Brevet FR2739956A1 — publié le 19970418

"Dispositifs détecteurs de présence d'objet dans une enceinte de stockage, notamment un mini-bar, et système de télécollecte associé" DESCRIPTION La présente invention concerne des dispositifs détecteurs de présence d'objet dans une enceinte de stockage, notamment un mini-bar. Hile vise également un système de télécollecte de données issues de ces dispositifs de détection. Les exploitants d'hôtels sont particulièrement sensibilisés aux problèmes croissants liés à la gestion des parcs de mini-bars. Ils rencontrent à la fois des difficultés pour réaliser des facturations correctes des consommations qui sont bien souvent établies sur la base de données de consommation erronées fournies par les clients eux-mêmes à l'issue de leur séjour ou relevées par des employés, et des difficultés pour gérer efficacement un réapprovisionnement quotidien de ces mini-bars. Par ailleurs, ils souhaitent pouvoir moduler les prix des consommations prélevées dans les mini-bars en fonction du type de client et d'événements particuliers. On connaît déjà des modèles de mini-bar équipés de dispositifs détecteurs de présence d'objet à palpeur, qui présentent cependant l'inconvénient d'être sensibles aux chocs et d'inclure des pièces mécaniques pour réaliser des contacteurs qui à la longue peuvent se détériorer. I1 existe aussi des dispositifs détecteurs à infrarouge qui présentent l'inconvénient d'avoir une réponse de détection parfois sensible aux caractéristiques externes de l'objet à détecter, notamment la couleur de leur emballage, et de mettre en oeuvre des liaisons par fibres optiques qui rencontrent à la longue des problèmes de fiabilité de connexions. Le but de l'invention est de remédier à ces inconvénients en proposant un dispositif détecteur de présence d'objet dans une enceinte de stockage, notamment un mini-bar, qui soit plus solide, moins sensible à l'environnement extérieur et d'un coût inférieur à celui des dispositifs de détection proposés actuellement. Suivant l'invention, le dispositif détecteur comprend un ensemble de modules de détection capacitive comportant chacun deux électrodes disposées à proximité d'un support prévu pour recevoir un objet et un circuit oscillant incluant la capacité existant entre ces deux électrodes, ce dispositif détecteur comprenant en outre des moyens de traitement électronique coopérant avec chaque module de détection capacitive pour détecter une signature capacitive d'objets et pour délivrer des signaux indicatifs de la présence ou de l'absence d'objets sur chacun desdits supports. Ainsi, on dispose d'un dispositif détecteur dont les modules capacitifs ne sont pas en contact direct avec les objets, ce qui contribue à améliorer significativement sa solidité et sa fiabilité par rapport aux dispositifs détecteurs de l'art antérieur. Par ailleurs, la détection de la signature capacitive d'objets présents dans une enceinte de stockage pourrait permettre leur identification et ainsi contribuer à une meilleure gestion des stocks. I1 faut noter que la notion de signature capacitive englobe toute information et mesure liées au comportement capacitif d'un objet, que ce soit en régime permanent (capacités différentes mesurées en présence ou en absence d'un objet) ou en régime dynamique (lois de variation de la capacité lors du prélèvement ou de la dépose d'un objet). De plus, les modules de détection capacitive et les moyens de traitement électronique sont de préférence inclus dans une structure étanche comportant des moyens de connexion prévus pour coopérer avec des moyens externes de connexion en vue de transmettre les signaux de détection. Ce mode de réalisation permet un nettoyage aisé des dispositifs détecteurs qui sont généralement soumis à des souillures liquides fréquentes. Dans une première forme de réalisation correspondant au cas du stockage de bouteilles et de conteneurs cylindriques du type canette, le dispositif détecteur comprend en outre sur sa face supérieure des évidements agencés comme supports pour recevoir des objets. Il est avantageusement prévu qu'une couche mince isolante soit ménagée entre les électrodes et le fond des évidements. Cette couche isolante est naturellement présente lorsque les modules de détection capacitive sont inclus dans une structure étanche réalisée par exemple en résine. Habituellement, ces évidements sont de forme sensiblement cylindrique, mais ils pourraient en fait présenter des formes quelconques adaptées à des formes particulières d'objet, par exemple carrées ou plus généralement polygonales, ou encore elliptiques ou oblongues. Dans une mise en oeuvre préférée de la présente invention, un dispositif détecteur est agencé sous la forme d'une tablette étanche amovible prévue pour être insérée à la place d'une clayette dans un réfrigérateur, notamment un mini-bar. Cette forme de réalisation présente l'avantage de pouvoir équiper les réfrigérateurs existants, et plus particulièrement les mini-bars, en offrant des possibilités de substituer ces tablettes aux clayettes existantes disposés dans le corps principal du réfrigérateur. Dans ce cas, les moyens de connexion sont disposés sur une tranche arrière de cette tablette de sorte que, lorsque ladite tablette est insérée, ces moyens de connexion viennent s'interconnecter avec des moyens externes de connexion disposés de façon appropriée sur le fond dudit réfrigérateur. Dans une seconde forme de réalisation, correspondant à un équipement des intérieurs de portes de réfrigérateurs et plus particulièrement de mini-bars, le dispositif détecteur selon l'invention est prévu pour être disposé contre une face inférieure d'un support d'objets comprenant plusieurs compartiments, chaque module de détection capacitive étant associé à l'un des compartiments. Mais on peut également prévoir un dispositif détecteur sous une forme permettant de recevoir directement un objet sur sa face supérieure, une couche isolante étant ménagée entre les électrodes de chaque module capacitif et ladite face supérieure. Les moyens de traitement électronique peuvent être réalisés à partir de techniques connues et peuvent avantageusement intégrer un circuit ASIC pour le traitement et le conditionnement des signaux issus des modules capacitifs. Dans un mode de fabrication particulièrement avantageux d'un dispositif détecteur selon l'invention, les modules de détection capacitive et les moyens de traitement électronique sont inclus dans une résine. Ceci garantit une parfaite étanchéité et une totale immunité à toute agression mécanique ou chimique. Dans une forme effective de réalisation de modules de détection capacitive, les électrodes sont interdigitées. Cette forme de réalisation permet d'obtenir une détection fiable pour des objets de taille variable, en particulier de surface de contact plus petite que la surface de support. Dans une autre forme de réalisation, les électrodes ont sensiblement la forme de deux demi-lunes planes séparées par un espace inter-électrode diélectrique. Suivant un autre aspect de l'invention, il est proposé un système de télécollecte de données délivrées par des dispositifs détecteurs selon l'invention implantés dans un ensemble d'enceintes de stockage, comprenant: - au niveau de chaque enceinte de stockage, des moyens pour transmettre sur un réseau de communication les données de détection délivrés par chaque dispositif détecteur, - des moyens pour collecter des données transmises sur le réseau de communication, et - au niveau d'un site central de gestion, des moyens pour traiter les données collectées. Le réseau de communication utilisé pour la transmission des données de détection peut être le réseau électrique, les données étant alors transmises par la technique des courants porteurs, un réseau téléphonique, ou encore un réseau hertzien avec ou sans support coaxial.. Ce mode de transmission est particulièrement avantageux et économique puisqu'il ne nécessite aucun câblage supplémentaire. Les dispositifs détecteurs et le système de télécollecte selon l'invention peuvent être avantageusement appliqués à la gestion à distance de minibars au sein d'un hôtel. On peut également prévoir derrière chaque mini-bar un boîtier électronique gérant l'ensemble des opérations sur ce mini-bar, en particulièrement la transmission des données de détection et le contrôle de la porte du minibar. En particulier, on peut prévoir une serrure électromagnétique de chaque mini-bar, permettant de contrôler l'ouverture et la fermeture de la porte. D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront encore dans la description ci-après. Aux dessins annexés donnés à titre d'exemples non limitatifs: - la figure 1A représente un dispositif détection selon l'invention, sous forme d'une tablette; - la figure 1B représente une forme particulière de réalisation d'un module capacitif dans lequel les deux électrodes sont interdigitées; - la figure 2 est une vue en coupe d'une première forme de réalisation d'un module capacitif associé à un support évidé; - la figure 3 est une vue en coupe d'une seconde forme de réalisation d'un module capacitif inclus dans une résine; - la figure 4 est une vue partielle d'un mini-bar pourvu de dispositifs détecteurs selon l'invention; - la figure 5 est un schéma simplifié d'une unité de traitement électronique associée à un module capacitif;; - la figure 6 est un schéma synoptique d'un système de télécollecte selon l'invention; et - la figure 7 représente une autre forme de réalisation d'un module capacitif dans lequel les deux électrodes ont la forme de deux demi-lunes. On va maintenant décrire des exemples de réalisation d'un dispositif détecteur selon l'invention, en référence aux figures précitées. Dans la description qui suit, des éléments semblables dans les différents exemples de réalisation présentent des références identiques. Dans un premier exemple de réalisation d'un dispositif détecteur selon l'invention, le dispositif détecteur 1 se présente sous la forme d'une tablette comprenant par exemple dix modules de détection capacitive 3 et incluant l'ensemble de l'électronique de traitement, comme l'illustre la figure 1A. Cette tablette présente des dimensions extérieures permettant son insertion dans un mini-bar standard en la substituant à une clayette. Le dispositif détecteur 1 comprend, en référence aux figures 1 et 2, une face supérieure 2, réalisée par exemple en époxy, comportant des évidements 14 de forme circulaire prévus pour recevoir sur leur fond 15 la base des bouteilles 10, canettes et mignonnettes, un film protecteur non conducteur 9, des électrodes 5, 6 de très faible épaisseur séparées par un espace inter-électrode diélectrique 7, une plaque support 11 isolante sur la face supérieure de laquelle sont disposées les paires d'électrodes 5, 6 et sur la face inférieure de laquelle sont placés des circuits électroniques d'oscillation 8 associés à chaque module de détection capacitive 3, et une plaque inférieure 12, réalisée également en époxy. Les électrodes 5, 6 sont de préférence interdigitées et séparés par un interstice diélectrique en matériau isolant 7.Les circuits électroniques d'oscillation et de traitement sont intégrés au sein de la tablette qui est pourvue d'un connecteur 4 disposé de préférence au niveau d'une tranche arrière de la tablette. On peut autrement prévoir de munir la tablette d'une sortie à fil pourvue en extrémité d'un connecteur. Dans une autre forme de réalisation illustrée en figure 3, les électrodes 35, 36, la plaque support de circuit 31 et les circuits électroniques 8 sont inclus dans une résine 32 de telle sorte qu'une mince couche isolante sépare la face supérieure 39 du module de détection capacitive des deux électrodes 35, 36. On peut prévoir diverses formes d'électrode, en fonction notamment de la nature et de la forme des objets à détecter. Une forme particulière de réalisation, illustrée par la figure 1B, consiste à mettre en oeuvre des électrodes 75, 76 interdigitées séparées par un espace inter-électrode 77, pour un module de détection capacitive 70 particulièrement adapté pour assurer la détection de présence d'objets de forme quelconque, notamment des objets présentant une surface de contact sensiblement plus petite que la surface du support de détection. Dans une autre forme de réalisation, illustré par la figure 7, un module 80 comprend deux électrodes 85, 86 en forme de demi-lune séparées par un interstice diélectrique 87 et de dimension adaptée pour être disposées sur le fond d'un évidement cylindriques.Pour toutes ces formes de réalisation précitées, les électrodes peuvent être réalisées à partir de couches minces, de feuilles, de dépôts, de circuits imprimés ou par tout autre procédé. Des tablettes électroniques 1, 100 telles que celles qui viennent d'être décrites sont particulièrement adaptées pour être insérées dans un mini-bar 40 à la place des clayettes habituelles, comme l'illustre la figure 4. on peut également prévoir des dispositifs détecteurs 41, 47 selon l'invention conçus pour être placés contre la face inférieure de supports d'objet 42, 48 existant dans la face intérieure de la porte 45 du mini-bar 40. Ces supports d'objet sont généralement organisés en plusieurs compartiments 43, 49 recevant des objets 44, par exemple des mignonnettes. Les détecteurs 41, 47 comprennent autant de modules capacitif s que de compartiments. L'électronique d'oscillation et de traitement 50 incluse dans un dispositif détecteur selon l'invention peut être réalisée de nombreuses façons en mettant en oeuvre des techniques bien connues de l'homme du métier. On privilégiera de préférence des solutions techniques très rustiques puisqu'il s'agit uniquement de détections en tout ou rien et non de mesures de capacité. A titre d'exemple non limitatif représenté en figure 5, l'électronique d'oscillation 54 peut être réalisée à partir d'une porte NON ET 52 à deux entrées: une première entrée 56 reçoit un signal d'oscillation issu d'un circuit de traitement 51 commun à l'ensemble des modules capacitifs d'une tablette; la seconde entrée est reliée d'une part à la sortie 58 de la porte logique NON BT 52 à travers une résistance 55, et d'autre part, à l'une 5 des deux électrodes du module capacitif, l'autre électrode 6 étant reliée à la masse.La capacité 53 entre les deux électrodes 5, 6 est ainsi incluse dans un circuit oscillant dont la fréquence d'oscillation va dépendre de la valeur de cette capacité qui varie en fonction de la présence ou de l'absence d'un objet au voisinage de 1' espace inter-électrode. A titre d'exemple expérimental relevé sur un module détecteur capacitif, on peut observer une fréquence d'oscillation de l'ordre de 1,4 Mhz en l'absence d'objet, cette fréquence d'oscillation chutant jusqu'à environ 0,4 Mhz en présence d'une canette en aluminium sur le module capacitif. Le circuit de traitement 51, qui peut être avantageusement réalisé sous la forme d'un circuit ASIC éventuellement protégé contre la recopie, reçoit les signaux de sortie de chaque circuit oscillant associé à chaque module, assure la détection d'une variation éventuelle de fréquence d'oscillation, ainsi que la transmission des données de détection à l'extérieur de la tablette via le connecteur 4, vers un site central de traitement. Cette transmission de données peut être réalisée de plusieurs façons au sein d'un système de télécollecte de données. Par exemple, un mode de réalisation particulièrement avantageux consiste à utiliser le réseau électrique de l'hôtel en mettant en oeuvre la technique classique de transmission par courants porteurs, comme l'illustre la figure 6 représentant un système de télécollecte S. Chaque mini-bar 40, 400 comprend un dispositif électronique 60 pour injecter les données de détection sur le réseau électrique 63 sous la forme de courants porteurs au niveau du module d'alimentation électrique 61 dudit mini-bar.Un dispositif centralisateur 64 est prévu pour un groupe de chambres en vue de recevoir et collecter les données de détection injectées sur le réseau électrique 63, et de transmettre ces données collectées via une liaison série 65, par exemple une liaison 4 fils de type RS422, à un poste de gestion du système mini-bar 66, par exemple un micro-ordinateur, sur un site central de gestion 69 comprenant des moyens informatiques 68 de gestion de l'hôtel. Le poste de gestion mini-bar 66 est de préférence connecté aux moyens informatiques de gestion 68 en vue d'échanger des informations utiles, telles que des informations d'enregistrement, de consommation, de facturation, etc... Mais on peut également prévoir d'autres modes de transmission que le mode de transmission par courants porteurs qui vient d'être décrit. On peut par exemple utiliser le réseau téléphonique intérieur de l'hôtel, ou encore un réseau câblé, par exemple un réseau interne multimédia. On peut également utiliser un réseau hertzien avec ou sans support coaxial, et d'une manière générale tout type de réseau de communication. Quel que soit le mode de transmission envisagé, lorsqu'un client prélève un produit dans le mini-bar, le dispositif détecteur correspondant délivre un signal de détection d'absence qui est transmis au poste d'exploitation. La facturation intervient dans deux situations: après fermeture de la porte, ou après un délai de temporisation déterminé par l'exploitant de l'hôtel. Lorsque le client repose le produit à sa place sans fermer la porte avant l'expiration de ce délai, la facturation n'est pas effectuée. Bien sûr, l'invention n'est pas limitée aux exemples qui viennent d'être décrits et de nombreux aménagements peuvent être apportés à ces exemples sans sortir du cadre de l'invention. Ainsi, la structure des dispositifs détecteurs selon l'invention en fonction de la forme et de l'organisation interne des mini-bars. Les matériaux constituant ces dispositifs détecteurs peuvent également varier selon les conditions d'exploitation et des considérations de coût. L'électronique d'oscillation et de traitement peut être conçue de bien d'autres façons sans sortir du cadre de la présente invention. RBTND I CATIONS 1. Dispositif (1, 100) détecteur de présence d'objet dans une enceinte de stockage (40, 400), caractérisé en ce qu'il comprend un ensemble de modules de détection capacitive (3) comportant chacun deux électrodes (5, 6; 75, 76) disposées à proximité d'un support (9, 39, 42) prévu pour recevoir un objet (10, 44) et un circuit oscillant (54) incluant la capacité (53, 70) entre ces deux électrodes (5, 6; 75, 76), ce dispositif détecteur (1, 100) comprenant en outre des moyens de traitement électronique (51) coopérant avec chaque module de détection capacitive pour détecter une signature capacitive d'objets et délivrer des signaux de détection indicatifs de la présence ou de l'absence d'objets sur chacun desdits supports (9, 39, 42). 2. Dispositif détecteur (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que les modules de détection capacitive (3) et les moyens de traitement électronique (51) sont inclus dans une structure étanche (13) comportant des moyens de connexion (4) prévus pour coopérer avec des moyens externes de connexion en vue de transmettre les signaux de détection. 3. Dispositif détecteur (1) selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend en outre sur sa face supérieure (2) des évidements (14) comme supports pour recevoir des objets. 4. Dispositif détecteur (1) selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'une couche mince isolante (9) est ménagée entre les électrodes (5, 6) et le fond (15) des évidements (14). 5. Dispositif détecteur (1) selon la revendication 4, caractérisé en ce que ces évidements (14) sont de forme sensiblement cylindrique. 6. Dispositif détecteur (1, 100) selon l'une des revendications 2 à 5, caractérisé en ce qu'il est agencé sous la forme d'une tablette étanche amovible prévue pour être insérée à la place d'une clayette dans un réfrigérateur, notamment un mini-bar (40). 7. Dispositif détecteur (1) selon la revendication 6, caractérisé en ce que les moyens de connexion (4) sont disposés sur une tranche arrière (16) de cette tablette de sorte que, lorsque ladite tablette est insérée, ces moyens de connexion viennent s'interconnecter avec des moyens externes de connexion disposés de façon appropriée sur le fond dudit réfrigérateur. 8. Dispositif détecteur (41) selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il est prévu pour être disposé contre une face inférieure d'un support d'objet (42) comprenant plusieurs compartiments (45), chaque module de détection capacitive étant associé à l'un des compartiments (45). 9. Dispositif détecteur selon la revendication 2, caractérisé en ce que sa face supérieure (39) est agencée pour servir de support d'objet, une couche isolante (30) étant ménagée entre les électrodes (35, 36) et ladite face supérieure (39). 10. Dispositif détecteur (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de traitement électronique (50) comprennent un circuit ASIC (51). 11. Dispositif détecteur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les modules de détection capacitive et les moyens de traitement électronique sont inclus dans une résine. 12. Dispositif (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que, dans chaque module (3, 70), les électrodes (5, 6; 75, 76) sont interdigitées. 13. Dispositif détecteur selon lune des revendications précédentes, caractérisé en ce que, dans chaque module, les électrodes ont sensiblement la forme de deux demi-lunes planes séparées par un espace interélectrode diélectrique. 14. Système de télécollecte (S) de données délivrées par des dispositifs détecteurs (1) selon l'une des revendications précédentes implantés dans un ensemble d'enceintes de stockage (40, 400), comprenant: - au niveau de chaque enceinte de stockage (40, 400), des moyens (60) pour transmettre sur un réseau de communication (63) les données de détection délivrés par chaque dispositif détecteur (1), - des moyens (64) pour collecter des données transmises sur le réseau de communication (63), et - au niveau d'un site central de gestion (69), des moyens (66) pour traiter les données collectées. 15. Système de télécollecte (S) selon la revendication 14, caractérisé en ce que le réseau de communication utilisé comprend le réseau électrique (63), les données étant transmises par la technique des courants porteurs. 16. Système de télécollecte selon la revendication 14, caractérisé en ce que le réseau de communication utilisé comprend un réseau téléphonique. 17. système de télécollecte selon la revendication 14, caractérisé en ce que le réseau de communication utilisé comprend un réseau hertzien. 18. Application des dispositifs détecteurs et du système de télécollecte selon l'une des revendications précédentes à la gestion à distance de mini-bars au sein d'un hôtel.