FR3143222A1 - Système multi contacts électriques avec clef à zones isolantes - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un système (100) multi contacts comportant un boîtier (2) délimitant un logement (16) configuré pour recevoir une partie chiffrée (1A) d’une clef (1), la partie chiffrée (1A) de la clef (1) présentant une portion de chiffrement (1B) en matériau conducteur, le boîtier (2) comportant des contacts électriques (17) pour entrer en contact avec la portion de chiffrement (1B) lorsque la clef (1) est en position insérée, lesdits contacts électriques (17) étant reliés à un microcontrôleur (15) configuré pour communiquer avec un effecteur (40), la portion de chiffrement (1B) de la partie chiffrée (1A) de la clef (1) comportant des zones isolantes (22), le système (100) multi contacts formant, en position insérée de la clef : un interrupteur ouvert pour chacun des contacts électriques en regard de l’une des zones isolantes (22) ; et un interrupteur fermé pour chacun des contacts électriques (17) qui est en contact avec la portion de chiffrement (1B) en dehors de ces zones isolantes. Figure de l’abrégé : Fig. 1
Description
L'invention concerne, de façon générale, le domaine technique des clefs et serrures.
L’invention se rapporte plus spécifiquement à un Système multi contacts comportant un boîtier délimitant un logement configuré pour recevoir au moins une partie chiffrée d’une clef la partie chiffrée de la clef présentant une portion de chiffrement formée au moins en partie par un matériau électriquement conducteur, le boîtier comportant une pluralité de contacts électriques sur une surface intérieure du logement destinés à entrer en contact avec la portion de chiffrement de la partie chiffrée de la clef lorsque ladite clef est en position insérée dans le logement du boîtier, lesdits contacts électriques étant reliés à un microcontrôleur configuré pour communiquer avec un effecteur.
Il existe les serrures mécaniques qui vont du loquet aux serrures à goupilles, les serrures électrifiées qui permettent d’activer un servomoteur ou un système électromagnétique, les serrures commandées par des reconnaissances d’image (empreintes digitales, rétine, iris, visage…), les serrures à commande radio, etc.
Les serrures à goupilles sont parmi les plus utilisées et leur industrialisation est parfaitement maîtrisée. Elles reposent sur l’utilisation de goupilles superposées dans des puits de telle sorte que quand la clef vient pousser contre la goupille supérieure, l’interface des goupilles est coïncidant avec un plan de césure permettant à un rotor de tourner dans un stator ou à une partie mobile de glisser par rapport à une partie fixe. Cette technologie éprouvée est très fiable, mais demande une haute qualité d’usinage avec de faibles tolérances.
Toutes ont leurs avantages et leurs inconvénients, sachant que la serrure idéale doit répondre à plusieurs impératifs parfois difficilement conciliables.
Ainsi, la clef doit être pratique, pas chère, facile à produire, mais difficile à reproduire, être robuste, mais peu encombrante… La serrure doit être résistante au crochetage, « bumpage », perçage, attaques brutales tout en étant le meilleur marché possible, pas trop lourde, ni encombrante pour pouvoir être fixée sur les portes sans trop les abîmer, faciles à fabriquer avec le moins d’usinage possible, garder une bonne lubrification dans le temps, résister au piratage pour les serrures à commande numérique ou informatique, etc.
Aucune serrure n’est inviolable à ce jour. Comme toujours en matière de protection contre le vol, le concept universel est que pour être efficace, il faut que le système de fermeture demande plus d’énergie ou plus d’argent pour le forcer que les choses qu’il y a à protéger, ou en tout cas, demande tellement de temps que le malfaiteur a toutes les chances d’être interrompu avant d’avoir terminé son forfait.
Dans la plupart des véhicules, la clef de contact permet en la tournant dans la serrure de mettre le contact par connexion de deux fils conducteurs et de fermer ainsi le circuit électrique permettant d’alimenter le véhicule. En la tournant davantage, ou en appuyant sur un interrupteur, le système ferme le circuit du démarreur et le moteur est lancé. Ce système classique est très pratique et d’usage reconnu, mais il suffit d’arracher la serrure ou d’accéder aux deux fils de contact et au fil du démarreur pour mettre le véhicule en fonction. De plus, ces serrures à barillet et goupilles coûtent assez cher, car elles demandent une grande précision d’usinage et l’utilisation d’alliages de métaux de bonne qualité.
Des systèmes par clé électronique contiennent une télécommande par infrarouge ou radio et un transpondeur. Lorsque le conducteur active le contact, le transpondeur active le passage du courant électrique et le véhicule démarre. Le transpondeur se compose généralement de deux pièces situées dans la clef et dans le contacteur du véhicule. Le transpondeur peut également être relié à l’électrovanne sur la pompe à carburant et empêcher l’allumage pour constituer un antidémarrage très efficace. Un démontage complexe et long est le seul moyen d’utiliser le véhicule. Mais ces systèmes peuvent être piratés et quelques fois très rapidement avec le bon outillage électronique ou informatique et la course entre le voleur et la protection est souvent gagnée par le malfaiteur. De plus, le coût de ce type de dispositif est assez élevé et limite son utilisation aux véhicules de luxe.
De nombreux brevets ont été déposés concernant les dispositifs multi contacts (US9748685B2, EP2485334B1, US20120202391A1 …), mais ces systèmes ne sont pas prévus pour être connectés et déconnectés des dizaines de milliers de fois et ne sont donc pas utilisables comme système de clef et de serrure. En effet, les cartes sont constituées de matériau isolant avec des zones de contact électrique disposées en surface de ces cartes. Ces zones ont assez minces et susceptibles de se décoller, s’user ou se déconnecter des conducteurs qui les relient.
Le brevet FR2108751 en cours d’examen utilise des goupilles montées sur ressort dans des puits pour faire le contact entre une clef métallique et des conducteurs reliés à un transpondeur. Le système est constitué d’un boîtier comprenant un couvercle et un corps de boîtier dans lequel sont alésés les puits de goupille. Chaque puits comprend une goupille, un ressort et un bouchon ou un épaulement dans le puits pour remplacer le bouchon et maintenir le ressort. Le boîtier est alésé sous le couvercle pour permettre l’introduction de la clef. Des alésages dans la clef font que les goupilles ne touchent pas leur contact quand les goupilles sont en position haute en regard d’un alésage formant ainsi un interrupteur ouvert. Quand les goupilles sont en position basse au contact de la clef sans alésage, elles touchent leur contact et forment un interrupteur fermé. Ce système utilisant la technologie des goupilles est extrêmement fiable et robuste, mais nécessite une certaine épaisseur et plusieurs manipulations de fabrication.
L’invention vise à remédier à tout ou partie des inconvénients de l’état de la technique en proposant notamment une solution de clef permettant d’offrir une garantie de sécurité améliorée en augmentant le niveau d’inviolabilité, tout en étant à la fois fiable dans le fonctionnement et résistant dans la durée
Un autre objectif recherché est de simplifier le fonctionnement de la clef, tout en permettant de réduire l’épaisseur et le nombre de pièces ainsi que le coût de fabrication.
Pour ce faire est proposé, selon un premier aspect de l'invention, un système multi contacts comportant un boîtier délimitant un logement configuré pour recevoir au moins une partie chiffrée d’une clef, la partie chiffrée de la clef présentant une portion de chiffrement formée au moins en partie par un matériau électriquement conducteur, le boîtier comportant une pluralité de contacts électriques sur une surface intérieure du logement destinés à entrer en contact avec la portion de chiffrement de la partie chiffrée de la clef lorsque ladite clef est en position insérée dans le logement du boîtier, lesdits contacts électriques étant reliés à un microcontrôleur configuré pour communiquer avec un effecteur, le système multi contacts étant caractérisé en ce que la portion de chiffrement de la partie chiffrée de la clef comporte des zones électriquement isolantes, le système multi contacts étant configuré pour former, lorsque la clef est en position insérée dans le logement du boîtier :
- un interrupteur ouvert pour chacun des contacts électriques situé en regard d’une zone de contact isolante de la portion de chiffrement de la partie chiffrée de la clef formée par l’une des zones isolantes ; et
- un interrupteur fermé pour chacun des contacts électriques qui est en contact avec une zone de contact conductrice de la portion de chiffrement de la partie chiffrée de la clef en dehors de ces zones isolantes, la zone de contact étant conductrice électriquement.
Selon un mode de réalisation, le boîtier comprend un corps de boîtier et un couvercle, le logement du boîtier étant délimité au moins en partie par le corps du boîtier et le couvercle, les contacts électriques étant solidaires de préférence du couvercle.
Selon un mode de réalisation, le système multi contacts comprend un circuit imprimé solidaire du boîtier, le circuit imprimé étant de préférence solidaire du couvercle, le circuit imprimé constituant de préférence encore le couvercle.
Selon un mode de réalisation, les zones de contacts de la portion de chiffrement de la partie chiffrée de la clef prévues pour être en contact chacun avec l’un des contacts électriques dans une position insérée de la clef dans le logement du boîtier sont visuellement identiques. Cela permet notamment de rendre la clef plus difficilement copiable en rendant toutes les combinaisons identiques visuellement, les zones de contact isolantes et conductrices étant visuellement non différentiées.
Selon un mode de réalisation, tout ou partie des zones de contact, de préférences toutes les zones de contact, comprennent un noyau métallique entouré d’un anneau en matériau(x) isolant(s) électriquement. Qu’elles soient isolantes ou bien conductrices, ces anneaux isolants sont disposés de sorte à être disposés parallèlement à un plan de surface d’une face utile de la clef, c’est-à-dire la face de la portion de chiffrement de la partie chiffrée de la clef, et de préférence encore à fleur de cette surface de sorte à être visibles. Quelle que soit la zone de contacte, isolante comme conductrice, le même anneau sera ainsi visible rendant impossible leur distinction depuis l’extérieur.
Selon un mode de réalisation, dans les zones de contact conductrices, chacun des noyaux métalliques est relié électriquement au matériau électriquement conducteur de la portion de chiffrement de la partie chiffrée de la clef.
Selon un mode de réalisation, dans les zones de contact isolantes, chacun des noyaux métalliques est isolé électriquement du matériau électriquement conducteur de la portion de chiffrement de la partie chiffrée de la clef au moyen d’une enveloppe isolante constituée au moins par l’anneau et un manchon en matériau(x) isolant(s) électriquement.
Selon un mode de réalisation, les zones électriquement isolantes sont formées au moins en partie, de préférence constituées par, un revêtement isolant déposé localement en surface de la portion de chiffrement de la partie chiffrée de la clef.
Selon un mode de réalisation, la clef présente des évidements localisés au niveau de chaque zone isolante et remplis d’un matériau électriquement isolant, ce matériau présentant une surface extérieure à fleur d’une surface extérieure de la portion de chiffrement de la partie chiffrée de la clef afin de limiter l’usure des contacts électriques contre lesquels la clef vient frotter quand elle est introduite dans son logement.
Selon un mode de réalisation, le système multi contacts comprend au moins un ergot rétractable élastiquement configuré pour pénétrer dans le logement et s’insérer dans une encoche de la partie chiffrée de la clef lorsque ladite clef est en position insérée dans le logement du boîtier de sorte à maintenir la clef dans sa position insérée et à informer l’utilisateur d’une bonne position insérée de ladite clef.
Selon un mode de réalisation, le logement du boîtier présente une forme complémentaire de celle de la partie chiffrée de la clef de sorte que ladite partie chiffrée de la clef puisse coulisser dans le logement en étant guidée, contrainte dans sa translation et son positionnement.
Selon un mode de réalisation, le corps du boîtier est fabriqué en matériau(x) métallique(s) et relié à une borne électrique d’un dipôle électrique.
Selon un mode de réalisation, le corps du boîtier est fabriqué en matériau(x) électriquement isolant(s), par exemple en matériau(x) plastique(s), le corps du boîtier comportant une fiche pour relier une borne électrique d’un dipôle électrique à la clef quand ladite clef est dans sa position insérée dans le boîtier.
Selon un mode de réalisation, les contacts électriques comprennent des moyens élastiques configurés pour contraindre élastiquement lesdits contacts électriques en contact et en appui contre la portion de chiffrement de la partie chiffrée de la clef, dans la position insérée de la clef dans le logement du boîtier.
Selon un mode de réalisation, la partie chiffrée de la clef prévue pour coopérer dans le logement du boîtier présente des faces latérales présentant chacune un chanfrein de sorte à présenter une section trapézoïdale, une extrémité distale de la partie chiffrée de la clef présentant de préférence également une face avant chanfreinée.
Selon un mode de réalisation, les contacts électriques comprennent chacun un assemblage de deux cylindres coulissants contraints l’un contre l’autre par un ressort interne, les contacts électriques comprennent de préférence chacun une broche Pogo™. L’utilisation de telles broche permet de simplifier la structure générale du système multi contacts et permet de diminuer le nombre de composants.
Selon un mode de réalisation, le microcontrôleur est configuré pour communiquer avec l’effecteur en lui envoyant une information telle qu’une clé de chiffrement prédéterminée, par exemple une clef comportant quelques centaines, voire milliers de bits, si une combinaison prédéterminée de contacts électriques sont reliés à un pôle électrique prédéterminé. À titre d’exemple encore, la clé de chiffrement prédéterminée peut être une clef de 128 ou 256 bits.
Selon un mode de réalisation, le microcontrôleur est configuré pour détecter des contacts électriques dans un état électrifié, et de préférence, lorsqu’une combinaison erronée, différente de la combinaison prédéterminée de contacts électriques, est détectée, le microcontrôleur déclenche une période réfractaire empêchant tout nouvel essai de la clef pendant un temps prédéfini.
Un tel système multi contacts offre donc une interface mécanique homme-machine simple (une clef à introduire dans un boitier) qui permet d’envoyer un chiffrement, tel qu’un mot de passe très compliqué contenu dans un microcontrôleur activé par la bonne clef, au circuit électronique d’un organe principal d’un véhicule ou de tout système à protéger. L’ensemble présente un coût très modique. La combinaison mécanique et le mot de passe peuvent être attribués de manière aléatoire à la fabrication. Un tel système peut aisément se surajouter ou remplacer les systèmes existants.
D’autres caractéristiques et avantages de l’invention ressortiront à la lecture de la description qui suit, en référence aux figures annexées, qui illustrent :
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Pour plus de clarté, les éléments identiques ou similaires sont repérés par des signes de référence identiques sur l’ensemble des figures.
La illustre une représentation schématique et en perspective isométrique d’un système multi contacts100de verrouillage selon un mode de réalisation. Ce système100multi contacts est composé d’un boîtier2dans lequel peut être enfoncée une clef1 .
La clef1comporte un manche6qui forme une tête de la clef1et qui est configuré pour assurer une zone de préhension de la clef1par un utilisateur. La clef1comporte également une partie chiffrée1A située dans un prolongement axial du manche selon un axe de référenceX, partie chiffrée1A étant destinée à venir se loger dans un logement16du boîtier2. En position insérée de la clef1dans le boîtier2, seul le manche6de la clef1dépasse du boîtier, c’est-à-dire que le manche6reste en saillie par rapport au dit boîtier2 dans cette position insérée. Le manche6de la clef1est pourvu d’un orifice7porte-clefs destiné à permettre son accrochage de façon pratique et efficace à un porte-clefs.
Le boîtier2comprend un corps3Ade boîtier2et un couvercle3Bsolidarisé ensemble par des moyens de fixation. Le couvercle3B est ici fixé au corps 3A par exemple, et sans limitation, par des vis14. Le boîtier2délimite un espace intérieur du logement16et présente une ouverture axiale d’insertion de la clef1depuis une face avant19du boîtier2et à travers laquelle la clef1est insérée axialement dans ledit logement16. Le sens de translation de la clef1est illustré par la flèche37 (voir la ). La face avant19du boîtier2 est opposée axialement à une face arrière10du boîtier2, ledit boîtier2étant délimité verticalement par deux faces inférieure11et supérieure9.
Le boîtier2étant ici formé par l’assemblage du corps3Ade boîtier2avec le couvercle3B, ces deux pièces délimitent ensemble le logement16. Bien entendu, dans un mode de réalisation particulier, mais non limitatif, le boîtier2peut être formé d’un seul tenant, c’est-à-dire monobloc.
La illustre une représentation schématique de face du système multi contacts de verrouillage de la , avec la clef1en position insérée dans le boîtier2.
Le logement16présente la forme d’une fente à l’intérieur de laquelle peut pénétrer la partie chiffrée1A pour venir s’y loger. Le logement16du boîtier2présente une forme complémentaire de celle de la partie chiffrée1Ade la clef1de sorte que ladite partie chiffrée de la clef1puisse coulisser axialement dans le logement16en étant guidée, contrainte dans sa translation et son positionnement par ledit logement16.
La partie chiffrée1Ade la clef1s’étend globalement axialement depuis la tête de la clef1formée par le manche6de la clef1jusqu’à une extrémité distale. La partie chiffrée1Ade la clef1comprend une portion de chiffrement1Bformée au moins en partie par un matériau électriquement conducteur. La portion de chiffrement1B peut être soit une pièce rapportée sur la partie chiffrée1Ade la clef1, par exemple sous la forme d’une feuille de métal rapportée sur la partie chiffrée1Ade la clef1 formée dans un matériau plastique par exemple. Dans une autre configuration, la portion de chiffrement1B peut être formée d’un seul tenant avec la partie chiffrée1Ade la clef1, par exemple sous la forme d’une pièce en matériau électriquement conducteur, tel qu’à base de métal.
Le boîtier2comporte une pluralité de contacts électriques17(visibles en détail sur la par exemple), chacun de ces contacts électriques17étant disposé au moins sur une surface intérieure36du logement16et destinés à entrer en contact avec la portion de chiffrement1Bde la partie chiffrée1Ade la clef1lorsque ladite clef1est en position insérée dans le logement16du boîtier2.
Conformément à l’invention, la portion de chiffrement1Bde la partie chiffrée1Ade la clef1comporte des zones électriquement isolantes22, le système100multi contacts étant configuré pour former, lorsque la clef1est en position insérée dans le logement16du boîtier2:
- un interrupteur ouvert pour chacun des contacts électriques17situé en regard d’une zone de contact isolante de la portion de chiffrement1Bde la partie chiffrée1Ade la clef1formée par l’une des zones isolantes22; et
- un interrupteur fermé pour chacun des contacts électriques17qui est en contact avec une zone de contact conductrice41de la portion de chiffrement1Bde la partie chiffrée1Ade la clef1en dehors de ces zones isolantes, la zone de contact41étant conductrice électriquement.
Comme cela est visible sur les figures 1 et 2, le boîtier2est formé par l’assemblage du corps3Ade boîtier2avec le couvercle3Bet délimitent ensemble le logement16. Le corps3Ade boîtier2est usiné de sorte à délimiter transversalement le logement16, latéralement et axialement par rapport à l’axe de référenceX. Le logement16est quant à l’une délimité verticalement d’un côté par une première face35portée par le corps3Ade boîtier2et de l’autre côté par une deuxième face3 6portée par le couvercle3B constitué ici par le circuit intégré4.
Selon un mode de réalisation, le corps3Adu boîtier2est fabriqué en matériau(x) métallique(s) et relié à une borne électrique d’un dipôle électrique.
Selon un autre mode de réalisation, le corps3Adu boîtier2est fabriqué en matériaux électriquement isolants, par exemple en matériau(x) plastique(s), le corps3Adu boîtier2comportant une fiche pour relier une borne électrique d’un dipôle électrique à la clef1quand ladite clef1est dans sa position insérée dans le boîtier2.
Dans ce mode de réalisation, le couvercle3Bdu boîtier2est un élément plat, sensiblement parallèle à un plan horizontal contenant l’axe de référenceX, et formant un support des contacts électriques17. En d’autres termes, les contacts électriques17sont chacun solidaires du couvercle3B. Le système100multi contacts comprend un circuit imprimé4solidaire du boîtier2, le couvercle3Bconstituant ici le circuit imprimé4.
Ainsi, le circuit imprimé4comprend les contacts électriques sur une36de ses faces orientée du côté du logement16du boîtier2et destinés à entrer en contact avec une face utile12de la clef1, en particulier la face12de la partie chiffrée1Ade la clef1 portée par la portion de chiffrement1Blorsque ladite clef1est dans la position insérée dans le logement16du boîtier2.
La portion de chiffrement1Bde la partie chiffrée1Ade la clef1est constituée de métal. Les zones électriquement isolantes22sont quant à elles formées, de préférence constituées par, un revêtement isolant déposé localement en surface de la portion de chiffrement1Bde la partie chiffrée1Ade la clef1. Plus précisément, la clef1présente des évidements localisés au niveau de chaque zone isolante22prédéterminées associées à la clef1et remplis d’un matériau électriquement isolant, ce matériau présentant une surface extérieure à fleur d’une surface extérieure12de la portion de chiffrement1Bde la partie chiffrée1Ade la clef1afin de limiter l’usure des contacts électriques17contre lesquels la clef1vient frotter quand elle est introduite dans son logement16. L’introduction d’un matériau isolant dans chacun des évidements localisés au niveau d’une zone isolante22associée peut être effectuée par toute méthode préférée par l’homme de l’art, par exemple par coulage, par insertion en force, par collage, etc.
La illustre une représentation schématique de dessous du système100multi contacts de verrouillage de la figure.
La illustre une représentation schématique et en perspective isométrique de dessous de la clef1selon le mode de réalisation de la , dans une position désengagée du boîtier2.
Comme cela est visible en détail sur les figures 3 et 4, la clef1est pourvue au niveau de sa partie chiffrée1Ad’au moins une encoche27à l’intérieure de laquelle peut pénétrer un ergot13rétractable élastiquement du boîtier2pour maintenir la clef1dans sa position insérée et à informer l’utilisateur d’une bonne position insérée de ladite clef1.
En particulier, la partie chiffrée1Ade la clef1prévue pour coopérer dans le logement16du boîtier2présente :
- des faces latérales21délimitant transversalement ensemble une largeur de la partie chiffrée1Ade la clef1, chacune des faces latérales étant prévue pour venir en regard d’un des côtés latéraux du logement16du boîtier2, lorsque ladite clef1est en position insérée dans le logement16du boîtier2 ; et
- une face avant20délimitant l’extrémité distale de la clef1prévue pour venir en regard d’un côté délimitant un fond axialement du logement16du boîtier2 ,lorsque ladite clef1est en position insérée dans le logement16du boîtier2.
Le système100multi contacts comprend au moins un, de préférence deux, ergot13rétractable élastiquement solidaire d’un premier des éléments parmi la clef1et le boîtier2et au moins une, de préférence deux, encoche27solidaire d’un deuxième élément parmi le boîtier2et la clef1, chaque ergot13rétractable élastiquement étant configuré pour pénétrer s’insérer dans une encoche27associée. Pour faciliter la fabrication, les ergots13rétractables élastiquement sont ici solidaires du boîtier2 les encoches27associées sont solidaires de la clef1.
Les encoches sont situées en particulier sur les faces latérales de la clef1et les ergots13rétractables élastiquement sont portés par chacun des côtés latéraux du logement16où ils sont configurés par exemple pour être actionnés depuis l’extérieur du boîtier2comme un bouton poussoir et viennent pénétrer dans le logement16 pour venir s’insérer dans une encoche27associée lorsque ladite clef1est en position insérée dans le logement16du boîtier2 et lorsque les ergots sont en position de verrouillage de la clef1. Chaque ergot13rétractable présente de préférence une bille actionnée par un ressort, la bille étant en partie seulement saillante dans le logement16en position de verrouillage (voir la ). De cette manière la bille créée une contrainte de verrouillage qui peut être déverrouillée par une action manuelle axiale sur la clef supérieure à un effort de maintien de la clé dans le logement16. Dans ce cas aucun actionnement depuis l’extérieur n’est nécessaire, mais il peut être utile qu’une partie saillante vers l’extérieur soit accessible de façon amovible pour permettre un réglage manuel de l’ergot13rétractable. Le ressort de l’ergot peut par exemple prendre appui d’un côté sur la bille et d’un autre côté sur un support globalement cylindrique fileté coopérant dans un taraudage associé du boîtier2. Le vissage du support dans le boîtier2permet un réglage manuel de l’ergot13rétractable.
Comme cela est visible en détail sur la et la , la partie chiffrée1Ade la clef1prévue pour coopérer dans le logement16du boîtier2présente des pans chanfreinés26, notamment au niveau de ses faces latérales21et de sa face avant20. La partie chiffrée1Ade la clef1 présente dans une section de forme trapézoïdale de côtés 21 en biais délimité entre une grande base portée par une première face8ou surface supérieure de la clef1et une petite base portée par une deuxième face12ou surface inférieure de la clef1 formant la surface extérieure de la portion de chiffrement1Bprévue pour venir en regard du circuit imprimé4et assurer un contact avec chacun des contacts électriques17lorsque ladite clef1est dans la position insérée dans le logement16du boîtier2
De manière générale, logement16du boîtier2présente une forme complémentaire de celle de la partie chiffrée1Ade la clef1de sorte que ladite partie chiffrée1Ade la clef1coulisse dans le logement16ainsi créé et soit contrainte dans sa translation et son positionnement. Ce logement peut être délimité par exemple par un chanfrein, une glissière ou tout usinage préféré de l’homme de l’art. Cette particularité permet de limiter les contraintes mécaniques sur le circuit imprimé4constituant une paroi délimitant en partie le logement16du boîtier2, et constituant en particulier le couvercle3B, ceci afin de s’assurer du bon positionnement de la clef1par rapport aux contacts électriques17 lorsque ladite clef1est en position insérée dans le logement16du boîtier2.
Comme cela est particulièrement visible sur la , les contacts électriques17sont reliés à un microcontrôleur15configuré pour communiquer avec un effecteur40,
La illustre un schéma du principe de fonctionnement d’un contact électrique17, selon un mode de réalisation.
Les contacts électriques17sont pourvus de moyens élastiques31afin de permettre un bon contact avec la face associée de la clef1, c’est-à-dire avec la portion de chiffrement1Bde la partie chiffrée1Ade la clef1.
Les contacts électriques17comprennent chacun un assemblage de deux cylindres29,34coulissants contraints l’un contre l’autre par un ressort interne31. De tels moyens élastiques31permettent notamment de contraindre élastiquement lesdits contacts électriques17en contact et en appui contre la portion de chiffrement1Bde la partie chiffrée1Ade la clef1, dans la position insérée de la clef1dans le logement16du boîtier2.
Le contact électrique17illustré sur la correspond à une broche Pogo™39. Ainsi dans un mode de réalisation, chaque contact électrique17forme un connecteur comprenant : une base fixe par rapport au boîtier2et présentant une portion tubulaire fixe34délimitant un premier cylindre et recevant un second cylindre mobile en translation par rapport au premier cylindre en formant un piston29du connecteur. Le piston29est sollicité élastiquement par un ressort interne31. Le ressort interne31est disposé entre une paroi32formant un fond de la base du connecteur39et une extrémité distale33du piston29opposée à la paroi32.Le piston29peut donc coulisser suivant un sens de translation38du piston29, ici suivant un axe orthogonal à au plan de référence horizontal.
Une hauteur de la base est sensiblement égale à une épaisseur du circuit imprimé4. De cette manière, une collerette de la base fixe de chaque connecteur peut venir en contact à une paroi extérieure du boîtier2 pour assurer sa fixation au boîtier2, la portion tubulaire fixe34étant intégralement logée dans un orifice du circuit imprimé4formant ici couvercle3Bdu boîtier2.Le fond de la base du connecteur39est accessible depuis l’extérieur du boîtier2pour permettre un contact30du connecteur39.
La illustre une coupe verticale du boîtier2passant par plusieurs contacts électriques17, dans une position libre de clef1, c’est-à-dire sans la clef1insérée dans le logement16associé du boîtier2.
La illustre quant à elle une figure similaire à la , avec la clef1en position insérée dans le boîtier2.
Les connecteurs39sont mobiles entre :
- une position rétractée dans l’épaisseur du circuit imprimé4lorsque le piston29est contraint par la partie chiffrée1Ade la clef1, notamment par la portion de chiffrement1Bde la partie chiffrée1Ade la clef1, ceci lorsque la clef1est insérée dans le logement16du boîtier2; et
- une position déployée du piston29dans le logement16du boîtier2dans laquelle le ressort interne31est détendu, ceci lorsque le logement16du boîtier2 est vide, c’est-à-dire qu’il ne reçoit pas de clef1 .
De manière générale, de tels connecteurs39sont particulièrement adaptés à des connexions temporaires et sont généralement prévus pour résister à plusieurs centaines de milliers de cycles d’enfoncement et de relâchement du piston29.
Les contacts électriques17viennent alors s’appuyer contre la portion de chiffrement1Bmétallique de la partie chiffrée1Ade la clef1 quand elle est dans son logement directement au contact du métal ou d’une zone isolante22. Quand le contact17touche le métal de la portion de chiffrement1Bde la partie chiffrée1Ade la clef1, il forme un interrupteur fermé alors qu’il forme un interrupteur ouvert quand il touche une zone électriquement isolante22.
La illustre une représentation schématique du principe de fonctionnement du système100multi contacts selon le mode de réalisation de la .
Le microcontrôleur15est configuré pour communiquer avec l’effecteur40en lui envoyant une information telle qu’une clé de chiffrement prédéterminée, par exemple une clef 128 ou 256 bits, si une combinaison prédéterminée de contacts électriques17reliés à un pôle électrique prédéterminé est assurée lorsque la clef1est insérée dans le logement16du boîtier2.
La fiche de masse5du boîtier2est reliée à la masse (pôle négatif de la batterie du véhicule) par un fil fixé par soudage, vissage ou autre connecteur connu de l’homme de l’art par exemple.
Dans cet exemple, la fiche de masse5destinée à être raccordée à un pôle d’un circuit électrique et plus probablement à la masse dans le cas d’un courant continu ou au neutre dans le cas d’un courant alternatif, est ici fixée au boîtier2grâce à une vis de fixation14comme cela est illustré sur la
Dans ce mode de réalisation, un fil conducteur électrique18relie chaque connecteur39à une borne répertoriée d’un microcontrôleur15de telle sorte que le microcontrôleur15reconnaisse chaque fil18. Plus précisément, un fil conducteur18est fixé grâce à un connecteur ou une soudure ou toute manière préférée par l’homme de l’art, à chaque connecteur39et est relié à une borne répertoriée du microcontrôleur15, de telle sorte que le microcontrôleur15reconnaisse le signal émis par le boîtier2, c’est-à-dire la combinaison de fils18dans lesquels circule un courant électrique, correspondant aux contacts électriques formant interrupteurs ouverts. L’ensemble des contacts électriques17 forment ainsi une combinaison d’interrupteurs ouverts et fermés portés par un corps28du système100multi contact unique à une combinaison boîtier2– clef1donnée pour permettre la transmission de la bonne information.
L’homme de l’art reliera probablement les fils18en un faisceau qui court jusqu’au microcontrôleur15. Un autre mode de réalisation que l’homme de l’art pourrait choisir serait de fixer le microcontrôleur15sous le boîtier 2 afin que les connecteurs39y soient directement reliés.
Le microcontrôleur15 est lui-même alimenté en électricité par un fil de masse 25et par un fil24relié au pôle positif (+) du véhicule (ou à la phase dans le cas d’un système en courant alternatif). L’homme de l’art choisira la meilleure manière pour que la réponse du microcontrôleur15 à tout signal émanant du boîtier2soit temporisée, ceci afin de rendre plus difficile et surtout beaucoup plus long toute tentative de piratage du système100. Ainsi, tout essai de clef1devra attendre un certain temps pour connaître son résultat.
Le microcontrôleur15recevant la bonne information du boîtier2par les contacts électriques17,et après temporisation éventuelle, transmet à son tour la bonne information à l’effecteur40par l’intermédiaire réseau tel qu’un faisceau électrique23(ou par voie radio ou toute manière choisie par l’homme de l’art). L’effecteur40est choisi par l’homme de l’art et peut par exemple et sans limitation être la carte mère du véhicule, le calculateur du véhicule, le système d’allumage, la pompe à carburant, le démarreur, le circuit hydraulique de direction, le servomoteur d’une serrure, ou tout organe indispensable au fonctionnement du véhicule ou du système à protéger, etc.
Selon un mode de réalisation, le microcontrôleur15est configuré pour détecter des contacts électriques dans un état électrifié, et de préférence, lorsqu’une combinaison erronée, différente de la combinaison prédéterminée de contacts électriques17, est détectée, le microcontrôleur15déclenche une période réfractaire empêchant tout nouvel essai de la clef1pendant un temps prédéfini. L’attaque par force brute du système consistant à essayer toutes les combinaisons possibles demande ainsi beaucoup de temps.
Le dispositif selon l’invention est particulièrement destiné à servir de dispositif de contact pour les véhicules.
Les figures 10, 11 et 12 illustrent un système100multi contacts selon un autre mode de réalisation dans lequel les zones de contacts de la portion de chiffrement1Bde la partie chiffrée1Ade la clef1prévues pour être en contact chacun avec l’un des contacts électriques17dans une position insérée de la clef1dans le logement16du boîtier2sont visuellement identiques.
En particulier dans ce mode de réalisation, toutes les zones de contact , à savoir les zones de contacts conductrices41et isolantes22 ,comprennent un noyau métallique45,46entouré d’un anneau42en matériau(x) isolant(s) électriquement. Par ailleurs :
- dans les zones de contact conductrices41, chacun des noyaux métalliques45est relié électriquement au matériau électriquement conducteur de la portion de chiffrement1Bde la partie chiffrée1Ade la clef1.
- Dans les zones de contact isolantes22, chacun des noyaux métalliques46est isolé électriquement du matériau électriquement conducteur de la portion de chiffrement1Bde la partie chiffrée1Ade la clef1au moyen d’une enveloppe isolante constituée au moins par l’anneau42et un manchon47en matériau(x) isolant(s) électriquement.
Selon un mode de réalisation, dans les zones conductrices41, les noyaux métalliques45sont reliés au corps métallique de la clef, par exemple en rainurant un espace formant une rainure43en forme d’anneau autour de ces noyaux45qui font partie intégrante du corps de la clef1, les anneaux isolants42sont ensuite comblés d’un matériau isolant identique à celui utilisé dans les zones isolantes22. Chaque anneau isolant42vient, une fois logé dans la rainure43associée, se positionner à fleur de la surface extérieure12utile de la portion de chiffrement1Bde la partie chiffrée1Ade la clef1.
Selon un mode de réalisation, dans les zones isolantes22, des puits44borgnes sont usinés sur la surface extérieure12utile de la portion de chiffrement1Bde la partie chiffrée1Ade la clef1, ces puits44présentant chacun un diamètre identique à celui des rainure43en forme d’anneau précédemment décrites. Au fond de ces puits44sont disposés des manchons47isolants servant à isoler les noyaux métalliques46du corps métallique de la clef.
Ces manchons47présentent en particulier chacun : un diamètre extérieur tel qu’ils rentrent dans les puits44, un diamètre intérieur permettant d’y introduire une partie des noyaux métalliques46et une hauteur telle qu’il reste suffisamment de place pour y placer le même matériau isolant pour former le même anneau4 2isolant que celui des zones conductrices.
Les noyaux métalliques46des zones isolantes22sont de même diamètre que celui des noyaux métalliques4 5des zones conductrices4 1et présentent une hauteur telle qu’ils affleurent la surface inférieure de la clef1quand ils sont logés enfoncés à l’intérieur des manchons47et en butée contre la surface isolante du manchon47associé. L’ensemble est maintenu par collage ou forçage ou tout autre moyen choisi par l’homme de l’art. Le même matériau isolant est ensuite placé entre les noyaux métalliques46et les parois internes des puits44de telle sorte qu’un anneau isolant42affleurant la surface extérieure12utile de la portion de chiffrement1Bde la partie chiffrée1Ade la clef1 soit formé.
On notera que le mode de réalisation de la diffère sensiblement de celui de la en ce que le couvercle3Bet le circuit imprimé4sont deux pièces distinctes, mêmes si elles sont solidaires l’une de l’autre.
Durant une utilisation, a clef1pousse ainsi une combinaison de zones de contacts conductrices41contre des contacts électriques17formés par des broches Pogo™39d’un circuit imprimé4fixé sous le boitier3. Ces contacts électriques17sont reliés via la clef1 à la masse électrique. Cette combinaison unique de contacts électrifiés permet d’envoyer le bon signal (mot de passe ou clef électronique) contenu dans un microcontrôleur15à la carte électronique4qui permet une ou plusieurs actions au choix du constructeur, par exemple de démarrer un véhicule, activer un bus CAN, un allumage, desserrer le frein à main, etc. Si une mauvaise combinaison est activée, le microcontrôleur15peut être rendu inactif pendant une durée prédéterminée, par exemple de 30 secondes.
Naturellement, l’invention est décrite dans ce qui précède à titre d’exemple. Il est entendu que l’homme du métier est à même de réaliser différentes variantes de réalisation de l’invention sans pour autant sortir du cadre de l’invention.
Par exemple, on peut prévoir que le contact électrique est seulement constitué d'une paroi métallique conductrice de la clef et que chaque zone de contact est équipée d'un contacteur tel qu’une broche Pogo™.
Il est souligné que toutes les caractéristiques, telles qu’elles se dégagent pour un homme du métier à partir de la présente description, des dessins et des revendications attachées, même si concrètement elles n’ont été décrites qu’en relation avec d’autres caractéristiques déterminées, tant individuellement que dans des combinaisons quelconques, peuvent être combinées à d’autres caractéristiques ou groupes de caractéristiques divulguées ici, pour autant que cela n’a pas été expressément exclu ou que des circonstances techniques rendent de telles combinaisons impossibles ou dénuées de sens.
Claims (18)
- Système (100) multi contacts comportant un boîtier (2) délimitant un logement (16) configuré pour recevoir au moins une partie chiffrée (1A) d’une clef (1), la partie chiffrée (1A) de la clef (1) présentant une portion de chiffrement (1B) formée au moins en partie par un matériau électriquement conducteur, le boîtier (2) comportant une pluralité de contacts électriques (17) sur une surface intérieure du logement (16) destinés à entrer en contact avec la portion de chiffrement (1B) de la partie chiffrée (1A) de la clef (1) lorsque ladite clef (1) est en position insérée dans le logement (16) du boîtier (2), lesdits contacts électriques (17) étant reliés à un microcontrôleur (15) configuré pour communiquer avec un effecteur (40), le système (100) multi contacts étant caractérisé en ce que la portion de chiffrement (1B) de la partie chiffrée (1A) de la clef (1) comporte des zones électriquement isolantes (22), le système (100) multi contacts étant configuré pour former, lorsque la clef (1) est en position insérée dans le logement (16) du boîtier (2) :
- un interrupteur ouvert pour chacun des contacts électriques (17) situé en regard d’une zone de contact isolante de la portion de chiffrement (1B) de la partie chiffrée (1A) de la clef (1) formée par l’une des zones isolantes (22) ; et
- un interrupteur fermé pour chacun des contacts électriques (17) qui est en contact avec une zone de contact conductrice (41) de la portion de chiffrement (1B) de la partie chiffrée (1A) de la clef (1) en dehors de ces zones isolantes, la zone de contact étant conductrice électriquement.
- Système (100) multi contacts selon la revendication 1, caractérisé en ce que le boîtier (2) comprend un corps (3A) de boîtier (2) et un couvercle (3B), le logement (16) du boîtier (2) étant délimité au moins en partie par le corps (3A) du boîtier (2) et le couvercle (3B), les contacts électriques (17) étant solidaire de préférence du couvercle (3B).
- Système (100) multi contacts selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu’il comprend un circuit imprimé (4) solidaire du boîtier (2), le circuit imprimé (4) étant de préférence solidaire du couvercle (3B), le circuit imprimé (4) constituant de préférence encore le couvercle (3B).
- Système (100) multi contacts selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les zones de contacts de la portion de chiffrement (1B) de la partie chiffrée (1A) de la clef (1) prévues pour être en contact chacun avec l’un des contacts électriques (17) dans une position insérée de la clef (1) dans le logement (16) du boîtier (2) sont visuellement identiques.
- Système (100) multi contacts selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que tout ou partie des zones de contact comprennent un noyau métallique (45, 46) entouré d’un anneau (42) en matériau(x) isolant(s) électriquement.
- Système (100) multi contacts selon la revendication 5, caractérisé en ce que, dans les zones de contact conductrices (41), chacun des noyaux métalliques (45) est relié électriquement au matériau électriquement conducteur de la portion de chiffrement (1B) de la partie chiffrée (1A) de la clef (1).
- Système (100) multi contacts selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que, dans les zones de contact isolantes (22), chacun des noyaux métalliques (46) est isolé électriquement du matériau électriquement conducteur de la portion de chiffrement (1B) de la partie chiffrée (1A) de la clef (1) au moyen d’une enveloppe isolante constituée au moins par l’anneau (42) et un manchon (47) en matériau(x) isolant(s) électriquement.
- Système (100) multi contacts selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les zones électriquement isolantes (22) sont formées au moins en partie, de préférence constituées par, un revêtement isolant déposé localement en surface de la portion de chiffrement (1B) de la partie chiffrée (1A) de la clef (1).
- Système (100) multi contacts selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la clef (1) présente des évidements localisés au niveau de chaque zone isolante (22) et remplis au moins en partie d’un matériau électriquement isolant, ce matériau présentant une surface extérieure à fleur d’une surface extérieure (12) de la portion de chiffrement (1B) de la partie chiffrée (1A) de la clef (1) afin de limiter l’usure des contacts électriques (17) contre lesquels la clef (1) vient frotter quand elle est introduite dans son logement (16).
- Système (100) multi contacts selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comprend au moins un ergot (13) rétractable élastiquement configuré pour pénétrer dans le logement (16) et s’insérer dans une encoche (27) de la partie chiffrée de la clef (1) lorsque ladite clef (1) est en position insérée dans le logement (16) du boîtier (2) de sorte à maintenir la clef (1) dans sa position insérée et à informer l’utilisateur d’une bonne position insérée de ladite clef (1).
- Système (100) multi contacts selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le logement (16) du boîtier (2) présente une forme complémentaire de celle de la partie chiffrée (1A) de la clef (1) de sorte que ladite partie chiffrée de la clef (1) puisse coulisser dans le logement (16) en étant guidée, contrainte dans sa translation et son positionnement.
- Système (100) multi contacts selon l’une quelconque des revendications précédentes dépendant au moins de la revendication 2, caractérisé en ce que le corps (3A) du boîtier (2) est fabriqué en matériau(x) métallique(s) et relié à une borne électrique d’un dipôle électrique.
- Système (100) multi contacts selon l’une quelconque des revendications 1 à 11 dépendante au moins de la revendication 2, caractérisé en ce que le corps (3A) du boîtier (2) est fabriqué en matériau(x) électriquement isolant(s), par exemple en matériau(x) plastique(s), le corps (3A) du boîtier (2) comportant une fiche pour relier une borne électrique d’un dipôle électrique à la clef (1) quand ladite clef (1) est dans sa position insérée dans le boîtier (2).
- Système (100) multi contacts selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les contacts électriques (17) comprennent des moyens élastiques (31) configurés pour contraindre élastiquement lesdits contacts électriques (17) en contact et en appui contre la portion de chiffrement (1B) de la partie chiffrée (1A) de la clef (1), dans la position insérée de la clef (1) dans le logement (16) du boîtier (2).
- Système (100) multi contacts selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la partie chiffrée (1A) de la clef (1) prévue pour coopérer dans le logement (16) du boîtier (2) présente des faces latérales présentant chacune un chanfrein de sorte à présenter une section trapézoïdale, une extrémité distale de la partie chiffrée (1A) de la clef (1) présentant de préférence également une face avant (20) chanfreinée.
- Système (100) multi contacts selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les contacts électriques (17) comprennent chacun un assemblage de deux cylindres (29, 34) coulissants contraints l’un contre l’autre par un ressort interne (31), les contacts électriques (17) comprennent de préférence chacun une broche Pogo™ (39).
- Système (100) multi contacts selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le microcontrôleur (15) est configuré pour communiquer avec l’effecteur (40) en lui envoyant une information telle qu’une clé de chiffrement prédéterminée, par exemple une clef comportant quelques centaines, voire milliers de bits, si une combinaison prédéterminée de contacts électriques (17) sont reliés à un pôle électrique prédéterminé.
- Système (100) multi contacts selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le microcontrôleur (15) est configuré pour détecter des contacts électriques dans un état électrifié, et de préférence, lorsqu’une combinaison erronée, différente de la combinaison prédéterminée de contacts électriques, est détectée, le microcontrôleur (15) déclenche une période réfractaire empêchant tout nouvel essai de la clef (1) pendant un temps prédéfini.
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Effective date: 20240614 |