmission can be carried out simultaneously by several antennas at different levels in order to check the orientation of the magnetic field at a given location.
  • the frequencies transmitted can be advantageously different or scanned in order to get rotating field vectors, optionally in a coded arrangement.

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Description

La présente invention concerne un dispositif d'accès "mains libres" pour contrôler et commander l'accès à un habitacle fermé par au moins une porte équipée d'une serrure avec verrou, ledit dispositif comprenant un moyen d'identification destiné à être installé dans l'habitacle et apte à établir un dialogue question/réponse, par une liaison de communication bidirectionnelle sans fil, avec un identifiant destiné à être porté par une personne habilitée à pénétrer dans l'habitacle, pour commander automatiquement le déverrouillage de ladite serrure en cas de détection d'un identifiant valide par ledit moyen d'identification, ladite liaison de communication comportant, du côté moyen d'identification, au moins deux antennes émettrices disposées en des emplacements distants l'un de l'autre à la périphérie dudit habitacle, et comportant du côté identifiant au moins deux antennes réceptrices orientées suivant des axes différents pour capter les champs émis par lesdites antennes émettrices et pour produire des signaux électriques en réponse auxdits champs, et un moyen de traitement de signaux connecté auxdites antennes réceptrices.
Les dispositifs d'accès "mains libres" du genre susindiqué sont maintenant bien connus, voir par exemple DE 198 36 957 C. Ils sont utilisés notamment dans le domaine de l'industrie automobile pour commander le verrouillage et le déverrouillage des portes d'un véhicule automobile et, éventuellement aussi, pour commander un dispositif d'anti-démarrage du véhicule automobile. Toutefois, les dispositifs d'accès "mains libres" ne sont pas limités à un tel domaine d'application, car ils peuvent être aussi utilisés pour commander le déverrouillage d'une porte d'un bâtiment ou d'un local dans un bâtiment, auquel l'accès doit être limité à une ou des personne(s) autorisée(s) à pénétrer dans ledit bâtiment ou ledit local.
Les dispositifs d'accès "mains libres" connus utilisent habituellement une liaison de communication radiofréquence, par exemple à 125 kHz pour communiquer du véhicule vers l'identifiant porté par le conducteur ou un passager du véhicule, la réponse de l'identifiant vers le véhicule étant renvoyée par la même liaison radiofréquence ou par une liaison de communication ultra haute fréquence (UHF), par exemple dans l'une des bandes de fréquences ISM telles que les bandes 315 MHz, 433 MHz, 868 Mhz, 915 MHz et 2,4 GHz. Habituellement, la ou les liaisons de communication ont une portée utile de quelques mètres au moins, de sorte que les portières du véhicule ne peuvent être déverrouillées que si la personne autorisée portant l'identifiant se trouve à proximité du véhicule dans une zone correspondant à ladite portée utile, et les portes du véhicule sont verrouillées automatiquement lorsque la personne autorisée sort de cette zone.
Les diverses antennes émettrices connectées au dispositif d'identification embarqué dans le véhicule sont généralement utilisées pour permettre une localisation de la personne autorisée portant l'identifiant, en particulier pour déterminer si elle se trouve à l'intérieur ou à l'extérieur du véhicule et, dans le cas où elle est à l'extérieur du véhicule, pour déterminer si elle se trouve du côté gauche ou du côté droit ou encore à l'arrière du véhicule près du coffre à bagages ou du hayon dudit véhicule.
L'identifiant porté par la personne autorisée comporte le plus souvent trois antennes réceptrices orientées respectivement selon les trois axes d'un système d'axes orthogonaux de référence. Une telle disposition est habituellement prévue pour éviter des "trous de réception" qui, si l'identifiant ne comportait qu'une seule antenne réceptrice, pourraient se produire dans le cas où ledit identifiant présente certaines orientations par rapport à la ou aux antenne(s) émettrice(s) émettant le signal engendré par le dispositif d'identification embarqué dans le véhicule, même si l'identifiant se trouve dans la zone correspondant à la portée utile desdites antennes émettrices. Avec un identifiant comportant trois antennes réceptrices orientées comme indiqué plus haut, il est pratiquement assuré qu'au moins l'une des trois antennes réceptrices recevra un signal en provenance de la ou des antenne(s) émettrice(s).
Toutefois, il est connu que les dispositifs d'accès "mains libres" du genre susindiqué peuvent être relativement aisément piratés par des personnes malintentionnées utilisant un système de relais de communication entre le dispositif d'identification embarqué dans le véhicule et l'identifiant porté par la personne autorisée lorsque cette dernière s'est écartée suffisamment loin du véhicule. Pour remédier à cet inconvénient, il a été proposé des solutions basées sur la mesure du temps de propagation des ondes radios UHF ou hyperfréquence. Si le temps de propagation des ondes radios entre le moment où le dispositif d'identification embarqué dans le véhicule "interroge" un identifiant et le moment où il reçoit la réponse de l'identifiant dépasse un temps prédéterminé, la réponse de l'identifiant est invalidée et le processus de déverrouillage des portes ne pourra pas avoir lieu. De telles solutions peuvent être considérées comme des "solutions absolues", mais elles ne fonctionnent bien qu'avec des ondes radios UHF ou hyperfréquence, leur développement pose encore certains problèmes et elles sont relativement coûteuses. En outre, ces solutions sont inapplicables à des liaisons de communication radiofréquence, par exemple à 125 kHz, car cette fréquence porteuse est trop basse.
La présente invention a donc pour but de fournir une autre solution au problème du piratage d'un dispositif d'accès "mains libres" quel que soit le type de sa liaison de communication, radiofréquence ou UHF, mais de préférence radiofréquence.
A cet effet, le dispositif d'accès "mains libres" selon l'invention est caractérisé en ce que ledit moyen de traitement de signaux comprend un moyen discriminateur apte à distinguer si les champs reçus par lesdites antennes réceptrices proviennent desdites antennes émettrices ou d'une seule antenne émettrice pirate, pour autoriser une réponse de l'identifiant vers le moyen d'identification dans le premier cas et interdire ladite réponse dans le second cas.
Le principe de base de la présente invention est d'utiliser la capacité tridimensionnelle du réseau d'antennes de certains identifiants comportant plusieurs antennes réceptrices, afin de définir avec précision l'orientation et, éventuellement, l'amplitude d'un champ magnétique donné, par exemple à 125 kHz, selon son origine dans le véhicule.
Etant donné que les véhicules qui sont déjà équipés d'un dispositif d'accès "mains libres" comportent diverses antennes qui sont relativement espacées les unes des autres pour des raisons de couverture sélective, il est donc proposé, selon l'invention, de doter le moyen de traitement de signaux, incorporé dans l'identifiant, d'un pouvoir de discrimination lui permettant de déterminer, grâce à la capacité tridimensionnelle de ses antennes réceptrices, si le champ magnétique reçu par lesdites antennes réceptrices a été émis ou n'a pas été émis par les antennes espacées installées sur le véhicule automobile.
Si un système de relais pirate est interposé entre le véhicule automobile et la personne autorisée portant l'identifiant, l'orientation du champ mesuré par les antennes réceptrices de l'identifiant sera toujours la même dans une courte fenêtre temporelle, étant donné que, dans ce cas, il n'y a qu'une seule antenne source. Bien sûr, on pourrait imaginer qu'un premier boítier relais pirate placé à côté du véhicule analyse les paramètres et les données d'émission et transmette tous ces paramètres et données à un second boítier relais pirate placé à côté de la personne autorisée portant l'identifiant, mais on peut alors faire les trois remarques suivantes :
  • a) un système de relais pirate ne peut plus être un simple relais de signal, mais il doit comporter une liaison multicanaux de communication de données en temps réel ;
  • b) l'analyse prend un temps de traitement notable avant ou pendant la transmission, ce qui peut être aisément détecté par le dispositif d'accès "mains libres" en tant que critère de rejet ;
  • c) il faudrait, de toute façon, que le système de relais pirate comporte plusieurs seconds boítiers relais et que ces seconds boítiers relais soient placés près de la personne autorisée portant l'identifiant de manière identique aux positions des antennes émettrices installées sur le véhicule, ce qui, bien qu'imaginable, apparaít tout à fait irréaliste.
    • Le dispositif d'accès "mains libres" selon l'invention peut, en outre, présenter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes :
    • le dispositif d'identification comprend une antenne émettrice arrière située sensiblement au milieu du capot du coffre ou du hayon arrière du véhicule et deux antennes émettrices latérales de chaque côté droit et gauche du véhicule ;
    • les antennes émettrices latérales sont montées sur les portes avant et arrière du véhicule ;
    • l'identifiant comporte trois antennes réceptrices orientées respectivement selon les trois axes d'un système d'axes orthogonaux de référence lié à l'identifiant ;
    • la liaison de communication comprend, du côté dispositif d'identification, des moyens pour exciter les antennes émettrices selon un arrangement prédéfini et le moyen discriminateur est apte à distinguer si les champs reçus respectivement par les antennes réceptrices de l'identifiant varient selon au moins un arrangement mémorisé dans l'identifiant et correspondant audit arrangement prédéfini ;
    • le moyen discriminateur est apte à déterminer celle des trois antennes réceptrices qui, à un moment donné, produit le plus fort signal ;
    • les trois antennes émettrices du dispositif d'identification sont orientées de telle façon que l'antenne réceptrice qui produit le plus fort signal est différente selon l'antenne émettrice qui émet audit moment donné, quelle que soit l'orientation de l'identifiant dans au moins une zone prédéfinie proche du véhicule ;
    • dans un mode de réalisation de l'invention, les antennes émettrices sont excitées selon une séquence prédéfinie, et le moyen discriminateur est apte à distinguer si les antennes réceptrices produisent leur plus fort signal en séquence selon au moins une séquence mémorisée dans l'identifiant et correspondant à ladite séquence prédéfinie ;
    • dans un autre mode de réalisation de l'invention, les antennes émettrices sont excitées simultanément à des niveaux prédéfinis différents afin de contrôler l'orientation du champ résultant produit par les antennes émettrices à au moins un emplacement prédéfini proche du véhicule, les moyens d'excitation sont agencés pour faire varier selon une séquence prédéfinie les niveaux prédéfinis d'excitation des antennes émettrices afin de faire varier séquentiellement l'orientation contrôlée dudit champ résultant, de telle façon que l'antenne réceptrice qui produit le plus fort signal est différente selon l'instant considéré dans la séquence prédéfinie de variation des niveaux d'excitation des antennes émettrices, et le moyen discriminateur est apte à distinguer si les antennes réceptrices produisent leur plus fort signal en séquence selon au moins une séquence mémorisée dans l'identifiant et correspondant à ladite séquence prédéfinie ;
    • dans l'un ou l'autre mode de réalisation, le dispositif d'identification comprend un moyen de balayage de fréquences qui fait varier autour d'une fréquence prédéfinie la fréquence émise par les antennes émettrices de telle façon que la fréquence émise passe par la fréquence de résonance de chaque antenne réceptrice ;
    • les antennes réceptrices et/ou émettrices sont désaccordées.
    D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaítront au cours de la description suivante d'un mode de réalisation donné à titre d'exemple en référence aux dessins annexés, sur lesquels :
    • la figure 1 est une vue schématique de dessus d'un véhicule automobile équipé d'un dispositif d'accès "mains libres" selon l'invention ;
    • les figures 2 à 4 sont des schémas illustrant trois exemples de situations, parmi d'autres, pouvant être rencontrées en service par les trois antennes réceptrices d'un identifiant placé dans les champs produits par trois antennes émettrices espacées installées sur le véhicule automobile.
    En se reportant à la figure 1, on peut voir un véhicule 1 équipé d'un dispositif d'accès "mains libres" comportant essentiellement un dispositif d'identification 2, installé à bord du véhicule, et un identifiant 3 destiné à être porté par le conducteur du véhicule ou une autre personne autorisée à conduire le véhicule ou à y pénétrer.
    Le dispositif d'identification 2 est relié électriquement à plusieurs antennes émettrices qui sont espacées les unes des autres sur la carrosserie du véhicule automobile. Par exemple, il peut être prévu deux antennes émettrices latérales avant F et F', disposées respectivement sur les côtés gauche et droit du véhicule 1, deux antennes émettrices latérales arrière R et R' disposées respectivement du côté gauche et du côté droit dudit véhicule, et une antenne émettrice arrière T, disposée sensiblement au milieu du capot 4 du coffre à bagages. Les antennes F et F' sont installées par exemple sur les portes avant 5 et 6 du véhicule 1, par exemple au niveau des poignées de porte extérieures. Les antennes R et R' sont installées par exemple sur les portes arrières 7 et 8 du véhicule, par exemple au niveau des poignées de porte extérieures.
    Toutes les antennes F, F', R, R' et T peuvent être constituées par exemple par des bobines, les bobines F, F', R et R' ayant leurs axes orientés par exemple horizontalement ou sensiblement horizontalement et la bobine T ayant par exemple son axe orienté verticalement ou sensiblement verticalement.
    Lorsque les antennes ou bobines F, F', R, R' et T sont excitées à une fréquence prédéfinie, par exemple à 125 kHz, par des moyens d'excitation inclus dans le dispositif d'identification 2, elles produisent des champs magnétiques dont les lignes de champ sont désignées respectivement par les symboles LCF, LCF', LCR, LCR' et LCT dans la figure 1.
    Il est ainsi défini, à l'extérieur du véhicule 1, trois zones Z1, Z2 et Z3 en chaque point desquelles les lignes de champ produites par les antennes F-R-T ou F'-R'-T ou R-R'-T se croisent perpendiculairement ou à peu près perpendiculairement.
    D'autres positions et d'autres orientations sont bien entendu possibles pour les antennes F, F', R, R' et T. Par exemple, les antennes F et F' peuvent être disposées dans les rétroviseurs latéraux, les antennes R et R' peuvent être disposées sur un montant de porte de la carrosserie et l'antenne T peut être disposée sur le toit du véhicule.
    L'identifiant 3, qui peut être par exemple inclus dans un porte-clé ou constitué par un badge ayant le format d'une carte de crédit, porte au moins deux antennes réceptrices, de préférence trois antennes réceptrices non montrées dans la figure 1, mais désignées respectivement par X, Y et Z dans les figures 2 à 4. Les trois antennes X, Y et Z, par exemple des bobines, sont, de préférence, orientées respectivement selon les trois axes d'un système d'axes orthogonaux de référence lié à l'identifiant 3. Ce dernier comporte aussi, de façon connue en soi, un moyen de traitement des signaux électriques produits par les antennes X, Y et Z en réponse aux champs magnétiques reçus par celles-ci en provenance d'une ou plusieurs des antennes émettrices F, F', R, R' et T installées sur le véhicule 1. Ce moyen de traitement de signaux est agencé pour commander l'émission, par une ou plusieurs des antennes X, Y et Z ou par une antenne spécifique, d'informations, comme par exemple un code utilisateur, vers le dispositif d'identification 2 dans le véhicule automobile 1.
    Toutefois, dans le dispositif d'accès "mains libres" selon l'invention, le moyen de traitement de signaux inclut en outre, comme on le verra plus loin, un moyen discriminateur apte à distinguer dans une courte fenêtre temporelle si les champs magnétiques reçus par les trois antennes réceptrices X, Y et Z de l'identifiant 3 ont des orientations telles qu'ils proviennent bien des antennes émettrices du véhicule 1 ou si le champ magnétique provient d'une unique antenne. Dans ce dernier cas, l'unique antenne est considérée comme une source pirate et le moyen de traitement de signaux inhibe la transmission des informations de l'identifiant 3 vers le dispositif d'identification 2.
    Dans un mode préféré de réalisation de l'invention, le moyen discriminateur inclus dans le moyen de traitement de signaux de l'identifiant 3 est agencé pour déterminer celle des trois antennes réceptrices X, Y et Z qui, à un moment donné, produit le plus fort signal. Le moyen discriminateur peut être constitué par exemple par le circuit intégré spécifique (microprocesseur convenablement programmé) habituellement inclus dans l'identifiant 3. Un tel circuit intégré possède le plus souvent une telle fonction de discrimination, mais dans les dispositifs d'accès "mains libres" connus cette fonction est habituellement utilisée pour ne conserver et ne traiter que le plus fort des trois signaux reçus par les antennes réceptrices.
    En outre, les moyens d'excitation inclus dans le dispositif d'identification 2 sont agencés pour exciter au moins deux des antennes émettrices installées sur le véhicule 1, de préférence trois antennes émettrices selon une séquence prédéfinie dans une fenêtre temporelle prédéfinie. Par exemple, les moyens d'excitation peuvent exciter tout d'abord les trois antennes F, R et T selon ladite séquence prédéfinie dans une première fenêtre temporelle, puis les trois antennes émettrices F', R' et T selon ladite séquence prédéfinie ou une autre séquence prédéfinie dans une fenêtre temporelle suivante, et enfin les trois antennes émettrices R, R' et T selon ladite séquence prédéfinie ou encore une autre séquence prédéfinie dans une troisième fenêtre temporelle.
    On supposera maintenant par exemple que l'identifiant 3 se trouve dans la zone Z1, comme montré dans la figure 1, et que les trois antennes F, R et T qui couvrent cette zone Z1 sont excitées séquentiellement dans l'ordre F-R-T. Dans ces conditions, si l'identifiant a dans la zone Z1 une orientation telle que ses trois antennes réceptrices X, Y et Z occupent les positions montrées dans la figure 2 par rapport aux lignes de champ LCF, LCR et LCT produites respectivement par les antennes émettrices F, R et T, l'antenne réceptrice qui produit le plus fort signal quand l'antenne émettrice F est excitée est l'antenne X, l'antenne réceptrice qui produit le plus fort signal quand l'antenne émettrice R est excitée est l'antenne Z et l'antenne réceptrice qui produit le plus fort signal quand l'antenne émettrice T est excitée est l'antenne X. En conséquence, en réponse à l'excitation séquentielle des antennes émettrices F, R et T dans cet ordre, le moyen discriminateur inclus dans le moyen de traitement de signaux de l'identifiant 3 détermine que les signaux les plus forts sont reçus par les antennes réceptrices X, Z et X dans cet ordre, et il enregistre la séquence X-Z-X dans une mémoire du moyen de traitement de signaux.
    Dans la situation représentée sur la figure 3, en supposant encore que les trois antennes émettrices F, R et T sont excitées séquentiellement dans l'ordre F-R-T, l'antenne réceptrice qui produit le plus fort signal lorsque l'antenne émettrice F est excitée est l'antenne X, l'antenne réceptrice qui produit le plus fort signal quand l'antenne émettrice R est excitée est l'antenne Y et l'antenne réceptrice qui produit le plus fort signal quand l'antenne émettrice T est excitée est l'antenne Z. Dans ce cas, le moyen discriminateur inclus dans le moyen de traitement de signaux de l'identifiant détermine que les plus forts signaux sont reçus selon la séquence X-Y-Z et il enregistre cette séquence dans ladite mémoire.
    De même, dans la situation représentée sur la figure 4, l'antenne réceptrice qui produit le plus fort signal quand l'antenne émettrice F est excitée est l'antenne Y, l'antenne réceptrice qui produit le plus fort signal quand l'antenne émettrice R est excitée est l'antenne X et l'antenne réceptrice qui produit le plus fort signal quand l'antenne émettrice T est excitée est l'antenne Z. Dans ce cas, la séquence Y-X-Z est déterminée par le moyen discrimateur inclus dans le moyen de traitement de signaux de l'identifiant et cette séquence est enregistrée dans la mémoire susmentionnée.
    On voit donc que si on a enregistré au préalable dans la mémoire de l'identifiant 3 un certain nombre de séquences, comme les séquences X-Z-X, X-Y-Z, Y-X-Z, correspondant aux situations les plus probables de l'identifiant par rapport aux lignes des champs magnétiques produits par les trois antennes émettrices F, R et T, le moyen discriminateur inclus dans l'identifiant 3 pourra ensuite, en service, comparer la séquence des signaux les plus forts, reçus par les antennes réceptrices X, Y et Z en réponse à l'excitation séquentielle des antennes émettrices F, R et T, aux séquences enregistrées au préalable dans la mémoire, et si la séquence des signaux les plus forts reçus correspond à une des séquences enregistrées, il en déduira que les champs magnétiques reçus proviennent bien des antennes émettrices du véhicule, et il autorisera alors l'identifiant à envoyer une réponse vers le véhicule automobile 1.
    Toutefois, pour la mise en oeuvre de l'invention, il n'est pas absolument indispensable que le moyen discriminateur effectue la phase de comparaison susmentionnée. Dans une version simplifiée de l'invention, le moyen discriminateur pourrait se contenter de déterminer qu'il reçoit en séquence, dans une fenêtre temporelle prédéfinie, des signaux plus forts reçus par plusieurs antennes réceptrices.
    Par contre, si l'identifiant 3 se trouve dans le champ magnétique engendré par une source émettrice unique, comme cela serait le cas avec un boítier relais pirate, l'antenne réceptrice qui produit le plus fort signal restera en permanence la même, c'est-à-dire soit l'antenne X, soit l'antenne Y, soit l'antenne Z pendant la courte fenêtre temporelle correspondant à une séquence d'émission attendue du véhicule 1. En conséquence, dans cette situation, le moyen discriminateur déterminera que le signal reçu est un signal pirate et il empêchera l'identifiant de répondre au signal pirate reçu, et le système de relais pirate ne pourra relayer aucune réponse vers le dispositif d'identification à bord du véhicule, de sorte que les portes de celui-ci resteront verrouillées.
    Dans le mode de réalisation décrit ci-dessus, les antennes émettrices F, F', R, R' et T émettent à la même fréquence, par exemple à 125 kHz. Pour une meilleure efficacité, les antennes réceptrices devraient être accordées en fréquence, bien que cela ne soit pas impératif pour la transmission des informations (compte tenu des tolérances de fabrication, les fréquences de résonance des antennes sont généralement comprises dans une plage de ± 10 % par rapport à la fréquence nominale). Afin d'éviter la nécessité d'accorder les antennes réceptrices sur la fréquence émise par les antennes émettrices, le dispositif d'identification 2 peut être avantageusement doté de moyens permettant de balayer les fréquences émises par les antennes émettrices autour d'une fréquence centrale prédéfinie, par exemple autour de 125 kHz, de telle façon que la fréquence émise passe par la fréquence de résonance de chacune des antennes réceptrices X, Y et Z. Il est également possible de désaccorder délibérément les antennes réceptrices et/ou émettrices afin d'améliorer l'efficacité de la discrimination.
    Bien que l'invention ait été décrite ci-dessus à propos d'un mode particulier de réalisation, il va de soi que ce mode de réalisation a été donné à titre d'exemple purement indicatif et nullement limitatif, et que de nombreuses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art sans pour autant sortir du cadre de l'invention. C'est ainsi notamment que, du côté véhicule, l'émission peut être effectuée simultanément par plusieurs antennes à des niveaux différents afin de contrôler l'orientation du champ magnétique à un emplacement donné. En outre, les fréquences émises peuvent être avantageusement différentes ou balayées afin d'obtenir des vecteurs de champ tournants, éventuellement selon un arrangement codé.

    Claims (11)

    1. Dispositif d'accès "mains libres" pour contrôler et commander l'accès à un habitacle (1) fermé par au moins une porte (5-8) équipée d'une serrure avec verrou, ledit dispositif comprenant un moyen d'identification (2) destiné à être installé dans l'habitacle et apte à établir un dialogue question/réponse, par une liaison de communication bidirectionnelle sans fil, avec un identifiant (3) destiné à être porté par une personne habilitée à pénétrer dans l'habitacle, pour commander automatiquement le déverrouillage de ladite serrure en cas de détection d'un identifiant valide par ledit moyen d'identification, ladite liaison de communication comportant, du côté moyen d'identification (2), au moins deux antennes émettrices (F, F', R, R', T) disposées en des emplacements distants l'un de l'autre à la périphérie dudit habitacle (1), et comportant du côté identifiant (3), au moins deux antennes réceptrices (X, Y, Z) orientées suivant des axes différents pour capter les champs émis par lesdites antennes émettrices et pour produire des signaux électriques en réponse auxdits champs, et un moyen de traitement de signaux connecté auxdites antennes réceptrices, caractérisé en ce que ledit moyen de traitement de signaux comprend un moyen discriminateur apte à distinguer si les champs reçus par lesdites antennes réceptrices (X, Y, Z) proviennent desdites antennes émettrices (F, F', R, R', T) ou d'une seule antenne émettrice pirate, pour autoriser une réponse de l'identifiant (3) vers le moyen d'identification (2) dans le premier cas et interdire ladite réponse dans le second cas.
    2. Dispositif d'accès "mains libres" selon la revendication 1 pour un véhicule automobile (1), caractérisé en ce que le dispositif d'identification (2) comprend une antenne émettrice arrière (T) située sensiblement au milieu du capot (4) du coffre ou du hayon arrière du véhicule (1) et deux antennes émettrices latérales (F et R, ou F' et R') de chaque côté droit et gauche du véhicule.
    3. Dispositif d'accès "mains libres" selon la revendication 2, caractérisé en ce que les antennes émettrices latérales (F, F', R, et R') sont montées sur les portes avant (5, 6) et arrière (7, 8) du véhicule (1).
    4. Dispositif d'accès "mains libres" selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'identifiant (3) comporte trois antennes réceptrices (X, Y, Z) orientées respectivement selon les trois axes d'un système d'axes orthogonaux de référence lié à l'identifiant.
    5. Dispositif d'accès "mains libres" selon la revendication 4, caractérisé en ce que la liaison de communication comprend, du côté dispositif d'identification (2), des moyens pour exciter les antennes émettrices (F, F', R, R', T) selon un arrangement prédéfini et le moyen discriminateur est apte à distinguer si les champs reçus respectivement par les antennes réceptrices (X, Y, Z) de l'identifiant (3) varient selon au moins un arrangement mémorisé dans l'identifiant et correspondant audit arrangement prédéfini.
    6. Dispositif d'accès "mains libres" selon la revendication 5, caractérisé en ce que le moyen discriminateur est apte à déterminer celle des trois antennes réceptrices (X, Y, Z) qui, à un moment donné, produit le plus fort signal.
    7. Dispositif d'accès "mains libres" selon la revendication 6, caractérisé en ce que les trois antennes émettrices (F ou F', R ou R' et T) du dispositif d'identification (2) sont orientées de telle façon que l'antenne réceptrice (X, Y ou Z) qui produit le plus fort signal est différente selon l'antenne émettrice qui émet audit moment donné, quelle que soit l'orientation de l'identifiant (3) dans au moins une zone prédéfinie (Z1, Z2 ou Z3) proche du véhicule (1).
    8. Dispositif d'accès "mains libres" selon la revendication 7, caractérisé en ce que les antennes émettrices (F ou F', R ou R' et T) sont excitées selon une séquence prédéfinie, et le moyen discriminateur est apte à distinguer si les antennes réceptrices (X, Y, Z) produisent leur plus fort signal en séquence selon au moins une séquence mémorisée dans l'identifiant et correspondant à ladite séquence prédéfinie.
    9. Dispositif d'accès "mains libres" selon la revendication 6, caractérisé en ce que les antennes émettrices (F, F', R, R', T) sont excitées simultanément à des niveaux prédéfinis différents afin de contrôler l'orientation du champ résultant produit par les antennes émettrices à au moins un emplacement prédéfini proche du véhicule (1), en ce que les moyens d'excitation sont agencés pour faire varier selon une séquence prédéfinie les niveaux prédéfinis d'excitation des antennes émettrices afin de faire varier séquentiellement l'orientation contrôlée dudit champ résultant, de telle façon que l'antenne réceptrice (X, Y ou Z) qui produit le plus fort signal est différente selon l'instant considéré dans la séquence prédéfinie de variation des niveaux d'excitation des antennes émettrices, et en ce que le moyen discriminateur est apte à distinguer si les antennes réceptrices produisent leur plus fort signal en séquence selon au moins une séquence mémorisée dans l'identifiant et correspondant à ladite séquence prédéfinie.
    10. Dispositif d'accès "mains libres" selon l'une quelconque des revendications 6 à 10, caractérisé en ce que le dispositif d'identification (2) comprend un moyen de balayage de fréquences qui fait varier autour d'une fréquence prédéfinie la fréquence émise par les antennes émettrices (F, F', R, R', T) de telle façon que la fréquence émise passe par la fréquence de résonance de chaque antenne réceptrice (X, Y, Z).
    11. Dispositif d'accès "mains libres" selon la revendication 10, caractérisé en ce que les antennes réceptrices (X, Y, Z) et/ou émettrices (F, F', R, R', T) sont désaccordées.
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