Brevet FR2452559A1 — publié le 19801024

L'invention est relative à un dispositif de commande optoélectronique à clé utilisable notamment dans une serrure pour la commande d'un verrou ou encore pour engendrer des signaux de logique combinatoire comme un codeur optoélectronique. On connaît des dispositifs de ce genre utilisés dans les serrures pour l'actionnement de dispositifs électromécaniques de verrouillage. Ils comportent au moins une source de rayonnements lumineux et des détecteurs photoélectriques disposés dans un boîtier de part et d'autre d'un logement pour une clé plate. Cette dernière est percée de trous ou diaphragmes qui permettent, lorsqu'elle est introduite dans son logement, ltéclairement de certains détecteurs photoélectriques et ltoccultation d'autres selon une combinaison choisie à l'avance dont la reproduction est nécessaire pour commander la libération des dispositifs électromécaniques de verrouillage. Ces dispositifs ont l'inconvénient d'avoir des clés facilement reproductibles. En outre, la nécessité d'aligner, de part et d'autre du logement de la clé, la ou les sources de rayonnements lumineux et les détecteurs photoélectriques rend ces dispositifs de commande relativement encombrants et ne permet pas d'utiliser la modulation ou le filtrage chromatique des faisceaux lumineux pour améliorer l'inviolabilité. La présente invention a pour but, en éliminant cette nécessité, de permettre une diminution de l'encombrement tout en augmentant la complexité de la combinaison afin d'en améliorer l'inviolabilité. Elle a également pour but d'augmenter la difficulté de la reproductibilité des clés. Elle a pour objet un dispositif de commande optoélectronique à clé avec un boitier dans lequel est prévu un logement pour l'introduction de la clé. Ce dispositif comporte - des détecteurs photoélectriques avec des entrées de lumière débouchant sur les parois du logement de la clé, - un circuit électronique de décodage connecté aux sorties des détecteurs photoélectriques engendrant le signal de sortie duadispositif, - au moins une source de lumière avec des sorties de lumière débouchant sur les parois du logement de la clé, - et des sections de fibres optiques disposées dans la clé reliant deux à deux, lorsque cette dernière est en place dans son logement, des entrées et sorties de lumière. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront des revendications jointes et de la description ci-après de plusieurs modes de réalisation donnés à titre d'exemples. Cette description sera faite en regard du dessin dans lequel: - la figure 1 est un schéma d'un dispositif de commande optoélectronique selon l'invention, - les figures 2 et 3 sont des schémas partiels de variantes du dispositif représenté à la figure 1 - et les figures 4, 5 et 6 des représentations de clés vues en perspective démontée. Les éléments du dispositif de commande optoélectronique représenté à la figure 1 sont répartis entre une clé 1 et un boitier 2 pourvu d'un logement 3 pour l'introduction de la clé 1. Le boitier 2 renferme - une source de rayonnements lumineux 10 munie de trois sorties de lumière e aboutissant sur les parois du logement 3 de la clé 1, - trois détecteurs photoélectriques 11, 12, 13 sensibles aux rayonnements lumineux de la source 10, chacun avec une entrée de lumière A, respectivement B et C sur les parois du logement 3 de la clé 1 - et un circuit logique de décodage connecté aux sorties des détecteurs photoélectriques 11, 12, 13 et formé d'une porte logique "et" 14 à trois entrées dont 11 une, celle connectée à la sortie du détecteur photoélectrique 13, est inversée. La clé est munie de deux sections de fibre optique 15, 16 disposées de manière à relier les entrées de lumière A et B avec deux sorties de lumière e lorsque la clé 1 est introduite correctement dans son logement 3. Les entrées et sorties de lumière sont réalisées à l'aide de tronçons de fibres optiques. Les détecteurs photoélectriques 11, 12 et 13 prennent en sortie un niveau logique 1 lorsqu'ils sont éclairés et un niveau logique 0 dans le cas contraire. La porte logique "et" 14 a un niveau logique de sortie S défini par la fonction logique A.B.t qui prend la valeur logique 1 dans le cas ou les entrées de lumière A et B sont éclairées et l'entrée de lumière C occultée, et une valeur logique O dans tous les autres cas et qui correspond à la combinaison définie sur la clé 1 par le positionnement des deux sections de fibres optiques 15 et 16. On remarque, en outre, sur la figure 1, un ergot 17 placé à l'extrémité de la clé 1 dans le prolongement de son axe. Dès que la clé 1 est en place dans son logement 3, cet ergot 17 repousse le poussoir 18 d'un interrupteur non représenté qui met en route l'alimentation électrique de la source de rayonnements lumineux 10, des détecteurs photoélectriques 11, 12, 13 et du circuit logique 14. La présence des sections de fibre optique dans la clé rend celle-ci moins facile à reproduire car elles sont de faibles dimensions, ont des trajets sinueux et sont avantageusement enrobées dans une résine opaque qui masque leurs trajets et ne laisse apparaître que leurs extrémités. La courbure des chemins lumineux rendue possible par les fibres optiques supprime les contraintes d'alignement lors de l'implantation des éléments du dispositif de commande optoélectronique dans son bottier ce qui permet de réduire l'encombrement de ce dernier par une meilleure utilisation de l'espace disponible. Elle permet en outre, en évitant la nécessité d'aligner un détecteur photoélectrique avec la source de rayonnements lumineux qui doit l'exciter, d'augmenter la complexité de la combinaison en utilisant d'une part des sources de rayonnements lumineux se distinguant entre elles par les couleurs d'émission ou par des modulations d'intensité et d'autre part des détecteurs photoélectriques qui ont des plages de sensibilité chromatique différentes ou qui sont suivis par des démodulateurs.Elle donne également, en prévoyant pour la clé 1 la faculté de tourner dans le logement 3, la possibilité de doubler longueur de la combinaison sans modifier le nombre des entrées et sorties de lumière. La figure 2 représente un schéma partiel d'un dispositif de commande optoélectronique ayant cette dernière possibilité. On distingue sur les parois de logement 3 de la clé 1 cinq sorties de lumière e et cinq entrées de lumière A,B,C,D,F réparties en deux groupes de cinq éléments se déduisant l'un de l'autre par une rotation de qr autour de l'axe longitudinal 19 de la clé 1. Chaque entrées de lumière A,B,C,D,F mène comme précédemment à un détecteur photoélectrique et les sorties des détecteurs photoélectriques sont connectées aux entrées d'un circuit logique de décodage engendrant -le signal de sortie du dispositif de commande optoélectronique.La clé 1 a la faculté de tourner autour de son axe longitudinal 19 et comporte des sections de fibres optiques 20,21-,22 qui relient deux à deux des sorties et des entrées de lumière et qui sont disposées de manière dissymétrique par rapport. a l'axe longitudinal 19 de la clé 1. Dans la position où la clé 1 est représentée sur la figure 2 la section de fibre optique 20 relie une sortie de lumière e à l'entrée de lumière A, la section de fibre optique 21 une sortie de lumière e à l'entrée de lumière C et la section de fibre optique 22 une sortie de lumière e à l'entrée de lumière B. Les entrées de lumière D et F sont occultées. La fonction logique vérifiée avec la combinaison obtenue est alors A.B.C.D.F. Après avoir tourné la clé 1 des1800 autour de son axe longitudinal 19 par rapport à sa position représentée à la figure 2, la section de fibre optique 20 relie une sortie de lumière e à l'entrée de lumière C, la section de fibre optique 21 une sortie de lumière e à ltentrée de lumière D et la section de fibre optique 22 une sortie de lumière e à l'entrée de lumière F. Les entrées de lumière A et B sont occultées. La fonction logique vérifiée avec la nouvelle combinaison obtenue est alors A.B.C.D.F En prévoyant un circuit logique de décodage apte à détecter la succession de ces deux combinaisons on obtient une combinaison de longueur doublée ce qui améliore l'inviolabilité du dispositif. On peut également, en disposant les entrées et sorties de lumière sur des couronnes étagées centrées sur l'axe de rotation 19 de la clé 1 et perpendiculaires à ce dernier, faire dépendre la combinaison obtenue de la position angulaire de la clé 1 dans son logement 3 et, en utilisant un circuit logique de décodage adéquat, faire fonctionner le dispositif de commande optoélectronique comme un codeur de position angulaire ou comme une roue codeuse d'adressage ou encore comme un sélecteur rotatif. La figure 3 représente le schéma partiel d'un dispositif optoélectronique de commande dont la clé comporte une source de rayonnements lumineux 30 alimentée à partir d'un accumulateur électrique 31 par l'intermédiaire d'un modulateur d'intensité 32. Cette source de rayonnements lumineux 30 est reliée par l'intermédiaire d'une optique 37 et d'un filtre chromatique 38 à quatre sorties de lumière e qui débouchent dans les parois de la clé 1 et qui sont constituées par des sections de fibres optiques 33, 34, 35 et 36. La paroi du logement 3 de la clé 1 comporte six entrées de lumière A, B, C, D, E, F dont quatre A, C, D, E sont placées de manière à se trouver face à une sortie de lumière lorsque la clé 1 est correctement positionnée dans son logement 1.Ces quatre entrées de lumière A, C, D, E mènent chacune à un détecteur photoélectrique individuel dont la plage de sensibilité est adaptée à celle de transmission du filtre chromatique 38 et qui est suivi d'un démoduleur et d'un circuit logique de décodage réalisant la fonction A.B.C.D.E.F. La modulation est de préférence une modulation par tout ou rien de l'intensité du faisceau lumineux de la source 30. C'est par exemple une modulation à durées d'éclairement et d'extinction fixes. Les démodulateurs sont alors de simples périodemètres contrôlant les durées d'excitation et de repos des détecteurs photoélectriques reliés aux entrées de lumière A C, D, E et délivrant en sortie des niveaux logiques 1 lorsque ces durées sont dans des plages déterminées. La modulation par tout ou rien peut être plus compliquée et faire intervenir des suites binaires récurrentes comme cela se rencontre dans les modulations par impulsions utilisées dans la technique des transmissions de données. La figure 4 représente un exemple de réalisation de clé plate vue en perspective démontée. Cette clé comporte deux plaques de protection 40 et 41 entre lesquelles sont disposés des.tronçons de fibres optiques 42 et 43. L'une des plaques 41 comporte, en regard de l'autre plaque 40, des encoches 44, 45 assurant un positionnement précis des extrémités des tronçons de fibres optiques et un canal central- 46 permettant les croisements des tronçons de fibres optiques pour la réalisation de la combinaison désirée. Les plaques de protection 40 et 41 sont collées l'une à l'autre avec une colle épaisse assurant également -l'enrobage et l'immobilisation de tronçons de fibres optiques. Une clé, genre carte de crédit ou bancaire, peut être obtenue par moulage de deux plaques de protection formant le recto et le verso de ladite carte, de part et d'autre d'un réseau de tronçons de fibres optiques débouchant sur la tranche de ladite carte. On utilise pour cela un moule comportant des moyens de serrage assurant pendant 1' opération de moulage le maintien en place des extrémités des tronçons de fibres optiques. Etant donné le très faible diamètre des fibres optiques et l'absence de diaphonie à leur croisement il est possible d'obtenir des cartes d'une épaisseur inférieure au millimètre. La figure 5 représente un exemple de clé cylindrique vue en perspective démontée plus particulièrement destinée à un sélecteur rotatif, un codeur de position angulaire ou une roue codeuse d'adressage. Cette clé a un corps formé d'un empilage de galettes moulées 50 sur un axe 56 entre lesquelles sont disposés des tronçons de fibres optiques 51. Chaque galette 50 a la forme d'un disque muni d'un bourrelet périphérique 52 creusé d'encoches radiales 53 et d'une cuvette centrale 54 percée d'un trou axial 55. Les encoches radiales 53 assurent un positionnement précis des extrémités des tronçons de fibres optiques 51 et la cuvette 54 permet le logement et le croisement de ces dernières. Les galettes 50 comportent également des moyens de détrompage qui facilitent leur empilage et leur assurent dans cet empilage une orientation précise les unes par rapport aux autres.Ces moyens de détrompage sont constitue3 par des surfaces d'emboîtage de formes complémentaires non représentées. La figure 6 représente un autre exemple de clé cylindrique vue en perspective démontée. Celle-ci comporte un corps cylindrique creux partagé en quatre secteurs identiques 60, 61, 62, 63 pourvus d'encoches 64 sur leurs bords longitudinaux. Les tronçons de fibres optiques 65, 66 sont placés à l'intérieur du corps cylindrique creux, leurs extrémités fixées dans les encoches 64. Les différents éléments des corps des clés représentés aux figures 5 et 6 sont assemblés par collage à l'aide d'une colle épaisse qui sert également d'enrobage aux tronçons de fibres optiques. Lors de cet assemblage les extrémités des tronçons de fibres optiques peuvent dépasser des parois des clés et être ensuite arasées soit par usinage soit à l'aide d'un couteau. La réalisation des dispositifs de commande optoélectroniques à clé qui viennent d'être décrits est d'un faible prix de revient car il est possible, étant donné la faible longueur des chemins lumineux d'utiliser des fibres optiques de qualité médiore en un matériau facile à travailler tel que le plastique. Le fonctionnement est particulièrement sur car il est sans usure (absence de contact) à l'abri des parasites industriels, des radiations ou des proximités magnétiques. REVENDICATIONS 1/ Dispositif de commande optoélectronique à clé avec un bottier (2) dans lequel est prévu un logement (3) pour la clé (1), caractérisé en ce qu'il comporte: - des détecteurs photoélectriques (11, 12,13) avec des entrées de lumière (A, B, C) débouchant sur la paroi du logement (3) de la clé (1), - un circuit électronique de décodage (14) connecté aux sorties des détecteurs photoélectriques (11, 12, 13) engendrant le signal de sortie (S) du dispositif, - au moins une source de rayonnements lumineux (10) avec des sorties de lumière (e) débouchant sur la paroi du logement (3) de la clé (1) - et des sections de fibres optiques (15, 16) disposées dans la clé (1) reliant deux à deux, lorsque cette dernière est en place dans "son logement (3), des sorties (e) et des entrées (A, B) de lumière. 2/ Dispositif de commande selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte au moins une source de rayonnements lumineux pourvue d'un modulateur (32) modulant l'intensité de son rayonnement lumineux et au moins un détecteur photoélectrique pourvu d'un démodulateur ne transmettant son état d'excitation au circuit électronique dé décodage qu'après reconnaissance de la modulation. 3/ Dispositif de commande selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte au moins une source de rayonnements lumineux pourvue d'un filtre chromatique (38) et au moins un détecteur photoélectrique sensible aux longueurs d'ondes transmises par le filtre chromatique (38). 4/ Dispositif de commande selon la revendication 1 avec une clé ayant la faculté de tourner dans son logement (3), caractérisé en ee que les entrées et sorties de lumière (A, B, C, D, F, e, figure 2) sont réparties sur les -parois du logement (3) de la clé en deux groupes se déduisant l'un de l'autre par une rotation'de t autour de l'axe (19) de rotation de la clé et queles sections de fibres optiques (20,21,22) reliant deux à deux les entrées et sorties de lumière sont disposées dans la clé de manière dissymétrique par rapport à l'axe de rotation de cette dernière. 5/ Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la clé a un corps plat formé de deux plaques de protection (40, 41) entre lesquelles sont disposées les sections de fibres optiques (l'2, 43). 6/ Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce-que l'une (41) des plaques de protection comporte en regard de l'autre (42) des encoches (44, 45) assurant un positionnement précis des extrémités des sections de fibres optiques (42, 43) et un canal central (46) permettant les croisements de ces dernières. 7/ Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la clé a un corps cylindrique formé d'un empilage de galettes (50) en forme de disque entre lesquelles sont disposées les sections de fibres optiques (51). 8/ Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que lesdites galettes (50) comportent un bourrelet périphérique (52) creusé d'encoches radiales (53) assurant un positionnement précis des extrémités des sections de fibres optiques (51) et une cuvette centrale (54) permettant le logement et les croisements de ces dernières. 9/ Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que lesdites galettes (50) comportent des moyens de détrompage constitués par des surfaces d'emboîtage de formes complémentaires leur assurant lors de leur empilage une orientation précise l'une par rapport à l'autre. 10/ Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la clé a un corps cylindrique creux partagé en secteurs (60, 61, 62, 63) pourvus d'encoches (64) sur leurs bords longitudinaux, les sections de fibres optiques étant disposées à l'intérieur du corps cylindrique, leurs extrémités fixées dans les encoches.