Brevet FR2698971A1 — publié le 19940610

DisDositif de reconnaissance de sécurité. L'invention concerne plus particulièrement les systèmes d'ouverture et de fermeture. On connait de nombreux dispositifs mécaniques pour la mise au point de systèmes de fermeture adaptés à tout type d'ouverture. De tels dispositifs donnent satisfaction quant à leur principe de fonctionnement, mais sont assez vulnérables. On a proposé également des systèmes d'accès mettant en oeuvre des cartes magnétiques et des procédés de reconnaissance de la parole. Si de tels systèmes permettent de diminuer les risques d'effractions, leur emploi n'est pas toujours possible. C'est le cas notamment des cartes magnétiques, avec la présence de zones contaminées par la présence de champs magnétiques intenses. L'invention s'est fixée pour but de remédier à ces inconvénients, de manière simple, sûre et efficace. Le problème que se propose de résoudre l'invention est de réaliser un dispositif qui s'applique à tout domaine où l'on peut utiliser des fermetures de sécurité. Pour résoudre un tel problème, il a été conçu et mis au point un dispositif optique de fermeture codée, utilisant des conducteurs de lumière, notamment des fibres. Le principe à la base de l'invention est de créer un dispositif de décodage spatial, fréquentiel et/ou temporel, permettant, au moyen d'un organe contenant des fibres optiques susceptibles de recevoir des éléments luminescents, la reconnaissance et l'ouverture d'un circuit électrique. Pour résoudre un tel problème, le dispositif comprend en combinaison, les éléments suivants: - au moins une source lumineuse - au moins un conducteur de lumière - au moins un photo détecteur lesdits éléments étant convenablement disposés pour permettre le transport de l'information lumineuse, en vue de créer un signal analogique digitalisable pour fournir une information logique. A partir de cette conception, le dispositif peut présenter différentes formes d'exécution. Soit les éléments sont assujettis à un circuit d'excitation et d'analyses continues, soit les éléments sont assujettis à un circuit d'excitation résolu dans le temps. Dans une autre forme de réalisation, le dispositif met en oeuvre une information photo-physique correspondant à des changements de fréquences et d'intensité de lumière émise et transmise par le ou les conducteurs. Toujours en ayant pour objectif d'améliorer la qualité et la fiabilité du dispositif de reconnaissance; ce dernier met en oeuvre des substances émissives dissoutes dans le ou les conducteurs de lumière, dont la durée de vie de l'émission permet d'introduire une discrimination temporelle. L'invention est exposée, ci-après plus en détail à l'aide des dessins annexés, dans lesquels: La figure 1 est une vue montrant le principe à la base du dispositif selon l'invention. La figure 2 est une vue montrant le dispositif de reconnaissance, utilisant un nombre élevé d'éléments : sources lumineuses, conducteurs de lumière, photodétecteurs. La figure 3 est une vue montrant le principe du fonctionnement du dispositif selon l'invention. La figure 4 est une vue montrant le dispositif utlisant une résolution temporelle. La figure 5 est une vue montrant le principe du dispositif, utilisant une excitation temporelle des sources. La figure 6 est une vue montrant le principe de l'absorption de la lumière. La figure 7 est une vue montrant le principe de l'émission de fluorescence. La figure 8 est une vue montrant le spectre d'absorption et d'émission de fluorescence de la fluorescéine à pH = il. La figure 9 est une vue montrant le principe de fonctionnement du dispositif mettant en oeuvre un détecteur comportant des filtres optiques sélectionnant soit des longueurs d'ondes d'excitation, soit des longueurs d'ondes d'analyse de fluorescence. La figure 10 est une vue montrant une fibre optique placée dans un milieu contenant des monomères. Comme le montre schématiquement la figure 1, le dispositif à la base de l'invention met en oeuvre la combinaison des trois éléments suivants: - au moins une source lumineuse (S) - au moins un conducteur de lumière (F) - au moins un photodétecteur (D) Avantageusement, le conducteur de lumière est une fibre optique. Ce dispositif fonctionne sans changement de fréquences et seule la coïncidence spatiale permettant le transport de l'information lumineuse, conduit à un signal analogique digitalisable, fournissant une information logique. Dans l'exemple de la figure 2, le dispositif de reconnaissance met en oeuvre un nombre élevé d'éléments (S) (F) (D). Lorsque l'utilisateur utilise l'organe correspondant au système de fermeture, les différentes sources lumineuses (S) se trouvent placées en correspondance avec les différents photodétecteurs (D). L'état de la fibre placée entre la source et le photodétecteur correspondant, correspondent à un niveau logique 1 ou 0, permet la reconnaissance de l'organe et de son utilisateur. L'information analogique digitalisable obtenue, permet l'enregistrement du passage et l'autorisation du passage. La figure 3 montre le principe de fonctionnement du système conforme au mode de réalisation de la figure 2. L'introduction de l'organe de reconnaissance excite le dispositif, notamment les différents éléments source lumineuse (S) et photodétecteur (D), donnant ainsi, après traitement électronique approprié, une information digitalisée. Sur cette figure, le système de lecture et de traitement des signaux logiques est représenté par (L). Les différentes sources lumineuses (S) sont de tout type connu et approprié telles que des sources de lumières blanches ou non, des diodes luminescentes... De même, en ce qui concerne les fibres optiques, ces dernières sont de tout type connu et approprié pour un homme du métier et couramment utilisées dans le commerce. C'est le cas notamment des photodétecteurs qui avantageusement peuvent être constitués par des photodiodes. Les circuits logiques de traitement de l'information sont également de tout type connu et approprié. Selon l'invention et dans le but d'obtenir une reconnaissance plus précise, le dispositif peut mettre en oeuvre une résolution temporelle. La figure 4 montre, à titre d'exemple, cette mise en oeuvre du dispositif. Au moyen des fibres optiques (F1) (F2) (F3) ... (Fn), il est possible de faire correspondre différentes sources (S1) (S2) (S3) ... (Sn) et différents photodétecteurs (D1) (D2) (D3) ... (Dn). Dans ces conditions, une excitation temporelle de l'une des sources lumineuses est suivie d'une information logique des photodétecteurs classés par exemple (mil) et (m2). Dans ces conditions, les informations logiques sont récupérées comme le montre la figure 5, correspondant pour les sources 1, 2 et n. A la source 2, I'excitation est décalée dans le temps. II résulte de ces dispositions, que l'utilisation temporelle des sources de lumière, ou bien une mesure résolue dans le temps, des photodétecteurs, permet de disposer d'une information beaucoup plus précise. Avec les moyens de mise en oeuvre du dispositif, illustré à la figure 2, si l'on dispose de n fibres, I'information sera définie par une matrice colonne 1 X n. Dans la forme de réalisation illustrée aux figures 4 et 5, I'information est définie par une matrice carrée n X n, ce qui représente une augmentation très significative du degré de sécurité. Toujours en ayant pour objectif d'augmenter la sensibilité et la précision du dispositif, il est possible d'employer des sources lumineuses sensiblement monochromatiques ou rendues sensiblement monochromatiques en utilisant des filtres colorés ou en utilisant des sondes luminescentes dissoutes dans les fibres. Pour une meilleure compréhension de la suite de la description, on rappelle brièvement ce que l'on entend par luminescence. Lorsqu'une substance absorbe de la lumière visible ou des rayons ultra-violet, un électron d'une orbitale liante de ladite substance est promu dans une orbitale anti-liante de celle ci, d'énergie supérieure à l'état fondamental. Un état excité électroniquement est donc formé. Toutefois, compte-tenu de la rapidité du processus d'absorption, la molécule résultante peut être considérée comme fixe lors de la promotion de l'électron. II en résulte que l'on crée une molécule excitée possèdant la même géométrie que la molécule dans son état fondamental. Cette géométrie n'étant pas la plus stable à l'état excité, une première relaxation intervient, permettant d'obtenir une molécule excitée électroniquement, mais en équilibre thermique avec le milieu. L'excitation reste portée par la molécule un temps variable, qui dépend, d'une part, de la molécule elle-même et, d'autre part, de son environnement, La disparition de l'énergie électronique peut se faire avec un temps de relaxation déterminée de différentes façons, à savoir, relaxation non radiative, processus chimique, processus émissif. Cette émission est définie par un spectre de fluorescence ou de phosphorescence et par un rendement quantique défini par le nombre de photons, réémis en fluorescence, rapporté au nombre de photons absorbés. L'émission se traduit par une conservation de la géométrie de la molécule (figures 6 et 7), de sorte que les spectres d'excitation ou d'absorption et de fluorescence ou de phosphorescence ne se recouvrent pratiquement pas (figure 8). Dans ces conditions, le dispositif selon l'invention met en oeuvre des fibres optiques qui comportent: - soit au moins une substance luminescente qui émet dans un autre domaine de longueurs d'ondes que l'excitation, - soit une substance absorbante non luminescente. Dans cette forme de réalisation, les photodétecteurs comportent des filtres optiques sélectionnant soit les longueurs d'ondes d'excitation, soit les longueurs d'ondes de fluorescence. Comme le montre la figure 9, I'excitation résolue temporellement ou non conduit en sortie de fibre, à des informations logiques qui dépendent de la susbstance dissoute et de sa concentration dans la fibre. On peut également utiliser des substances luminescentes à durée de vie longue ou courte. On peut par exemple utiliser des fibres optiques dopées par deux substances à courte et à longue durée de vie, absorbant et émettant des radiations autour d'une certaine longueur d'ondes. II en résulte que si l'excitation est courte ou longue par rapport aux durées de vies, on dispose d'une information temporelle si la mesure de l'émission est décalée dans le temps. Ce second renseignement temporel est difficile à percevoir de la part d'un fraudeur éventuel. Bien évidemment, les différentes techniques décrites cidessus, peuvent être combinées entre elles. Dans une variante de réalisation, il est possible d'utiliser un nombre plus restreint de sources lumineuses et de photodétecteurs, en utilisant une fibre optique du type de celle montrée à la figure 10. Cette fibre optique est placée dans un milieu contenant par exemple des monomères que l'on va polymériser. Après rigidification, le matériau est coupé (traits mixtes figure 10). Avantageusement, on peut réaliser le dispositif avec un nombre de fibres optiques non reliées à la source et au détecteur, rendant ainsi une copie particulièrement difficile. Des relais luminescents peuvent être utilisés. Les avantages ressortent bien de la description. REVENDICATIONS -1- Dispositif de reconnaissance de sécurité, caractérisé en ce qu'il comprend en combinaison, les éléments suivants - au moins une source lumineuse - au moins un conducteur de lumière - au moins un photo détecteur lesdits éléments étant convenablement disposés pour permettre le transport de l'information lumineuse, en vue de créer un signal analogique digitalisable pour fournir une information logique. -2- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les éléments sont assujettis à un circuit d'excitation et d'analyses continues. -3- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les éléments sont assujettis à un circuit d'excitation résolu dans le temps. -4- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il met en oeuvre une information photo-physique correspondant à des changements de fréquences et d'intensité de lumière émises et transmises par le ou les conducteurs. -5- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il met en oeuvre des substances émissives dissoutes dans le ou les conducteurs de lumière, dont la durée de vie de l'émission permet d'introduire une discrimination temporelle. -6- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les conducteurs de lumière sont constitués par des fibres optiques. -7- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les fibres optiques comportent au moins une substance luminescente émettant dans un autre domaine de longueurs d'ondes que l'excitation. -8- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les fibres optiques comportent une substance absorbante non luminescente. -9- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les sources de lumière sont sensiblement monochromatiques, des sondas luminescentes étant dissoutes dans des fibres.