FR2871916A1 - Keyboard activating device for e.g. access control system, has proximity reader integrated in keyboard behind its keys, such that reader reads access control badge through keys that are made of material neutral to electromagnetic emission - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention concerne un dispositif permettant d'actionnerThe present invention relates to a device for operating
un clavier à codes de commande (d'un système de sécurité anti-intrusion ou de contrôle d'accès, par exemples non limitatifs). a keyboard with control codes (of an intrusion or access control security system, for example non-limiting).
Traditionnellement, les systèmes de sécurité anti-intrusion modernes sont actionnés à l'aide d'un clavier à codes. Chaque utilisateur se voit attribuer un code secret dont il doit se souvenir. L'utilisateur, pour actionner son système, doit composer son code secret , puis sélectionner, à l'aide d'une ou plusieurs touches, le type d'action demandé, par exemple (liste non limitative): mise en marche totale, mise à l'arrêt total, mise en marche partielle, mise à l'arrêt partiel, sélection de zones, visualisation de la mémoire d'alarme.... Traditionally, modern intruder safety systems are operated using a keypad. Each user is assigned a secret code which he must remember. The user, to operate his system, must dial his secret code, then select, using one or more keys, the type of action requested, for example (non-limiting list): full start, setting at full stop, partial start, partial off, zone selection, alarm memory display ....
Cette méthode présente les deux difficultés suivantes: a) Se souvenir du code dit secret est parfois difficile ou fastidieux (les utilisateurs doivent déjà mémoriser de nombreux codes (carte bancaire etc...), ou parfois quasiment impossible (enfants, personnes agées ou non ayant des difficultés de mémorisation). This method presents the two following difficulties: a) Remember the secret code is sometimes difficult or tedious (users must already memorize many codes (bank card etc ...), or sometimes almost impossible (children, elderly or not) having difficulty memorizing).
b) Le code secret est volatil, il se transmet, souvent à l'insu des intéressés, de façon insidieuse (cas des enfants, notamment, qui transmettront le code à des amis, cas d'un observateur qui voit l'utilisateur composer son code etc...), ce qui fait qu'au bout de peu de temps de nombreuses personnes non concernées peuvent avoir connaissance du code; c'est pourquoi il est nécessaire de changer périodiquement les codes, ce qui entraîne des difficultés accrues de mémorisation. b) The secret code is volatile, it is transmitted, often without the knowledge of the interested parties, in an insidious way (case of children, in particular, who will transmit the code to friends, case of an observer who sees the user compose his code etc ...), so that after a short time many unaffected people can read the code; this is why it is necessary to periodically change the codes, which leads to increased difficulties of memorization.
Certains systèmes anti-intrusion peuvent être équipés d'une commande à clef mécanique ou d'un lecteur autonome de contrôle d'accès, mais ceux-ci ne permettent pas d'effectuer toutes les actions requises (actions limitées à 2) . Le dispositif selon l'invention permet de remédier à cet état de fait. II s'agit d'intégrer dans le clavier à codes de commande, derrière le jeu de touches (A) du clavier, un lecteur de proximité pour badge (puce) de contrôle d'accès. L'utilisateur peut alors, en lieu et place de la composition du code secret , présenter devant le clavier, un badge de contrôle d'accès qui sera lu et reconnu à travers le jeu de touches du clavier, puis opérer les actions voulues comme s'il avait composé son code secret . Some anti-intrusion systems may be equipped with a mechanical key switch or a stand-alone access control reader, but these do not allow all the required actions to be performed (actions limited to 2). The device according to the invention makes it possible to remedy this state of affairs. It is to integrate in the keypad with command codes, behind the set of keys (A) of the keyboard, proximity reader for badge (chip) access control. The user can then, in place of the composition of the secret code, present in front of the keyboard, an access control badge that will be read and recognized through the keyboard keystroke, then perform the desired actions as s he had composed his secret code.
La lecture du badge sur l'ensemble lecteur/clavier remplace la composition du code secret sur le clavier par l'utilisateur et lui permet d'effectuer toutes les opérations d'exploitation courantes de la même manière que s'il avait composé son code secret . Reading the badge on the reader / keyboard assembly replaces the composition of the secret code on the keyboard by the user and allows him to perform all common operations in the same way as if he had dialed his secret code .
Afin de pouvoir assurer un fonctionnement correct et non aléatoire, il est nécessaire que le jeu de touches et son support ne présentent pas de caractéristiques électromagnétiques susceptibles de perturber le fonctionnement du lecteur de badges (blindage, perturbations électromagnétiques produites par la gestion électronique des touches du clavier). In order to be able to ensure a correct and non-random operation, it is necessary that the set of keys and its support have no electromagnetic characteristics likely to disturb the operation of the badge reader (shielding, electromagnetic disturbances produced by the electronic key management of the keys). keyboard).
La technologie du lecteur de badges est déjà bien connue des spécialistes électroniciens et largement utilisée dans les applications de contrôle d'accès. Badge reader technology is already well known to electronics specialists and widely used in access control applications.
Le dispositif réalisé se compose d'un circuit classique de détection de badge à la fréquence de 125 Khz réalisé par l'inventeur; les puces utilisées dans les badges sont courantes et peuvent être approvisionnées chez plusieurs fabricants; les puces choisies pour réaliser les prototypes de badges sont les puces de référence EM4100 fabriquées par EM MICROELECTRONIC- MARIN SA. The device produced consists of a conventional badge detection circuit at the frequency of 125 Khz made by the inventor; chips used in badges are common and can be sourced from several manufacturers; the chips chosen to make the prototypes of badges are the reference chips EM4100 manufactured by EM MICROELECTRONIC MARINE SA.
La technique permettant de lire un code composé sur un jeu de touches est déjà bien connue des spécialistes électroniciens et largement utilisée dans dans tous les domaines d'activité: le circuit électrique de raccordement des touches est matricé de telle manière que chaque touche soit repérée par son numéro de ligne et son numéro de colonne; une polarité est appliquée successivement sur chaque colonne (ou sur chaque ligne) et on scrute chaque ligne (ou chaque colonne); si l'on retrouve cette polarité sur une ligne (ou sur une colonne) cela implique que la touche concernée par la colonne (ou par la ligne) sur laquelle la polarité est appliquée est appuyée; si l'on ne retrouve cette polarité sur aucune ligne (ou aucune colonne) cela implique qu'aucune touche de la colonne (ou de la ligne) n'est appuyée; dans les applications de systèmes à microprocesseur (ou à microcontrôleur), un sous-programme de gestion de clavier est généralement délivré par le fabriquant du microprocesseur (ou du microcontrôleur) à titre d'exemple ou sous forme de note d'application. Un programme de scrutation classique de clavier à touches est générateur de perturbations électromagnétiques qui sont susceptibles de géner le fonctionnement du système. The technique for reading a code composed on a set of keys is already well known by electronic specialists and widely used in all areas of activity: the electrical connection circuit keys is stamped in such a way that each key is identified by its line number and column number; a polarity is applied successively on each column (or on each line) and one scrutinizes each line (or each column); if we find this polarity on a line (or on a column) it implies that the key concerned by the column (or by the line) on which the polarity is applied is supported; if we find this polarity on no line (or no column) it implies that no key of the column (or line) is supported; in microprocessor (or microcontroller) system applications, a keyboard management routine is typically issued by the manufacturer of the microprocessor (or microcontroller) as an example or as an application note. A typical keyboard keylogger program is a generator of electromagnetic disturbances that are likely to interfere with the operation of the system.
Afin de résoudre les problèmes liés aux contraintes électromagnétiques et d'obtenir un fonctionnement correct du dispositif, les solutions suivantes ont 35 été utilisées: 1) élimination des plans de masse de blindage sur toute la zone comportant le jeu de touches; cette élimination a été effectuée sur toutes les couches cuivre du circuit imprimé comportant le jeu de touches, en regard du lecteur de badge. In order to solve the problems related to the electromagnetic stresses and to obtain a correct operation of the device, the following solutions were used: 1) elimination of the shielding ground planes over the entire zone comprising the set of keys; this elimination was performed on all the copper layers of the circuit board having the set of keys, next to the badge reader.
2) utilisation de touches en matière neutre du point de vue électromagnétique; les touches utilisées sont réalisées en matière neutre (silicone) munie de pastilles de carbone pour effectuer le contact; cette technologie est parfaitement connue et maîtrisée par de nombreux fabricants. 2) use of electromagnetically neutral keys; the keys used are made of neutral material (silicone) provided with carbon pellets to make the contact; this technology is well known and mastered by many manufacturers.
3) élaboration d'un programme spécifique du microcontrôleur qui gère l'électronique de la partie clavier afin de réduire au maximum les émissions CEM (électromagnétiques) qui pourraient perturber la lecture du badge; le programme a été élaboré en utilisant les spécifications suivantes qui ont permis de supprimer, pendant la quasi-totalité du temps, la scrutation effective des touches, et donc d'éliminer cette source de perturbations électromagnétiques tout en augmentant considérablement le temps disponible sans perturbation pour le lecteur de badge: a) la lecture d'une touche appuyée s'effectue en deux temps: - premier temps: une touche est-elle appuyée? La polarité est présente en permanence sur toutes les colonnes (ou sur toutes les lignes); périodiquement une vérification rapide de présence de cette polarité est faite sur toutes les lignes (ou sur toutes les colonnes); si cette polarité n'apparaît sur aucune ligne (ou sur aucune colonne), aucune touche n'est appuyée; il est donc inutile de scruter effectivement les touches; cet état de fait correspond à la quasi-totalité du temps de fonctionnement du système. Si aucune touche n'est appuyée, la scrutation effective ne se fait pas, la polarité présente en permanence sur toutes les colonnes (ou sur toutes les lignes) ne change pas d'état et la matrice de touches du clavier n'émet donc pas de perturbations; le temps pour effectuer l'opération de lecture de la polarité sur les lignes (ou sur les colonnes) sur le système réalisé est inférieur à 1 milliseconde. 3) development of a specific microcontroller program that manages the electronics of the keyboard part in order to minimize the EMC (electromagnetic) emissions that could disturb the reading of the badge; the program has been developed using the following specifications which have made it possible to virtually eliminate the actual scanning of the keys, thus eliminating this source of electromagnetic disturbances while considerably increasing the available time without any disturbance to the the badge reader: a) the reading of a pressed key takes place in two stages: - first time: is a key pressed? The polarity is permanently present on all the columns (or on all the lines); periodically a quick check of presence of this polarity is made on all the lines (or on all the columns); if this polarity does not appear on any line (or on any column), no key is pressed; it is therefore useless to scrutinize the keys; this state of affairs corresponds to almost all the operating time of the system. If no key is pressed, the actual scan is not done, the polarity permanently present on all the columns (or on all the lines) does not change state and the matrix of keys of the keyboard does not emit disturbances; the time to perform the operation of reading the polarity on the lines (or on the columns) on the realized system is less than 1 millisecond.
- deuxième temps: si une touche est appuyée, lecture effective de la touche; dans ce cas, on effectue une lecture par scrutation de façon à déterminer la (ou les) touche(s) appuyées; le temps pour effectuer cette opération sur le système réalisé est de l'ordre de 5 millisecondes. - second time: if a key is pressed, effective reading of the key; in this case, a scanning reading is performed so as to determine the key (s) supported; the time to perform this operation on the realized system is of the order of 5 milliseconds.
b) la scrutation de l'état des touches s'effectue, sur le système réalisé, au plus rapproché toutes les 10 millisecondes ce qui permet d'obtenir, en utilisant la technique du a) ci-dessus près de 100% du temps sans perturbation CEM due à la scrutation des touches, donc disponible au lecteur de badge. b) the scanning of the state of the keys is carried out, on the realized system, as close as possible every 10 milliseconds which makes it possible to obtain, by using the technique of the a) above nearly 100% of the time without EMC disturbance due to key scanning, therefore available to the badge reader.
c) le lecteur de badge, sur le système réalisé, effectue une demande de lecture (émission d'une fréquence à 125KHz pendant 10 millisecondes) toutes les 150 millisecondes environ. c) the badge reader, on the realized system, performs a read request (transmission of a frequency at 125KHz for 10 milliseconds) every 150 milliseconds.
La Figure 1 représente la vue de face du clavier à codes réalisé; en face 10 avant, sur la partie droite (jeu de touches repère A ), apparaissent les touches destinées notamment à la composition du code secret (touches de 0 à 9 ). Figure 1 shows the front view of the made code keyboard; in front of 10 front, on the right side (A set of keys A), appear the keys intended in particular for the composition of the secret code (keys from 0 to 9).
La Figure 2 représente l'arrière du circuit imprimé; la zone B représente la partie ou le blindage électromagnétique a été supprimé de façon à 15 permettre la lecture du badge. Figure 2 shows the back of the printed circuit; zone B represents the part or the electromagnetic shielding has been removed so as to allow reading of the badge.
La Figure 3 représente l'avant du circuit imprimé (sous les touches); la zone C représente la partie ou le blindage électromagnétique a été supprimé de façon à permettre la lecture du badge. Figure 3 shows the front of the circuit board (under the keys); zone C represents the part or the electromagnetic shielding has been removed so as to allow reading of the badge.
La Figure 4 représente l'arrière du circuit imprimé avec le lecteur de 20 badge D installé. Figure 4 shows the back of the circuit board with the badge reader D installed.
La Figure 5 représente une vue de coté du circuit imprimé avec le lecteur de badge D installé; la pièce E représente l'antenne de lecture. La Figure 6 représente une vue d'un badge utilisé. Figure 5 shows a side view of the circuit board with the badge reader D installed; the piece E represents the reading antenna. Figure 6 shows a view of a used badge.
La Figure 7 représente une vue recto et verso du type de touches ( A ) 25 utilisées. Figure 7 shows a front and back view of the type of keys (A) used.
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| US6318636B1 (en) * | 1999-09-21 | 2001-11-20 | Intermec Ip Corp. | Method and apparatus to read different types of data carriers, such RFID tags and machine-readable symbols, and a user interface for the same |
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- 2004-06-21 FR FR0406702A patent/FR2871916B1/en not_active Expired - Fee Related
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