FR2692310A1 - Miniaturised opto-electronic control key. - Uses key in form of pastille consisting of bundle of short lengths of optical fibres, embedded in resin, some of which project to make contact with control box. - Google Patents

Miniaturised opto-electronic control key. - Uses key in form of pastille consisting of bundle of short lengths of optical fibres, embedded in resin, some of which project to make contact with control box. Download PDF

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Nguyen Qucc-Binh
Bertrand Didier
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NGUYEN QUOC BINH
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    • E05B—LOCKS; ACCESSORIES THEREFOR; HANDCUFFS
    • E05B49/00—Electric permutation locks; Circuits therefor ; Mechanical aspects of electronic locks; Mechanical keys therefor
    • E05B49/002—Keys with mechanical characteristics, e.g. notches, perforations, opaque marks
    • E05B49/006—Keys with mechanical characteristics, e.g. notches, perforations, opaque marks actuating opto-electronic devices

Abstract

The device consists of a key (1) made up of a bundle of optical fibres coated with resin opaque to infra-red radiation. The lower face of the key is pierced by holes along the same axis as some of the optical fibres. The combination of the holes forms the key's code. This piece is coated in a second layer of diffusing resin. The contact face of the element thus obtained is designed so that the ends of the fibres protrude. The key fits into a control box (2) comprising the reader (18) of the key, control electronics and connector pins (17). USE/ADVANTAGE - In all electrical control switch, cards, code or remote control systems. Combines existing advantages of simplicity, reliability and miniaturisation without need to memorise a code.

Description

La présente invention concerne un dispositif de commande à clé électrooptique à infra-rouges dont la clé à code optique miniaturisée se présente sous la forme d'une pastille de quelques millimètres de diamètre et d'épaisseur et qui fonctionne par simple contact extérieur face contre face avec le lecteur du boîtier de commande. The present invention relates to a control device with an infrared electro-optical key whose miniaturized optical code key is in the form of a pellet of a few millimeters in diameter and thickness and which operates by simple external contact face to face with the reader on the control box.

L'état de la technique actuelle fait que, globalement, les systèmes de commandes électriques à clé se décomposent en trois familles:
- la commande à clé classique (à pompe , à cylindre, etc...) ou à carte genre carte de crédit qui est fiable mais encombrante et de manipulation complexe,
- la commande à combinaison type digicode (entrée d'immeuble par exemple) qui présente l'inconvénient que l'utilisateur doit retenir un code,
- la commande par télécommande (ouverture des portières d'une voiture par exemple) qui est de manipulation aisée mais encombrante et pas fiable à 100% (durée de vie des piles de la télécommande). Bien souvent cette commande est doublée par une commande à clé classique en cas de défaillance de la télécommande.The current state of the art means that, overall, electrical key control systems are broken down into three families:
- the classic key command (pump, cylinder, etc ...) or credit card type card which is reliable but bulky and complex handling,
- the combination control type digicode (building entrance for example) which has the disadvantage that the user must remember a code,
- remote control (opening the doors of a car for example) which is easy to handle but bulky and not 100% reliable (lifespan of the remote control batteries). Often this command is doubled by a conventional key command in case of failure of the remote control.

Le dispositif selon l'invention, en intégrant la technologie optronique à fibres optiques, apporte une solution qui regroupe les avantages respectifs des trois familles précédentes (simplicité, fiabilité miniaturisation) sans en avoir les inconvénients. The device according to the invention, by integrating the optic fiber optic technology, provides a solution which combines the respective advantages of the three preceding families (simplicity, miniaturization reliability) without having the disadvantages.

Le dispositif de commande à clé selon l'invention comprend deux éléments suivants:
1) Une clé composée d'un faisceau de fibres optiques minérales ou plastiques enrobé d'une première couche de résine polymérisée opaque aux infra-rouges. La face inférieure de cet enrobage est percée de trous situés dans l'axe de certaines des fibres optiques et d'un diamètre compris entre le diamètre du coeur et celui de l'enveloppe des fibres. La combinaison et la position des trous va former le code de la clé. Cet ensemble usiné est enrobé d'une deuxième couche de résine diffusant les infra-rouges mais opaque à la lumière visible. La face de contact de l'élément ainsi obtenu est surfacée de manière à ce que l'extrémité des fibres optiques soit apparente. La forme extérieure de la clé est celle d'une pastille cylindrique avec un méplat de détrompage.The key control device according to the invention comprises two following elements:
1) A key composed of a bundle of mineral or plastic optical fibers coated with a first layer of polymerized resin opaque to infrared. The underside of this coating is pierced with holes located in the axis of some of the optical fibers and with a diameter between the diameter of the core and that of the envelope of the fibers. The combination and position of the holes will form the key code. This machined assembly is coated with a second layer of resin diffusing the infrared but opaque to visible light. The contact face of the element thus obtained is surfaced so that the end of the optical fibers is visible. The external shape of the key is that of a cylindrical patch with a keying flat.

La petite taille de cette clé la rend intégrable à tout objet courant tel qu'une bague, un pin's, un stylo, etc..  The small size of this key makes it suitable for any common object such as a ring, a pin, a pen, etc.

2) Un boîtier de commande comprenant le lecteur de la clé et le système de commande. Le boîtier comporte, en surface, un orifice à l'intérieur duquel se trouve le lecteur, et un connecteur à l'arrière du boîtier. Le lecteur est situé dans l'orifice, derrière une fenêtre transparente aux infra-rouges destinée à le protéger des agressions extérieures. 2) A control unit comprising the key reader and the control system. The housing has, on the surface, an orifice inside which the reader is located, and a connector at the rear of the housing. The reader is located in the opening, behind a window transparent to infrared intended to protect it from external aggressions.

Le lecteur est composé:
- d'un système d'éclairage composé de plusieurs diodes électro-luminescentes infra-rouges,
- d'une matrice de capteurs photo-sensibles infra-rouges disposés selon la forme du faisceau de fibres optiques de la clé,
- d'un capteur de présence de la clé.The reader is composed:
- a lighting system composed of several infrared light-emitting diodes,
- a matrix of infrared photo-sensitive sensors arranged according to the shape of the bundle of optical fibers of the key,
- a key presence sensor.

Lors de l'appui de la clé dans le fond de l'orifice, le capteur de présence, détectant la clé, alimente le système d'éclairage, le lecteur et le système de commande. When the key is pressed into the bottom of the hole, the presence sensor, detecting the key, powers the lighting system, the reader and the control system.

Le système d'éclairage diffuse dans la clé de façon quasi-uniforme un rayonnement infra-rouge dans la première couche de résine transparente aux infrarouges. The lighting system diffuses infrared radiation almost uniformly in the key in the first layer of resin transparent to infrared.

Le rayonnement diffusant dans cette couche passe au travers des trous percés dans la couche de résine opaque aux infra-rouges et vient alimenter le coeur des fibres optiques situées dans l'axe de ces trous. Les autres fibres optiques ne reçoivent pas de rayonnement. The radiation diffusing in this layer passes through holes drilled in the resin layer opaque to infrared and feeds the core of the optical fibers located in the axis of these holes. The other optical fibers do not receive radiation.

Les capteurs photo-sensibles situés en regard des fibres lumineuses sont excités et changent d'état. Les autres capteurs restent à l'état de repos. The photo-sensitive sensors located next to the light fibers are excited and change state. The other sensors remain in the idle state.

Le système de commande est composé:
- d'un ensemble de référence composé d'une réplique parfaitement identique de la clé. Cette réplique est associée à un lecteur de référence identique au lecteur de la clé.The control system consists of:
- a reference set composed of a perfectly identical replica of the key. This replica is associated with a reference reader identical to the reader of the key.

- d'un comparateur entre chaque capteur du lecteur de la clé et le capteur correspondant de l'ensemble de référence. La sortie du comparateur est activée si et seulement si le résultat de la comparaison est vrai, c'est à dire si chaque signal provenant du capteur de lecture de la clé est identique à son homologue de l'ensemble de référence. Le comparateur est équipé d'une temporisation de sécurité destinée à ralentir une éventuelle recherche incrémentale du code.  - a comparator between each sensor of the key reader and the corresponding sensor of the reference assembly. The comparator output is activated if and only if the comparison result is true, that is to say if each signal from the key reading sensor is identical to its counterpart in the reference set. The comparator is equipped with a safety timer intended to slow down any incremental search for the code.

Le dispositif selon l'invention fonctionne de la manière suivante:
- L'utilisateur introduit la clé suivant la bonne orientation grâce au méplat de détrompage et jusqu'à arriver en butée.The device according to the invention operates as follows:
- The user introduces the key in the correct orientation thanks to the coding flat and until it reaches the stop.

- II maintient la clé dans cette position jusqu'au déclenchement de la commande. - He keeps the key in this position until the command is triggered.

L'application de ce dispositif selon l'invention est particulièrement destinée à se substituer à tout dispositif électrique de commande à clé (domotique, fermeture centralisée des portières d'une automobile par exemple). The application of this device according to the invention is particularly intended to replace any electrical key control device (home automation, central locking of the doors of an automobile for example).

Les dessins annexés illustrent l'invention:
La figure 1 représente la clé.The accompanying drawings illustrate the invention:
Figure 1 shows the key.

La figure 2 représente le boîtier de commande et la clé à la même échelle. Figure 2 shows the control box and key on the same scale.

Les figures 3, 4, 5, et 6 représentent la clé à ses différentes étapes de réalisation. Figures 3, 4, 5, and 6 show the key to its various stages of production.

La figure 7 représente le synoptique du boîtier de comande. Figure 7 shows the block diagram of the control box.

La figure 8 représente une vue en coupe du boîtier de commande. Figure 8 shows a sectional view of the control unit.

A titre d'exemple non limitatif, le code de la clé comprend 27 fibres optiques pouvant prendre chacune la valeur logique 0 ou 1. Le nombre de combinaisons possible est de 227 = 134217 728 combinaisons possibles. Avec une temporisation de lecture de une seconde, la recherche incrémentale de toutes les combinaisons prendrait plus de 4 ans. La dimension de la clé est de l'ordre de 7 mm de diamètre pour 5 mm d'épaisseur. Le boîtier de commande aura des dimensions de l'ordre de 40 mm de long pour 25 mm de diamètre.  By way of nonlimiting example, the key code includes 27 optical fibers which can each take the logical value 0 or 1. The number of possible combinations is 227 = 134 217 728 possible combinations. With a read delay of one second, the incremental search for all combinations would take more than 4 years. The dimension of the key is of the order of 7 mm in diameter for 5 mm in thickness. The control box will have dimensions of the order of 40 mm long for 25 mm in diameter.

En référence à ces dessins, le dispositif selon l'invention comprend:
- une clé (1) composée d'un faisceau de fibres optiques minérales ou plastique (3) enrobé d'une première couche de résine polymérisée (4) opaque aux infrarouges. La face inférieure de cet enrobage est percée de trous (5) situés dans l'axe de certaines des fibres optiques et d'un diamètre compris entre le diamètre du coeur et celui de l'enveloppe des fibres. La combinaison et la position des trous va former le code de la clé. L'ensemble usiné est enrobé d'une deuxième couche de résine diffusant les infra-rouges mais opaque à la lumière visible (6). La face de contact (13) de l'élément ainsi obtenu est surfacée de manière à ce que l'extrémité des fibres optiques soit apparente. La forme extérieure de la clé est celle d'une pastille cylindrique avec un méplat de détrompage.With reference to these drawings, the device according to the invention comprises:
- A key (1) composed of a bundle of mineral or plastic optical fibers (3) coated with a first layer of polymerized resin (4) opaque to infrared. The underside of this coating is pierced with holes (5) located in the axis of some of the optical fibers and with a diameter between the diameter of the core and that of the envelope of the fibers. The combination and position of the holes will form the key code. The machined assembly is coated with a second layer of resin diffusing the infrared but opaque to visible light (6). The contact face (13) of the element thus obtained is surfaced so that the end of the optical fibers is visible. The external shape of the key is that of a cylindrical patch with a keying flat.

- Un boîtier de commande comprenant le lecteur de la clé (15) et le système de commande (14 et 16). - A control unit comprising the key reader (15) and the control system (14 and 16).

Le boîtier de commande comporte en surface un orifice (18) à l'intérieur duquel se trouve le lecteur de la clé ainsi qu'un connecteur situé à l'arrière (17). Le lecteur de la clé (15) est situé derrière une fenêtre transparente aux infra-rouges destinée à le protéger des agressions extérieures. The control box has a hole (18) on the surface inside which the key reader is located, as well as a connector located at the rear (17). The key reader (15) is located behind a transparent infrared window intended to protect it from external aggressions.

Le lecteur de la clé (15) est composé:
- d'un système d'éclairage composé de plusieurs diodes électro-luminescentes infra-rouges (7).The key reader (15) is made up of:
- a lighting system composed of several infrared light-emitting diodes (7).

- d'une matrice de capteurs photo-sensibles infra-rouges disposés selon la forme du faisceau de fibres optiques de la clé (9). - a matrix of infrared photo-sensitive sensors arranged according to the shape of the bundle of optical fibers of the key (9).

- d'un capteur de présence de la clé (8). - a key presence sensor (8).

Lors de l'appui de la clé (1) dans le fond de l'orifice, le capteur de présence (8), détectant la clé (1), alimente le système d'éclairage (7), le lecteur (15) et le système de commande (14 et 16). When the key (1) is pressed into the bottom of the orifice, the presence sensor (8), detecting the key (1), powers the lighting system (7), the reader (15) and the control system (14 and 16).

Le système d'éclairage diffuse dans la clé (1) de façon quasi-uniforme un rayonnement infra-rouge dans la première couche de résine transparente aux infrarouges(6). The lighting system diffuses in the key (1) almost uniformly an infrared radiation in the first layer of resin transparent to infrared (6).

Le rayonnement diffusant dans cette couche passe au travers des trous (5) percés dans la couche de résine opaque aux infra-rouges (4) et vient alimenter le coeur des fibres optiques (3) situées dans l'axe de ces trous. Les autres fibres optiques ne reçoivent pas de rayonnement. The radiation diffusing into this layer passes through holes (5) drilled in the opaque infrared resin layer (4) and feeds the core of the optical fibers (3) located in the axis of these holes. The other optical fibers do not receive radiation.

Les capteurs photo-sensibles situés en regard des fibres lumineuses sont excités et changent d'état. Les autres capteurs restent à l'état de repos.  The photo-sensitive sensors located next to the light fibers are excited and change state. The other sensors remain in the idle state.

Le système de commande est composé:
- d'un ensemble de référence (14) composé d'une réplique (12), parfaitement identique à la clé (1), associée à un lecteur de référence, identique au lecteur de la clé (11 et 10). Le lecteur de référence ne possède pas de détecteur de présence de clé.The control system consists of:
- A reference set (14) composed of a replica (12), perfectly identical to the key (1), associated with a reference reader, identical to the reader of the key (11 and 10). The reference reader does not have a key presence detector.

- d'un comparateur entre chaque capteur du lecteur de la clé et le capteur correspondant du lecteur de l'ensemble de référence (16). La sortie (S) du comparateur (16) est activée si et seulement si le résultat de la comparaison est vrai, c'est à dire si chaque signal provenant de chaque capteur de lecture de la clé est identique à son homologue de l'ensemble de référence.  - a comparator between each sensor of the key reader and the corresponding sensor of the reference assembly reader (16). The output (S) of the comparator (16) is activated if and only if the result of the comparison is true, that is to say if each signal from each sensor for reading the key is identical to its counterpart in the set reference.

Claims (7)

REVENDICATIONS 1) Dispositif de commande à clé électro-optique à infra-rouges dont la clé à code optique miniaturisée se présentant sous la forme d'une pastille de quelques millimètres de diamètre et d'épaisseur, fonctionne par simple contact extérieur face contre face avec le lecteur du boîtier de commande, caractérisé par les fait suivants 1) Control device with an infrared electro-optical key, the miniaturized optical code key in the form of a pellet a few millimeters in diameter and thickness, operates by simple external contact face to face with the control unit reader, characterized by the following: Le dispositif selon l'invention comprend: The device according to the invention comprises: - une clé (1) composée d'un faisceau de fibres optiques minérales ou plastiques (3) enrobé d'une première couche de résine polymérisée (4) opaque aux infra-rouges. La face inférieure de l'enrobage est percée de trous (5) situés dans l'axe de certaines des fibres optiques et d'un diamètre compris entre le diamètre du coeur et celui de l'enveloppe des fibres. La combinaison et la position des trous va former le code de la clé.Cet élément usiné est enrobé d'une deuxième couche de résine diffusant les infra-rouges mais opaque à la lumière visible (6). La face de contact (13) de la clé (1) est surfacée de manière à ce que l'extrémité des fibres optiques soit apparente. La forme extérieure de la clé est celle d'une pastille cylindrique avec un méplat de détrompage. - A key (1) composed of a bundle of mineral or plastic optical fibers (3) coated with a first layer of polymerized resin (4) opaque to infrared. The underside of the coating is pierced with holes (5) located in the axis of some of the optical fibers and with a diameter between the diameter of the core and that of the envelope of the fibers. The combination and position of the holes will form the key code. This machined element is coated with a second layer of resin diffusing the infrared but opaque to visible light (6). The contact face (13) of the key (1) is surfaced so that the end of the optical fibers is visible. The external shape of the key is that of a cylindrical patch with a keying flat. - un boîtier de commande comprenant le lecteur de la clé (15) et le système de commande (14 et 16). Le boîtier de commande comporte en surface, un orifice à l'intérieur duquel se trouve le lecteur de la clé, et un connecteur (17) à l'arrière. Le lecteur de la clé (15) est situé dans l'orifice (18), derrière une fenêtre transparente aux infra-rouges destinée à le protéger des agressions extérieures. - a control unit comprising the key reader (15) and the control system (14 and 16). The control box has a hole on the surface inside which the key reader is located, and a connector (17) on the back. The key reader (15) is located in the orifice (18), behind a window transparent to infrared intended to protect it from external aggressions. - d'un système d'éclairage composé de plusieurs diodes électro-luminescentes infra-rouges (7). - a lighting system composed of several infrared light-emitting diodes (7). Le lecteur de la clé (15) est composé: The key reader (15) is made up of: forme du faisceau de fibres optiques de la clé (9). shape of the bundle of optical fibers of the key (9). - d'une matrice de capteurs photo-sensibles infra-rouges disposés selon la - a matrix of infrared photo-sensitive sensors arranged according to the - d'un capteur de présence de la clé (8). - a key presence sensor (8). lecteur de la clé (15). key reader (15). capteurs (10) identiques respectivement à l'éclairage (7) et à la matrice (9) du sensors (10) identical respectively to the lighting (7) and to the matrix (9) of the composé d'un système d'éclairage infra-rouge (11) et d'une matrice de composed of an infrared lighting system (11) and a matrix of identique à la clé (1). Cette réplique est associée à un lecteur de référence identical to the key (1). This replica is associated with a reference reader - d'un ensemble de référence (14) composé d'une réplique (12) parfaitement - a reference set (14) composed of a replica (12) perfectly Le système de commande est composé: The control system consists of: identique à son homologue du système de référence.  identical to its counterpart of the reference system. vrai, c'est à dire si chaque signal provenant du capteur de lecture de la clé est true, i.e. if each signal from the key read sensor is comparateur est activée si et seulement si le résultat de la comparaison est comparator is activated if and only if the comparison result is correspondant de l'ensemble de référence (14). La sortie (S) de ce correspondent of the reference assembly (14). The output (S) of this - d'un comparateur entre chaque capteur du lecteur de la clé (15) et le capteur - a comparator between each sensor of the key reader (15) and the sensor - L'utilisateur introduit la clé (1) suivant la bonne orientation grâce au méplat de détrompage et jusqu a arriver en butée. - The user introduces the key (1) in the correct orientation thanks to the coding flat and until it reaches the stop. Le dispositif selon l'invention fonctionne de la manière suivante: The device according to the invention operates as follows: - II maintient la clé (1) dans cette position jusqu'au déclenchement de la sortie (S) de la commande. - It maintains the key (1) in this position until the release of the control output (S). 2) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que lors de l'appui de la clé (1) dans le fond de l'orifice (18), le capteur de présence (8), détectant la clé, alimente le système d'éclairage, le système de lecture, la logique et l'électronique de commande. 2) Device according to claim 1 characterized in that when the key is pressed (1) in the bottom of the orifice (18), the presence sensor (8), detecting the key, feeds the system lighting, reading system, logic and control electronics. 3) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que les diodes (7) du lecteur (15) et les diodes (11) de la référence (14) du diffusent de façon quasiuniforme un rayonnement infra-rouge dans la première couche de résine transparente aux infra-rouges (6). 3) Device according to claim 1 characterized in that the diodes (7) of the reader (15) and the diodes (11) of the reference (14) of the diffuse almost uniformly infrared radiation in the first layer of transparent resin infrared (6). 4) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le rayonnement diffusant dans cette couche passe au travers des trous (5) percés dans la couche de résine opaque aux infra-rouges (4) et vient alimenter le coeur des fibres optiques (3) situées dans l'axe de ces trous. Les autres fibres optiques ne reçoivent pas de rayonnement. 4) Device according to claim 1 characterized in that the radiation diffusing into this layer passes through holes (5) drilled in the resin layer opaque to infrared (4) and feeds the core of the optical fibers (3) located in the axis of these holes. The other optical fibers do not receive radiation. 5) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que les capteurs photosensibles situés en regard des fibres lumineuses sont excités et changent d'état. 5) Device according to claim 1 characterized in that the photosensitive sensors located opposite the light fibers are excited and change state. Les autres capteurs restent à l'état de repos.The other sensors remain in the idle state. 6) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que la sortie (S) du comparateur (16) est activée si et seulement si le résultat de la comparaison est vrai, c'est à dire si chaque signal provenant d'un capteur du lecteur de la clé (15) est identique à son homologue du système de référence (14). 6) Device according to claim 1 characterized in that the output (S) of the comparator (16) is activated if and only if the result of the comparison is true, ie if each signal from a sensor of the reader of the key (15) is identical to its counterpart of the reference system (14). 7) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que la lecture de la clé (1) est temporisée pour ralentir une éventuelle recherche incrémentale du code.  7) Device according to claim 1 characterized in that the reading of the key (1) is timed to slow down a possible incremental search for the code.
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