Brevet FR2603320A1 — publié le 19880304

Clé et serrure électroniques pour commande à distance d'Alarme ou de Verrouillage de porte La présente invention concerne un dispositif électronique de commande à distance de tout système électronique de protection ou de verrouillage d'un local quelconque. Les systèmes existants sont chers et souvent compliqués et, quand ils sont bon marché, ils n'offrent pas le degré de sécurité suffisant. Par exemple, pour avoir un degré de sécurité suffisant, les commandes à clavier nécessitent un code avec un nombre élevé de caractères et si l'on a communiqué le code à des tiers, il est impossible de savoir si ce code n'a pas été divulgué à des personnes indésirables, et si ce type de commande est convenable pour des locaux collectifs, il est difficilement utilisable pour des locaux privés. Les commandes à carte magnétique, si elles pportent un degré de sécurité suffisant, nécessitent un système de lecture onéreux. Le but du présent dispositif est de mettre à la disposition du public une télécommande permettant plus de 10 milliards de possibilités de combinaisons pour un prix modique, la commande étant réalisée au moyen d'une clé qui se rapproche beaucoup de celles que le public a l'habitude d'utiliser. Le dispositif objet de la présente invention est conçu de la manière suivante Une fiche mâle à 8 broches, de type indifférent, tient lieu de clé. A l'intérieur de cette fiche se trouvent 4 résistances, Ral à Ra4, (voir figure 1) d'une puissance de 1/8 de Watt et d'une précision de 1 % et dont la valeur est à choisir au hasard parmi 35 valeurs espacées l'une de l'autre de 3 % environ de la valeur maximum. Les a résistances Ral à Ra4 ont un point commun et les 5 points de connection sont reliés à 5 broches à choisir au hasard parmi les 8 broches de la fiche. Comme on a le choix de 4 résistances parmi 35 possibilités, et de 5 points de connection parmi 8 possibilités, le nombre de combinaisons possibles est de 35 X 35 X 35 X 35 X 8 X 7 X 6 X 5 X4 = 10.084.200.000 soit plus de 10 Milliards Une embase à 8 points de connection, de type correspondant à la fiche, est placée sur un boitier fixé à l'extérieur du local à protéger, en dehors de la porte, et tient lieu de Serrure. Elle est reliée, toujours de la même manière, par un câble à 8 conducteurs à un dispositif électronique monté sur un circuit imprimé placé à l'intérieur du local à protéger. Ce dispositif est conçu pour mesurer, à 2 % prés, la valeur des 4 résistances, placées dans la fiche qui tient lieu de clé. Le circuit de mesure de la valeur de chacune des 4 résistances est constitué par 2 amplificateurs opérationnels, A01 et A02, dont l'entrée "A" de l'un et l'entrée "B" de l'autre sont connectées ensemble au point milieu d'un pont constitué par 2 résistances, R4 et R5, branchées en série, entre le + et le - de l'installation. Ce pont sert, en quelque sorte, de référence à la mesure des résistances Ral à Ra4 placées dans la clé. Les 2 autres entrées ("B" et "A") sont branchées chacune au point milieu de 2 potentiomêtres de réglage P1 et P2 montés en paralléle. L'un des pôles de l'ensemble des 2 potentiomêtres P1 et P2 est raccordé au + de l'installation à travers une résistance R6, et l'autre pôle est relié à la masse, à travers la résistance à mesurer. Les potentiomêtres P1 et P2 sont réglés de telle manière que, quand la valeur de la résistance à mesurer est égale à la valeur choisie, les 2 sorties S des 2 amplificateurs opérationnels A01 et A02 sont simultanément à la tension maximum mais à la limite de la tension minimum. Chacune des 4 résistances à mesurer est constituée de la résistance Ra (1 à 4) placée dans la clé et d'une résistance complémentaire Rb (1 à 4) calculée de telle manière que la somme de ces deux résistances soit toujours la même. Les 4 résistances complémentaires Rb () à 4) sont fixées sur un petit circuit imprimé Ci embroché dans le cicuit imprimé principal. Sur la figure 1, le circuit imprimé Ci est délimité par des tirets. Ce circuit imprimé Ci comporte, à sa sortie, 8 broches reliées directement aux 8 bornes de raccordement du câble de liaison avec le boitier extérieur sur lequel est fixée l'embase. Des fils de pontage, placés à la demande, assurent la correspondance entre les points de connection des 4 résistances Ral à Ra4 et leur point commun et les 4 résistances Rbl à Rb4 et la masse du circuit imprimé principal. De ce fait, à chaque clé correspond un circuit imprimé embrochable Ci, si bien que, quand on souhaite remplacer la clé, il suffit de remplacer le circuit imprimé embrochable Ci. Sur la figure 1, on a représenté les straps en pointillés pour bien indiquer que la combinaison représentée correspond à une possibilité parmi d'autres. Les deux signaux recuellis à la sortie S de chacun des 2 amplificateurs opérationnels A01 et A02 sont appliqués aux 2 entrées d'un circuit intégré N4 comportant une porte "NON-ET", chaque entrée étant équipée d'un dispositif "déclencheur"(trigger de Schmit). La sortie de cette porte, aprés avoir été filtrée par le condensatreur K4 et inversée par un circuit intégré N5 identique au précédent, est appliquée à l'entrée "HORLOGE" Cp du circuit intégré C3 comportant un compteur du type "B C D Ce point est ainsi à l'état HAUT si, et seulement si, la valeur de la résistance Ra placée dans la clé est bien celle qui a été choisie à l'avance. Si la valeur de la résistance est différente et, en particulier, si la clé n'est pas dans son embase ou en cas de court-circuit, ce point est à l'état BAS. Comme il y a 4 résistances dans la clé, le circuit décrit ci-dessus est successivement connecté à chacune de ces 4 résistances à mesurer. Pour cela, une horloge constituée à partir d'un circuit intégré comportant 3 portes "NON-ET" N1, N2, N3, de 2 résistances R2 , R3, d'un condensateur K3, de valeurs appropriées, et d'un circuit intégré diviseur de fréquence C1, génére des signaux carrés à la fréquence de 10 Hz environ. Les signaux recueillis à la sortie de l'horloge sont appliqués à l'entrée "HORLOGE", Cp, d'un circuit intégré C2, comportant un compteur du type "B C D Les 4 sorties A, B, C, D, de ce compteur sont connectées aux 4 entrées A, B, C, D, d'un circuit intégré De comportant un décodeur du type "1 parmi 10". Les sorties 1, 3, 5, 7,de ce décodeur sont connectées chacune à chacun des points de commande E d'un circuit intégré comportant 4 interrupteurs électroniques Cel, Ce2, Ce3, Ce4. Les 4 entrées Y des interrupteurs Cel à Ce4 sont connectées ensemble au point commun des 2 potentiomêtres de réglage P1 et P2 des amplificateurs opérationnels AO1 et A02. Chacune des 4 sorties Z des interrupteurs Cel à Ce est connectée à chacune des 4 résistances à mesurer. La sortie 9 du décodeur De est connectée aux 2 points de remises à zéro Mr des 2 compteurs C2 et C3. De ce fait, même en l'absence de clé, les 4 mesures se font successivement en permanence et, quand le compteur C2 arrive à 9, un nouveau cycle de 4 mesures se produit. Si la valeur des résistances mesurées n'est pas conforme à celle des résistances choisies, ce processus se poursuit indéfiniment. Si les mesures réalisées montrent la conformité des résistances de la clé avec les résistances choisies, quand le décodeur De arrive au chiffre 7, un état HAUT apparait à la sortie C du compteur C2. Cette sortie est connectée à l'entrée D d'un circuit intégré D1 comportant une bascule du type "D", en passant par 2 bornes de raccordement qui permettent d'interdire le fonctionnemnt du système. L'entrée D de la bascule D1 est reliée à la masse à travers une résistance R7 qui la force à l'état BAS quand le circuit d'interdiction est ouvert et à travers un condensateur de faible valeur K5 qui la protège contre les parasites éventuellement induits dans le câble du circuit d'interdiction. L'entrée "HORLOGE", Cp, de la bascules D1 est reliée à la sortie 7 du décodeur De à travers un circuit RC (RC1) qui introduit un léger retard dans l'arrivée du signal. Si bien que, quand la mesure des résistances est favorable, à l'arrivée de ce signal à l'entrée Cp, l'entrée D a déjà été mise à l'état HAUT par l'arrivée préalable du signal issu du compteur C2. Si elle n'y est pas déjà, la sortie O de la bascule D1 passe donc également à l'état HAUT. Par contre, si la mesure des résistances n'a pas été favorable, ou au retrait de la clé, l'arrivée du signal sur l'entrée Cp de la bascule D1 trouvera une entrée D à l'état BAS si bien que la sortie passera à l'état BAS, provoquant ainsi le réarmement du système pour un nouveau cycle de fonctionnement. Par ailleurs, il est possible de provoquer la réalisation d'un cycle de fonctionnement au moyen d'un bouton poussoir ou de toute autre commande manuelle ou automatique, en appliquant un - sur la base du transistor de type PNP, T5, soit directement à travers la résistance R13 (cas d'une commande par bouton poussoir à impulsion), soit indirectement à travers le circuit RC, RC4, qui a pour objet de créer, au collecteur du transistor T5 une impulsion positive d'une durée limitée à la durée du cycle de mesure des résistances, même si la commande extérieure est réalisée par un contact fermé en permanence. Les signaux provenant de la bascule Dl et du jeu de bornes de commande extérieure sont séparés par la diode D3 et le transistor T5. Le signal recuilli à la sortie O de la bascule D1 est transmis à l'entrée HORLOGE, Cp, d'un ciruit intégré D2, comportant une bascule du type "D", identique à la précédente. L'entrée D de cette bascule et sa sortie "0 BARRE" sont connectées ensemble si bien que quand le signal issu de la sortie O de la bascule D1 se présente à l'entrée Cp de la bascule D2, cette dernière change d'état et sa sortie "O BARRE" passe à l'état HAUT si elle était à l'état BAS ou inversement. Le signal recueilli à cette sortie est appliqué à un système d'alimentation de la bobine Br d'un relais de puissance par l'intermédiaire d'un circuit intégré comportant 2 inverseurs de puissance 13 et I4. Pour limiter la puissance absorbée par l'ensemble, on utilise un relais du type monostable qui reste dans la même position quand sa bobine Br n'est plus alimentée. Ce genre de relais bascule quand on inverse la polarité d'alimentation de sa bobine Br. Pour obtenir cette inversion, on utilise 2 transistors de puissance T1 et T2 de type NPN et 2 transistors de puissance T3 et T4 de type PNP comme indiqué sur le schéma de la figure 1. Les bases des 2 transistors Tl et T2 sont reliées, à travers les résistances R8 et R9, à la sortie de chacun des 2 inverseurs I3 et I4 à travers des circuits "RC"(RC2 et RC3) qui transforment en impulsion le signal de ces sorties au moment où elles basculent. La durée de cette impulsion correspond à la durée de basculement du relais. Les deux contacts inverseurs Cr du relais sont ramenés sur des bornes, l'un des points communs est relié à la borne + de la batterie pour assurer le fonctionnement des voyants de signalisation, et l'autre est ramené sur des bornes de sortie pour toute application à définir par l'utilisateur. Enfin, 2 voyants Le2 et Le3, du type LED, sont prévus pour signaler l'état du système. Ces voyants peuvent être branchés soit en permanence (Le3 sur le schéma), soit seulement quand la clé est dans son embase (Le2 sur le schéma), ce qui limite la consommation. Ils peuvent être installés partout où on le souhaite. Il est possible d'installer plusieurs boîtiers de commande en branchant les câbles de chaque boîtier en parallèle sur les bornes de sortie du circuit imprimé principal. Le circuit imprimé est alimenté par une batterie Ba et un chargeur de batterie branché, en permanence, sur le secteur et réalisé au moyen d'un transformateur Tr, d'un pont redresseur Pt, d'un condensateur Ml, et régulé en tension au moyen d'un circuit intégré spécialisé Rel et d'une diode de Zener Z. Les circuits électroniques sont alimentés par la batterie, soit directement (circuits intégrés du type CMOS), soit à travers un régulateur de tension Re2 identique au précédent et filtré par le condensateur K2. La capacité de la batterie Ba est choisie pour procurer à l'ensemble une autonomie de 100 heures environ. Sur le boitier contenant le circuit imprimé principal, on trouve un voyant lumineux Lel du type LED qui indique à l'utilisateur la présence du secteur. Enfin, dans le ou les boîtiers de commande extérieur, 2 bornes, branchées au + et au - de la batterie, permettent de réalimenter l'ensemble à partir de l'extérieur en cas d'épuisement accidentel de la batterie. REVENDICATIONS 1 - Dispositif de commande électronique à distance caractérisé par une fiche mâle à 8 broches de type indifférent tenant lieu de clé et une embase, d'un type correspondant à la fiche, tenant lieu de serrure. Le fait d'introduire la clé dans la serrure provoque le basculement d'un relais électrique de commande dont les contacts peuvent commander tout système électrique ou électronique que l'on désire et, en particulier, une alarme électronique ou des verrous électriques. 2 - Dispositif selon la revendication 1 caractérisé par 4 résistances Ral à Ra4 (voir figure 1), d'une précision de 1%, incluses dans la fiche tenant lieu de clé, dont la valeur est à choisir parmi 35 valeurs espacées d'environ 3 % de la valeur maximun et comportant un point commun, les 5 points de connection étant raccordés à 5 broches à choisir parmi les 8 broches disponibles sur la fiche. 3 - Dispositif selon la revendication 2 caractérisé en ce que les 8 points de connection de l'embase tenant lieu de serrure sont raccordé au circuit électronique de commande, toujours de la même manière, par un câble à 8 conducteurs. 4 - Dispositif selon les revendications 2 et 3 caractérisé par 4 résistances complémentaires Rbl à Rb4, montées chacune en série avec chacune des 4 résistances Ral à Ra4 incluses dans la clé de façon à ce que la somme des valeurs de chaque série de 2 résistances soit toujours la même, ce qui permet de régler une fois pour toute le circuit de mesure. 5 - Dispositif selon les revendications 2 et 4 caractérisé par un circuit imprimé de commande électronique destiné à mesurer successivement, avec une précision de 2 %, la valeur des résistances Ral à Ra4 montées dans la fiche servant de clé. On trouve sur ce circuit imprimé, un circuit de mesure des dites résistances constitué par un ensemble composé de 2 amplificateurs opérationnels AO1 et A02, de 2 portes logiques N4 et N5 et d'un compteur C2, montés de telle manière qu'à la sortie du circuit de mesure, on ne trouve un état HAUT que si, et seulement si, chacune des 4 résistances Ral à Ra4 se trouvant dans la clé a la valeur choisie. 6 - Dispositif selon les revendications 3, 4 et 5 caractérisé en ce que les 4 résistances complémentaires Rbl à Rb4 sont montées sur un petit circuit imprimé embrochable sur le circuit imprimé principal. En outre, sur ce circuit imprimé embrochable, se trouvent les bornes destinées à réaliser, au moyen de fils de pontage, la correspondance entre les 5 points de connection utiles de la clé choisis parmi les 8 points disponibles et le circuit de mesure, ce qui permet une correspondance univoque entre le circuit imprimé embrochable et la clé. 7 - Dispositif suivant les revendications 1 à 5 prises dans leur ensemble caractérisé en ce que, à l'introduction de la clé dans la serrure, le signal de sortie du circuit de mesure provoque, par le Jeu de circuits logiques D1, D2, I3, I5 et de transistors de puissance T1 à T4, le basculement d'un relais monostable. Ce genre de relais bascule quand on inverse les polarités de sa bobine. Les signaux de commande obtenus à l'introduction de la clé dans la serrure sont transformés en impulsion par 2 circuits "RC", RC1 et RC2, ce qui permet de n'alimenter la bobine Br du relais que pendant le temps nécessaire au basculement de ce dernier. 8 - Dispositif selon les revendications 1 à 7 prises dans leur ensemble caractérisé par des bornes de sorties destinées à recevoir des signaux de commande manuelle ou autres et des contacts d'interdiction de fonctionnement.