Brevet FR2140345A1 — publié le 19730119

La présente invention concerne des perfectionnements aux dispositifs d'identification, notamment aux dispositifs dtidentifica- tion de mobiles passant par un endroit déterminé. Un dispositif suivant l'invention utilise les ondes radioélectriques pour identifier les mobiles concernés qui détiennent en général une indication d'identité qui leur est propre. De nombreux dispositifs utilisent des ondes radioélectriques pour détecter et identifier des mobiles. En général ces dispositifs mettent à profit la réflexion ou la diffusion d'un faisceau d'ondes par l'objet à identifier, donnant lieu à un écho que capte un récepteur placé à proximité de l'émetteur utilisé. La disposition prédéterminée de surfaces réfléchissantes sur le mobile fournit une information d'identification. En effet le déplacement relatif du mobile par rapport au faisceau d'ondes, qu'il provienne de son propre mouvement ou d'un balayage du faisceau provoque une série d'échos engendrant dans le récepteur un signal codé d'identification du mobile. Mais les échos fournis par les surfaces réfléchissantes sont en général noyés dans des échos parasites ou affaiblis par des pertes provoqués par des corps étrangers pouvant se déposer naturellement sur la surface réfléchissante.Pour remédier à cet inconvénient on a équipé le mobile d'un répondeur qui réémet un signal plus intense que le signal normalement réfléchi et qui est donc plus facilement détecté. Cette solution implique toutefois la génération de signaux relativement puissants et de portée relativement importante lorsque les antenncs sont omnidirectionnelles et entratne des difficultés pour séparer les réponses de différents répondeurs. L'invention s'adressant à des mobiles dont la détection et lii- dentification doit se faire à des distances faibles, on a cherché un équipement simple dans sa conception et dans sa réalisation qui ressortit d' ailleurs à la technique des répondeurs. Suivant l'invention, on dispose en un point où doit s'effectuer le contrôle d'identification de mobiles, un équipement fixe émettant un signal radioélectrique par une antenne à rayonnement à faible portée ; ce signal induit un signal radioélectrique dans un équipemont de bord situé à proximité immédiate de l'dquipsment fixé. Cet équipement de bord comprend une chaîne ae réception, traitant le signal induit qui est utilisé pour lire un signal d'identification inscrit dans une matrice de codage. Ce signal d'identification est le signal de modulation d'un oscillateur haute fréquence de l'équipement de bord qui émet par son antenne un signal modulé transportant l'identité du mobile, à l'adresse de l'équipement fixe, qui comprend une chine de traitement d'un tel signal. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaitront au cours de la description qui suit d'un exemple de réalisation non limitatif donné à l'aide des figures qui représentent La figure 1 un schéma de l'implantation matérielle du dispositif, la figure 2 un diagramme schématique de l'équipement fixe, la figure 3 une forme d'onde du signal d'émission de l'équipement fixe, la figure 4 un diagramme schématique de l'équipement de bord, la figure 5 une variante de 1' équipement de bord, les figures 6, 7 et 8 divers dispositifs d'identité propres à l'équipement de bord. Comme cela a été indiqué dans l'introduction de la description, le dispositif d'identification de mobiles, comporte principalement un équipement fixe, installé à un endroit où le contrôle des mobiles doit avoir lieu et un équipement dit de bord, installé à bord des mobiles qui passent au point de contrôle où est installé l'équipement fixe. La liaison entre le mobile porteur d'un équipement de bord et l'équipemzn-t fixe se fait par des ondes radioélectriques. Chacun des équipements est porteur d'une antenne capable d'émettre et de recevoir des signaux radioélectriques. De plus ces antennes sont choisies à rayonnement de faible portée pour éviter toute interférence de ltéquipement fixe avec deux ou plusieurs équipements de bord proches les uns des autres. L'antenne choisie pour les équipcments est une antenne-cadre dont le plan est parallèle au plan dans lequel se meuvent les mobiles. 'a figure 1 donne un schéma de l'implantation du dispositif suivant l'invention. les mobiles se déplacent sur une voie 1 où, en un point de con trôl PC est installé un équipement fixe 2 avec une antenne cadre 3. Un mobile comprend un équipement dit de bord 5 équipé également d'une antenne cadre 6* l'équipement fixe émet un signal radioélectrique par le cadre 3, qui rayonne avec une portée faible. Pour que le signal émis, pratiquement dans le voisinage immédiat du point de contrôle PO induise un signal dans l'antenne cadre 6 d'un équipement de bord, il faut que les douz cadres soient bien proches l'un de l"autre. Cette condition,limite comme cela a été déjà mentionné,la possibilité par le cadre fixe d'induire des signaux simultanément dans deux cadres mobiles voisins. La figure 2 reprsente un diagramme schématique d'un équipement fixe installé en un point de contrôle PC où doit s'effectuer l'identification des mobiles. Cet équipement comporte un oscillateur haute fréquence 7 dont l'oscillation est modulée par un signal issu d'un génératcur basse fréquence 8. Ce signal basse fréquence est un signal on créneaux dans l'exemple choisi. l'oscillation modulée issue de 7 est émise dans dos conditions qui ont été déjà mentionnées, par un cadre 3.Ce cadre fonctionne également à la réception et reçoit, dans des conditions déjà évoquées, des signaux émis par les équipements de bord qui ont capté le signal émis par l'équipement fixe. Ce signal transmis par les équipements de bord qui seront décrits dans la suite est reçu, dans l'équipement fixe, par un récepteur 9 accordé sur la fréquence d'un tel signal. Ce récepteur 9 est connecté à un circuit de démodulation avec seuil 10 connecté lui marne au générateur basse fréquence 8. le démodulateur est connecté à un registre à décalage 11 dont les impulsions d'avancement sont données par le générateur 8. Une matrice dite de coincidence 12 est montée en parallèle sur le registre 11. Cette matrice contient un code type auquel on compare le mossage parcourant le registre, pour en vérifier la validité.Le circuit dc décodage 13 connecté à la fois au registre il et à la matrice 12 effectue le décodage du B;genl valide qui apparat sur la sortie 14. La sortie 15 est utilisée pour indiquor une anomalie éventuelle. La figure 3 indique l'allure général du signal émis de façon continue par l'équipement fixe. Le générateur basse fréquence 8 étant, dans l'exomplo choisi, un générateur de créneaux, la modulation du signal haute fréquence continu créée dans l'osciilatour 7, produit un oe signal qui est pratiquement émis pendant une demi-période 2 du si- gnal en créneaux. L'autre demi-période est mise à profit pour recevoir et traiter dans léquipement fixe les signaux reçus d1 équipe ments de bord. La liaison 16, entre le générateur 8 et le récepteur accordé 9 indique que pendant les instants où se font les émissions, le récepteur 9 est mis hors circuit.La liaison 17 entre l'oscinla- teur 7 et le démodulateur 10 permet de faire une détection synchrone du signal reçu dans le cas où l'oscillateur de l'équipement mobile est synchronisé. ..*..,. Ia liaison 108 permet d'indiquer au démodulateur 10 les instants d'écoute. La figure 4 représente un diagramme schématique d'un équipement de bord qui fonctionne en liaison avec l'équipement fixe pour identifier le mobile qui passe à proximité du point de contrôle où est installé l'équipement fixe. bet équipement de bord comporte une antenne cadre 6 capable de recevoir par induction, dans des conditions déterminées, c'est à dire, lorsqu'elle se trouve à proximité immédiate du cadre 3 fixe de l'équipement fixe, le signal émis par ledit équipement fixe. Cette antenne cadre 6 est connectée à un récepteur accordé 18 suivi d'un circuit de détection 19 avec filtrage et seuil et d'un registre à décalage 20 connecté à une matrice 21 dite de codage. Le filtrage a pour but de transformer les sinusoïdes haute fréquence redréssées en un signal continu, et le seuil agit de façon à ce qu'il y ait une insensibilité aux signaux parasites de niveau inférieur au signal utile. Le registre à décalage 20 est connecté à un circuit monosta- ble 22, alimentant un oscillateur haute fréquence 23, connecté au cadre 6. Le fonctionnement de cet équipement de bord est le suivant : le récepteur 18 est accordé sur la fréquence du signal émis par l'équipemont fixe. le signal reçu est détecté, filtré de sorte que le registre à décalage reçoit sur son entrée, le signal de modulation transmis, à condition qu'il soit supérieur au seuil établi dans le circuit t9. Ce signal de modulation est donc un signal en cru'veaux qui est utilisé comme signal d'horloge par le registre. La matrice dc codage 21 connectée au registre contint une information donnant l'identité du mobile auquel elle est associée. Cette information, généralement un mot digital est "lue" par le registre à décalage au rythme des impulsions d'horloge qui l'alimentent. A la sortie du registre 20 on obtient ainsi un mot digital qui dans ces conditions représente l'identité du mobile concerné.Ce mot dont chaque impulsion déclenche un circuit menostable, module l'oscillateur haute fréquence 23 qui par l'intermédiaire du cadre 6, émet, à l'intention de l'équipement fixe, un signal porteur de son identité qui est traité dans la partie réception de 11 équipement fixe, Le circuit monostable est réglé sur la durée où 1' équipement fixe peut recevoir. La liaison 24 entre l sortic du monos table 22 et le récepteur 18 sert à mettre hors circuit ledit récepteur pcndant l'émission du signal issu de l'oscillateur 23. Les liaisons 25 et 26 entrc ltoscillateur 23 et lo récepteur 18 d'une part et entre le détecteur 19 ct l'oscillatour 23 d'autre part, sont utilisables lorsque l'oscillatour est réglé sur la meme fréquence que celle de l'équipement fixe ou sur une fréquence voisine. Dans ce cas l'oscillateur peut êtrc asservi en fréquence à l'onde roçue dans le récepteur 48 par la connexion 25 et par la connexion 26, 1 'oscillateur 23 peut servir do référence pour une détection synchrone. Les informations do la matrice de codage 21 se présontent sous la forme d'un mot digital comprenant des impulsions de synchronisation, des impulsions ca-nctéristiques de l'identité du mobile et des impulsions utilisées à vérifier la validité du message à la réception. Les impulsions de synchronisation places au dobut du mot, permettent à l'équipement fixe qui les reçoit de détecter la présence d'une réponse d'un mobile. Elles correspondent à un certain code. Le contrôle de ce code dans ltéquipement fixe est effectué par la matrice de cotncidence 12 (fig. 2). La réception d'une suite d'impulsions de synchronisation correcte ainsi vérifiée par 12, entraxe l'autorisation de lecture du mot dans le circuit de décodage 13. La suite du mot comprend des informations utiles nécessaires pour indiquer l'identité du mobile, et des infornations de redondance utilisées pour vérifier si dans le mot reçu par l'équipement fixe aucune erreur ne s'est glissée, erreur due à des signaux parasites. Les informations de redondance peuvent entre des impulsions de parité ou tout autre code de détection d'erreur. ainsi en cas de coincidence avec le code existant dans la matrice 12, le mot digital modulant le signal ré-émis par un équipement de bord et délivré par le démodulateur 10, est transmis au circuit de décodage 13 où l'identité du mobile répondeur est déterminée et délivrée en 14 Si les critères de validité ont été positifs. L'équipemerlt de bord de la figure 4 a été décrit avec un oscillateur 23 modulé par le mot digital mis dans la matrice de codage 21. Cet oscillateur modulé peut être remplacé par un oscillateur bloqué ou à relaxation 27. Le schéma de la figure 4 est alors modifié suivant la figure 5, où les circuits identiques à ceux de la figure 4 et remplissant les mêmes fonctions portent les mimes références. Le mot digital est lu par le registre à décalage 20 au rythme de la modulation à l'émission par l'équipement fixe. Le mot digital est transmis du registre 20 à un circuit ET, 28, dont la seconde entrée est alimentée par un inverseur 29 connecté à la sortie du détecteur 19, ceci pour ne délivrer, à l'oscillateur bloqué 27, le mot digital qui le module, que pendant les demi-périodes où il n'y a pas d'émission à partir de l'équipement fixe qui peut alors recevoir les signaux émis par l'équipement de bord se trouvant à son voisinage. Le récepteur 18, dans le cas de la figure 5, est mis hors circuit directement par le signal issu du générateur bloqué 27. Ce générateur est relié à l'antenne cadre 6 qui travaille alors à l'émission. Suivant l'invention, la matrice de codage repérée par la référence 21 peut prendre plusieurs formes. La figure 6 représente une forme que peut prendre l'ensemble des circuits 20 et 21 des figures 4 et 5. Le circuit de détection 19 est connecté à une ligne à retard digitale 30 dont les prises pl à pn sont connectées à des prises correspondantes de la matrice 31. Cette matrice dans l'exemple décrit est constituée par un support plat 32 sur lequ I sont placés des circuits conducteurs ayant la forme de doigts du dont leextrémite libre est connectée aux prises de la ligne 30. Le doigt conducteur supplémentaire d(n+1) constitue la sortie 33 de l'ensemble 30-31 connecté à l'un des circuits 22 ou 28, suivant les réalisations des figures 4 ou 5. Les doigts conducteurs de la matrice 31 sont en nombre égal au nombre de bits du mot digital représentant l'identité du mobile, mot qui est transmis par l'équipement de bord. Suivant l'état logique "0" ou "1" d'un doigt, celui-ci est perforé par un trou qui en interrompt la continuité électrique. La ligne à retard digitale 30 sur l'entrée"donnée" de laquelle est présenté un état 1 en période de repos, voit cet état 1 défiler successivement sur ses différentes sorties connectées à la rnatrice 31, au rythme des impulsions reçues en 19 sur son entrée dite entrée "horloge". De ce fait les impulsions d'horloge issues du circuit 19, qui excitent la ligne 30, bouclée sur elle même par la liaison 34, "lisent" le mot inscrit sur la matrice 31, les bits constitutifs de ce mot apparaissant sur la sortie 33. Dans le cas de la figure 7, la ligne à retard digitale 30 est un registre à décalage 35 dont les entrées sont connectées en paral ldXes aux extrémités des doigts conducteurs de la matrice 31. Tou- tefois, le doigt d(n+1) est connecté à une source de potentiel de référence ou à la masse 36 et la sortie de lsensemble est la sortie 37 du registre à décalage 35. Les états des doigts di à dn présentés en parallèles au regivre 35 sortent en série sur la sortie 37, à la cadence définie par les signaux en créneaux arrivant par l'entrée 19 dite entrée "horloge". La figure 8 représente une autre variante de réalisation de l'ensemble 30-31. La matrice 58 portant l'identité en code du mobile est à deux diXensions, comportant des lignes et des colonnes. Les bits du mot digital caractéristique du mobile sont inscrits à certains points de croisement do lignes et de colonnes qui sont reliées en ces points par des diodes. Les colonnes de la matrice sont connectées aux étages successifs d'un registre à décalage 35 registre dit "à entréesparallèles et sortie série" dont la sortie constitue la sor de de l'ensemble connectée , aux circuits 22 ou 28 suivant les cas de figure 4 ou 5.Les lignes de cette matrico sont elles, connectées aux différentes prise dl - dn d'uns ligne à retard digitale 39, rebbuclée sur elle minez Lo fonctionnement d'un tel ensemble qui offre sur les réali satins précédentes l'avantage d'une plus grande capacité est le suivant. Le registre à décalage alimenté par des impulsions d'hors loge provenant du détecteur 19 ... lit successivement, de façon con en os soi, les colonnes c1 à cn de la matrice 38.Les impulsions d'horloge 19, par l'intermédiaire d'un diviseur par n,40, étant envoyées à l'entrée de la ligne à retard 39, l'alimentation des +8 il à lm de la matrice 38 s'effectue successivement en avan çant d'une ligne chaque fois que la lecture des n colonnes est faite. On a ainsi décrit dans ce qui précède un dispositif d > iden- titication de mobiles, possédant chacun une information concernant soa identité qui est transmise à un poste récepteur fixe par voie radioélectrique . Un tel dispositif peut eAtre utilisable entre autre dans un système de routa à péage. Il est bien entendu que les réalisations qui ont été décrites n'épuisent pas les réalisations qui restent possibles dans le cadre des revendications qui vont être données. De plus aucune hypothèse particulière n'a été faita pour ce qui concerne les réalisations natérielles de ltensemble registre à décalage ligne à retard et matrice de codage. En particulier ces natrices qui sont d'ailleurs amovibles, peuvent être réalisées en circuits intégrés, avec fornation électrique ou chimique du code désiré, ou à l'aide d'un dépit effectué sur un support. Les registres à décalage et les lignes à retard digitale peuvent 8tre réalisés à l'aide de compteurs binaires alimentant des portes du type logique ET, ou à l'aide de circuits intégrés du type multiplexeur - démultiplexeur. REVENDICAT IONS Dispositif d'identification de mobiles comprenant un équipcment fixe installé en un point de contrôle desdits mobiles et un équiperont de bord installé à bord de chacun des mobiles pouvant astre contrôlé au dit point de contrôle, l'équipement fixe rayonnant un signal radioélectrique de faible portée qui est capté par un équipement de bord situé à proximité immédiate du point de contrôle d'où est issu le signal fixe rayonné, ledit équipement de bord comprenant une chaîne de réception et de détection dudit signal induit par le signal émis par l'equipement fixe, ainsi que des moyens pour émettre à son tour un signal de réponse transportant son identité, caractérisé par le fait que l'équipement de bord (5) d'un mobile (4) passant à proximité de l'équipement fixe (2), comprend une antenne (6) à faible rayonnement, alimentant la channe de réception (18 - 40) dont le circuit de détection (19) délivre une suite d'impulsions, utilisées à lire, par l'intermédiaire d'une ligne à retard ou d'un registre (20), l'information caractéristique dudit mobile inscrite dans une matrice (21), cette information extraite de ladite matrice servant de signal de modulation à un oscillateur haute fréquence, (23-27) connecté à l'antenne (6) de l'équipoment de bord. 2. Dispositif d'identification de mobiles suivant la revendication 1,caractérisé par le fait que les antennes des équipements fixe (2) et de bord (5) sont des cadres dont le rayonnement est de faible portée. 3. Dispositif d'identification suivant la revendication 1,caraco térisé par le fait que la matrice de codage (21) amovible de l'équi pement de bord contient un mot digital caractéristique du mobile dont l'équipement de bord contient cette matrice. 4. Dispositif d'identification suivant la revendication 3,caractérisé par le fait que la matrice de codage (31) est constituée par un support (32) sur lequel sont disposés des conducteurs en forme de doigts (dl à dn + 1) dont l'état de conduction traduit l'état logique. 5. Dispositif dtidentification suivant la revendication 4,caractérisé par le fait que la matrice de codage (31) est lue par une suite d'impulsions issues du détecteur (19) et commandant l'avance d'une ligne à retard digitale (30) dont les prises intermédiaires (p1 à pn) sont connectées aux extrémités des doigts (d1 à dn) de la matrice de codage (21), un doigt supplémentaire (dn + 1) étant connecté à la sortie (33) où apparat le mot digital caractéristique du mobile concerné. 6. Dispositif d'identification suivant les revendications 4 et 5, caractérisé par le fait que la matrice de codage (21) est connectée en parallèle à un registre à décalage dit à entrées parallèles-sortie série (35) dont les impulsions d'avancement sont délivrées par le circuit détecteur (19) de la chine de réception de l'équipement de bord, le doigt supplémentaire d (n + 1) de la matrice (21) étant connecté soit à la masse, soit à une source de potentiel de référence, la sortie de l'ensemble étant celle du registre (35). 7. Dispositif dtidentification suivant la revendication 3,caractérisé par le fait que la matrice de codage (21) est constituée par des colonnes (cl-cn) et des lignes (11 - lm) connectées en leurs points de croisement par des diodes qui symbolisent le mot digital caractéristique du mobile concerné, les colonnes de ladite matrice étant lues au rythme des impulsions d'horloge délivrées par le circuit détecteur (19) à un registre à décalage dit à entrées parallèles et sortie série (35) dont les entrées sont connectées auxdites colonnes, et les lignes de ladite matrice étant alimentées successivement par une ligne à retard digitale (39) dont les prises intermédiaires sont connectoos auxdites lignes (l1 - lm), la sortie (37) du registre (35) constituant la sortie de l'ensemble, délivrant le mot digital inscrit dans la matrice (21). 8. Dispositif d'identification suivant la revendication 1, carac- térisé par le fait que l'équipement fixe comprend un oscillateur (7) haute fréquence, modulé en tout ou rien par un signal basse fréquence issu d'un générateur (8), de sorte qu'il émet par l'intermédiaire d'un cadre à rayonnement limité, un signal pendant les instants déterminés entre lesquels, ledit cadre (3) sert d'antenne de récop- tion à une chaîne de réception comprenant un récepteur accordé (9), un demodulateur (10) connecte d'une part au générateur (8) et d'autre part à un registre à décalage Il connecté en parallèle à une matrice de colncidence (12) contenant un code de synchronisation, un circuit de décodage (13) connecté à la fois au registre (11) et à la matrice (12) décodent le message reçu par ltéquipement fixe en provenance d'un équipement de bord et délivré par le démodulatour (10), ledit message correspondant au mot digital d'identification du mobile inscrit dans la matrice (21) de l'équipement de bord,