EP0490008A1 - Security lock with electro-mechanical key - Google Patents
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Definitions
- FIG. 5 is shown a third embodiment of the key according to the invention comprising all the elements of FIG. 1 as well as a generator of random numbers 48.
Abstract
Description
La présente invention concerne un dispositif de serrure inviolable comportant une clé dont le fonctionnement est à la fois mécanique et électronique.The present invention relates to a tamper-evident lock device comprising a key, the operation of which is both mechanical and electronic.
Les dispositifs à clés mécaniques connus à ce jour présentent l'inconvénient que les clés peuvent être dupliquées. D'autre part, des clés. souples et des passe-partout peuvent les remplacer pour l'ouverture des serrures.The mechanical key devices known to date have the disadvantage that the keys can be duplicated. On the other hand, keys. flexible and master keys can replace them for opening locks.
D'autres dispositifs à cartes plastiques et mémoires électroniques sont d'une manipulation difficile et, présentant de multiples contacts électriques, sont facilement détériorés, sur la clé ou sur la serrure.Other devices with plastic cards and electronic memories are difficult to handle and, having multiple electrical contacts, are easily damaged, on the key or on the lock.
La présente invention entend remédier à ces inconvénients en proposant un dispositif incorporant une clé mécanique possédant au moins un panneton connecté à une serrure par seulement deux ou trois contacts électriques dont l'un est le panneton lui-même, la clé et la serrure incorporant des circuits électroniques et échangeant des signaux d'identification codés.The present invention intends to remedy these drawbacks by proposing a device incorporating a mechanical key having at least one bit connected to a lock by only two or three electrical contacts, one of which is the bit itself, the key and the lock incorporating electronic circuits and exchanging coded identification signals.
La présente invention a ainsi pour objet un dispositif de commande du pêne d'une serrure composé d'une clé comprenant une tige électriquement conductrice portant au moins un panneton, et d'une serrure comportant un logement de clé, ladite clé étant adaptée à commander la rotation dudit logement, ledit dispositif se caractérisant en ce que ladite serrure comporte un circuit électronique et un moyen de commande électrique du pêne et en ce que ledit logement et ladite clé comportent chacun deux ou trois contacts électriques dont, pour la clé, l'un au moins est constitué de ladite tige ou dudit panneton et comporte un circuit électronique relié à ces contacts électriques, ledit circuit électronique comportant lui-même une mémoire conservant un nombre et un moyen de codage de ce nombre et des signaux reçus de la serrure.The present invention thus relates to a device for controlling the bolt of a lock composed of a key comprising an electric rod conductive carrying at least one bit, and a lock comprising a key housing, said key being adapted to control the rotation of said housing, said device being characterized in that said lock comprises an electronic circuit and an electrical control means of the bolt and in that said housing and said key each comprise two or three electrical contacts of which, for the key, at least one consists of said rod or of said bit and comprises an electronic circuit connected to these electrical contacts, said electronic circuit comprising itself a memory retaining a number and a means of coding this number and the signals received from the lock.
D'autres avantages, buts et caractéristiques de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, faite en regard du dessin annexé dans un but explicatif et nullement limitatif.Other advantages, aims and characteristics of the invention will emerge from the description which follows, given with reference to the appended drawing for explanatory purposes and in no way limiting.
Dans le dessin annexé :
- la figure 1 représente une vue en coupe longitudinale d'un premier mode de réalisation d'une clé d'un dispositif selon l'invention.
- la figure 2 représente une vue schématique d'une serrure selon l'invention.
- la figure 3 représente un synoptique d'échange de signaux électroniques entre la serrure et la clé.
- la figure 4 représente une vue en coupe longitudinale d'un deuxième mode de réalisation d'une clé selon l'invention pouvant fonctionner avec une serrure telle que décrite dans la figure 2.
- la figure 5 représente une vue en coupe longitudinale d'un troisième mode de réalisation d'une clé selon l'invention pouvant fonctionner avec une serrure telle que décrite dans la figure 2 mais avec des échanges de signaux différents de ceux présentés en figure 3.
- FIG. 1 represents a view in longitudinal section of a first embodiment of a key of a device according to the invention.
- Figure 2 shows a schematic view of a lock according to the invention.
- Figure 3 shows a block diagram of electronic signal exchange between the lock and the key.
- FIG. 4 represents a view in longitudinal section of a second embodiment of a key according to the invention which can operate with a lock as described in FIG. 2.
- FIG. 5 represents a view in longitudinal section of a third embodiment of a key according to the invention which can operate with a lock as described in FIG. 2 but with exchanges of signals different from those presented in FIG. 3.
Dans la figure 1 sont représentés une tige électriquement conductrice 1 portant deux pannetons 2 et 3 et un contact électrique 4, évidée le long de son axe par un évidement 5, ledit évidement 5 contenant une liaison électrique 6 reliée électriquement au contact électrique 4 et isolée électriquement de la tige 1, la tige 1 et la liaison électrique 6 étant reliées à deux bornes 8 et 9 d'un circuit électronique 50 comportant un modulateur-démodulateur 7, ledit modulateur-démodulateur 7 étant à son tour relié à un circuit numérique 10 par quatre liaisons électriques 11, 12, 13 et 14.In Figure 1 are shown an electrically
La tige 1 et les pannetons 2 et 3 sont mécaniquement compatibles avec les serrures mécaniques classiques. Le modulateur-démodulateur 7 émet, en fonction du signal électrique qu'il reçoit entre la tige 1 et la liaison 6, deux tensions de références, l'une positive sur la liaison 11, l'autre négative sur la liaison 14 et un signal binaire sur la liaison 13. Pour ce faire, le modulateur-démodulateur 7 peut notamment contenir un numériseur, un circuit à seuil, des condensateurs ou des amplificateurs opérationnels, selon des schémas électriques connus.The
Les liaisons électriques 6, 11, 12, 13, 14 peuvent être réalisées par des fils électriques ou par des pistes sur un circuit imprimé, par exemple.The
Le circuit numérique 10 comporte une mémoire non volatile 15 et un moyen de codage 16. La mémoire non volatile 15 conserve un numéro d'identification unique. Le moyen de codage 16 code le signal reçu sur la liaison 13 en fonction du numéro d'identification conservé en mémoire 15, selon une combinaison mathématique commune de toutes les clés et mémorisée dans la mémoire 15, ou selon une combinaison mathématique réalisée par une logique cablée ou masquée, et renvoie un signal codé sur la liaison 12. Pour ce faire, le moyen de codage 16 peut notamment être constitué d'un microcontrôleur à mémoire masquée.The
La fonction du modulateur-démodulateur 7 est donc, en entrée, de démoduler un signal variable et un signal de tension continue tous deux portés par la tige 1 et la liaison électrique 6, et, en sortie, de moduler le signal variable provenant du circuit 10 avec le signal de tension continue de manière à émettre ce signal modulé sur la liaison 6 et la tige 1. Le modulateur-démodulateur 7 peut moduler et démoduler les signaux par multiplication ou par addition.The function of the modulator-
Selon le mode de fonctionnement du microcontrôleur 16 présenté plus haut, le numéro conservé en mémoire 15 est inviolable puisque le codage réalisé par le microcontrôleur 16 empêche une lecture directe du numéro conservé en mémoire morte 15. La description des figures 2 et 3 permettra de comprendre quels types de signaux sont envoyés à la clé entre la tige 1 et le contact électrique 4.According to the operating mode of the
Il est à noter que préférentiellement, la tige 1 sert de masse et porte une tension de référence nulle.It should be noted that preferably, the
Dans la figure 2 sont représentés un logement de clé 17 comportant deux contacts électriques tournants 18 et 52, un pêne 49, un moyen de commande électrique 25 du pêne 49, un entraîneur 26, un guidage de pêne mécanique 27 et un circuit électronique 51 comportant un modulateur-démodulateur 19, une alimentation 20, un microcontrôleur 21, un générateur de nombres aléatoires 22 et une mémoire 23. Le contact 18 et le modulateur-démodulateur 19 sont reliés par une liaison électrique 28. Le microcontrôleur 21 est relié au moyen de commande 25 par des liaisons électriques 29.In FIG. 2 are shown a
Le logement de clé 17 possède une rotation commandée par la clé telle que présentée en regard de la figure 1. Les contacts électriques 18 et 52 sont placés en vis à vis des contacts de la clé et les contacts électriques entre la clé et la serrure sont assurés pendant la rotation du logement de clé 17.The
Il est à noter que la serrure présentée en regard de la figure 2 comporte les éléments d'une serrure mécanique classique, à savoir un logement de clé tournant 17 et un pêne 49.It should be noted that the lock presented opposite FIG. 2 comprises the elements of a conventional mechanical lock, namely a
La connexion électrique de la clé reliée aux circuits électroniques 51 et les échanges de signaux entre eux, permettent de valider le fonctionnement de cette serrure mécanique classique par l'intermédiaire du moyen de commande électrique 25 du pêne 49. Ce moyen de commande 25 peut être constitué d'un embrayage électrique mettant en relation mécanique le logement de clé 17 et l'entraîneur 26.The electrical connection of the key connected to the
Le moyen de commande 25 peut aussi être constitué des circuits électro-moteurs de pêne électrique, ces circuits étant directement commandés par le circuit électronique 51.The control means 25 can also consist of the electric bolt electro-motor circuits, these circuits being directly controlled by the
Le circuit électronique 51 a une fonction similaire à celle présentée pour le circuit électronique 50 en regard de la figure 1. Le modulateur-démodulateur 19 module le signal représentant le nombre aléatoire généré par le générateur 22 par la tension d'alimentation provenant de l'alimentation électrique 20.The
Le signal provenant de la clé est démodulé par le modulateur-démodulateur 19 et le microcontrôleur 21 vérifie que ce signal représente un nombre égal à l'un de ceux qui sont conservés par la mémoire 23.The signal coming from the key is demodulated by the modulator-
Les signaux présentés dans la figure 3 correspondent au dispositif tel que présenté en regard des figures 1 et 2 avec des modulateurs-démodulateurs 7 et 19 fonctionnant par multiplication.The signals presented in FIG. 3 correspond to the device as presented with reference to FIGS. 1 and 2 with modulator-
Dans la figure 3 sont représentés un signal binaire représentant un nombre aléatoire 38, un signal de tension de référence 39, un signal 40 correspondant à la modulation du signal 39 par le signal 38, un signal 41 de codage du signal 38 par le microcontrôleur 16, un signal 42 correspondant à la modulation du signal 39 par le signal 41. Ces signaux sont représentés sur des axes temporels dont les origines sont alignées verticalement.In FIG. 3 are represented a binary signal representing a
Les signaux binaires varient entre zéro et un, tandis que les signaux de tension et les signaux modulés varient entre une tension basse V1 et la tension de référence V.Binary signals vary between zero and one, while voltage signals and modulated signals vary between a low voltage V1 and the reference voltage V.
Le signal 38 correspond au signal émis par le micro-contrôleur 21 vers le modulateur-démodulateur 19. Le signal 39 correspond à la tension de référence émise par l'alimentation électrique 20. Le signal 40 correspond au signal émis par le modulateur-démodulateur 19 vers le modulateur-démodulateur 7. On comprend aisément que le signal 39 est le signal présent sur les connexions électriques 11 et 14 et que le signal 38 est le signal présent sur la connexion électrique 13, après démodulation du signal 40 par le modulateur-démodulateur 7. Le signal 41 correspond au signal émis par le circuit numérique 10 sur la connexion électrique 12. Le signal 42 correspond au signal émis par le modulateur-démodulateur 7 vers le modulateur-démodulateur 19. On comprend aisément que le signal 41 correspond au signal transmis par le modulateur-démodulateur 19 au micro-contrôleur 21. Le signal 40 prend la valeur basse V1 lorsque le signal 38 correspond à un signal logique de valeur 1 et la valeur de la tension de référence V lorsque le signal 38 correspond à un signal logique de valeur 0, la même correspondance existant entre les signaux 42 et 41.The
Pour l'utilisation de modulateurs-démodulateurs 7 et 19 fonctionnant par addition, l'homme de l'art comprendra aisément les signaux échangés par les circuits électroniques du dispositif selon l'invention.For the use of modulator-
La figure 4 représente un deuxième mode de réalisation de la clé selon l'invention. On y retrouve tous les éléments de la figure 1 à l'exception du circuit numérique 10 et de ses connexions électriques.FIG. 4 represents a second embodiment of the key according to the invention. There are all the elements of Figure 1 except for the
Selon ce deuxième mode de réalisation, le circuit électronique 10 est remplacé par un circuit d'interface série-parallèle 42 et par une mémoire morte programmable 43, communément appelée PROM. La mémoire morte 43 conserve d'une part un numéro d'identification et sert d'autre part de table de conversion, c'est à dire que son bus d'adresse 44 est relié à la sortie parallèle 45 du circuit d'interface 42. Ce montage est connu sous le nom anglais de look-up table. La fonction mathématique est alors codée dans la table de conversion.According to this second embodiment, the
Le circuit d'interface série-parallèle 42 fonctionne ici dans les deux sens, en entrée en transformant le signal provenant du modulateur-démodulateur 7 en signal parallèle sur la sortie parallèle 45 et en sortie transformant le signal parallèle sortant sur le bus de données 46 de la mémoire 43 et entrant sur son bus d'entrée parallèle 47 en signal série qui est transmis au modulateur-démodulateur 7.The serial-
Dans la figure 5 est représenté un troisième mode de réalisation de la clé selon l'invention comportant tous les éléments de la figure 1 ainsi qu'un générateur de nombres aléatoires 48.In FIG. 5 is shown a third embodiment of the key according to the invention comprising all the elements of FIG. 1 as well as a generator of
Selon ce mode de réalisation, la clé émet d'abord un nombre aléatoire vers la serrure qui code ce nombre grâce à une seconde fonction mathématique cablée ou mise en mémoire morte. Ce nombre étant codé est retourné vers la clé selon un fonctionnement similaire à celui présenté précédemment, en regard des figure 1, 2 et 3.According to this embodiment, the key first transmits a random number to the lock which codes this number thanks to a second mathematical function wired or put into read only memory. This number being coded is returned to the key according to an operation similar to that presented previously, with reference to FIGS. 1, 2 and 3.
Il est à noter que le montage de la table de conversion présentée en regard de la figure 4 peut être utilisé pour remplacer le microcontrôleur 21 présenté en regard de la figure 2. Une telle table de conversion émet alors un signal binaire qui déclenche ou non l'embrayage électrique 25.It should be noted that the mounting of the conversion table presented with reference to FIG. 4 can be used to replace the
Il est à noter que l'invention ne limite pas le nombre de contacts électriques entre la clé et la serrure. Ainsi, les panetons 2 et 3 peuvent être isolés électriquement l'un de l'autre et servir chacun de contact électrique pour la commande d'un circuit démodulateur 7 et 19 sont éliminés, les trois connexions électriques entre les circuits 50 et 51 portant, l'une une tension de référence, l'autre une tension d'alimentation et la troisième les signaux échangés par ces circuits.It should be noted that the invention does not limit the number of electrical contacts between the key and the lock. Thus, the
L'invention présente notamment un intérêt pour séparer des zones à accès réglementé dont les ouvertures sont munies d'une serrure selon l'invention d'un local dont l'accès est muni d'une serrure mécanique classique. De plus, il est possible avec le dispositif objet de la présente invention de mémoriser les accès et d'identifier les clés utilisées.The invention is particularly advantageous for separating areas with restricted access, the openings of which are provided with a lock according to the invention from a room, the access of which is provided with a conventional mechanical lock. In addition, it is possible with the device which is the subject of the present invention to memorize the accesses and to identify the keys used.
Claims (12)
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