Brevet FR2472650A1 — publié le 19810703

La présents invention est relative å Un système de verrouillage non mecanique, Cette invention concerne plus particulierement un système de verrouillage magnéto-électronique utilisé pour commander électriquement une serrure La tendance récente dans le domaine des serrures a été aux dispo- sitifs qui évitent l'utilisation des traditionnelles clés et serrures mecaniques.Les dispositifs actuels ont été conçus pour supprimer l'emploi d'une oie pour éviter que l'on puisse fausser la serrure ce qui est devenu un problème aves les serrures actionées mécaniquement par une clé. Le plus simple de ces dispositifs utilise un signal électrique pour actionner un relais capable de manoeuvrer un verrou. Un dispositif plus compliqué est déclenché par un signal radioélectrique d'une fréquence prédéterminée qui est détecta par un circuit accorde et analysé par un circuit actionnant le verrou.On connaît également un dispositif dans lequel une carte de circuit imprimé porte un cir- cuit clé et a une pluralité de bornes réparties le long d'un bord s'engageant dans une prise raccordée à un autre circuit qui ouvre le verrou lorsqu'il a reconnu le circuit oie porte par la carte de circuit imprimé. Ces dispositifs ont plusisurs inconvénients. L'utilisation d'un transmetteur radio coûteux augments considérablement le coût du système de verrouillage. Il en est de même de l'utilisation d'un calcu mateur complexe pour lire la la carte portent un circuit Des courants transitoires ou parasites peuvent saturer par induction les bobines du système radio.Le système de verrouillage à carte peut être blo qe en obstruant le passage de la carte de manière à empêcher complè- tement son insertion ou crocheter en déchiffrant le circuit clé porté par une carte empruntas temporairement Il a été proposé de simplifier de tels dispositifs et d'abaissar leur coût en employant un interrupteur à clé de type mécanique qui commande un verrou. Dans un tel dispositif on utilise une cle extrême- ment sophistiquée avec un panneton très complexe pour minimiser les possibilités de crochetage et le varrou lui-même est normalement place' en un lieu protégé contre l'effraction.Un tel dispositif a cependant beaucoup des inconvénients des serrures de type mécanique et des serrures de type électrique. il a l'avantage d'un coOt relativement bas mais il n'est pas prouve que cet unique avantage soit un facteur assez fort pour garantir un large usage d'une telle serrure. Un but de l'invention est l'obtention d'un système de verrouillage amélioré. Un autre but de l'invention est d'obtenir un système qui soit relativement inviolable et qui puisse titre produit à relativement bas prix. Un autre but de l'invention est la fourniture d'un système de verrouillage à actionnement non mecanique. Un autre but de l'invention est l'obtention d'un système de verrouillage dans lequel le nombre de combinaisons disponibles soit très grand. Ces objectifs sont atteints, conformément à l'invention, avec un système de verrouillage magneto-electronique ayant une cie de forme allongée comportant une pluralité d'aimants permanents espacés le long de l'axe de la clé avec des écarts angulaires entre leurs axes respectifs selon un arrangement magne tique prédétermine. Un cylindre definit un passage de forme complementaire à celle de la clé et comporte une pluralité de détecteurs de champ magnétique espacés le long de l'axe du cylindre, avec des écarts angulaires entre leurs axes respectifs selon un arrangement correspondant à l'arrage- ment magnétique de la clé. Chaque détecteur change d'état lorsqu'il est juxtaposé à l'aimant qui lui correspond et est raccordé à un circuit électronique qui commande une serrure.Ce circuit ne commande l'ouverture de la serrure que lorsque tous les détecteurs ont changé d'état après avoir été mis face à leurs aimants respectifs portés par la clé, Le dispositif d'actionnement du système de verrouillage magnétoélectronique selon l'invention peut être éloigné de la serrure mécanique elle-même. Ainsi sa position ne donnera aucune indication sur l'emplacement de la serrure elle-même. Cette dernière peut entre à pêne standard ou à pdne dormant ou encore à pênes multiples comme ceux utilisés pour les coffres-forts.Le circuit électronique peut en outre être muni d'un circuit de blocage à temporisation qui empêche l'ouverture de la serrure et peut éventuellement mettre en route une alarme chaque fois qu'un élément étranger est introduit dans le passage du cylindre ou que la clé a été introduite dans une mauvaise position. Cela est en accord avec une autre caractéristique de l'invention qui est l'importance relative de la position angulaire de la clé dans le passage pour l'actionnement du système de verrouillage. Ainsi la clé elle-même peut entre munie d'un ensemble de repères angulaires et le passage d'un index de manière que l'utilisateur ait à placer un repère angulaire particulier face à l'index pour obtenir l'actionnement de la serrure. Si ce repère angulaire particulier n'est pas placé face à l'index dans un délai prédéterminé après l'insertion de la clé dans le passage, la serrure sera bloquée et une alarme éventuellement déclenchée. Il est possible de prévoir le système de verrouillage magnétoélectronique de manière que la simple insertion de la clé dans la bonne position provoque l'ouverture du verrou. Il est également possible, selon une autre caractéristique de l'invention, de prévoir le système pour qu'il fonctionne avec une combinaison numérique prédéterminée. Dans ce cas la clé doit Outre inserée dans une position prédéterminée et tournée dans d'autres positions angulaires selon une séquence prédéterminée. Cela peut se faire très facilement en munissant la clé d'une suite de nombres répérant des positions angulaires et en munissant le cylindre d'un index ou vice versa. On a normalement besoin, dans un tel cas, d'un nombre de détecteurs magnétiques plusieurs fois supérieur à celui des aiments de la clé. Le circuit électronique qui commande le système de verrouillage com- porte un microprocesseur qui progresse pas à pas dans un programme chaque fois que la clé est tournée, dans un délai prédéterminé, d'une bonne position à la prochaine bonne position. Si la clé n'est pas tournée vers la prochaine bonne position dans le délai imparti le microprocesseur est remis à zéro et la combinaison doit être essayée à nouveau. En outre, si après plusieurs essais infructueux la serrure n'est pas ouverte, le microprocesseur est programmé pour arrêter les essais et, si désiréémetre une alarme. Une telle disposition garantit l'inviolabilité du système de verrouillage mue si la clé ou la combinaison tombe entre de mauvaises mains. Un avantage considérable du système de verrouillage selon l'invention est qu, en raison de sa nature entièrement électronique, il est possible de changer facilement la combinaison. Un tel système de verrouillage peut entre utilisé pour un coffre-fort. Conformément à l'invention, la clé peut avoir une forme lisse à section transversale uniforme de manière à nitre soumise à aucun effort mécanique substantiel, Le passage est normalement ouvert à ses deux extrémités pour éviter la possibilité de le bloquer avec quelque chose. En outre, si, la clé et le passage sont tous les deux cylindriques, on peut utiliser, comme cela a été précédemment décrit, les différentes positions angulaires de la clé pour une combinaison à un ou plusieurs chiffres. Conformément à l'invention, la cle elle-même est réalisée à l'aide d'une pile de disques enveloppée dans une gaine non magnétique. Chacun de ces disques a plusieurs encoches périphériques. Des aimants permanents sont smboités dans ces encoches et l'assemblage complet est maintenu par une gaine extérieure non magnétique. De la meme façon le cylindre est formé d'un tube réalisé à partir d'une pile d'anneaux ayant des encoches périphériques et d'une gaine de revêtsment. Les détecteurs sont emboités dans les encoches des anneaux selon un arrangement correspondant à celui des aimants sur la clé. Une telle disposition permet à l'utilisateur qui le désire, d'assembler les éléments de base du système de verrouillage pour établir le panneton magnétique de sa propre clé. Elle autorise également un démontage ultérieur et une reconfiguration du panneton selon son désir. Comme on l'a déjà mentionné, l'une des caractéristiques de cette invention est de prévoir au moins un detecteur en un endroit qui ne soit pas voisin d'un aimant permanent de la clé lorsque celle-ci est correctement introduite dans le cylindre. Ce détecteur est connecté au microprocesseur - du système de verrouillage de manière à éviter l'ouverture de la serrure dans le cas où il détecte un champ magnétique. Ce détecteur évitera l'ouverture de la serrure dans l'éventualité d'une tentative d'ouverture dans utiliser la clé, au moyen d'un fort aimant. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description ci-après de modes de réalisation donnés à titre d'exemples. Cette description sera faite en regard du dessin dans lequel - la figure 1 est une vue en perspective des éléments d'un système de verrouillage conforme à la présente invention, - la figure 2 est une vue en section d'une partie d'un système de verrouillage selon cette invention, - la figure 3 montre une pluralité de vues d'extrémité de différentes clés conformes à la présente invention, - la figure 4 est une vue en perspective partiellement éclatée d'une autre clé selon cette invention, - la figure 5 est une vne en perspeccive partiellement éclatée d'une autre clé pour un système de verrouillage à combinaison salon cette invention - et la figure 6 est un schéma d'un circuit de contr@le pout le système de verrouillage selon oette invention. La figure 1 montre une clé non mécanique 10 ayant un canon 11 et une poignée 12, et un cylindre 30 ayant une gaine extérieure 31, une gaine intérieure 33, et une paire de pièces 32 obstruant les extrémités des gaines définissant ensemble un passage oylindrique 34. Ce passage 34 est @uve@t aux deux extrémités. Son diemètre intérieur est légèrement plus grand que le diemàtre axtérieur du canon 11. Une pile d'anneaux 35 est l@gée entre les paroie 31-33. Chacun de ces anneaux 35 comporte quetre encoches périphériques 36 angulaire man@ équldistentes, qui pauvent toutes recevoir un détectaur 37 ou 37'. La figure 2 montre que la clé 10 a une gaine extérieure 13 remlie d'une pile de disques 14 ayant chacun une ou plusieurs encoches périphériques 16 capables de recevoir un petit aimant parmansnt 15. En @@bre, des entrstoises 26 de longusur axialeinférieure à celle des disques 14 peuvent être utilisés. Les dimensions de la clé sont telles que la surface d'extrèmité 18 du @anen 11 affleure l'anncau 32 de l'extrémité avant du cylindre 30. Comme cela ressort de la figure 2 chacun des deux aimants permanente 15 est aligné avec un détecteur 37 du genre à effet Hall, Ds plus il y a au moins un autre détesteur 37' placé en un endroit qui n'est pas normalement aligné avec un aiment parmanent 15. Naturellement on paut varier l'écartement à la fois axiel et angulaire des aimants 15 et des détscteurs 37 et 37'. Des conducteurs 38 proviennent des différents détsoteurs 37 et 37'. La figure 3 montre comment peuvent être réalisés des disques hexa gonaux 14a ayant chacun six encoches 16 sur sa périphérie. Le disque rond 14b de la figure 3 est sensiblement le mame que celui utilisé dans la réalisation des figures 1 et 2. On peut également utiliser un disque carré 14c ayant quatre encoches 16 ou un disque 14d à contour en T ayant trois encoches 16. Les disques 14a, 14c et 14d seront employés dans des systèmes avec des clés qui ne tournent pas. La figure 4 montre une réalisation avec une clé à section carrée pourvue d'aimants permanents 25 empilés entre des entretoises étroites 26 et larges 26A. Dans cette réalisation on n'utilise pas l'espacement entre les positions angulaires des aimants 25 mais uniquement l'espacement entre les positions axiales de ces derniers.Pour toutes les réalisations de ce genre les détecteurs seront montés selon un alignement complémentaire avec au moins un détecteur 37' place en un endroit qui n'est pas normalement en regard d un aimant permanent lorsque la clé est complètement insérée Dans la réalisation de la figure 5 la paroi d'extrémité 18 comporte des repères 17 angulairement équidistants et les disques à contour circulaire 14e sont pourvus chacun de six encoches 16 dont certaines renferment un aimant 15. La figure 5 montre en outre la paroi d'extrémité arrière 19 de la clé.Les repères 17 peuvent entre alignés avec un index trace sur la paroi d'extrémité 32 pour une utilisation du système de verrouillage avec combinaison. Les détecteurs 37 peuvent titre simplement coincés dans les encoches 36 ou collés an place. On peut employer en variante un tubs rainure 35A tel que montré dans la figure 2 avec les différents détecteurs 37 et 37' collés en place ou enrobés dans un matériau non magnétique approprié. Dans tous les cas les parois entres les détecteurs 37 et 37' et l'aimant 15 sont faites d'un matériau non magnétique, normalement une résine synthétique de telle manière que les champs magnétiques des aimants 15 puissent parvenir à travers cette structure aux détecteurs à effet Hall 37 et 37'. Une résine synthétique ayant un coefficient de frottement extrêment bas, telle que le polytétrafluoréthylène, est parfaitement adaptée à une telle application. La figure 6 montre comment les conducteurs 38 sont tous connectés à un microprocesseur 40 lui-même relie à un circuit logique 44 se comportant en interrupteur entre une source 42 de tension d'alimen tation et un verrou électromagnétique 46 de porte. Ce circuit 44 est commandé par une impulsion émise par le microprocesseur 40 et appliquée par l'intermédiaire d'une résistance R2 et d'un diac D1, à un triac T1 connecté en série avec une bobine CL1, le verrou 48 et la source d'alimentation 42. La tension de déclenchement du triac est déterminée par les capacités C1 à C4 ainsi que par les résistances R1 à R3, la résistance variable R4 et le potentiomètre P1.Ainsi l'impulsion relativement faible en provenance du microprocesseur 40 permet à un courant relativement important de traverser le verrou électromagné- tique 46 par l'intermédiaire du triac T1. Le verrou électromagnétique 46 peut aussi être actionné en secours à l'aide de l'interrupteur 48. Le microprocesseur 40 peut autre programmé de manière à produire une impulsion qui débloque le triac T1 toutes les fois que tous les détecteurs 37 détectent un champ magnétique alors que le détecteur 37' n'en détecte pas. Lorsqu'une clé telle que celle représentée à la figure 5 est utilisée, le microprocesseur peut autre programmé pour délivrer une impulsion à l'intention de la grille du triac f"t uniquement après avenir reçu une pluralité de signaux d'entrée différents selon un séquencement prédéterminé c' est-à-dire après que la clé représentée à la figure 5 ait été tournée selon une suite prédéterminée de positions décalées angulai rement. La clé représentée dans la figure 5 peut alors agir comme l'élé- ment mobile d'une serrure à combinaison entièrement non mécanique avec la sécurité supplémentaire consistant en ce que l'élément actif de la serrure peut être enlevé si désiré. REVENDICATIONS 1/ Un système de verrouillage magnéto-électronique caractérisé en ce qu'il comporte - une clé (10) de forme allongée s'étendant le long d'un axe de clé et ayant une pluralité d'aimants permanents (15) espacés le long dudit axe de clé selon un-arrangement magnétique prédéterminé, - un cylindre (30) définissant un passage (34) de forme générale complémentaire de celle de la clé et s'étendant le long d'un axe de passage, - une pluralité de détecteurs magnétiques (37) espacés le long dudit axe de passage dans ledit cylindre (30) selon un arrangement de détection correspondant audit arrangement magnétique, chaque détecteur changeant d'état lorsqu'il est juxtaposé à l'aimant - qui lui correspond, - une serrure (46) - et un circuit électronique connecté entre ladite serrure (46) et lesdits détecteurs (37) pour ouvrir ladite serrure (46) lorsque tous lesdits détecteurs (373 ont changé d'état en raison de leur juxtaposition avec les aimants qui leur correspondent dans la clé. 2/ Un système selon la revendication 1 caractérisé en ce que la clé (10) a un canon (11) de section transversale uniforme insérable dans ledit passage (34) et une poignée (12) qui reste normalement en dehors dudit passage(34). 3/ Un système selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdits aimants et lesdits détecteurs (37) sont également espacés angulairement par rapport à leurs axes respectifs. 4/ Un système selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit passage (34) est ouvert à ses deux extrémités axiales. 5/ Un système selon la revendication 3, caractérisé en ce que ladite clé (10) peut tourner autour de son axe quand son canon (11) est introduit dans ledit passage (34). 6/ Un système selon la revendication 5, caractérisé en ce que ledit cylindre (3D) est pourvu de détecteurs supplémentaires (37) pour détecter lesdits aimants (15) dans plusieurs positions angulaires de la clé (10) dans ledit passage (34), ledit circuit n'actionnant ladite serrure (46) que lorsque lesdits détecteurs (37) ont changé d'états selon une séquence prédéterminée correspondant aux résultats de rotation de la clé dans ledit passage avec une séquence prédéterminée d'écarts angulaires. 7/ Un système selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il com- porte en outre au moins un détecteur supplémentaire (37') qui n'est pas normalement juxtaposé avec un des aimants (15) lorsque la clé (10) est insérée dans le passage (34) avec lesdits aimants (15) juxtaposés avec les détecteurs (37) mentionnés en premier, pour empêcher le fonctionnement de la serrure (46) quand le détecteur supplémentaire (37') est juxtaposé à un aimant et change état 8/ Un système selon la revendication 3s caractérisé en ce que ladite clé (10) comporte une pile de disques dont certains (14) avec des encoches périphériques (16) , lesdits aimants (16) étant disposes dns lesdites encoches (16) 9/ Un système selon la revendication 8, caractérisé en ce que ledit cylindre (30) comporte une pluralité d'anneaux (35) avec des ancoches radiales (35), lesdits détectsurs (37) étant logés dans les enccches (36) des anneaux (35). 10/ Un système selon la revendication 9, caractérisé en ce que lesdits disques (14) sont envelopp6s d'une gaine non magnétique (13). 11/ Un système selon la revendication 10, caractérisé en ce que ledit passage (34j est gainé d'une gaine non magnétique (33) 12/ Un système selon la revendication 3, caractérisé an ce que le cancn (11) de la clé (10) et ledit passage (35) sont sensiblement cylindriques.