Brevet FR3026862A1 — publié le 20160408

- 1 - La présente invention concerne le secteur de la haute sécurité qui permettra aux usagers d'utiliser un code de sécurité encore plus sécurisé dans tous les domaines ou celle-ci est nécessaire. En effet, jusqu'ici, les claviers étaient généralement constitués de touches permettant de n'entrer que des chiffres mais restaient ençore vulnérables face aux voleurs qui pouvaient repasser sur les empreintes de doigts laissés par les usagers ou bien par usure des touches lors de l'introduction de leur code ou encore de les filmer à leur insu en employant des moyens illégaux pour leur causer des préjudices graves tant dans le secteur bancaire que dans les secteurs privés 10 Cette invention concerne un clavier digital universel de haute sécurité à 16 micros joysticks de navigation à 5 contacts répartis sur trois axes sans fil qui permettra aux usagers d'utiliser un code secret encore plus sécurisés dans tous les domaines ou celle-ci est nécessaire. La solution qu'apporte ce clavier, est d'ajouter une indication secrète 15 supplémentaire aux codes secrets permettant à ceux-ci d'être encore plus sécurisés que précédemment en y incluant une facteur directionnel lors de l'introduction des codes secrets. Puisque le clavier est formé de 16 micro joysticks de navigation à cinq directions répartis sur trois axes, on peut ajouter des directions lors de l'introduction 20 des codes qui naturellement ne se verront pas sur les touches sur lesquelles l'usager aura appuyé et ainsi apporter une difficulté supplémentaire pour ceux qui voudraient percer le secret par tous moyens illégaux. On peut dire qu'à chaque introduction d'un code secret, on pourrait encore savoir sur quelle touche l'usager a appuyé, MAIS... .on ne pourra pas connaître la 25 direction qu'a employé l'usager lors de l'introduction de son code secret et c'est précisément là, qu'intervient la notion de haute sécurité de ce clavier qui permet d'effacer les traces du code secret et par conséquent empêchera quiconque de pouvoir repasser après l'usager par tous les moyens connus jusqu'ici. La technique est simple, puisque il s'agit dans ce cas d'un clavier à micros joysticks, on peut dire que lorsqu'on appuie sur un 30 de ceux-ci, on peut lui donner une des cinq directions par des micros déplacements des leviers de directions lesquels, ne peuvent être connus car le déplacement des leviers des micro joysticks est très réduits donnant en sorte l'impression qu'il n'y a aucun déplacement de la touche lors de l'appui sur celle-ci. 35 En résumé, on pourra encore connaître la touche qui aura été actionnée mais on - 2 - ne pourra pas connaître la direction qu'on lui aura indiqué et c'est particulièrement pour ce détail précis que ce clavier est de haute sécurité. En finale, les touches chiffrées ne sont plus considérées comme telles mais indiquent le nom de chaque micro joysticks et le code que doit entrer l'usager sera par ex: «9N 8S 2W 5E 6C » pour introduire son code de 40 haute sécurité, Les lettres N=Nord, S=sud, W=west, E=est, C=centre, les chiffres avec des fleches fi 9 --0.8 -(=1 2 -4 5 - (6) représentent par exemple le joystick 1, le joystick 2, etc jusqu'au joystick 0. Pour les autres contacts restants, les autorités auront la possibilité de leur attribuer une fonction bien spécifique à leur développement en adaptant leur soft. Le clavier est basé sur l'élaboration d'une matrice (1) mais ce type de clavier n'est pas 45 courant bien qu'il soit composé de lignes et de colonne à l'intersection desquelles se trouvent les micro joysticks qui actionnent les contacts électriques. A chaque contact correspond l'intersection d'une ligne et d'une colonne. Il s'agit ici d'un clavier à 16 micro joysticks à cinq microcontacts matricés et reliés sur 8 lignes et sur 5 colonnes puisque les micro joysticks sont formés 50 d'une entrée et de 5 sorties(2),(3). Pour déterminer le contact qui aura été actionné, et par programmation, on peut réaliser un décodage logiciel consistant à envoyer un niveau bas, décalé dans le temps, sur les lignes (par exemple), Ces lignes devant alors être, par défaut, au niveau haut. Les colonnes doivent être tirées à VCC par des résistances de 10K dites de "pull up"(4). Ainsi, en 55 examinant l'état de ces colonnes, on peut en déduire quelle ligne et quelle colonne est active lorsqu'un contact d'un micro joystick est pressé. Ce mode de fonctionnement est dit par scrutation (Polling), dans la mesure où il faut examiner en permanence l'état du clavier (ici, les colonnes) pour pouvoir détecter qu'un des 5 contacts d'un des micro joysticks a été pressé, (Voir algorithme). Le principe de lecture 60 d'un clavier matricé consiste à envoyer un état "0" au niveau d'une ligne et de voir sur quelle colonne il est récupéré sur l'un des cinq contacts du micro joystick Par la méthode permettant de doubler les capacités d'une matrice en conservant le même principe et par la configuration d'une matrice carrée double à diodes 1N4148 (1) on peut cependant arriver à en concevoir une à 16 65 miro joysticks, en envoyant les "0" par les colonnes et on les traque sur les lignes. Les ports utilisés doivent être bidirectionnels. Le principe d'utilisation des matrices trouve une grande utilité dans la confection des claviers de commande. Le terme de matrice" est emprunté aux mathématiques, où il désigne un tableau de chiffres de forme rectangulaire, classé en lignes et en colonnes. Il existe plus d'une méthode pour - 3 - 70 réaliser le matriçage d'un clavier notamment celle que j'ai employée pour réaliser le clavier digital universel de haute sécurité à 16 micros joysticks de navigation à contacts répartis sur 3 axes sans fil(6). Certes, cette méthode se fait par un soft un peu plus élaboré, mais on peut câbler davantage de contacts pour un même nombre de bits composant le port clavier. Il a été cependant dédoublé chaque ligne de 75 sortie par une ligne munie d'une diode. Cette ligne particulière sera gérée par le programme qui permutera les Entrées et les Sorties ! « voir algorithme ». Ce sont initialement les Colonnes PO à P7 qui seront mises en sortie et enverront les zéros tandis que la scrutation se fera sur les Lignes P8 à P12 pour un clavier à 16 micro joysticks (1). Si un port en lecture retourne un 0, alors 80 mettre ce port en sortie = 0 et changer le port "émetteur" en entrée. S'il est à 0, alors c'est la touche qui n'est pas sur la ligne avec la diode qui est active s'il est à 1, alors c'est le contact qui est sur la ligne avec la diode qui est actif (voir algorithme). Les dessins et figures annexés (5) illustrent les diverses étapes pour concevoir ce clavier. En (1), met en évidence la matrice du clavier à quatre vingt contacts. 85 En (2),(3), représentations linéaire des 80 contacts. En (4), représente le schéma du clavier à 16 micro joysticks. En (5), exemple de représentation d'un clavier à 16 micro joysticks pour Bancontacts, coffres forts, portes, portails etc. voir « algorithme à 16 micro joysticks». En (6), exemple de représentation de divers types de clavier à 16 micro joysticks 90 Ce clavier est assez particulier mais très efficace dans de domaine de la haute sécurités, distributeurs bancaires, tous les accès ou passages demandant une identification pour laisser passer ou encore pour l'ouverture des coffres forts etc... En (5- A) comprend l'ensemble du clavier avec la grille des 16 micro joysticks. En (5-B) est la grille ,qui entoure les joysticks. En (5-C), 95 représente les 16 cabochons des micro joysticks incurvés pour l'orientation. En (5-Se) est la sérigraphie du circuit imprimé. En (5-Bt) est la face dessus du circuit imprimé. En (5-Bm) est la face dessous du circuit imprimé. En 5-D) donne les dimensions des cabochons. Le plan 5-E) représente les repères des connections des joysticks. En(6)-F-G-H sont des exemples 100 de configurations de claviers suivant le domaine dans lesquels il serait possible de les employer. Les 16 micro joysticks sont reliés à 16 sorties d'un microcontrôleur suivant une matrice(1). Le principe de fonctionnement de la matrice est (voir algorithme). - 4 - Le bus sur lequel sont raccordés les 5 sorties des 16 micro joysticks est relié aux cinq entrées du microcontrôleur. Le soft comprendra un tableau de 8 lignes et 5 colonnes 105 contenant les 80 variables. Ces variables sont comparées par masquage logique. La séquence est la suivante. 1- Le programme initialise les variables. 2- Il envoie les signaux suivant l'algorithme. 3- Les 16 micro joysticks reçoivent séquentiellement les signaux venant des huit 110 sorties du microcontrôleur sur lesquelles sont rattachés 2 micro joysticks par sortie. 4- A chaque étape séquentielle, le programme analyse les entrées par masquage logique. 5- Suivant le résultat de l'analyse, le programme enregistre les données et les dirige vers un sous programme d'acquisition et de comparaisons du code que l'utilisateur aura 115 programmé et mémorisé au par avant. La programmation des divers traitements seront à la charge des programmeurs qui adapteront le clavier et le programme en fonction des différents domaines intéressés. Cette invention est prévue pour une production en série, laquelle peut servir dans tous les domaines où la sécurité de haut niveau est nécessaire. 120 De façon apparente, le clavier ne changera pas mais les programmes seront adaptés ainsi que les cabochons qui porteront des indications différentes suivant les domaines dans lesquels ils seront destinés. L'invention comprend outre le clavier 16 micro joysticks(voir fiche technique), un microcontrôleur DFRduino équipé d'un émetteur Xbee ainsi qu'un 125 système d'alimentation et de charge de batterie polymère(voir fiche technique). permettant d'envoyer les codes à + de 30 mètres mais il est également possible de l'utiliser seul pour l'adapter à d'autres microcontrôleurs. Pour terminer, on peut dire que cette invention est un clavier digital universel à 16 micro joysticks de navigation à 5 contacts sans fils. 130 En résumé, le clavier ne comporte pas de chiffres mais est représenté par des noms de micro joysticks lesquels par leurs 5 sorties pointent en direction des données, ex : codes, de positions terrestre ou d'un rubik's cube par exemple sur trois axes mémorisés dans un tableau. Il est impossible de savoir dans quelles directions sont envoyés les codes. 3026862 Algorithme - 16 micro joystycks Pl en sortie = 0 Entrées P9 à P13, à lire successivement Si P8 = 0 2 ou 2D mettre P8 en sortie 0 Si P9 =0 10 ou 10D mettre P9 en sortie 0 Si P10=0 18 ou 18D mettre P10 en sortie 0 Si P11=0 26 ou 26D mettre Pli en sortie 0 Si P12=0 34 ou 34D mettre P12 en sortie 0 mettre P8 en entrée mettre P9 en entrée mettre P10 en entrée mettre Pli en entrée mettre P12 en entrée P2 en sortie = 0 Entrées P6 à P10, à lire successivement Si P8 = 0 3 ou 3D mettre P8 en sortie 0 Si P9 =0 11 ou 11D mettre P9 en sortie 0 Si P10=0 19 ou 19D mettre P10 en sortie 0 Si P11=0 27 ou 27D mettre Pli en sortie 0 Si P12=0 35 ou 35D mettre P12 en sortie 0 mettre P8 en entrée mettre P9 en entrée mettre P10 en entrée mettre Pli en entrée mettre P12 en entrée P3 en sortie =0 Entrées P9 à P13, à lire successivement Si P8 = 0 4 ou 4D mettre P8 en sortie 0 Si P9 =0 12 ou 12D mettre P9 en sortie 0 Si P10=0 20 ou 20D mettre P10 en sortie 0 Si P 11=0 28 ou 28D mettre Pli en sortie 0 Si P12=0 36 ou 36D mettre P12 en sortie 0 mettre P8 en entrée mettre P9 en entrée mettre P10 en entrée mettre Pli en entrée mettre P12 en entrée P4 en sortie = 0 Entrées P9 à P13, à lire successivement Si P8 = 0 5 ou 5D mettre P8 en sortie 0 Si P9 =0 13 ou 13D mettre P9 en sortie 0 Si P10=0 21 ou 21D mettre P10 en sortie 0 Si P11=0 29 ou 29D mettre Pli en sortie 0 Si P12=0 37 ou 37D mettre P12 en sortie 0 mettre P8 en entrée mettre P9 en entrée mettre P10 en entrée mettre Pli en entrée mettre P12 en entrée P5 en sortie = 0 Entrées P9 à P13, à lire successivement Si P8 = 0 6 ou 6D mettre P8 en sortie 0 Si P9 =0 14 ou 14D mettre P9 en sortie 0 Si P10=0 22 ou 22D mettre P10 en sortie 0 Si P11=0 30 ou 19D mettre Pli en sortie 0 Si P12=0 38 ou 25D mettre P12 en sortie 0 mettre P8 en entrée mettre P9 en entrée mettre P10 en entrée mettre Pli en entrée mettre P12 en entrée if then else Si P8 = 0 alors 1 else 1D Si P9 =0 alors 9 else 9D Si P10 =0 alors 17 else 17D Si P11 =0 alors 25 else 25D Si P12 =0 alors 33 else 33D Si P8 = 0 alors 2 else 2D Si P9 =0 alors 10 else 10D Si P10 =0 alors 18 else 18D Si P 11 =0 alors 26 else 26D Si P12 =0 alors 34 else 34D Si P8 = 0 alors 3 else 3D Si P9 =0 alors 11 else 11D Si P10 =0 alors 19 else 19D Si Pll =0 alors 27 else 27D Si P12 =0 alors 35 else 35D Si P8 = 0 alors 4 else 4D Si P9 =0 alors 12 else 12D Si P10 =0 alors 20 else 20D Si Pli =0 alors 28 else 28D Si P12 =0 alors 36 else 36D Si P8 = 0 alors 1 else 1D Si P9 =0 alors 13 else 13D Si P10 =0 alors 21 else 21D Si Pll =0 alors 29 else 29D Si P12 =0 alors 37 else 37D Si P8 = 0 alors 6 else 6D Si P9 =0 alors 14 else 14D Si P10 =0 alors 22 else 22D Si Pll =0 alors 30 else 30D Si P12 =0 alors 38 else 38D Switches possibles : PO en sortie = 0 Entrées P9 à P13, à lire successivement Si P8 = 0 1 ou 1D mettre P8 en sortie 0 mettre P8 en entrée Si P9 =0 9 ou 9D mettre P9 en sortie 0 mettre P9 en entrée Si P10=0 17 ou 17D mettre P10 en sortie 0 mettre P10 en entrée Si P11=0 25 ou 25D mettre Pli en sortie 0 mettre Pli en entrée Si P12=0 33 ou 33D mettre P12 en sortie 0 mettre P12 en entrée 6 3026862 P6 en sortie = 0 Entrées P9 à P13, à lire successivement Si P8 = 0 7 ou 7D mettre P8 en sortie 0 Si P9 =0 15 ou 15D mettre P9 en sortie 0 Si P10=0 23 ou 23D mettre P10 en sortie 0 Si P11=0 31 ou 31D mettre Pli en sortie 0 Si P12=0 39 ou 39D mettre P12 en sortie 0 mettre P8 en entrée mettre P9 en entrée mettre P10 en entrée mettre Pli en entrée mettre P12 en entrée Si P8 = 0 alors 7 else 7D Si P9 =0 alors 15 else 15D Si P10 =0 alors 23 else 23D Si Pll =0 alors 31 else 31D Si P12 =0 alors 39 else 39D P7 en sortie = 0 Entrées P9 à P13, à lire successivement Si P8 = 0 8 ou 1D mettre P8 en sortie 0 mettre P8 en entrée Si P9 =0 7 ou 7D mettre P9 en sortie 0 mettre P9 en entrée Si P10=0 13 ou 13D mettre P10 en sortie 0 mettre P10 en entrée Si P11=0 19 ou 19D mettre Pli en sortie 0 mettre Pli en entrée Si P12=0 25 ou 25D mettre P12 en sortie 0 mettre P12 en entrée Si P8 = 0 alors 1 else 1D Si P9 =0 alors 7 else 7D Si P10 =0 alors 13 else 13D Si Pli =0 alors 19 else 19D Si P12 =0 alors 25 else 25D REVENDICATIONS1 - Clavier digital universel à 16 micro joysticks de navigation à 5 contacts sur trois axes sans fil avec (8x1:»1N4148) et (5xR=10k) sur un circuit imprimé formant une matrice carrée à diodes, double constituée de 8 colonnes et 5 lignes se raccordant aux broches numériques d'entrées /sorties d'un microcontrôleur ref: PO Pl P2 P3 P4 P5 P6 P7 pour les colonnes et 5 broches numériques d'entrées /sorties pour les lignes ref P8 P9 P10 Pli P12 (1) (2) (3) (4 Les cabochons seront repérés en fonction du domaine dans lequel sera utilisé le clavier (6). Le microcontrôleur sera monté sur une carte avec son circuit d'alimentation et de charge de batterie ainsi qu'un émetteur à laquelle on approprie le clavier par en fichage dans la mesure ou l'on désire raccorder le clavier à une autre carte conçue plus spécifiquement pour un projet particulier.