PROCEDE DE DEVERROU I LLAGE "SANS CLE" D'U N E PORTE D'ACCES A UN ESPACE CLOS
La présente invention concerne un procédé de déverrouillage "sans clé" d'une porte d'accès à un espace clos, en particulier d'une voiture. L'homme du métier connaît plusieurs modes de mise en œuvre et variantes de tels procédés permettant d'ouvrir la porte d'une voiture, c'est-à-dire de déverrouiller sa serrure électroniques, ou de permettre le démarrage de celle-ci, dans lesquels les clés de contact ou clés mécaniques traditionnelles sont remplacées par des transpondeurs ou unités électronique RFID. Ainsi, l'activation de la serrure électronique est commandée via une communication sans fil entre un dispositif de commande associé à la porte et au moins un transpondeur destiné à cette application et agencé pour communiquer notamment un code d'identification.
Il est connu du document US 4,688,036 un système d'accès "sans clé" pour un véhicule automobile, dans lequel il est prévu d'activer le dispositif de commande de la serrure électronique, en particulier les circuits d'émission et de réception des signaux électromagnétiques, seulement après l'activation d'un interrupteur manuel par l'utilisateur. L'utilisateur en possession d'un transpondeur autorisé, actionne donc un interrupteur agencé à l'extérieur de la voiture pour activer premièrement l'émetteur du dispositif de commande de sorte que ce dernier puisse envoyer une signal d'interrogation au transpondeur après l'avoir réveillé. Ainsi, l'activation des circuits électroniques d'émission et de réception du système et le protocole de communication permettant de déterminer si le transpondeur est autorisé prennent place entre l'actionnement de l'interrupteur externe et l'envoi d'un signal de déverrouillage à la serrure électronique.
En prévoyant un interrupteur manuel externe dans le procédé d'ouverture d'une porte à l'aide d'un transpondeur, on limite la consommation d'énergie du dispositif de commande de la serrure de la porte, ce dispositif de commande étant activé seulement pendant une période de temps donnée suite à l'actionnement de l'interrupteur externe.
On remarquera en effet que l'activation continue du dispositif de commande, en particulier l'envoi périodique d'un signal d'interrogation pour détecter la présence d'un transpondeur autorisé, engendre une forte consommation d'énergie, notamment à cause de certains matériaux formant la voiture. Bien que la source d'énergie dans une voiture puisse être importante, notamment en prenant l'énergie d'une batterie de celle-ci, l'activation continue des moyens d'émission de signaux électromagnétiques peut entraîner la décharge de la batterie en question lorsque le véhicule n'est pas régulièrement utilisé.
Le document US 4,688,036 prévoit d'utiliser une seule fréquence de communication et d'agencer l'interrupteur externe sous la poignée de la porte considérée.
Le document DE 198 27 586 décrit un système d'accès à une voiture plus perfectionné, dans lequel il est prévu une communication à basse fréquence (BF) et à haute fréquence (HF) de manière à augmenter la rapidité de transmission des données codées entre le dispositif électronique de déverrouillage d'une porte et un transpondeur autorisé dont la présence détectée valablement engendre l'ouverture de cette porte. La rapidité de cette communication est particulièrement importante dans le cadre du mode de réalisation principal proposé où le circuit d'émission d'un signal d'interrogation est activé par l'actionnement de la poignée servant à ouvrir la porte. Il est donc préférable dans un tel mode de réalisation que le déverrouillage de la serrure électronique soit rapide, sans quoi l'utilisateur a dans un premier temps une serrure verrouillée lorsqu'il tire sur la poignée pour ouvrir la porte. On remarquera que l'émetteur à basse fréquence est essentiellement utilisé pour envoyer les signaux d'interrogation aux transpondeurs dans une région peu étendue, proche de la porte.
Comme représenté à la figure 1 ci-annexée, la région de réception d'un signal d'interrogation BF par un transpondeur définit approximativement un demi-cercle 2 ayant un rayon de 1.5 à 2 m autour de l'antenne 6 agencée dans une porte de la voiture 8. Par contre, le cercle 4 de communication à haute fréquence entre le transpondeur 10 et le récepteur H F agencé dans la voiture a typiquement un rayon d'au moins 30 m.
Le document DE 198 27 586 prévoit également d'agencer dans le transpondeur un bouton d'actionnement à distance de la serrure électronique. Ainsi, lorsque l'utilisateur souhaite ouvrir une ou les portes de sa voiture à distance, il suffit à ce dernier de presser sur le bouton-interrupteur du transpondeur pour que ce dernier envoie un signal HF aux moyens de réception HF du dispositif de commande des serrures. Ce mode de réalisation perfectionné nécessite que les moyens récepteur HF du dispositif de commande soit en écoute permanente ou quasi permanente. Bien que cette fonction nécessite une certaine énergie, la consommation engendrée est cependant relativement faible pour les sources d'énergie conventionnelles agençables dans des voitures.
Le document DE 198 27 586 propose également un mode de réalisation particulier dans lequel il n'est pas prévu d'interrupteur externe pour activer les moyens de communication du dispositif de commande de la serrure, les moyens d'émission à basse fréquence envoyant continuellement, de manière cyclique, un signal
d'interrogation. Etant donné que le rayon de communication est typiquement de 1,5 à 2 m pour l'émetteur BF, le protocole d'autorisation d'ouverture d'une porte peut être commencé dès qu'un transpondeur entre dans la région de communication BF. Lorsqu'un utilisateur équipé d'un transpondeur actionne un interrupteur externe du véhicule, ce transpondeur est situé entre 0.5 et 1 m de l'émetteur BF. Dans le cas de ce mode de réalisation particulier, en partant de l'hypothèse que l'utilisateur marche environ à la vitesse de 1 m/s, le protocole d'autorisation d'ouverture de la porte peut commencer environ une seconde avant le moment où l'utilisateur atteint la poignée de la porte. Ainsi, le temps de communication à disposition est fortement augmenté de telle sorte qu'il est possible d'implémenter un protocole d'identification hautement sécurisé et de pouvoir déverrouiller la serrure électronique avant que l'utilisateur ne tire sur la poignée pour ouvrir la porte. Cette caractéristique augmente le confort d'utilisation du système d'ouverture "sans clé". Cependant, actuellement, ce mode de réalisation n'est pas utilisé dans la pratique car il engendre une grosse consommation d'énergie, comme cela a été exposé précédemment. Etant donné ce problème majeur, les constructeurs automobiles prévoient généralement l'ouverture des portes d'une voiture soit par l'actionnement de la poignée, soit par une pression sur un bouton-interrupteur agencé en surface du transpondeur.
Le but de la présente invention est de pallier le problème susmentionné tout en conservant l'utilisation optimale de la région de communication à basse fréquence du dispositif de commande.
A cet effet, l'invention concerne un procédé de déverrouillage d'une porte d'accès à un espace clos dont les caractéristiques sont données à la revendication 1 ci-jointe. Grâce aux caractéristiques du procédé selon l'invention, il est possible d'activer les moyens d'émission basse fréquence du dispositif de commande d'une serrure électronique avant que le transpondeur ne pénètre dans la région de communication de ces moyens d'émission; et ceci sans nécessiter d'actionner manuellement un interrupteur du transpondeur. En effet, l'envoi périodique d'un signal d'activation des moyens d'émission BF du dispositif de commande permet de garder les mains libres durant le mode préliminaire de fonctionnement du système électronique. Ce mode préliminaire peut être continuellement en fonction tant que le transpondeur est alimenté.
L'envoi périodique d'un signal d'activation des moyens d'émission BF n'engendre aucune consommation supplémentaire pour le véhicule lorsqu'il est prévu de pouvoir activer à distance ce dispositif de commande à l'aide d'un signal à haute fréquence envoyé par le transpondeur. En effet, dans un tel cas actuellement
conventionnel, le dispositif de commande a ses moyens de réception HF continûment activés. De plus, les transpondeurs sont déjà équipés de moyens d'émission HF. Concernant la consommation d'un transpondeur, une consommation moyenne pour alimenter le système de réception LF dans un mode d'écoute consomme environ 2 à 5 μA. Dans le cas où il est prévu d'envoyer le signal d'activation des moyens d'émission BF avec une période de répétition d'environ 30 secondes, on peut estimer la consommation moyenne supplémentaire pour le transpondeur à environ 3 μA. Cette consommation supplémentaire est certes significative mais demeure suffisamment faible pour permettre la fonctionnalité propre à la présente invention d'être intégrée dans un système d'ouverture de porte répondant au critère d'autonomie demandé; même lorsque le mode préliminaire de fonctionnement du système électronique reste activé en permanence au moins en dehors des périodes d'activation des moyens d'émission à basse fréquence du dispositif de commande de la serrure électronique. La présente invention sera décrite plus en détail ci-après à l'aide de la description suivante de modes de mise en œuvre du procédé de l'invention, donnés à titre d'exemples nullement limitatifs, faite en référence au dessin ci-annexé dans lequel :
- la figure 1, déjà décrite, montre schématiquement un système de déverrouillage d'une porte d'une voiture dans lequel il est prévu de communiquer à basse fréquence et également à haute fréquence;
- les figures 2 et 3 montrent respectivement un dispositif de commande d'une serrure électronique et un transpondeur qui lui est associé, lesquels servent à la mise en œuvre de la présente invention; et
- la figure 4 est un diagramme représentant schématiquement diverses étapes d'un mode de mise en œuvre du procédé selon l'invention.
A l'aide des figures 2 et 3, on décrira ci-après brièvement un mode de réalisation d'un système électronique pour la mise en œuvre du procédé selon l'invention.
Ce système électronique comprend d'une part un dispositif 12 de commande d'au moins une serrure électronique 14 d'une porte d'accès à un espace clos, en particulier une voiture, et d'autre part au moins un transpondeur 16 destiné à être porté par une personne autorisée à pénétrer ledit espace clos, en particulier d'entrer dans ladite voiture.
Le dispositif 12 est formé notamment d'une unité centrale de gestion des données 20 associée à un circuit récepteur à haute fréquence (HF) 22 relié à une antenne 23 et à un circuit émetteur à basse fréquence (BF) 24 relié à une antenne 25. Les circuits 20, 22 et 24 sont alimentés par une batterie 26 via un circuit 28 de gestion
de l'alimentation. L'unité centrale 20 est reliée à un circuit 30 de commande d'au moins une serrure électronique, ce dernier circuit étant lui-même relié électriquement à la ou les serrure(s) électronique(s) de la ou des porte(s) d'accès à l'espace clos. Dans une variante de réalisation pour un mode de mise en œuvre particulier, il est prévu un circuit émetteur à haute fréquence 32 relié à l'antenne 23 ou à une autre antenne similaire.
Le transpondeur 16 comprend également une unité de gestion des données 36 associé à un circuit récepteur BF 38 relié à une antenne 39 et à un circuit émetteur HF 40 relié à une antenne 41. Les circuits 36, 38 et 40 sont alimentés par une pile 44 via un circuit 46 de gestion de l'alimentation. Dans un mode de réalisation particulier, le transpondeur 16 comprend également un circuit récepteur HF 48. Les unités d'émission ou de réception du transpondeur sont agencées de manière à pouvoir communiquer avec les unités correspondantes du dispositif 12. Dans un mode de réalisation particulier, il est prévu d'agencer un interrupteur 50 actionnable par un bouton agencé en surface du transpondeur. Cet interrupteur permet d'actionner à distance un dispositif électronique d'une voiture associé au dispositif 12, notamment une serrure électronique.
Le procédé selon l'invention prévoit qu'au moins une partie du protocole de communication entre le transpondeur et le dispositif de commande de la serrure électronique utilise au moins un signal à basse fréquence, c'est-à-dire nécessite une communication à basse fréquence et donc à distance rapprochée entre le transpondeur 16 et le dispositif 12. En particulier, il est prévu que le dispositif 12 envoi une signal d'interrogation BF au transpondeur et reçoive en réponse un signal d'identification. Ce signal d'identification peut contenir divers messages et doit être comprit dans un sens large. Le protocole d'identification et de déclenchement du déverrouillage de la serrure électronique peut prévoir une combinaison d'informations transmises à basse fréquence et également à haute fréquence. Dans le mode de réalisation donné aux figures 2 et 3, il est prévu que seul le dispositif 12 envoie des signaux BF. On notera ici que l'on comprend par HF des signaux électromagnétiques ayant une haute fréquence, c'est-à-dire une fréquence comprise dans la bande HF ou dans une bande de fréquences supérieures, notamment UHF.
Selon l'invention, il est prévu que, dans un mode préliminaire de fonctionnement, les moyens d'émission BF 24, 25 soient inactifs et que les moyens d'émission HF 40, 41 du ou des transpondeur(s) 16 du système émettent périodiquement un signal HF pour activer les moyens d'émission BF du dispositif 12. Par "inactif" ou "désactivé", il faut comprendre que les moyens d'émission sont dans
un mode de basse consommation dans lequel aucune émission de signaux n'intervient. Pour ce qui concerne les moyens de réception, on comprend qu'ils sont au repos et non dans un mode d'écoute.
En partant de l'hypothèse que la distance de communication HF du système est d'environ 30 m, on peut, dans une première variante, prévoir une période de répétition du signal d'activation un peu supérieure à 5 secondes. Ainsi, un utilisateur approchant la voiture en courant à la vitesse d'environ 5 m/sec enverra au moins un signal d'activation susceptible d'être reçu par le dispositif 12 avant que cet utilisateur n'atteigne la poignée de la porte à ouvrir. Dans une autre variante, dans le but d'économiser l'énergie électrique consommée par les transpondeurs, la période de répétition est prévue entre 10 secondes et 1 minute, en particulier de 30 secondes. Cette dernière valeur assure l'activation des moyens d'émission BF pour un utilisateur s'approchant de la voiture en marchant à la vitesse d'environ 1 m/s.
Selon un mode de mise en œuvre préféré, les moyens d'émission BF du dispositif 12 sont désactivés après une certaine période d'activation déterminée si aucun signal d'identification valable n'a été reçu par le dispositif. Dans ce cas, ledit mode préliminaire est alors à nouveau sélectionné.
Grâce aux caractéristiques de l'invention, il est possible d'avoir un procédé de déverrouillage "sans clé" d'une porte d'accès à une voiture qui est efficace sans pour autant consommer trop d'énergie et décharger la batterie 26. En effet, de préférence, le signal d'interrogation BF est envoyé avec un taux de répétition élevé dès que les moyens d'émission BF du dispositif 12 ont été activé. Ainsi, dès qu'un transpondeur entre dans la région de communication BF associé à ces moyens d'émission 24, 25, le protocole d'identification et d'autorisation de l'actionnement de la serrure électronique est mis en œuvre. Typiquement, le temps disponible entre la réception d'un signal d'interrogation par le transpondeur 16 et l'actionnement de la poignée pour ouvrir la porte considérée est ici d'au moins une seconde. Le temps disponible au protocole de déverrouillage de la serrure électronique et donc environ au moins trois fois supérieur au cas où les moyens émetteurs BF sont activés par le début de l'actionnement de la poignée de ladite porte.
On distingue donc, dans le cas du procédé décrit ici, un mode préliminaire de fonctionnement et un mode de détection, ce dernier mode étant prévu dès l'activation desdits moyens émetteurs BF pour l'envoi cyclique d'un signal d'interrogation et au moins jusqu'à la réception d'un dit signal d'identification ou, en l'absence d'une telle réception, jusqu'à la fin de ladite période d'activation déterminée.
Selon une variante particulière du procédé selon l'invention, il est prévu que, lorsqu'un signal d'interrogation est reçu par les moyens de réception BF du
transpondeur 16, ce transpondeur cesse d'envoyer ledit signal d'activation tant qu'il reçoit des signaux à basse fréquence du dispositif 12 au moins de manière périodique.
A la figure 4 est représenté un diagramme d'un mode de mise en œuvre du procédé selon l'invention. Lorsque la ou les porte(s) d'un véhicule sont fermées et qu'aucun transpondeur autorisé n'entretient de communication ou d'autre type d'interaction avec le dispositif de commande 12, le système et en particulier le dispositif 12 sont mis dans un mode de fonctionnement basse consommation. Toutefois, les moyens récepteurs HF du dispositif 12 sont dans un mode d'écoute. Tant qu'aucun message UHF n'est reçu, le système demeure dans ce mode de fonctionnement. Par contre si un message UHF est reçu, ce dernier est décodé et la destination du message est déterminée. Il peut s'agir dans le cadre du procédé considéré soit d'une commande d'ouverture à distance de la porte au moyen de l'interrupteur manuel 50 (figure 3), soit d'une commande d'activation de l'émetteur BF du dispositif 12, ou alors d'un autre message étranger au procédé considéré. Dans ce dernier cas, le système reste dans ou revient au mode basse consommation. Dans les deux autres cas, la validité de la commande est testée et, dans le cas positif, l'action correspondante est effectuée, c'est-à-dire soit le déverrouillage de la serrure électronique aussi nommé simplement "ouverture de porte", soit l'activation dudit émetteur BF engendrant l'envoi d'un signal d'interrogation de manière cyclique.
Bien évidemment, l'homme du métier peut concevoir ici diverses variantes de mise en œuvre. Dans une première variante, il est prévu que les signaux HF émis par les transpondeurs présentent une partie d'en-tête pour les commandes de manière à indiquer s'il s'agit d'un dit signal d'identification ou d'un dit signal d'activation. Dans ce cas, seule l'en-tête du message doit être lue ou décodée dans un premier temps et la partie suivante du message ne devra être décodée que dans le cas où l'en-tête correspond à une commande prévue par le système. Dans une autre variante où les messages UHF reçus sont décodés directement, on prévoit de préférence de tester en premier s'il s'agit d'une commande valable d'activation dudit émetteur BF étant donné qu'une commande d'ouverture par actionnement d'un interrupteur 50 est généralement effectué à une certaine distance de la voiture. Ledit signal d'activation peut contenir une séquence d'identification qui limite les transpondeurs susceptibles d'activer l'émetteur BF du véhicule. De préférence, il est prévu que seuls les transpondeurs autorisés pour un véhicule donné et identifiés comme tels peuvent activer cet émetteur BF.
Dans une autre variante, on peut prévoir que, lorsque l'émetteur BF est activé, le système ignore d'autres signaux de commande d'activation et vérifie seulement s'il s'agit d'un signal de commande d'ouverture autorisé.
On remarquera qu'il est possible de prévoir dans le cadre du procédé selon l'invention que l'activation des moyens émetteurs BF du dispositif 12 soit également réalisée par l'actionnement de la poignée de la porte considérée ou d'un autre interrupteur externe prévu à cet effet. Ceci peut permettre d'augmenter la robustesse du système et notamment de pallier à une situation où le transpondeur n'a pas fourni de signal de commande d'activation valable ou dans laquelle ce signal n'a pas été reçu pour une quelconque raison.
Selon un mode de mise en œuvre particulier, lorsque ledit signal d'activation est reçu par le dispositif 12, ce dernier envoie un signal de quittancement au transpondeur à l'aide du circuit émetteur 32 (figure 2) au transpondeur 16 dans lequel est agencé un circuit récepteur HF 48. Ce signal de quittancement sert à signaler au transpondeur ayant fourni le signal d'activation qu'il a été détecté. Selon une variante préférée, ledit transpondeur active, suite à la réception du signal de quittancement, les moyens récepteurs BF dans un mode d'écoulé de manière à pouvoir recevoir un signal d'interrogation. Par contre, le récepteur BF 38 est désactivé au moins la majeure partie du temps lorsque le système fonctionne dans ledit mode préliminaire. Cette dernière caractéristique est particulièrement avantageuse par le fait qu'elle permet de diminuer la consommation d'énergie des transpondeurs étant donné que ceux-ci activent les moyens d'écoute BF seulement durant des périodes limitées.
Selon un autre mode de mise en œuvre du procédé de l'invention, il est prévu que ledit signal d'identification et ledit signal d'activation soient respectivement émis à des première et deuxième fréquences différentes dans la bande UHF. A cet effet, les moyens de réception HF 22, 23 sont agencés avec des premier et des deuxième canaux d'écoute correspondant respectivement aux première et deuxième fréquences. De même, les moyens d'émission HF 40, 41 du transpondeur 16 sont agencés pour pouvoir émettre dans l'une ou l'autre de ces fréquences. Grâce à cette caractéristique, il est possible ainsi de différencier le type de commande en fonction de la fréquence du signal reçu par le dispositif 12. Ceci permet de s'affranchir de devoir déterminer le type de commande reçue et en particulier de prévoir une en-tête déterminant ce type.
Dans une variante préférée de ce dernier mode de réalisation, seul le premier canal est sélectionné durant les périodes d'activation des moyens d'émission BF du dispositif 12. Ainsi, lorsque ces moyens sont activés, le dispositif 12 ne reçoit plus de signaux d'activation de ses moyens d'émission BF.