Brevet FR2482996A1 — publié le 19811127

i Préliminaires La présente invention a pour objet essentiel de pouvoir commander a distance une seche ou un système de fermeture ou d'ouverture électrique avec un maximum de fiabilité et ceci en procedant à des manipulations simpies (clavier) mais qui, répondant à un code précis, interdisent de ce fait toute possibilité d'ouverture pour une personne n'ayant pas connaissance de ce code. Afin de répondre aux besoins exprimés ci-avant, les composants et tout particulierement le clavier hexadécimal utilisé ont été choisis pour en assurer un excellent comportement dans le temps et pour pouvoir fonctionner dans une plage de température de - 25 à + 80 Ceicius. L'utilisation de claviers et la tabulation d'un code pour l'ouverture ou la fermeture d'une gache sont des procédés déjà connus. Toutefois, la plupart des systemes actuellement proposés reposent sur l'utilisation d'un circuit ROM ou REPROM qui mémorise le code à tabuler ou des systèmes complexes d'élaboration de ce code qui sont l'un comme l'autre relativement figés, le changement de code nécessitant une nouvelle écriture mémoire ou des modifications matérielles importantes. Le procédé ci-après proposé, outre la possibilité de se tromper dans la tabulation du code et de rectifier l'erreur éventuelle en deux manipulations successives, offre la possibilité de la modifier par un simple déplacement de straps sur plots (16 au total) et de programmer ainsi à volonté un nouveau code. On élimine par ce biais un problème majeur de serrures électronique à clavier qui ont leurs caractères modifiés (usure excessive de certains chiffres ou lettres) par une tabulation des mêmes toutes. 2 - Aspect Technique 2 Présentation L'électronique se présente sous la forme d'une plaquette de dimensions réduites (150 x 100) reliée au boîtier de commande par un cabale téléphonique 15 conducteurs. Le bottier comprend - le clavier bexadécimal, - quatre diodes électroluminescentes, - un couvercle dont l'ouverture commande la fermeture d > un bilame autorisant l'alimentation des 4 diodes. Ce boiter peut titre placé à proximité ou au contraire tre entre éloigne de plus de 50 mètres du circuit d'alimentation et de la plaquette électroni- que associée. Du fait que l'électronique est exclusivement équipée de circuits lo$Xques de technologie Ct105 de consommation très réduite, une batterie de 2 à 5 amperes-heure permet d'assurer une cont-inuité de fonctionnement dans le temps très importante (de 400 à 1000 heures environ) en l'absence d'alimentation secteur. 2.2 - Fonctionnement détaillé Le Schéma détaillé de la serrure électronique est précisé eu PL Ici,3 Les cinq fonctions distinctes sont a - clavier et décodage, b - multiplexage des informations tabulées, c - circuit bascules à verrouillage dit "latches" d - circuit de blocage du décodeur et visualisation d'erreurs de tabulation, e - circuit alimentation. Clavier et i! rouillage serrure circuit tirouillage Commande Idécodage' t décodage ,I!e i - I Alimentation + 13 V Multiplexage ~~~~~y Circuit blogage Ides informations décodeur II . Le fonctionnement détaillé de ces cinq parties est explicité ci-après a - clavier et décodage L'encodeur 16 clés D 6 transforme en code BCD l'information tabulée par l'opérateur (clavier CLO1) si la patte 13 du circuit concerné est au niveau logique bas ("d'). Les capacités Ca 5 et Ca 6 patte 5 et 6 du circuit éliminent les rebondissements éventuels susceptibles d'être enregistrés sur le clavier. L'information ainsi recueillie (sortie QA; QB, QC at QD, patte 17, 16, 15 et 14) est transmise sur les pattes 4, 7, 13 et 14 des bascules à verrouillage dites "latche" D1, D2, D3 et D4. La patte 12 de D6 monte au niveau logique 1 dès qu'un chiffre est tabulé sur le clavier. b - multiplexage des informations tabulées Afin de s'assurer la commande de la serrure, il est nécessaire que chaque tabulation enregistrée sur le décodeur D 6 soit mémorisée sur les latches. De ce fait, la sortie 12 de D6 va commander respectivement le monos table C 2 (patte 11) de temporisation 0,05 secondes par R 2 et Ca 3 et le compteur decodeur D 5 (patte 14). Les pattes l à 10 de D 5 viennent attaquer respectivement les entrées 1 et 2, 5 et 4, 10 et 9, 12 et 13 du circuit OU Al. Les sorties A 1 (pattes 3, 6, 8 et 11) et la patte 10 de S 2, par l'intermédiaire du NON ET dit "Nand" B I, viennent commander respeonvemut is pattes 5 de chaque latches D 1 à D 4 et autoriser l'écriture sur les latches des informations tabulées sur clavier (voir diagramme de temps) P1.I-3 et II-3. Ainsi, par le biais des 2 circuits C 2 et D 5, les informations tabulées sont multiplexées et la première tabulation, qui met au niveau logique haut la patte 3 de D 5 et la patte 10 de C 2, autorise la lecture du premier latche, la deuxième celle du second latche et ainsi de suite jusqu'au 4ème latche, puis le processus recommence éventuellement jusqu'à la 8ème tabulation consécutive. c - circuit bascules à verrouillages dites "latches Les sorties des latches ainsi commandées, patte 2 à 15, viennent, par l'intermédiaire des straps ST 1 à ST 16j qui définissent le code choisi, attaquer les entres des Nands E 1 et E 2 (porte 1 à 12). il suffit que le code à 4 chiffres hexadécimal soit correctement tabulé pour que les sorties 8 des Nands E 1 et E 2 soient au niveau logique bas. Les 2 sorties attaquent la porte OU A 2, dont la sortie 8 vient commander la patte 4 du Monos table C 2 de temporisation règlable entre 5 et 20 secondes par P 2 et Ca 7. La sortie 6 de C 2 vient attaquer la base du transistor T 1 qui, de bloqué, devient conducteur et de fait, autorise la commande du relais k 1 qui actionne directement la commande de la gâche electrique. La patte 6 de C 2, en outre, vient remettre à zéro, par le biais de A 2, le décodeur D 5 (patte 15) et les 4 latches D 2 à D 4 (patte 4 de A 2 sur 15 de D 5). Cette opération autorise la remise de la serrure dans son état initial après une manipulation correcte du clavier. d - circuit de blocage du décodeur et visualisation d'erreurs de tabulation Si l'un ou'plusieurs des quatre chiffres du code tabule sont erronés, la patte 8 de A 2 reste à 1 et, par suite, le transistor T 1, qui commande la gâche, reste bloque dans son état initial. Par contre, la sortie 7 du décodeur D 5 étant à "1", celle-ci, par l'intermédiaire de A 2 (patte 1, 2 et 3), vient allumer la diode électroluminescente DE 2. Par ailleurs, si la deuxième tabulation est à nouveau erronée, la patte 6 de D 5 vient commander la patte 13 du circuit OU A 1 puis B 1, ainsi qu'un circuit RC de temporisation 0,1 seconde (R 20 et Ca 20), dont la sortie vient commander le monos table C 1 (patte 12) de temporisation règlable entre 1 et 15 minutes par P 1 et Ca 1. L'on vient ainsi bloquer, pendant un laps de temps choisi, la patte 13 de P 6 à "1". Dès lors, la diode électroluminescente DE 1 d'indication "blocage serrure" s'allume (si le boîtier du clavier est ouvert) et aucune commande de la serrure n'est possible durant ce laps de temps. Passe de délai, l'on remet la serrure dans son état initial par les pattes 5 et 4 de A 2 commandés directement par 10 de C I. Dans les mêmes conditions que décrit ci-avant, aucune commande de la serrure n'est possible si, après l'ouverture du boîtier, aucun code correct n'a été tabulé dans les 20 secondes qui suivent son ouverture. En effet, dès la première tabulation, la patte 3 de D 5 vient commander la patte 5 du monostable C 1 de temporisation 20 secondes par R 01 et Ca 02. Passé ce délai, si aucun code correct n'a été tabulé, l'on vient commander par 7 et 11 de C 1 le 2ème circuit de temporisation de C 1 règlable entre 1 et 15 minutes. En configuration normale, c'est-à-dire si un code correct a été tabulé dans les 20 secondes après tabulation de la première touche, la patte 7 de C 2 vient mettre à zéro le monostable C 1. e - circuit alimentation Le primaire est branché sur le secteur 220 Volts avec protection par fusible. Le circuit secondaire Rconstitué d'une part d'un redresseur PD 1 suivi d'une alimentation régulée et stabilisée comprenant 2 amplis opérationnels F 1 et F 2 de 13 Volts continu, qui assurent la charge de la batterie placée en tampon, lfalimentation des circuits CMOS étant prise directement aux bornes de celle-ci. Afin de s'assurer du bon fonctionnement des circuits d'alimentations, 2 diodes ZENER DE 3 et DE 4 vérifient respectivement - la présence secteur, - la tension batterie. Cette dernière diode sert de témoin batterie en l'absence de Secteur, par exemple. Les quatre diodes DE 1 à 4 ont un point commun, qui est relié à la masse par un bilame qui n'est fermé que si le boîtier du clavier est auvert. De ce fait, ceci permet de limiter la consommation de la serrure aux seuls circuits logiques électroniques. Le boîtier étant fermé, la consommation n'excède pas, dans ce cas précis, 50 milliwatts. 2.3 - Divers L'utilisation d'un code à 4 chiffres ou à 3 chiffres hexadécimaux, qui en découle directement, interdit toutes tentations de fraude du fait du nombre de combinaisons proposées (respectivement 62 768 et 4 096) et du fait surtout qu'après deux erreurs successives de tabulation, il y a impérativement blocage de la serrure pendant plusieurs minutes. Le bouton poussoir BP 1 sert uniquement à ouvrir la gâche de l'intérieur du local. Afin de mieux préciser le fonctionnement détaillé de cet appareil, deux diagrammes figurent en annexes jointes (planches I-3 et II-3). 2.4 - Extension Si l'on exclut, dans la configuration présentement proposée avec toutes ses options (double système de blocage, visualisation code erreur, etc...) les trois circuits indispensables à toute serrure électronique, à savoir - le circuit d'alimentation qui comprend, entre autre, un transforma- teur et deux amplis de régulation, - le circuit de puissance de la gâche, constitué d'un transistor et d'un relais, - le clavier décimal ou hexadécimal, la logique séquentielle qui en découle n'exige que 13 circuits intégrés CMOS, ce qui est minime. La version a un code à trois chiffres, basée sur le même principe, ne demande que 10 circuits intégrés, celle à 5 chiffres 15 circuits. Enfin, une version simplifiée de la serrure présentée sans système de blocage, ne demande respectivement que 8 et 10 circuits pour un code à 3 et 4 chiffres. Parallèlement, si l'on s.'en tient toujours à la configuration proposée, la commande du même circuit séquentiel de plusieurs serrures ou tous autres systèmes électrique, est des plus aisée à réaliser et ne nécessite, à chaque commande supplémentaire souhaitée, qu'un seul circuit imprimé de 3 intégrés CMOS et du circuit de puissance associé.En effet, si l'on propose trois autres commandes associees à trois codes supplémentaires par le même clavier (code pouvant être à 2, 3 ou 4 chiffres éventuellement), il suffit de reprendre les sorties des latches D1 à D4 associés à de nouveaux straps STa 1 à STa 16, STb 1 à STb 16, STc 1 à STc 16 qui, reliés à 2 Nands Ea 1, Ea 2 viennent commander un quart de porte OU (Be 1.) puis un demi monostable (Ca 2...), les sorties respectives 6tet 7 des Monostables étant reliées au OU 4 portes figuré dans lesiéma joint. Dans une telle configuration, du fait qu'à chaque tabulation correcte effectuée l'on vient remettre la serrure dans son état initial, la tabulation successive de 4 codes se fera sans problème si -maque code a été tabulé correctement dans les 20 secondes qui suivent la tabulation de la première touche, - chaque tabulation correcte n'a pas nécessité l'emploi de plus de 8 touches, Ainsi, une extension de 4 commandes à 4 chiffres ne demande que 9 circuits CMOS et trois circuits de puissance supplémentairess ce qui est fort peu, le tout pouvant se loger dans une plaquette de dimensions hors tout 100 x 100. Une extension à 8 commandes n'exigerait que 21 circuit OfOS en plus. Cette logique est facilement adaptable pour de nombreux usages si le nombre de commandes n'est pas trop important. Si le nombre de commandes est trop important, une logique programmable séquentielle à microprocesseur s'impose. Enfin, une telle serrure peut très bien s'accomoder d'un système d'alarme ou de sécurité, il suffit pour cela de venir commander le monos table C 2 (patte 10) pour assurer l'ouverture de la gâche et cette opération ne nécessite qu'une logique élémentaire (2 circuits CMOS) reliée au circuit de sécurité sans rien modifier au processus explicité ci-avant. REVENDICATIONS l, Dispositif pour commander une gâche électrique par tabulation d'un code déterminé sur clavier, caractérisé par un circuit encodeur, associé à un circuit multiplexeur, un circuit de temporisation et un circuit de commande, le tout autorisant la commande de la gâche électrique si un code correct a été tabulé, le contrôle des informations tabulées par visualisation en clair des premières erreurs de tabulation de code et le blocage de la gâche après plusieurs erreurs ou après une tabulation non correctement effectuée dans un laps de temps déterminé. 2 / Dispositif suivant revendication I, caractérisé par l'emploi d'un encodeur directement relié au clavier qui transforme les informations tabulées sur ce dernier en code binaire, ces dites informations binaires étant reliées à des bascules de verrouillage pour mémorisation. 30/ Dispositif suivait revendication I, caractérisé par l'utilisation d'un monostable, compteur et décodeur pour multiplexer les informations en vue de leur prise en compte sur bascules à verrouillages. 40j Dispositif suivant revendication I de commande de la gâche caractérisée par la commande d'un monostable de temporisation règlable qui vient commander le relais d'ouverture gâche et ceci à partir des informations mémorisées sur bascules à verrouillages. 50/ Dispositif suivant revendication I de contrôle commande clavier caractérisée par l'affichage sur diode électroluminescente des deux premieres erreurs de tabulation code. - 60/ Dispositif suivant revendication I de blocage commande serrure durant un laps de temps déterminé caractérisé par - l'affichage sur diode électroluminescente de blocage commande serrure si plusieurs erreurs successives de tabulation de code ont été faites, - l'affichage sur diode électroluminescente de blocage commande serrure, si aucun code correct n'a été tabulé dans un laps de temps déterminé. 70/ Dispositif suivant revendication I, caractérisé par l'utilisation de straps ou plots pour pouvoir modifier à volonté le code programmé-prévu pour la commande de la serrure. 80/ Dispositif suivant revendication I, caractérisé par l'emploi d'un simple contact commandé par le boîtier du clavier, qui autorise l'alimentation, lors de l'ouverture du boîtier, des diodes électrolumi- nescentes et coupe cette alimentation lors de la fermeture du boîtier.