Voile & électronique: Christian Couderc

Cette page comporte un ensemble de réflexions pour une approche d'un type d'antivol automobile adapté aux nouveaux modes de délinquance. Les véhicules récents offrent des protections antivol de plus en plus évoluées par des codes et des clefs à transpondeurs. Il devient très difficile pour un malfrat de voler un véhicule en stationnement. La délinquance s'adapte et ce type de vol diminue, remplacé par de nouveaux moyens qui se développent de manière explosive :

Le vol à l'italienne, la belle et grosse voiture de la victime cible est percutée à l'arrière, d'abord doucement puis de plus en plus fort. L'imprudent s'arrête pour constater en laissant la clef de contact, un complice part avec la voiture.

L'agression, est la variante en progression explosive ! Le conducteur est braqué par une arme ou arraché de sa voiture à un ralentissement, soit il n'a pas verrouillé ses portières, soit l'agresseur casse d'abord la vitre d'un coup de marteau (car-jacking). Cela a tous les avantages pour le voleur qui en profite pour récupérer aussi le portefeuille et les papiers de la jolie voiture. Quand c'est demandé si gentiment par un petit jeune sympathique, personne n'a le coeur de refuser...

Dans tous les cas la voiture s'envole...
La solution est simple, composer un numéro (GSM ou cabine)
et récupérer sa voiture immobilisée à petite distance.

La voiture protégée a un GSM caché relié à un petit automate à microcontrôleur.
En appelant ce poste GSM et en tapant des codes au clavier, il est possible à distance de bloquer le klaxon, allumer les feux, couper le moteur, parler au voleur… Le voleur n'insistera pas et abandonnera la voiture au milieu de la chaussée.
C'est un des moyens pour répondre à ces nouvelles formes d'agressions, y compris si l'on s'est tout fait voler.

Le propriétaire porte sur lui, par exemple en bague de ceinture, un petit transpondeur interrogé par un microcontrôleur dans la voiture. Si le transpondeur répond, tout fonctionne normalement.
Si le transpondeur ne répond pas (la voiture est partie sans son propriétaire), au bout d'une minute le klaxon se bloque, et le moteur est progressivement coupé, feux allumés.
Mercedes à un dispositif voisin par carte dans la poche, mais cela me paraît moins sûr, car sans carte la voiture ne démarre pas, le voleur qui le sait parfaitement, la demandera gentiment avant de partir, il saura trouver le bon argument. Un système à retard évitera un coup de couteau ou de feu persuasif.
Il existe maintenant aussi des périphériques de reconnaissance d'empreinte numérique, simples à interfacer et à coût acceptable. Leur inconvénient est que si le moteur n'a pas été coupé lors de l'agression, le dispositif sera sans effet.

° Récupérer un GSM avec un abonnement à moins de dix Euros par mois. Le coût est dérisoire au vu du service rendu, le prix d’une berline représente quelques centaines d’années d'abonnement !
° Installer une petite antenne très discrète, il y a même des modèles à coller sur la vitre arrière presque invisibles.
° Aménager un logement bien caché pour recevoir le GSM et l'interface, derrière la boîte à gants, dans le coffre ou dans un siège.
° Amener le câblage sur un bornier, c'est l'opération la plus pénible. Brancher, tester, cacher et apprécier ce joli gadget.

Hormis le vol, ce dispositif permet de joindre son conjoint ou ses enfants (je n'ai pas dit d'espionner) dans la voiture en établissant une communication totalement mains libres, donc sans aucun risque d'accident ou de contravention. Une combinaison de touches au tableau de bord permet aussi d'appeler en mains libres un ou des numéros préprogrammés.

Le système fonctionnant aussi parfaitement en téléphone mains libres, il peut constituer le téléphone principal de la voiture avec un forfait normal.

Le plus délicat en électricité automobile est de tirer le câblage, mais c'est une corvée inévitable. Il faudra donc installer et ramener au boîtier :

L'antenne

Une alimentation permanente protégée par fusible au départ.

Les commandes des relais klaxon, coupure moteur, feux.

Micro d'ambiance pour écouter les conversations dans l'habitacle

Haut-parleur pour mettre en contact...

En option, l'information compte-tours permet de connaître l'activité du véhicule.

Cette phase pénible d'interfaçage est la seule partie délicate. Les fonctions nécessaires étant très simples, un quelconque microcontrôleur fera l'affaire, il suffit de quelques pattes de ports d'entrées-sorties. Le programme est trivial. La reconnaissance DTMF peut se faire par logiciel ou par un circuit spécialisé.
Comme pour tout antivol, l'arrachement des fils doit bloquer la voiture.
Une mémoire dans l'automate évite toute possibilité de désactiver le système en débranchant et rebranchant la batterie.

Cela dépend des modèles, certains devraient avoir toutes ces options accessibles par la prise du kit mains libres, mais il faut disposer de la documentation technique, ce qui est rare.
Dans la majorité des cas il faudra ouvrir la coque au cutter, avec précaution, et sortir les fils. Les coques se ferment généralement par harpons plastiques, il n'est pas prévu de réparer ces matériels, donc une fois fermé en sortie d'usine, il faut tout casser pour ouvrir.
Du soin et une bonne pratique du fer à souder les CMS, permettent d'intervenir sur le circuit très fragile.

Il faut donc :

Supprimer la batterie d'origine qui ne résisterait pas quelques mois en charge flottante, elle sera remplacée par un simple régulateur à pompe de charge.

Supprimer la sonnerie, sortir le fil d'information. Cette modification est indispensable, il n'est pas suffisant de désactiver simplement la sonnerie dans le menu, il faut récupérer le signal silencieusement, s'il ne sort pas sir la prise.
Un buzzer piézo est alimenté en basse tension hachée au travers d'un condensateur, la tension crête aux bornes est élevée. Mais en le remplaçant par une forte résistance, une détection diode + condensateur fournira un signal logique.

Tirer un fil sur le contact de mise en route (pour rallumer le GSM si la batterie a été débranchée).

Tirer un fil sur le contact de prise de ligne.

Couper le haut-parleur et sortir le fil.

Couper le micro et sortir le fil.

Interfacer le clavier, c'est l'opération la plus délicate car il y a peu de place disponible pour rajouter un petit microcontrôleur dédié à l'intérieur. Il est souvent plus simple de percer le boîtier et de sortir une nappe pour réaliser les contacts à l'extérieur.

Couper le micro et sortir le fil.

Tirer un contact signifie installer un petit mosfet de commutation commandé en logique comme un relais (à courant de commande nul). Attention au multiplexage du clavier, les touches sont balayées alternativement lignes-colonnes, ce n'est pas une mise à la masse.

La majorité des sorties existent sur le connecteur, à destination du kit mains libres, il est souvent possible de passer tous les autres fils sur les contacts libres. Vous avez maintenant toute l'interface nécessaire. Je vais décrire son utilisation en détaillant la séquence du programme.

Il n'est pas possible de détailler davantage cette partie, tous les modèles sont différents et la durée de disponibilité d'un GSM sur le marché est très faible. Il faut improviser en fonction du matériel récupéré.

Je décrirai ultérieurement le programme comme exemple des utilisations des Pics

Les Pics sont une solution simple, mais les bas de gamme s'avèrent parfois un peu justes pour l'application. N'importe quel microcontrôleur convient.

Mise sous tension du coffret, reset.
Allumage du GSM confirmé par quelques bips discrets dans le haut-parleur.
Attente de 30 secondes pour connaissance réseau.
Passage en mode veille.
Le système attend maintenant les ordres
Cas de l'appel extérieur

Le système prend la ligne silencieusement et ne fait que retransmettre les bruits ambiants de l'habitacle. S'il y a eu deux voleurs, ils parlent certainement, l'information est précieuse.
Le propriétaire compose maintenant un code sur son GSM, et le système embarqué réagit.
Nous prendrons par exemple les codes suivants :

Codes de fonctions au clavier distant
11	actionne le klaxon et tous les feux en continu (pratique pour retrouver la voiture dans un parking!)
22	entame le processus de ralentissement progressif, en coupant allumage ou pompe à injection par à coups, la voiture commence à avoir des ratées, au bout d'une minute le moteur est coupé, warning allumé (pour laisser le temps de se mettre sur le bas côté et ne pas bloquer la voiture au milieu de la chaussée). Le propriétaire entend les injures du voleur piégé…
33	allume simplement tous les feux et warning
44	passe en mode appel main libre, permet de communiquer avec le conducteur sans aucune intervention de celui ci.
99	envoie en continu position GSM (vocal ou SMS si changement) …
Un zéro a la place du dernier code annule l'action, par exemple
10	coupe klaxon et feux.
20	annule coupure moteur.
30	annule feux
40	annule main libre…
00	annule toutes les actions, repasse en attente.

Après appui d’une touche discrète, le système accepte des codes tapés sur un clavier ou en utilisant un petit composeur gadget placé près du micro caché, qui émet les notes DTMF.
Si le système n'est pas déjà appelé, des combinaisons permettent de prendre la ligne, composer un numéro pré enregistré dans le microcontrôleur ou entré directement, de passer le système en mode maintenance…
Un interrupteur au tableau de bord peut être rajouté pour créer une fonction de simple alarme automatique. Si la voiture est mise en marche sans couper cet interrupteur, un appel est généré sur un numéro préprogrammé.

Il existe maintenant des antennes combinées GSM+GPS très discrètes avec câble unique et arrivée sur un duplexeur.
En adjoignant dans le caisson un petit GPS à quelques dizaines d'Euros, il est très facile de récupérer sur la sortie NMEA183 la position instantanée.
Un circuit de synthèse vocale donnera la position toutes les 30 secondes en vocal. Ce circuit est très simple car il ne faut prononcer que les chiffres de 0 à 9 et N, E, S, W sans intonation. La table de sons sera codée dans le programme. Une modulation sur un port en sortie delta économise un chip vocal spécialisé, le microcontrôleur faisant alors tout le travail. Le chapitre "Synthèse vocale " détaillera le principe. Attention cela va beaucoup alourdir le logiciel, le chip vocal est plus simple à mettre en oeuvre.

Je détaillerai probablement un jour d’oisiveté les cartes d'interface et le contrôleur qui a évolué depuis les premiers prototypes), mais je ne viendrai pas brancher les fils dans votre voiture. Je répète encore, la réalisation est simple si l'opération du GSM ne s'est pas terminée en autopsie. Le câblage dans le véhicule est extrêmement fastidieux et la fiabilisation en ambiance automobile est complexe. Il y a loin du prototype tournant en câblage volant, scotché sur un carton au labo, à l'implantation propre et opérationnelle.

Cette page a été mise en ligne le 25/02/2000. Suivez l'actualité l'idée ne sera pas perdue pour tout le monde...
De tels systèmes vont se répandre très rapidement sur les véhicules haut de gamme, soit en première monte par le constructeur, soit en accessoires, ce marché est juteux.

Note du 29/10/00 :
Comme je le prévoyais ce genre d'applications commence à apparaître commercialement. J'ai été plusieurs fois contacté par des "chercheurs de pigeons " qui voulaient un maximum de détails pour commercialiser ces idées sous leur nom. Le 28/10/00, dans une émission télévisée populaire, un "inventeur " a décrit un projet strictement identique techniquement mais il a rajouté l'idée commercialement géniale.
Vendre un dispositif technologique à un client n'est pas une bonne idée, il en achète un et vous ne le revoyez plus. Entre temps d'autres "pompeurs " repompent l'idée pompée, et bénéficiant de la publicité du premier, vendent moins cher et coulent le premier, et ainsi de suite…
La vraie astuce intelligente (sur le plan commercial) est de vendre un service avec abonnement, cela rapporte un maximum et vous ferrez le pigeon en lui refilant toutes sortes d'options gadgets. Le produit proposé ne permet pas au client de communiquer directement avec sa voiture, mais, au travers d'un abonnement, le met en service avec un central (communications facturées plein pot) pour faire une partie des fonctions décrites.
C'est le principe commercial du GSM, on ne gagne rien en vendant des téléphones, la concurrence oblige à brader les prix dés que la notion de marché de niche a disparu (période pionnier), mais beaucoup en vendant des abonnements.
C'est bien peut être cela la vraie idée, pomper les idées des autres, passer à la télé et monter un bizness qui rapporte ! Vendre du vent, oui, mais le vendre cher…

Note du 28/06/08 :
Quand le projet a été lancé en 1998, les SMS et autres messages textuels étaient inexistants et n’ont pas été pris en compte.
Maintenant, ils sont très répandus, il devient encore plus simple de répondre à une interrogation par un SMS, la lecture des coordonnées GPS est plus aisée et très facile à générer par le programme.

Maintenant un petit chapitre électronique!
Certains sont effrayés par la synthèse vocale. Il faut bien situer le problème. Réaliser (en particulier dans un petit automate) un logiciel permettant de lier des phonèmes, en accentuant intelligemment la prononciation, à partir d'un fichier texte, est extrêmement complexe. La plus grotesque des voix de robots est déjà un bel exploit.
Ce n'est pas le cas ici, nous ne devons prononcer que 10 chiffres, quatre lettres, si vous êtes perfectionniste, par exemple "voiture volée ! ". En envoyant ces mots sur un haut-parleur externe commandé par un petit amplificateur BF (public address amplifier), le voleur n'ira pas très loin avec une voiture klaxon et feux bloqués qui en plus hurle "voiture volée ! "…
La réalisation est très simple. Vous enregistrez sur le micro de la Sound Blaster ces quelques échantillons vocaux, une voix féminine passe beaucoup mieux avec un spectre décalé dans les aiguës. Quand vos fichiers wav vous semblent parfaits, vous réduisez les échantillonnages pour être compatibles avec le pas d'horloge choisi dans l'automate, 6 kHz est suffisant pour passer le spectre vocal entre 300 Hz et 3 kHz (théorème de Shannon).
1) Vous avez alors deux choix possibles (sans utiliser un circuit de synthèse spécialisée).
Vous envoyez ce flot d'octets dans un petit convertisseur numérique analogique 8 bits, la sortie est envoyée vers l'amplificateur après filtrage sommaire. Seul petit inconvénient, il faut un octet par pas, soit 6 koctets par seconde. Ce n'est pas un problème, il y a très peu à enregistrer.
2) Autre méthode très efficace la modulation Delta. Le principe est très simple. Pour chaque période, vous n'envoyez que 0 ou 1, "zéro " baisse la tension, "un " monte la tension. Avec ce système :
une série 0101… maintient la tension constante
une série 1111… produit une rampe croissante
une série 0000… produit une rampe décroissante
Il est très simple ainsi de poursuivre approximativement un signal, le résultat est très correct et la liaison à "l'intégrateur commandé élémentaire " se fait sur un seul fil en signal binaire. Ce circuit de réalise avec un simple transistor qui charge un condensateur en parallèle sur une résistance quand il est commandé.

La courbe jaune est volontairement mal réglée (charge et décharge trop lentes) et ne suit pas assez vite le signal, ce qui provoquera des distortions.
La courbe rouge (pente deux fois plus raide) donne un meilleur résultat et une approche plus fine.

Ce système se répandre sur la flotte de camions victimes de vols. Les transports de fonds, cigarettes, spiritueux, gadgets électroniques et autres sont très souvent la cible de bandes organisées. Il s'en vole beaucoup, y compris des semi-remorques portant des engins lourds de chantiers que l'on ne retrouve jamais malgré leur vitesse ne dépassant pas quelques dizaines de km/h. Les frontières ouvertes n'offrent aucune barrière pour les passages vers l'Est ou l'Afrique. Un tel dispositif équipé d'une antenne discrète dans une coque anti-vandalisme permettra de localiser rapidement le camion volé en train d'être déchargé dans un endroit discret, en principe dans l'heure qui suit le vol. Il faut réagir très vite à ces agressions avant passage de la frontière ou destruction des preuves...

Une première approche plus simple peut être réalisée sans le GPS, comme une simple télécommande. Une fois que ce système réduit est au point, le raccordement ultérieur du GPS ne posera aucun problème.

L'idée est d'utiliser le GSM seul pour d'autres multiples applications. Les commandes seront passées par quelques codes simples au clavier.

Maison de campagne sans téléphone, pour déclencher à distance le chauffage central avant d'arriver.

Bateau à quai, pour déclencher 24 h avant le réfrigérateur (si l'énergie est suffisante).

A la connexion, le GSM esclave peut donner en vocal les températures, tensions batteries, indications d'effraction…

Une variante vient immédiatement à l'esprit, comme application maritime. Un loueur de bateau aime toujours savoir où est sa flotte à un moment donné. En Méditerranée par exemple, la majorité des locations tourne entre la Corse et le continent, presque toujours à portée de GSM.
Le même dispositif que celui décrit est utilisé, mais cette fois la nécessité n'est pas de lutter contre le vol, mais de surveiller son bateau en escapade. L'automate ne transmettra que des données, sans intervenir par des actions d'alarme ou de blocage. L'automate enregistre la position GPS toutes les heures, le vent moyen, les durées d'utilisation moteur, les surrégimes… Lors de l'appel du système, un fichier de données est compacté et envoyé à 2400 Bauds. Cette vitesse est choisie pour passer avec sécurité, le 9600 B ne passe pas pour le moment en GSM analogique. Il faudra parfois réduire encore le débit pour éviter les plantages.
Pour les paranoïaques, il serait possible d'installer un afficheur lcd sur la table à carte pour passer des messages d'urgence au locataire, par exemple : "Faites faire la vidange moteur ", "Attention aux surrégimes ", "N'oubliez pas les préservatifs "… Cette option est très risquée, le client peut se sentir trop espionné et ne pas apprécier. L'option discrète reste préférable.
L'intérêt est surtout de savoir si le loueur récupèrera son bateau à temps pour les clients suivants, certains inconscients, coincés par le mauvais temps et la désorganisation rendent le bateau en retard et ne préviennent le propriétaire que quelques jours après la date prévue. Ce petit dispositif sera monté discrètement, par exemple dans un double fond d'un équipet ou du tableau électrique et passera totalement inaperçu. Il est alimenté directement sans passer par les coupe-batteries.

Dans les matériels de James Bond, il est prévu de commander aussi une puissante charge explosive nucléaire, mais nous éviterons ce montage, les tâtonnements à l'installation pouvant présenter un risque pour la santé.

Comme d'habitude je réponds d'avance aux inévitables questions déjà posées et qui me seront quand même posées à nouveau.

Ce n'est rien d'original, mais simplement une petite application de technologies existantes pour réaliser un automate simple. De telles applications sont très nombreuses, un brevet ne serait pas défendable, mais il y aura des neuneus qui vont essayer après avoir lu cette page en faisant croire que l'idée vient d'eux, c'est habituel.
Quand j’ai lancé ce projet en 1997, il n’existait à ma connaissance aucune publication traitant de ce sujet sur le Web ou dans les revues et il était très difficile de trouver un GSM de récupération pour bricoler.
Beaucoup ont du avoir ce genre d’idées au même moment et d’autres sont venus plus tard piller les idées des autres.
Maintenant ce projet n’a plus rien d’original, il est repris partout, je ne le laisse que pour des raisons historiques.

Sous 12 volts, l'ensemble consommera quelques dizaines de mA en stand-by. Le GPS ne sera alimenté que lorsque le moteur tourne ou lors d'un appel. La consommation totale en sommeil est inférieure à l'autodécharge de la batterie. Une bonne batterie peut rester de longs mois sur un véhicule non utilisé sous alarme et permettre de démarrer.

Soit la porter sur une carte, soit la rentrer en way-point dans un autre GPS et connaître direction et distance.
Souvent après le vol la voiture est rapidement cachée et reste immobile laissant le temps pour la localiser. Si la voiture est cachée en parking souterrain, évidement, rien ne fonctionnera plus, il faudra la suivre tant que cela reste possible.

Et si on m'a volé aussi le téléphone qui était resté avec mes papiers sur la banquette arrière ?

Et en plus le numéro d'appel était aussi sur l'agenda… Démerdez-vous, c'est vraiment sans espoir.

Je ne vends rien, j'offre simplement une idée. Ne me demandez pas le brochage de votre téléphone ni dans quel magasin acheter la prise pour le kit mains-libres.

Système de messagerie globale, autrement dit un téléphone portable, à couverture étendue. Ne confondez pas avec celui de la maison, à la norme DECT à portée très courte qui n'est pas adapté à cet usage.

Global positioning system. Système de localisation précis indiquant fonctionnant grâce à un réseau de satellites. Cette page parle de l'interfaçage.

Vous trouverez les réponses aux questions que vous vous posez sur l'évolution du projet et le moyen d'obtenir schémas, kits, produits finis, assistance, garde d'enfants à domicile, ratons laveurs, extrême-onction, contrat d'élimination d'ennemis, fourniture de call girls et plus ici :

Du schéma au produit fini ?

Cette idée à été reprise un an et demi plus tard dans la revue "Électronique et loisirs ", numéro 26, juillet 2001.
Ils proposent une réalisation pratique qui intéressera les lecteurs ! Kit disponible : comelec.fr

Elektor a développé dans les numéros janvier / février 2002 un système voisin, de télécommande par portable et SMS, décrivant l'interface d'un matériel particulier.
Elektor a un article intéressant "rampe à commutation par SMS, janvier 2003 " qui utilise un beau modem gsm intégré. C'est une solution très professionnelle mais onéreuse.
Elektor Octobre 2007, réalisation très propre

Il y a maintenant une multitude de liens commerciaux sur les antivols à GPS, faites tourner votre moteur…

Merci aux journalistes qui pillent sans vergogne mon site,
d’avoir au moins la courtoisie de citer leurs sources…

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Dernière retouche le 04 Juillet 2008 à 10 h

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