Brevet FR2607545A1 — publié le 19880603

La présente invention concerne l'integration d'une mémoire Flectronique,contenant plusieurs codes,dans une clé spéciale actionnant un doigt mécanique qui permet l'entrainement du mécanisme de la serrure. Ordinairement à une clé donnée correspond un seul type de serrureice qui contraint les usagers à l'emploi d'une multitude de clés. Le dispositif selon l'invention permet de remédier à cet inconvénient. Certes,il existe des systèmes électroniques(cartes,clé magnétique)présentant cette caractéristique.Iais les lecteurs employés sont onéreux et fragiles.En outre,leur fonctionnement exige que la serrure soit reliée à une source d'énergie électrique intégrée dans la serrure.(Alimentation secteur ou batterie interne).En cas de défaillance de cette alimentation,il y a impossibilité du fonctionnement du 6ys- tème électronique de sécurité.Ce qui n'est pas le cas du dispositif selon l'invention,l'énergie électrique étant apportée par la clé,dont la serrure peut éventuellement contenir un élément de secours. D'autrepart,le6 serrures possèdent un pène entrainé par le mouvement de la clé et libéré par un mécanisme qui est alors déverrouillé.Dans le dispositif selon l'invention, au contraire,c'est par l'action d'un doigt mécanique faisant office de verrou que cette fonction est effectuée, ce qui rend impossible tout forçage mécanique. la figure 1 présente le principe électronique et mécanique du dispositif selon l'invention.Le6 figures 2 et 3 repréeentent une coupe du dispositif déverrouillé et verrouillé. Le système se compose de trois parties: une clé (1) comprenant une électronique intégrée(2) et deux émetteurs de lumière() et 4) par lesquels sont transmie les codes enregistrés dans la mémoire(5). Sur le corps de la clé quatre contacts mécaniques(6) sont utilisés pour la transmission de l'énergie électrique.A cette clé est associée une batterie(7) électrique sous forme de porte-clés.lorsque l'usager engage la clé dans la serrure ,la batterie(7) alimente par les contacts mécaniques(6) un convertieseur(8) de tension interne à la serrure(Les tensions de 4,5 V ou 9 V suivant le type de batterie sont converties en 5 V par le convertisseur.) Un générateur de signaux(9) associé à un compteur d 'im- pulsions adresse les différents octets stockés dans une mémoire(5) de nK octets et de type ROM(Read Only Memory). Ces octets,sérialisés par un registre à décalage(11) sont aiguillés vers un émetteur de lumière(3) à travers un commutateur électronique(l2).Par ce même commutateur,les signaux d'horloge(9)sont dirigés vers le deuxième émetteur de lumière(4).Ce commutateur (42) aléatoirement commandé par une logique(i3) permet de détourner les informations transmises aux deux émetteurs de lumière(3 et 4).(Signaux codés vers émetteur d'horloge et horloge vers émetteur signaux).La transmission du signal codé est par ce dispositif aléatoirement compliqué.A chaque opération la mémoire(5) est cycliquement et complètement vidée de l'en- semble des codes enregistrés.Avec une mémoire de 2K octets plusieurs dizaines de code sont ainsi envoyés vers le système de détection;;chaque code (plusieurs octets) cor respondant à une serrure donnée. un récepteur électronique intégré dans la serrure.Ce récepteur comprend deux récepteurs de lumière(photo- transistor & et 15 ) permettant de recevoir les deux faisceaux lumineux codée à travers deux ouvertures (40 ) I1 comprend également une électronique de commande d'un électro-aimant(46) actionnant un noyau plongeur (17) permettant de vérrouiller le mécanisme.Quatre contacts méca niques (18) sont disposés pour la transmission d'énergie électrique.Les signaux d'horloge(9) et les signaux codés, reçus par les deux récepteurs (14 et 15),aprés avoir traversés un commutateur (i9)électronique,sont adressés à un registre à décalage(20) et comparés au mot codé par des interrupteurs mécaniques.(24)(Code propre à la serrure.) Le commutateur électronique(19) est comme pour la clé, commandé aléatoirement par une logique (22)qui permet de disposer les signaux dans le bon ordre.Lorsque le code est reconnu,l' électro-aimant (46) est alimenté,position. nant le doigt mécanique (17).Une logique(23)interdit toute commande de l'électro-aimant (16) si le code n'est pas reconnu au premier essai.Ainsi un code correct reconnu par la suite ne peut,grâce à cette logique(23)commander l'élec- tro-aimant(16).Des circuits de temporisation(24)imposent un certain temps d'attente aprés chaque remise à zéro. (Obtenue en introduisant la clé dans la serrure)avant la reconnaissance du code.Ainsi si l'on voulait essayer tous les codes possibles,il faudrait plusieurs années d'essais avant de déterminer la bonne combinaison. Dans le dispositif selon l'invention l'électronique ne commande que l'électro-aimant de verrouillage(46).Le déplacement du pène de la serrure est obtenu,manuellement,par la rotation de la clé(1).Ainsi une énergie très faible est demandée à la batterie(7).les circuits composants l'électronique étant en technologie CMOS.(trés faible consommation)et l'électro-aimant (16) étant dimensionné pour ne consommer que quelques millismpères. Une diode électro-luminescente(25)en série avec'l'électro-aimant(16)indique lorsque 1'électro-aimant est sous tension.Une autre diode électro-luminescents(26)associée à un circuit de détection de seuil(27)de tension indique dtautrepart à l'usager l'état de la batterie(7).lorsque la diode (26)s'éclaire il convient de changer la pile. Cependant plusieurs manoeuvres sont encore possibles à cet instant.Toutefois,pour parer à un éventuel mauvais fonctionnement de la pile(7)ou à un oubli de l'usager une batterie de sec ours peut-être stockée dans un cache (28)prévu à cet effet dans la serrure.Cette niche est fermée elle-même par une porte(29)sur laquelle est disposée une petite serrure(serrure de type boite aux lettres) dont la clé(30)est intégrée dans la clé principale de commande.Ce cache pourra éventuellement contenir une clA secondaire dont l'utilité est indiquée en page + .Une variante possible consiste à intégrer la pile de secours dans la serrure,le cache contenant alors deux fils d'alimentation à connecter en cas de défaillance à la clé(1). (Ces cables étant alors bien entendu reliés à la pile de secours interne à la serrure.) Rn outre dans le dispositif selon l'invention,la sécurité présentée par le système de fermeture est assurée en cas de perte de la clé principale (1).Cette possbilité est rendue réalisable soit à l'aide d'un clavier à touches (31) placé sur la serrure et dont un code complémentaire devra être frappé sur le clavier précité(31 )à l'instant d'introduction de la clé (1) dans la serrure; ;soit à l'aide d'un dialogue intéractif entre l'usager et la serrure munie d'un dispositif électronique annexe(32).Dans ce cas l'usager devra employer un minitel relié à la serrure par le réseau commuté(33).(ligne PTT),ce qui lui permettra de modifier le code existant par un code préenregistré, dont une deuxième clé(clé secondaire),livrée lors de l'achat de la serrure *permettra la commande d'ouverture de la dite serrure.la modification du code de la serrure se fait à l'aide d'un moteur pas à pas(34)commandé par le dispositif électronique annexe(32),dont l'arbre moteur porte (35) un ensemble de cames (36) dont la combinaison définit avec les interrupteurs mécaniques (21) reliés au comparateur électronique (37) un nouveau code.Suivant le nombre de positions du moteur et de cames plusieurs codes peuvent être préenregistrés.Il est à noter que cette deuxième clé ne peut tant que le code n'a pas été modifié commander la serrure.De plus un relais (38) dont le (39) contact de travail est en série avec lélectro-aimant (16)pourra être également commander par le dispositif annexe(32).Cela permet d'interdire la commande de la serrure pendant un certain temps(absence prolongée.) e plus dans le dispositif selon l'invention,l'électronique permet la hiérarchisation du droit d'accés entre la clé principale et les clés secondaires.En cas de prêt d'une clé(duoble) à une tierce personne chaque double prété ne cofère pas à chaque posséseur d'une clé le même droit d'accés à la commande du dispositif.Un deuxième comparateur(40) connecté en parallèle au comparateur principal(55),permet de détecter un autre code(clé double),ce qui donne à la serrure plusieurs codes d'accés.Une clé mécanique(4)introduite dans la serrure par l'intérieur établit la fermeture de contacte (41) (contacte fermés grâce à l'épaisseur de la clé mécanique)permettant la commande de l'électro-aimant(86). Si cette clé (1) est retirée il devient impossible d'ouvrir la serrure avec la clé prétée;l'électro-aimant(6)ne pouvant plus être alimenté.Dans ce cas ,seule la clé principale ouvre la serrure. ~ un mécanisme composé de 5 éléments. .Deux cylindres mobiles (42 et 43) .Un cylindre fixe (44) Un électro-aimant (46) .Un doigt mécanique formé de quatre noyaux dont un (17)en matériau magnétique et les trois autres en matériau amagnétique(45. 46.47).Un ressort (48) maintient l'ensem ble en position. le code n'étant pas identifié,l'électro-aimant (16) n'est pas alimenté ,le cylindre mobile(42)étant libre tourne à vide",si on cherche à ouvrir la serrure.le mécanisme ne peut être forcé.le ressort (48) maintient en position les noyaux qui ne peuvent être remontés. Le code est reconnu, l'électro-aimant (16) attire le noyau(17) en matériau ferro-magnétique.les autres noyaux(45.46.47) sont poussés et le ressort(48) est comprimé.les deux cylindres mobiles(42.43)sont alors solidairés par l'action du noyau (46)qui fait fonction de clavette.le cylindre interne (42)entrainé par la rotation de la clé entraine à son tour l'arbre cylindrique(43)mobile,qui au moyen d'une roue dentée (49)et d'un doigt solidaire(5O)de cette roue transmettra le mouvement au mécanisme de la serrure.Dans ce cas le cylindre mobile(43) et le cylindre fixe(44)sont débrayés. Le déplacement du noyau plongeur(47) est calculé pour qu'il n'y ait pas de problème de coincement à ce niveau. L'électro-aimant (16) est surdimensionné pour qu'il n'y ait pas de problème en cas de variations de la tension d' alimentation.Ceci est sans danger, car le déplacement du noyau plogeur(17) obéissant à la règle du flux maximal ne se fera,quelquesoit l'intensité traversant la bobine de l'électro-aimant (16),que sur la longueur calculée.Lors- la clé tourne (4)l'électronique cesse d'être alimentée. Lorsque la clé est retirée,les noyaux(17.45.46.47)repoussés par le ressort(48)reprennent leur position initiale. Les cylindres (42.43) mobiles sont désolidarisés,le mécanisme est déverrouillé. le dispositif selon l'invention s'applique à toutes les situations où l'on utilise une serrure.(appartement,villa, bureau,portail,cave,local industriel,volet ...) les multiples possibilités offertes par le dispositif selon l'invention permettent un grand nombre d'applications variées et originales dont deux exemples suffiront à mon-rer rêt. Exemple :passe partout. Dans une entreprise équipée de 40 serrures du type décrit,le directeur disposera une seule clé qui ouvrira toutes les serrures.le personnel du service de nettoyage possèdera une seule clé qui n'ouvrira. que les locaux et pas les meubles.le personnel de ronde possédera une clé qui n'ouvrir ra que les serrures rencontrées sur le circuit de ronde envisagé .Un chef de service utilisera une clé qui ne donnera accès q'aux serrures de son département.... Exemple 2 hiérarchisation du droit d'accès. Une personne seule et handicapée qui doit recevoir des soins à domicile pourra confier une clé secondaire à son médecin. Celui-ci(dont la clé pourrait ouvrir plusieurs appartements) aura,aprés avoir tapé un code complémentaire sur le clavier (31),la possibilité de pénétrer chez le malade sans le déranger.le malade peut quand il le désire supprimer ce droit,soit momentanément(en enlevant la clé intérieure), soit en modifiant le code de la serrure,tout en gardant opérationnelle sa propre clé(4 ). De nombreuses applications peuvent être imaginées:accés d'un appartement interdit sans changer la serrure-une seule clé pour plusieurs résidences-modification du code sur simple appel téléphonique-impossibilité de faire un double d'une clé à l'insu du propriétaire-autorisation d' cuverture qu'à heure fixe.... La figure 1 représente le principe électronique et mécanique du dispositif selon l'invention. La figure 2 et 3 représentent une coupe du système mécanique (systéme verrouillé et déverrouillé).la figure 5 une vue de face de la serrure.Les figures 4 et 6 les schémas de principe de l'électronique de la clé et de la serrure. REVNDICATI ONS +) Système de fermeture de sécurité,composé d'une clé 6péciale(4),intégrant une mémoire (5)électronique contenant plusieurs codes ,caractérisé en ce qu'à chaque introduction de la clé(1) dans la serrure,la totalité des codes enregis trés sont transmis à un récepteur électronique à l'aide de deux faisceaux lumineux indissociables(3 et 4). 2)Système de sécurité,selon la revendication ,caractérisé en ce qu'une seule clé(1) permette d'ouvrir une multitude de serrures codées différemment;le transfert d'informations étant sans contact matériel et automatique.le transfert d'energie étant fait à l'aide de 4 contacts(6 et 18). 3)Système de sécurité,selon la revendication F ,carsetérisé en ce qu'un commutateur électronique(42),permette aléatoi rement d'inverser les informations codées transmisese par les deux faisceaux lumineux. 4)Système de sécurité,selon la revendicationd ,dont la reconnaissance d'un code permette de commander un électro aimant (46),caractéri6é en ce que 4 noyaux(47-45-46-47) x, amagnétiques et un magnétique)sont utilisés pour ver rouiller 2 cylindres mobiles (42-43).Une variante possible du système décrit est que les noyaux soient employés pour déverrouiller les deux cylindres. 5)Systeme de sécurité,selon la revendication 4, caractérisé par le fait qu'en position repos le cylindre interne (42) tourne a vide" et ne puisse être forcé. 6)Système de sécurité,selon les revendications 4 et 5, caractérisé par le fait que ce système est composé de 3 cylindres(42-43-44) (2mobiles et 4 fixe)dont le couplage (mobile-mobile 42-43 et mobile-fixe 43-44)est effectué par des doigts mkcaniques(7-45-46-47)commandés par l'électro- aimant (46). 7)Système de sécurité,selon les revendications 4,5 et 6 caractérisé par le fait que dés que l'électro-aimant (16) es commandé et la clé tournée(1),l'alimentatation de l'électronique est coupée(économie d'énergie)et le mécanisme entrainé par la seule force développée par la rotation de la clé. 8)Système de sécurité*selon la revendication ,caractérisé en ce que le code propre à la serrure peut-être complété par un code tapé sur un clavier(31) ou modifié à l'aide d'un moteur (34) portant un arbre(35)à cames(36) et commandé par un dispositif annexe(32)relié à une ligne téléphonique. Une variante consiste à remplacer le moteur par un ensemde fusibles (51) que l'on fait fondre lorsque le dispositif annexe(32)fait passer une intensité suffisante dans ces fusibles. 9)Système de sécurité,selon la revendication 8,caractérisé par le fait que le système comporte une clé principale( qui contient l'ensemble des codes et des clés secondaires qui ne peuvent être utilisés qu'une fois le code modifié. 10)Système de sécurité,selon la revendication4, caractérisé en ce que la commande de l'électro-aimant(6)puisse ou autorisé Ou autorise êter interdite par un relais (38) piloté extérieurement (32) 11)Système de sécurité selon la revendication 4, caractérisé par le fait qu'une clé intérieure()puisse autorisé ou interdire à l'aide de contacts (41) l'action des clés secondaires et permette par là de hiérarchiser le droit d'accés à l'ouverture de la serrure*la clé principale( ) ou une autre clé secondaire restant seules opérationnelles. 12)Systéme de sécurité*selon la revendication et4d ,caractérisé par le fait que la principale (4) ou les clés secondaires porte intégrée une clé plus petite(30)permettant d'accéder à un coche(28)intégré dans la serrure et contenant une batterie de rechange. 13)Système de sécurité,selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le récepteur comporte une logique dont des circuits de temporisation(24)'empêche pratiquement d'essayer par des moyens électroniques tous les codes possibles et des circuits (23)qui empêchent la commande de l'électro-aimant (16) si le code n'est pas reconnu au premier essai.