Brevet FR2444979A1 — publié le 19800718

L'invention a pour objet un dispositif de commande par clavier à touches, destiné à assurer la commutation ou l'arrêt d'appareils électriques quelconques en vue par exemple, de contrôler l'ouverture de portes de bâtiment ou enceintes quelconques, ou la coupure momentanée d'un système quelconque de protection. Ce dispositif est caractérisé essentiellement par le fait qu'il comporte entre le clavier et l'appareil à commander un ensemble de circuits logiques comprenant une matrice a plots de contact enfichables à volonté, de telle sorte que l'appareil à commander ne peut être alimenté que lorqu'on réalise au clavier la meme combinaison que celle affichée à la matrice. Les figures ci-annexées représentent, à titre d'exemple non limitatif,une forme possible de réalisation du dispositif selon l'invention, appliqué à la commande de l'ouverture d'une porte. La figure 1 est une vue d'ensemble du dispositif. La figure 2 est une vue détaillée d'une partie de cet ensemble. Sur la figure 1, 1 désigne le clavier comportant dix touches plus un bouton S de commande de sonnerie, 2 designe le coffret des circuits électroniques, 3 la sonnette associee à la porte, 4 la gâche de commande de cette dernière, et 5 le cordon d'alimentation. La figure 2 montre les principaux organes contenus dans le coffret 2. Sur cette figure, 6 désigne un câble plat de liaison avec le clavier 1 aboutissant à un connecteur 7, et 8 désigne la matrice programmable. 9 désigne le commutateur de sélection du nombre de chiffres, 10 désigne un inverseur permettant de choisir entre le nombre total des chiffres programmés 0 à 9 et un seul de ces chiffres pour l'ouverture rapide de la porte, 11 désigne un bouton pour l'ouverture de la porte depuis l'intérieur. Le dispositif d'alimentation comporte une batterie d'accumulateurs 12 et un transformateur 13 pour la recharge de celle-ci et pour l'alimen- tation générale. Comme on lia dit, le dispositif selon l'invention se compose essentiellement: - d'un clavier comportant un nombre quelconque de touches, - d'une partie logique traitant les signaux provenant du cla vier, - d'une partie amplificatrice recevant les signaux de la partie logique, destinée à déclencher, soit une alarme en cas de fausse manoeuvre au clavier, soit la commande désirée en cas d'une bonne combinaison, - d'une alimentation secteur simplifiée pour la partie logique, - d'une alimentation secteur de puissance pour les circuits périphériques, - d'une alimentation de secours prenant le relais en cas de coupure du secteur. (Pile ou batterie-tampon et un chargeur). Un exemple d'utilisation classique est la protection et la commande d'ouverture d'une porte normale d'appartement, ce, à la place ou en remplacement d'une serrure mécanique eventuellement préexistante. Dans ce cas, le clavier 1 sera, par exemple, constitué de dix touches numérotées de O à 9 et d'une touche S de couleur différente actionnant la sonnette normale 3 ou l'ouverture de la porte. (figure 1). Ce clavier 1 sera monté à la place du bouton de sonnette habituel 3 à l'extérieur et à proximité de la porte. A l'intérieur, de l'autre côté du mur, sera monté un boi- tier 2 contenant la partie logique, les différentes alimentations et les circuits de commande (figure 2). Ce coffret 2 sera relié, d'une part à l'alimentation secteur 5, d'autre part, à la sonnette 3 et à la gâche électrique 4. L'utilisateur qui désire provoquer l'ouverture de la porte, devra, auparavant, former le code choisi en appuyant dans l'ordre sur le nombre de touches adéquat. Puis, il déclenchera la gâche 4 en appuyant sur le bouton de commande S. Toute fausse combinaison préalable actionnera la sonnette 3 normale de l'appartement. Les principaux avantages de ce dispositif sont les suivants - l'utilisateur peut à volonté, en un temps tres court et sans connaissance particuliere ni outillage, programmer la mémoire de l'appareil, de façon à former la combinaison qui lui convient. - il peut également choisir le nombre de chiffres de cette combinaison à l'aide du commutateur rotatif 9. - l'appareil, dans sa version la plus simple, pour usage du grand public, permet une combinaison comportant six, sept, huit ou neuf chiffres, c'est-à-dire un nombre de possibilitE égal à 106 + 107 + 108 + 109, soit 1.111 millions au total. - la présence d'une touche sur le boitier, à l'intérieur, permet l'ouverture instantantanée de fz porte. - dans le cas d'une ouverture devant s'effectuer momentanément de façon fréquente, l'utilisateur restant à proximité (par exemple, déchargement d'une voiture ...), un inverseur 10 est prévu sur le boîtier qui permet de reduire la combinaison à son premier chiffre. - une combinaison de six à neuf chiffres se mémorise aussi aisément qu'un numéro de téléphone et évite le transport et la reproduction de clefs en fonction du nombre d'utilisateurs. - l'appareil selon l'invention, évite également la détérioration, la perte ou le vol de clefs qui entraînent pour la victime l'obligation de changer totalement une serrure mécanique. - il est possible de procéder à un changement momentané de la combinaison dans certains cas particuliers et de communiquer celle-ci par téléphone ou par courrier, par exemple, prêt d'un appartement à un ami.. - l'utilisation nécessaire du bouton S de sonnette 3 pour provoquer l'ouverture de la porte,constitue une protection efficace; il est, en effet, impensable qu'un quelconque individu tente d'établir successivement plusieurs codes différents en devant sonner à chaque fois. - Grâce à l'utilisation de circuits réalisés en technologie C MOS à haute impédance d'entrée , le code est impossible à découvrir à partir d'un éventuel montage du clavier extérieur et analyse des connexions à l'aide d'un quelconque appareil de mesure. - la très faible consommation des circuits C MOS permet une grande autonomie en cas de panne de secteur, de l'ordre d'une soixantaine de jours pour une petite batterie de 12 volts 1 ampere et/ou 5000 ouvertures. - le fait que la mémoire de l'appareil soit constituée par une matrice programmable, permet la superposition de plusieurs codes; on peut, par exemple, envisager son utilisation dans un hôtel, chaque client disposant d'un code particulier pour avoir accès à sa chambre et le personnel disposant d'un code "passe partout. Dans ce cas, le fil de sonnette peut être relié à la réception : une tentative d'ouverture declenchera une alarme et pourra afficher le numero de la chambre. - l'utilisation de circuits intégrés classiques et de grande diffusion, permet d'envisager un prix de revient de l'ordre de celui d'une bonne serrure mécanique. - l'absence de mécanisme apparent sur la face externe de la porte, evite totalement la possibilité d'une quelconque action indésirable sur ledit mecanisme dans le but de le forcer ou de le crocheter, éventualité toujours envisageable de la part d'un cambrioleur tant soit peu outillé et compétent. - le boitier 2 contenant la partie électronique, peut être muni d'une porte elle-même équipée d'une serrure et auto-proté gée en cas d'ouverture indésirable, ouverture qui permettrait ou de changer la combinaison existante, ou d'observer celle-ci à l'insu de l'utilisateur habituel. Le dispositif permet d'actionner simultanément un certain nombre de gâches réparties sur la périphérie de la porte, ce qui empêche l'effraction par action mécanique sur cette porte, chaque gâche pouvant éventuellement être commandée par un code différent. Cette dernière réalisation n'est pas représentée sur les figures. La nature essentiellement électronique de l'appareil permet d'envisager l'addition de differents systèmes enregistreurs pouvant être proposés en options tels que - compteur de "coups de sonnette", en l'absence de l'habitant - compteur d'entrées et de sorties, - compteur de tentatives d'effraction à partir du clavier, en fonction des fausses combinaisons .... etc ... (liste non limitative), - nautralisation momentanée d'un quelconque systeme d'alarme. On peut également envisager l'addition d'une logique temporisée qui permettrait à l'utilisateur, de l'intérieur ou lors de sa sortie, de bloquer, à l'aide d'un second code, la commande d'ouverture pendant un temps programmable, même en utilisant la combinaison correcte. FONCTIONNEMENT La partie logique peut se décomposer en trois parties principales 1") Commandes à la disposition de l'utilisateur a) - un clavier 1 destiné à être fixé et exploité à l'extérieur du volume à protéger. Ce clavier 1 peut comporter un nombre quelconque de touches permettant de composer un code (classiquement 10,12,16) plus une touche spécialisée, commandant le declenchement d'une alarme ou de la fonction désirée. Ce clavier peut être relie à la carte logique par l'intermédiaire d'un cable plat 6 de longueur désirée se terminant, pour en faciliter le montage, par un connecteur enfichable 7. b) - une matrice (8) de dix lignes par au moins dix colonnes (ou une mémoire EAROM) Chaque ligne représente de haut en bas chaque chiffre possible du code, de 1 à 9, la dernière correspondant au O ; chaque colonne représente de la gauche vers la droite, le numéro d'ordre du chiffre dans la combinaison, du premier au neuvième. Dans le cas d'une matrice à dix colonnes, la dixième reste inutilisée. L'utilisateur compose le code qu'il désire en enfichant un mini plot P de contact à l'intersection de la ligne correspondant au chiffre desiré et de la colonne représentant le numéro d'ordre de ce chiffre, un contact electrique est ainsi établi entre ligne et colonne. Il est évident qu'il peut y avoir un nombre quelconque de répétitions sur chaque ligne, mais il ne doit y avoir, pour une seule combinaison, qu'un contact et au moins un par colonne. c) - un commutateur rotatif 9 permettant de sélectionner le nombre de chiffres que l'on désire utiliser pour former la combinaison. d) - un sélecteur ou inverseur 10 accessible à l'extérieur du boîtier, permettant de commuter la commande extérieure d'ouverture sur le premier chiffre de la combinaison ou sur le selecteur ci-dessus ou inverseur 10. e) - une touche poussoir 11 egalement accessible de l'exte- rieur du boîtier et déclenchant l'ouverture de la gâche. 2 ) Logique Electronique a) - Partie centrale : un circuit ou ensenble de circuits intégrés présentant les caractéristiques suivantes - une entrée d'horloge - une entrée de remise à zéro - un certain nombre de sorties dont l'état change à chaque signal d'horloge et pouvant être remises à zero par un signal approprie. Ceci peut etre réalise par un registre à décalage (4015/8 bits - 4557/... 64 bits) ou par un compteur (4017/10 bits 4018,4020/14 bits - 4022/8 bits - 4040/12 bits - 4521/ de 18 à 24 bits ...) éventuellement associé à un décodeur-démultiplexeur = 4516,4518,4520 ... + 4028,4514,4515 ... b) - Entrez cette partie permet d'aiguiller le signal généré par un bouton du clavier, soir sur l'entrée horloge du circuit précédent, le faisant ainsi avancer d'un pas, soit sur son entrée de remise à zéro (RAZ), le ramenant ainsi à l'état initial. Le moyen le plus simple de réaliser cette fonction est de générer systématiquement un signal RAZ qui sera bloqué avant son arrivée au registre, par l'utilisation éventuelle d'un bouton correct envoyant un signal d'horloge. Il suffit pour cela de retarder légèrement le signal RAZ par rapport au signal d'horloge et de prolonger celui-ci dans le temps à l'aide d'un monostable élémentaire. L'état des sorties du registre permet de sélectionner la colonne correcte de la matrice à l'aide d'un ensemble de portes. Cette entrée laisse également un signal de remise à zero généré à la fin de toute action sur le bouton de sonnette/ouverture. c) - Commande d'alarme ou d'ouverture , . . . c) - Çommande d'alarme ou d'ouverture : l'utilisation du bouton de sonnette envoie un signal à un ensemble de portes. L'autre entrée de ces portes provient de l'état logique de la sortie du registre sélectionnée par l'utilisateur. Selon l'état du registre, la sortie de l'une des portes reste inchangée alors que l'autre génère un signal qui commande alarme ou ouverture. Le retour à l'état zéro de l'une quelconque de ces deux portes, déclenche un circuit monostable qui envoie une remise à zéro au registre. 30) Traitement des signaux issus de la logique a) - Commande dXalarme : deux transistors NPN montés en collecteur commun suffisent à déclencher la gachette d'un Triac mis sous tension par la phase du secteur. b) - Commande d'ouverture : le même montage que precedemment permet de coller un relais REED ou autre qui déclenchera la gâche (alimentée sous basse tension de façon à pouvoir fonctionner sur batterie). ALIMENTATION a) - Partie logigue : soit directement par la phase du secteur, un resistance fait chuter la tension à l'entrée d'une diode redressant une alternance, la tension est lissée en sortie par un condensateur; soit par la batterie à travers une diode, la partie logique est alors alimentée à travers une deuxième résistance et la tension stabilisée par une diode Zenner. b) - Alimentation generale : un transformateur 13 abaisse la tension secteur redresse par une diode (ou un pont) et lissée par un condensateur. Elle concerne tout ce qui n'est pas ;a partie logique C.MOS, c'est-à-dire commande de Triac, de relais, de gâche et entretien batterie. c) - Entretien batterie : un mini chargeur élémentaire est constitué par un transistor ou tout autre dispositif de temporisation dont la tension de base est stabilisée par une diode Zenner et polarisee par une resistance. L'intensité collecteur-emetteur est limitée par une résistance. Il est à remarquer que la partie logique peut, toute entiere, être remplacée par un unique microprocesseur dont la PROM peut être programmée pour assurer toutes les fonctions nécessaires. La presente invention est valable pour tout dispositif qui, tout en respectant les fonctionnements décrits, ne diffèrerait que par des détails de réalisation. REVENDICATIONS 1. - Dispositif électronique de commande codée par clavier à touches, caractérisé par le fait qu'il comporte, entre ledit clavier et l'appareil à commander, un ensemble de circuits logiques comprenant une matrice (8) a plots de contact (P) enfichables à volonté (ou une memoire EAROM),de telle sorte que l'appareil à commander ne peut être alimenté que lorsqu'on réalise au clavier (1), la même combinaison que celle affichée à la matrice (8). 2. - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comporte un circuit de signalisation et d'alarme qui est alimente lorsque la combinaison effectuée au clavier (1) ne correspond pas à celle affichee à la matrice (8). 3. - Dispositif selon les revendications 1 et 2 prises dans leur ensemble, caractérisé par le fait qu'il comporte un commutateur rotatif (9) permettant à l'usager de sélecter le nombre de chiffres de la combinaison qu'il desire utiliser. 4. - Dispositif selon les revendications 1 et 2 prises dans leur ensemble, caractérise par le fait qu'il comporte un inverseur (10) permettant de sélectionner, soit la combinaison complète affichée à la matrice (8), soit un chiffre seulement de cette combinuaison. 5. - Dispositif selon les revendications 1,2,3 et 4 prises dans leur ensemble, caractérisé par le fait qu'il comporte une touche (S) dont l'enfoncement provoque le fonctionnement de 1 'ap- pareil à commander après que la bonne combinaison a été formée au clavier (1). 6. - Dispositif selon la revendication 5, caractérisé par le fait que, dans le cas où l'appareil à commander est une porte, la touche (S) commande le fonctionnement de la sonnette (3) normalement associée à cette porte. 7. - Dispositif selon la revendication1, caracterise par le fait que l'ensemble des circuits logiques est réalisé au moyen d'éléments du type MOS (L MOS - V MOS - I2L..). 8. - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comporte des ensembles d'organes pour l'alimentation par le secteur des circuits logiques et des organes de commande proprement dits ainsi qu'un ensemble d'alimentation de secours entrant en fonction en cas de coupure de secteur. 9. - Dipositif selon les revendications 1 et 6 prises dans leur ensemble, caractérisé par le fait qu'il comporte un compteur de coups de sonnette. 10. - Dispositif selon les revendications 1 et 6 prises dans leur ensemble, caractérisé par le fait qu'il comporte un compteur d'ouvertures et de fermetures de la porte. 11. - Dispositif selon les revendications 1,2,3,4,5 et 6, prises dans leur ensemble, caractérisé par le fait qu'il comporte un compteur de tentatives d'effraction en fonction du nombre de fausses combinaisons réalisées au clavier (1). 12. - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comporte un ensemble logique temporisé permettant à l'usager de bloquer le dispositif pendant un temps réglable, même si l'on réalise la combinaison correcte du clavier. 13. - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11 ou 12, caractérise par le fait que l'appareil commandé par ledit dispositif est un verrou.