Brevet FR2907928A1 — publié le 20080502

L'invention se rapporte à un dispositif d'authentification dans un système de contrôle d'accès notamment à un bâtiment, à un garage ou à un véhicule. Un tel système comprend généralement deux parties. Une première partie a pour fonction d'identifier un utilisateur voulant accéder au bâtiment, au garage ou au véhicule et une deuxième partie a pour fonction la manoeuvre d'un moyen mobile permettant d'autoriser ou d'interdire l'accès au bâtiment, au garage ou au véhicule. De préférence, la communication entre ces deux parties se fait grâce à des moyens sans fil par exemple des moyens radio ce qui évite les câblages. En conséquence chaque partie doit être alimentée par une source d'énergie différente. Comme la deuxième partie nécessite une quantité importante d'énergie, on la relie préférentiellement au secteur et on utilise par exemple des moyens de conversion d'énergie par exemple de type solaire ou thermoélectrique en énergie électrique. Cependant, l'utilisation de ce type de moyens nécessite que l'on dispose de moyens de stockage d'énergie relativement importants dans la mesure où les périodes de besoin en énergie ne coïncident pas toujours avec les périodes d'apport en énergie et dans la mesure où la puissance des apports en énergie est en général beaucoup plus faible que la puissance des besoins. On connaît des documents EP 1 306 817, US 6,861,785, EP 1 312 171, 25 EP 1 324 468 ou US 6,700,310 des émetteurs autonomes. On connaît en outre différents moyens d'authentification tels que notamment des clés, des lecteurs de cartes ou des moyens biométriques. MS\2. S649.12FR.574.dpt. doc 30 2907928 2 Le but de l'invention est de fournir un dispositif d'authentification remédiant aux problèmes évoqués précédemment et améliorant les dispositifs connus de l'art antérieur. En particulier, le dispositif d'authentification selon l'invention permet l'utilisation de moyens de 5 stockage d'énergie électrique de très faible capacité. De tels moyens de stockage d'énergie sont par conséquent peu encombrants. Le dispositif d'authentification selon l'invention permet de regrouper en une seule action de l'utilisateur les différentes actions nécessaires à l'énergisation du dispositif et à l'authentification, ce qui présente un grand avantage de 10 simplicité dans l'ergonomie. Le dispositif d'authentification autonome selon l'invention comprend un capteur d'authentification et un moyen de conversion d'énergie mécanique en énergie électrique. Il est caractérisé en ce que le capteur 15 d'authentification est un moyen de lecture d'empreintes digitales agencé par rapport au moyen de conversion d'énergie de manière à ce que, lorsqu'une action mécanique est exercée sur le moyen de lecture d'empreinte digitale, le travail mécanique de cette action mécanique soit converti en une énergie électrique par le moyen de conversion d'énergie. 20 Le moyen de lecture d'empreintes digitales peut être monté sur le moyen de conversion d'énergie. L'action mécanique peut comprendre une translation du doigt devant le 25 moyen de lecture d'empreintes digitales. L'action mécanique peut comprendre une pression du doigt sur le moyen de lecture d'empreintes digitales. 30 Le dispositif d'authentification peut comprendre une mémoire de stockage de caractéristiques d'empreintes digitales, un moyen de MS\2. S649.12FR.574. dpt.doc 2907928 3 comparaison de caractéristiques d'empreintes digitales pour déterminer si une action exercée sur le capteur d'authentification l'est par un utilisateur autorisé et des moyens pour émettre des ordres de commande en conséquence. Dans ce cas, les ordres de commande que le dispositif d'authentification émet peuvent être cryptés ou contenir un identifiant de son adresse. Le système de commande d'accès selon l'invention comprend un 10 dispositif de manoeuvre d'élément mobile et un dispositif d'authentification autonome défini précédemment. Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, un mode de réalisation d'un système de commande d'accès selon l'invention. La figure 1 est schéma d'un mode de réalisation d'un système de commande d'accès selon l'invention. La figure 2 est un ordinogramme d'un mode d'exécution d'un tel système 20 de commande d'accès. La figure 3 est un schéma détaillant un mode de réalisation d'éléments combinés de la figure 1. Le système de commande d'accès 1 représenté à la figure 1 comprend deux parties : un dispositif d'authentification 100 et un dispositif de manoeuvre 200. Le système permet notamment de commander l'accès à un bâtiment, à un garage ou à un véhicule en pilotant un actionneur de manoeuvre d'un élément mobile, notamment une porte, une barrière ou un verrou. MS\2. S649.12FR.574.dpt.doc 5 15 2907928 4 Le dispositif d'authentification 100 contient de préférence au moins un moyen de lecture d'empreintes digitales 110, un moyen de conversion d'énergie mécanique en énergie électrique 120, un moyen de stockage d'énergie 130, un microcontrôleur 140, une mémoire non-volatile 150 et :5 un émetteur d'ordres sans fil 160. Le dispositif d'authentification 100 peut être monté à un endroit fixe ou faire partie d'un élément nomade. Le moyen de lecture d'empreintes digitales est agencé par rapport au moyen de conversion d'énergie, de sorte que, lorsqu'un utilisateur appuie son doigt sur le moyen de lecture d'empreintes digitales, cette action 10 active le moyen de conversion d'énergie et génère une énergie électrique suffisante pour permettre la lecture d'une empreinte digitale, la comparaison de cette empreinte digitale avec d'autres empreintes digitales stockées en mémoire et l'émission éventuelle d'un ordre de commande de mouvement de l'élément mobile en conséquence de cette 15 comparaison. Différents types de moyens de lecture d'empreintes digitales peuvent être utilisés. Ils peuvent notamment être optiques, capacitifs, électroniques, électromagnétiques, ou encore comprendre une sonde CCD (coupled 20 charge device). Le moyen de conversion d'énergie mécanique en énergie électrique peut notamment être un élément piezoélectrique et/ou un transducteur électromagnétique. Le moyen de conversion d'énergie peut inclure des 25 circuits supplémentaires tels que notamment un redresseur. Le moyen de lecture d'empreintes digitales peut être monté directement sur le moyen de conversion d'énergie. II peut aussi être monté sur un bouton qui est relié au moyen de conversion d'énergie. Enfin, le moyen 30 de lecture d'empreintes digitales peut contenir un élément mécanique MS\2. S649.12FR.574.dpt.doc 2907928 5 supplémentaire qui est mis en action pendant l'appui du doigt, cet élément étant associé au moyen de conversion d'énergie. Le moyen de stockage d'énergie est de préférence un condensateur. 5 L'usage d'une pile rechargeable pourrait également être imaginable. Le dispositif de manoeuvre 200 contient de préférence au moins un récepteur d'ordres sans fil 210 et un actionneur 220. L'actionneur 220 est destiné à assurer les manoeuvres d'ouverture et de fermeture de 10 l'élément mobile. Le dispositif d'authentification 100 est mis en action pendant un processus d'authentification par l'utilisateur. Selon les informations recueillies pendant ce processus, le dispositif d'authentification 100 transmet des ordres de commande sans fil au dispositif de manoeuvre 200 par signaux radiofréquences 300. 15 Un mode d'exécution d'un procédé d'authentification utilisé par un dispositif d'authentification selon l'invention est décrit en référence à l'ordinogramme de la figure 2. 20 Dans une première étape 400, le procédé d'authentification est initié. Dans une deuxième étape 410, l'utilisateur agit sur le dispositif d'authentification 100, en appuyant son doigt sur le moyen de lecture d'empreintes digitales 110. 25 Le moyen de lecture d'empreintes digitales 110 étant associé au moyen de conversion d'énergie 120 (par exemple le moyen de lecture est monté sur le moyen de conversion comme vu précédemment), dans une étape 420, l'action du doigt de l'utilisateur active le moyen de conversion qui 30 fournit l'énergie nécessaire au fonctionnement du dispositif d'authentification. MS\2. S 649.12FR. 5 74. dpt. doc 2907928 6 Dans une étape 430, l'énergie en surplus de celle consommée instantanément est stockée dans un moyen de stockage d'énergie. 5 Dans une étape 440, le moyen de lecture d'empreintes digitales acquiert des données définissant des caractéristiques de l'empreinte du doigt posé sur le moyen de lecture. Dans une étape de test 450, les données acquises dans l'étape 440 sont 10 comparées avec des données stockées en mémoire et définissant les caractéristiques d'empreintes digitales des utilisateurs autorisés à commander une manoeuvre de l'élément mobile. Si les données acquises correspondent aux caractéristiques d'une 15 empreinte digitale stockée en mémoire et appartenant à un utilisateur autorisé, on passe à une étape 470 dans laquelle l'émetteur d'ordres 160 émet un ordre de commande au dispositif de manoeuvre. Cet ordre de commande peut comprendre l'adresse du dispositif d'authentification et peut être crypté. Sur réception de l'ordre de commande par le récepteur 20 le dispositif de manoeuvre agit sur l'élément mobile pour le déplacer. Dans une étape 500, le procédé d'authentification est terminé. Si les données acquises ne correspondent à aucune des caractéristiques d'une empreinte digitale stockée en mémoire et appartenant à un 25 utilisateur autorisé, on passe à l'étape 500. Le résultat de l'étape de test 450 peut être signifié à l'utilisateur grâce à un signal visuel ou acoustique. 30 Les étapes 420 à 440 peuvent avoir lieu dans un autre ordre et en particulier se dérouler en parallèle. En effet, il suffit que l'énergie stockée MS\2. S649.12FR. 574. dpt. doc 2907928 7 dans le moyen de stockage soit suffisante pour commencer le processus d'acquisition, et le stockage d'énergie peut avoir lieu pendant toute la durée de cette acquisition, voire même pendant une poursuite de l'action utilisateur alors que l'acquisition est terminée. Selon la technique d'identification, la comparaison avec les données en mémoire de l'étape 450 peut également débuter avant que l'étape d'acquisition 440 ne soit terminée. 10 La communication entre l'émetteur d'ordres et le récepteur d'ordres peut être unidirectionnelle ou bidirectionnelle, comme représenté par la double flèche désignant les signaux radiofréquences 300 sur la figure 1. Grâce à la structure du dispositif d'authentification selon l'invention et au 15 procédé d'authentification décrit précédemment, on remarque que la capacité de stockage d'énergie électrique peut être fortement réduite par rapport à celle nécessaire dans les dispositifs autonomes connus de l'art antérieur. Cette réduction de la capacité de stockage d'énergie électrique s'accompagne en outre d'une réduction des dimensions du moyen de 20 stockage d'énergie électrique. Ceci est notamment dû au fait que l'énergie électrique est produite au moment où elle est consommée. Le fait de réaliser l'étape de comparaison 450 au niveau du dispositif d'authentification et de ne pas envoyer les données définissant les 25 caractéristiques de l'empreinte digitale lue permet de diminuer la consommation énergétique. II est important de dimensionner le moyen de conversion d'énergie de manière à ce qu'une action complète sur celui-ci, par exemple un appui 30 provoquant une course complète d'un élément déplaçable de celui-ci, produise suffisamment d'énergie pour permettre la lecture d'une M S\2. S 649.12FR. 5 74. dpt. doc 5 2907928 8 empreinte digitale, la comparaison des caractéristiques de cette empreinte digitale avec celles d'autres empreintes digitales stockées en mémoire et l'émission éventuelle d'un ordre de commande de mouvement de l'élément mobile en conséquence de cette comparaison. 5 En particulier, comme représenté sur la figure 3, l'action ACT sur l'élément déplaçable peut avoir deux composantes, une première composante de déplacement ACT1 provoquée par le simple appui du doigt, et une deuxième composante de déplacement ACT2, sensiblement 10 perpendiculaire à la première composante de déplacement provoquée par un mouvement de translation du doigt en appui. La deuxième composante de déplacement présente une amplitude de préférence supérieure à la première. 15 Pour l'utilisateur, il s'agit d'une action unique en apparence, alors qu'elle peut mettre en oeuvre simultanément ou successivement deux convertisseurs d'énergie différents, par exemple un convertisseur de type piézoélectrique 121 pour la récupération de l'énergie de compression W1 due à la première composante de déplacement ACT1, et un 20 convertisseur de type électromagnétique, comportant une bobine 122 et un ensemble de pôles magnétiques alternés 123, pour la récupération de l'énergie de translation W2 due à la deuxième composante de déplacement ACT2. Le moyen de stockage d'énergie 130 comprend alors deux entrées. Des diodes internes permettent d'éviter le passage 25 de courant d'un convertisseur vers l'autre. L'utilisation d'une composante de mouvement en translation est particulièrement avantageuse si le doigt doit se déplacer devant une barrette optique 111 de type CCD pour une lecture des empreintes ligne 30 à ligne. La barrette 111 comporte un axe principal perpendiculaire au MS\2. S 649.12FR. 5 74. dpt. doc 2907928 9 plan de la figure 3. La direction de lecture optique est représentée par une double flèche. Préférentiellement, le doigt appuie sur une surface transparente 121 et 5 protégée contre les salissures, cette surface étant guidée en translation au dessus de la barrette CCD et selon une direction sensiblement perpendiculaire à l'axe principal de cette barrette. La surface transparente 121 est par exemple réalisée en polymère piézoélectrique de type PVDF. Elle est disposée sur un plateau mobile 113 transparent, 10 glissant sur des supports 114 disposés sur un bâti 112 et comportant par exemple des rouleaux ou des patins de glissement pour faciliter le déplacement du plateau mobile. L'ensemble de pôles magnétiques alternés 123 est raccordé au plateau 15 mobile 113. La translation du plateau mobile provoque donc le passage de pôles magnétiques alternés dans la bobine 122, qui est fixe par rapport au bâti (liaison non représentée). En variante, les supports 114 sont raccordés au plateau mobile 113 par 20 des articulations. L'action ACT provoque une flexion des supports et les convertisseurs d'énergie sont alors disposés sur les supports. Dans ce cas, les supports peuvent être intégralement réalisés en matériau piézo-électrique. 25 II est possible de limiter l'action et la conversion d'énergie à une seule composante de déplacement si le dimensionnement énergétique le permet. Dans tous les cas, l'invention permet un usage totalement transparent 30 pour l'utilisateur et simplifie donc l'ergonomie d'usage du dispositif d'authentification autonome. MS\2. S 649.12FR. 5 74. dpt. doc Revendications : 1. Dispositif d'authentification autonome (100) comprenant un capteur d'authentification (110) et un moyen (120) de conversion d'énergie mécanique en énergie électrique, caractérisé en ce que le capteur d'authentification est un moyen de lecture d'empreintes digitales agencé par rapport au moyen de conversion d'énergie de manière à ce que, lorsqu'une action mécanique est exercée sur le moyen de lecture d'empreinte digitale, le travail mécanique de cette action mécanique soit converti en une énergie électrique par le moyen de conversion d'énergie. 2. Dispositif d'authentification selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen de lecture d'empreintes digitales est monté sur le moyen de conversion d'énergie. 3. Dispositif d'authentification selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'action mécanique comprend une translation du doigt devant le moyen de lecture d'empreintes digitales. 4. Dispositif d'authentification selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'action mécanique comprend une pression du doigt sur le moyen de lecture d'empreintes digitales. 25 5. Dispositif d'authentification selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend une mémoire (150) de stockage de caractéristiques d'empreintes digitales, un moyen (140) de comparaison de caractéristiques d'empreintes digitales pour déterminer si une action exercée sur le capteur 30 d'authentification l'est par un utilisateur autorisé et des moyens (160) pour émettre des ordres de commande en conséquence. MS\2. S649.12FR.574. dpt. doc 10 5 2907928 11 6. Dispositif d'authentification selon la revendication 5, caractérisé en ce que les ordres de commande qu'il émet sont cryptés ou contiennent un identifiant de son adresse. 7. Système (1) de commande d'accès comprenant un dispositif (200) de manoeuvre d'élément mobile et un dispositif (100) d'authentification autonome selon l'une des revendications précédentes. 1.0 MS\2. S 649.12FR.574.dpt. doc