ES2215717T3 - Sistema de seguridad para vehiculo a motor. - Google Patents
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Abstract
Sistema de seguridad para vehículo automóvil, que comprende: - un receptor de radiofrecuencia (30), situado dentro del vehículo en un lugar tal que el campo radioeléctrico creado por la excitación de un órgano portátil de mando a distancia (10) tenga un valor suficiente tan pronto como este órgano se encuentre a una decena de metros, - un emisor-receptor (41) cuyos intercambios con el órgano portátil (10) se efectúen a más baja frecuencia, y - un cajetín central (42) comunicado por cables y conectadores a los subconjuntos precedentes, destinado a procesar las señales recibidas, particularmente descodificándolas, y a enviar señales de interrogación, - caracterizado porque el emisor-receptor (41) y el receptor de radiofrecuencia (30) están dispuestos sobre un cajetín de bloqueo mecánico de dirección (20) previsto para recibir el órgano de mando a distancia (10) y están dotados de una bobina común (22) que forma antena de comunicación con el órgano de mando a distancia, conectada al emisor-receptor (41) y al receptor de radiofrecuencia (20) por unos filtros frecuenciales (26, 38) respectivos.
Description
Sistema de seguridad para vehículo a motor.
La presente invención se refiere a los sistemas
de seguridad para vehículos.
En su forma más elaborada actualmente, estos
sistemas permiten:
- por una parte bloquear y desbloquear las
puertas por mando a distancia en radiofrecuencia, mediante un órgano
portátil de mando a distancia, fijado a una llave mecánica o
integrado a la misma,
- por otra parte, poner en estado de
funcionamiento los elementos necesarios para la conducción (cerrojo
de dirección y calculadora de control del motor).
Los componentes montados sobre el vehículo se
reparten en tres subconjuntos dispuestos en emplazamientos
diferentes:
- un receptor de radiofrecuencia, situado en el
vehículo, en un lugar tal que el campo radioeléctrico creado por la
excitación del órgano de mando a distancia tenga un valor suficiente
tan pronto como este órgano se encuentre a una decena de metros,
- un emisor-receptor,
generalmente combinado al anti-robo mecánico
clásico, por ejemplo bajo la forma de un anillo que rodea a este
anti-robo, cuyos intercambios con el órgano portátil
se efectúan a más baja frecuencia, y
- un cajetín central, comunicado por cables y
conectadores a los subconjuntos precedentes, destinado a procesar
las señales recibidas, en particular descodificándolas, y a enviar
señales de interrogación.
El documento EP 0 767 286 describe un sistema
según el preámbulo de la reivindicación 1.
El documento
FR-A-2 755 925 describe un sistema
de seguridad que tiene dos ramas conectadas a una misma antena, que
puede situarse a proximidad de la cerradura de dirección. Una de
estas dos ramas comprende un receptor de radiofrecuencia de
recepción de una señal de apertura de puerta. La otra comprende un
emisor-receptor de frecuencia más baja para la
función de anti-arranque.
La invención se propone en particular suministrar
un sistema en el cual el número de los subconjuntos se reduce a dos,
lo cual permite en particular reducir el número de conexiones por
cables y conectadores, y ello sin que se produzca sin embargo un
efecto desfavorable sobre las posibilidades del mando a distancia,
que utiliza una portadora de varias centenas de MHz, mientras que el
transpondedor que asegura la función de
anti-arranque funciona generalmente dentro del orden
de los 100 kHz.
Para llegar a este resultado, la invención
utiliza dos hechos: el receptor de radiofrecuencia y el
emisor-receptor de baja frecuencia no se utilizan
nunca simultáneamente, y el emisor-receptor funciona
a una frecuencia suficientemente más baja que el receptor para que
las vías puedan quedar fácilmente separadas por unos filtros
frecuenciales.
La invención propone en consecuencia un sistema
de seguridad caracterizado porque el emisor-receptor
BF y el receptor de radiofrecuencia están dispuestos sobre el
cajetín de bloqueo mecánico de dirección y están dotados de una
bobina común que forma antena, conectada al
emisor-receptor BF y al receptor de radiofrecuencia
por unos filtros frecuenciales respectivos. Quedan conectados al
cajetín central por un mismo cable.
Esta disposición permite una ganancia de espacio
y de precio importante. El cajetín de bloqueo de dirección
constituye un emplazamiento adaptado para la recepción de las
señales a la frecuencia de portadora de varios centenares de MHz
utilizada para el mando a distancia de apertura y de cierre de las
puertas.
El conjunto de los elementos constitutivos del
receptor de radiofrecuencia y del emisor-receptor
pueden estar reagrupados dentro de un anillo que rodee el cerrojo
mecánico situado sobre la columna de dirección. La bobina común,
coaxial al anillo, está conectada al circuito de radiofrecuencia por
un filtro frecuencial que presenta una impedancia a la frecuencia de
funcionamiento del receptor muy baja. El circuito de entrada del
emisor-receptor BF puede estar constituido por
ejemplo por un filtro de banda que presente una impedancia fuerte a
frecuencias elevadas.
Las características antedichas así como otras
aparecerán más claramente en la lectura de la descripción que sigue
de una forma particular de realización, dada a titulo de ejemplo no
limitativo. La descripción se refiere a las figuras que la
acompañan, en las cuales:
- la figura 1 es un esquema sinóptico de
principio del sistema;
- la figura 1A es un esquema simplificado que
muestra los medios de conmutación;
- la figura 2 es un organigrama de
funcionamiento, correspondiente a la puesta en marcha sucesiva del
sistema para provocar el desbloqueo de las puertas, y a continuación
el arranque;
- la figura 3 muestra una variante de realización
de la bobina común.
El sistema cuya constitución de principio aparece
en la figura 1 comprende una llave mecánica de dirección 10 cuyo
cuerpo es solidario de una cápsula 12 en la cual quedan insertados
un bobinado o un bucle 14 constitutivo de la antena, una tarjeta
electrónica 16 y una fuente de baja tensión 18. Esta fuente puede
ser una tira. La cápsula presenta una pared flexible que constituye
el interruptor de excitación de la tarjeta 16 para provocar la
emisión repetitiva de una portadora de radiofrecuencia modulada
conforme a un código propio del vehículo, o un juego de varios
interruptores correspondientes a funciones diferentes.
La tarjeta 16 se ha previsto igualmente para
reaccionar frente a una interrogación por el envío de una respuesta,
que puede representarse como una modulación del campo emitido.
La parte del sistema que se encuentra en el
vehículo comprende el cerrojo de dirección 20, situado sobre la
columna de dirección, y una parte electrónica.
Esta parte electrónica comprende dos vías que
tienen un elemento de entrada común, constituido por una bobina 22
situada de tal manera que queda a proximidad del bobinado 14 cuando
se inserta la llave en el cerrojo. En general, la bobina 22 quedará
situada dentro de un anillo que rodea el cerrojo y que contiene el
conjunto de los componentes específicos del sistema, con exclusión
de un cajetín central 42.
La primera vía está destinada a procesar las
órdenes de radiofrecuencia. Está comunicada con la bobina 22 por una
conexión cuya impedancia es baja a la radiofrecuencia (por ejemplo
por unos condensadores de algunos picofaradios) prevista
generalmente para el mando a distancia, que actualmente es de 433 ó
315 MhZ en Europa y que será de 868 MhZ o de 915 MhZ en un próximo
futuro. La vía de radiofrecuencia comprende a continuación un
circuito de adaptación de impedancia 26, y después, eventualmente,
un filtro de selección 28. El filtro 28 puede ser un filtro de ondas
de superficie. Solamente deja pasar las señales que presentan una
frecuencia portadora del género utilizado para el mando a distancia
de puerta. Esta parte puede ser la misma para todos los vehículos de
un mismo modelo. La señal de radiofrecuencia suministrada por el
filtro 28 se aplica, tras la adaptación de impedancia, a un receptor
desmodulador 30. La salida del circuito 30 suministra los datos
contenidos en la señal de radiofrecuencia a un ritmo de algunos
kbits por segundo; estos datos se aplican a un
micro-regulador 34. Los componentes 26 a 30 pueden
quedar reagrupados en un mismo circuito impreso, mientras que el
micro-regulador puede estar montado sobre una
tarjeta madre, según el volumen disponible.
La figura 1 no muestra alimentación desde la
batería del vehículo. El micro-regulador está
alimentado permanentemente. Regula la alimentación del circuito 30
mientras no queda alimentada la segunda vía.
La segunda vía está destinada al diálogo en baja
frecuencia. Comprende un filtro de entrada 36 dotado de un self de
choque, cuya impedancia está en función creciente de la frecuencia,
para ser muy elevada a la frecuencia de funcionamiento de la primera
vía. Este filtro va seguido de un circuito de conformidad 38 y de un
circuito 40 dotado de un desmodulador que suministra datos numéricos
al micro-regulador 34 del vehículo.
El micro-regulador está previsto
para provocar la alimentación de la segunda vía tan pronto como se
introduce la llave 10 en el cerrojo y se hace girar en un grado, es
decir, quedando en la posición que produce la interrogación ligada a
la autorización de arranque. Para ello, el cerrojo comprende un
interruptor eléctrico, no representado, comunicado con el
micro-regulador.
El propio micro-regulador está
conectado a la unidad central 42 del vehículo que regula los motores
44 de bloqueo y de desbloqueo de las puertas en respuesta a las
órdenes por radiofrecuencia, y hace que entre en estado operativo la
calculadora de control del motor 46 cuando identifica los datos
recibidos del circuito desmodulador 40 como correspondiente a un
código registrado en una memoria protegida en lectura y en
escritura. Este código puede ser evolutivo de manera cíclica o
codificada para que sea difícilmente pirateable.
Al circuito 40 se encuentra asociado un
emisor-receptor 41 que permite interrogar a la
tarjeta 16. En esta forma de funcionamiento, la tarjeta 16 es pasiva
(en el sentido de que no utiliza la fuente 18).
Los elementos montados en la llave 10 pueden
considerarse como dotados de:
- un sub-conjunto
antena-rectificador 46, que comprende el bobinado 14
seguido de un rectificador 48 capaz de suministrar una potencia
eléctrica continua en la salida;
- un sub-conjunto 50 de gestión
de energía, que comprende tres interruptores;
- generalmente, unos transistores A, B y C
accionados por una lógica 52.
Estos interruptores permiten:
- conectar el rectificador 48 con el acumulador o
con la capacidad 18 para su recarga (interruptores A y C
cerrados);
- alimentar con energía un microprocesador 54 y
un emisor RF 56 desde el rectificador (cerrados A y B) o desde la
fuente 18 (cerrados B y C).
Un transpondedor 58 efectúa igualmente funciones
de modulación y de desmodulación.
El funcionamiento del sistema en el curso de una
secuencia de desbloqueo de las puertas, y después del arranque del
motor, puede ser el que aparece representado en la figura 2.
En reposo, la bobina 14 está asociada al emisor
de radiofrecuencia 56. Cuando el usuario aprieta un
botón-pulsador de un interruptor de llave 60,
provoca la emisión de una portadora de radiofrecuencia modulada
según un código evolutivo o codificado.
La señal RF recibida por la bobina 22 es
orientada hacia la vía de radiofrecuencia. El código desmodulado es
dirigido a la unidad central 48 por el
micro-regulador 34. Al mismo tiempo se efectúa una
verificación para determinar si el tipo de señal recibida puede
constituir un código de desbloqueo. La unidad central 42 compara el
código al que tiene en memoria y activa los motores de puerta en
caso de coincidencia.
El usuario inserta a continuación su llave en la
cerradura y hace una tentativa de arranque. La inserción mecánica y
la rotación ponen en marcha los accesorios eventuales tan pronto
como llega la llave al primer espacio o grado de apertura. El paso
de la llave al segundo espacio transmite a la unidad central, por
una línea filaria, una señal. En respuesta, la unidad central
provoca la puesta bajo tensión de la vía de baja frecuencia y el
corte de la alimentación en la vía de radiofrecuencia, y a
continuación la secuencia de identificación, que hace que intervenga
el micro-regulador 34.
La secuencia puede ser por ejemplo la
siguiente:
- emisión, por el circuito 41, de una
interrogación, por ejemplo bajo forma de un campo radioeléctrico a
125 kHz, aplicada por la bobina 22 al bucle 14,
- envío de una respuesta correspondiente a la
interrogación elaborada por el micro-procesador
54,
- análisis de coherencia por el
micro-regulador 34 y transmisión a la unidad central
42,
- verificación del código por la unidad central
42 y validación de la calculadora de regulación del motor.
La interrogación y la respuesta, frecuentemente
designadas por los términos ingleses "challenge and response",
utilizan ventajosamente códigos que evolucionan, por ejemplo de
manera cíclica o codificada, de una secuencia a la siguiente, para
reforzar la seguridad.
En la llave 10, los interruptores son accionados
por la lógica 52 para quedar en los estados siguientes:
- -
- reposo: B y C cerrados, A abierto;
- -
- emisión RF; al apretarse el botón 60 de la llave, estando cerradas B y C;
- -
- emisión por el transpondedor; A y B únicamente, cerradas;
- -
- recarga eventual mientras que la llave se encuentra sobre el cerrojo; A y C cerradas.
La invención puede ser objeto de numerosas
variantes de realización. Por ejemplo, la figura 3 muestra una
bobina 22 constituida por una fracción 22a de solamente algunas
espiras, que alimenta la vía de radiofrecuencia, y una segunda
fracción 22b, que tiene un número mucho mayor de espiras,
permitiendo alimentar la vía de baja frecuencia.
Claims (9)
1. Sistema de seguridad para vehículo automóvil,
que comprende:
- un receptor de radiofrecuencia (30), situado
dentro del vehículo en un lugar tal que el campo radioeléctrico
creado por la excitación de un órganoportátil de mando a distancia
(10) tenga un valor suficiente tan pronto como este órgano se
encuentre a una decena de metros,
- un emisor-receptor (41) cuyos
intercambios con el órgano portátil (10) se efectúen a más baja
frecuencia, y
- un cajetín central (42) comunicado por cables y
conectadores a los subconjuntos precedentes, destinado a procesar
las señales recibidas, particularmente descodificándolas, y a enviar
señales de interrogación,
- caracterizado porque el
emisor-receptor (41) y el receptor de
radiofrecuencia (30) están dispuestos sobre un cajetín de bloqueo
mecánico de dirección (20) previsto para recibir el órgano de mando
a distancia (10) y están dotados de una bobina común (22) que forma
antena de comunicación con el órgano de mando a distancia, conectada
al emisor-receptor (41) y al receptor de
radiofrecuencia (20) por unos filtros frecuenciales (26, 38)
respectivos.
2. Sistema según la reivindicación 1,
caracterizado porque los elementos constitutivos del receptor
de radiofrecuencia (30) y del emisor-receptor (41)
quedan reagrupados dentro de un anillo que rodea el cajetín de
bloqueo mecánico de dirección.
3. Sistema según la reivindicación 1 ó 2,
caracterizado porque la bobina común (22) coaxial al anillo,
queda conectada al receptor de radiofrecuencia por un filtro
frecuencia (24) que presenta una impedancia a la frecuencia de
funcionamiento del receptor baja.
4. Sistema según la reivindicación 3,
caracterizado porque el circuito de entrada (38) del
emisor-receptor (41) está constituido por un filtro
con auto-inductancia de choque.
5. Sistema según la reivindicación 1, 2 ó 3,
caracterizado porque el emisor-receptor (11)
está previsto para dialogar con el órgano de mando a distancia (10)
según un código evolutivo o codificado.
6. Sistema según la reivindicación 5,
caracterizado porque la tarjeta del órgano de mando a
distancia comprende un transpondedor (58) destinado a dialogar con
el emisor-receptor (41).
7. Sistema según la reivindicación 1 o la 2,
caracterizado porque la bobina común (22) está constituida
por una fracción (22a) de solamente algunas espiras, que alimenta la
vía de radiofrecuencia, y una segunda fracción (22b), que tiene un
número mucho mayor de espiras, que permite alimentar la vía a más
baja frecuencia.
8. Sistema según cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el órgano
de mando a distancia comprende una llave de bloqueo mecánico y
porque el cajetín central está previsto para cortar la alimentación
del receptor de radiofrecuencia (30) y provocar la puesta bajo
tensión de la vía a más baja frecuencia, en respuesta al desbloqueo
por la llave.
9. Sistema según la reivindicación 8,
caracterizado porque el órgano de mando a distancia (10)
comprende una cápsula que contiene un bobinado o un bucle (14) que
constituye antena, una tarjeta electrónica, una fuente de baja
tensión y por lo menos un interruptor de regulación de la tarjeta
para provocar la emisión en radiofrecuencia.
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