Brevet FR2757293A1 — publié le 19980619

PROCEDE ET DISPOSITIF D'IDENTIFICATION A DISTANCE DESCRIPTION L'invention se réfère à un procédé d'identification à distance d'objets appelés étiquettes, normalement mobiles, par un appareil interrogateur dans le champ d'interrogation duquel ils peuvent entrer avant d'en sortir de façon aléatoire. Elle concerne aussi une installation correspondante. De tels procédés peuvent s'appliquer par exemple au contrôle d'accès de personnel, à l'identification de bagages ou d'objets sur un tapis roulant, ou de produits ou d'outils sur une chaine de production ; d'autres applications courantes concernent le paiement des marchandises à la sortie d'un supermarché ou le péage sur autoroute, en débitant automatiquement un compte. Un exemple antérieur est décrit dans le brevet WO-A-92-22040 de la même demanderesse et montre comment les étiquettes présentes dans le champ d'interrogation étaient amenées par l'interrogateur à fournir successivement leurs codes, ce qui permettait de les identifier. Les étiquettes répondaient ainsi à un signal de commande de l'interrogateur, et quand une étiquette détectait que le code en cours d'identification était différent du sien, elle s'inhibait momentanément, et le cycle d'identification continuait avec les autres étiquettes jusqu'à ce qu'il ne reste plus qu'une étiquette non inhibée correspondant à l'étiquette identifiée. L'inhibition des étiquettes signifie en effet qu'elles n'émettent plus de signal et deviennent donc muettes. En fin de cycle d'identification, sur une seule commande de l'interrogateur, l'étiquette identifiée s'inhibait définitivement et les autres étiquettes levaient leur inhibition momentanée. La procédure d'identification était réinitialisée pour identifier ainsi une autre étiquette. Ces opérations étaient répétées autant de fois que nécessaire pour identifier toutes les étiquettes séparément. Ce procédé était sujet à certains manques dont le plus important est peut-être qu'il était purement passif, c'est-à-dire qu'il ne faisait que constater la présence des étiquettes dans le champ d'interrogation, en ne permettant que d'enregistrer cette présence ou de la signaler à un autre système ou un opérateur. I1 était de plus assez lent : en particulier, un cycle d'interrogation à vide était toujours pratiqué après que toutes les étiquettes avaient été identifiées afin de s'assurer qu'il n'en existait plus. A cause de cette lenteur, l'utilisation de ce procédé dans un environnement dynamique présente le risque de ne pas identifier des étiquettes passant trop rapidement dans le champ d'interrogation. En prenant en considération ces circonstances, un objet essentiel de 1, invention est donc de permettre l'application d'un procédé d'identification du genre du brevet antérieur à des situations plus nombreuses, dans lesquelles les étiquettes peuvent être mobiles, et où l'interrogateur procède à des traitements spécifiques sur l'étiquette lecture du contenu de l'étiquette distincte du code et/ou écriture d'informations. I1 sera ainsi possible de remettre à jour les conditions d'accès des porteurs des étiquettes, de vérifier le bon acheminement de bagages ou d' inscrire un horaire de passage sur une étiquette comprenant un fichier historique. Un autre objet de l'invention est d'accélérer le processus de l'identification pour le rendre plus efficace et réduire le risque d'un défaut de contrôle sur une étiquette passant trop vite. Sous sa forme la plus générale, le procédé d'identification à distance d'étiquettes munies d'un code distinctif conforme à l'invention -les étiquettes étant situées dans un champ d'un appareil interrogateur et l'interrogation consistant en des émissions et des réceptions de signaux entre l'interrogateur et les étiquettes, les étiquettes pouvant être inhibées comprend des étapes d'identification des étiquettes en lisant successivement leurs codes puis d'inhibition finale des étiquettes identifiées tant qu'elles demeurent dans le champ ; il est caractérisé en ce qu'il comprend, entre l'identification et l'inhibition finale d'une étiquette, un passage d'informations entre l'interrogateur et cette étiquette, les autres étiquettes étant temporairement inhibées. Le passage d'informations est avantageusement commandé par l'émission d'un signal d'arrêt d'identification par l'interrogateur, le signal d'arrêt d'identification contenant le code de ladite étiquette. Avant les étapes d'identification des étiquettes qui consistent à lire successivement leurs codes par fragments, de préférence bit à bit, un perfectionnement de l'invention peut consister en une étape d'identification préalable où les étiquettes qui ne sont pas définitivement inhibées émettent ensemble tout leur code en réponse à un signal de l'interrogateur. Cette étape d'identification préalable est particulièrement adaptée à un contexte monoétiquette, contexte fréquent dans le type d'application visée. Ce perfectionnement évite alors une interrogation fragment après fragment. Un autre perfectionnement consiste à optimiser la procédure d'identification fragment après fragment du brevet antérieur. A chaque étape d'identification, l'émission de la séquence de fragments se fera soit du fragment le moins significatif vers le fragment le plus significatif, soit inversement. Le dispositif d'identification comprend donc un appareil interrogateur et des étiquettes, qui comprennent chacun des émetteurs-récepteurs de signaux, des convertisseurs de signaux en informations logiques et vice-versa et des moyens logiques de traitement des informations ; les étiquettes comprennent encore chacune un code distinctif, et l'appareil interrogateur un catalogue de signaux. Les moyens par lesquels l'invention est mise en oeuvre peuvent comprendre des signaux ajoutés au catalogue, tels qu'un signal initialisant un passage d'informations entre l'interrogateur et l'étiquette identifiée ; un signal faisant émettre simultanément tout leur code par certaines au moins des étiquettes ; ou deux signaux de commande d'émission des codes par fragments successifs par les étiquettes, les fragments se succédant dans un ordre ou l'ordre inverse selon la commande choisie. Avantageusement, le fragment correspond à un élément binaire ou bit. L'invention va maintenant être décrite plus en détail à l'aide des figures suivantes la figure 1 représente un schéma de l'invention représentant une situation pratique la figure 2 représente côte à côte les principaux éléments de l'appareil interrogateur et d'une étiquette et les figures 3 et 4 représentent les diagrammes de fonctionnement de l'appareil interrogateur et des étiquettes. La figure 1 représente donc un interrogateur 1 apte à communiquer avec des étiquettes dans l'étendue d'un champ d'identification 2 dont les limites sont définies entre autres par la puissance des éléments émetteurs et la sensibilité des récepteurs de l'interrogateur 1. Des étiquettes E passent en flux aléatoire, continu ou non, devant l'interrogateur 1 et traversent le champ d'identification 2 ; ici, on en a figuré cinq, référencées de E0 à E4, dont la première E0 est déjà sortie du champ d'identification 2, les trois suivantes El à E3 s'y trouvent et la dernière E4 a y entrer. Les étiquettes E sont fixées à des objets ou des personnes non représentés selon l'application envisagée, et l'interrogateur 1, symbolisé ici par une plaque, peut prendre une forme différente : il peut s'agir d'un portique délimitant une ouverture sous laquelle les porteurs des étiquettes E sont obligés de passer. On passe maintenant au commentaire de la figure 2. L'interrogateur comprend : un circuit résonant 5 émetteur-récepteur, comprenant en particulier une antenne et constituant le circuit primaire d'un couplage inductif entre l'interrogateur 1 et les étiquettes E ; un modulateur 6 et un démodulateur 7 pour convertir un motif de signal en un signal modulé émis par le circuit résonant 5, et viceversa ; des moyens logiques 8 permettant de commander les étapes de la transaction d'identification entre l'interrogateur 1 et les étiquettes E, de produire des signaux binaires qu'ils convertissent ensuite en motifs de signaux fournis au modulateur 6, et enfin de recueillir les signaux qu'ils reçoivent du démodulateur 7 et qui proviennent de l'étiquette E pour les convertir en informations binaires ; enfin, il existe un module générateur de signaux de radio fréquence 9 relié au modulateur 6 qui commande le fonctionnement des étiquettes E. Celles-ci comprennent elles aussi un circuit résonant 10, comportant une antenne formant le circuit secondaire du couplage inductif entre l'interrogateur et l'étiquette et qui est couplé à un module de récupération d'alimentation 11 chargé de redresser une porteuse émise continuellement par l'interrogateur 1, de la filtrer et de la stabiliser à la tension de fonctionnement nominale de l'électronique de l'étiquette E afin de récupérer l'énergie nécessaire au fonctionnement de l'étiquette ; un module de remise à zéro 12, vérifiant qu'une tension d'alimentation suffisante est appliquée à l'étiquette E pendant un temps suffisamment long, ce qui indique que l'étiquette E a pénétré dans le champ d'interrogation 2 et permet alors au module de remise à zéro 12 d'initialiser les moyens logiques de l'étiquette E pour les mettre en état de remplir leur rôle à la transaction d'échange d'informations avec l'interrogateur 1 ; un module de récupération d'horloge 13 pour cadencer la transaction, et qui parvient à ce résultat en divisant la fréquence de la porteuse ; un démodulateur 14 extrayant du signal reçu par le circuit résonant 10 un signal utilisable par les moyens logiques de l'étiquette ; et un modulateur 15 permettant de transmettre de informations de l'étiquette E vers l'interrogateur 1. Ces modules 11 à 15 sont également reliés à des moyens logiques 16 responsables de la transaction, de l'interprétation des signaux reçus de l'interrogateur 1, de l'envoi des signaux demandés et du séquencement de la transaction. Les moyens logiques 16 peuvent commander une bascule d'inhibition temporaire 17 (appelée aussi inhibition momentanée) et une bascule d'inhibition définitive 18, et ils communiquent enfin avec une mémoire 19 qui peut être une mémoire EEPROM (mémoire morte programmable et effaçable électroniquement en lecture et éventuellement en écriture). Ces moyens logiques 16 et la logique 8 permettent également la gestion de la temporisation nécessaire aux échanges entre l'interrogateur et les étiquettes. Cette temporisation est réalisée par exemple grâce à des compteurs associés à des horloges. Les informations échangées correspondent à des signaux binaires. Dans tous les cas, les étiquettes E sont amenées à donner leurs codes, et, selon ce qui leur est demandé, d'un seul coup ou bit par bit. Selon un premier exemple de réalisation mettant en oeuvre un codage de type Huffman, l'interrogateur 1 émet six signaux, dont quatre de trois bits de données et deux de deux bits de données, qui sont indiqués sur le tableau I. TABLEAU I Signaux Signification 111 Début d'interrogation 110 Début de séquence d'identification en commençant par le bit le plus significatif 100 Début de séquence d'identification en commençant par le bit le moins significatif 101 Confirmation du code de l'étiquette identifiée 00 Lecture du bit suivant, aucune étiquette n' ayant son bit précédent à 1 01 Lecture du bit suivant, au moins une étiquette ayant son bit précédent à 1 Le signal de début d'interrogation fait émettre simultanément tout leur code par toutes les étiquettes E qui n' ont pas été inhibées définitivement. Les deux signaux de début de séquence incitent les étiquettes E qui n'ont pas été inhibées définitivement à donner leur code bit après bit, soit en commençant par le bit le plus significatif (en lisant le code dans le sens naturel) soit en commençant par le bit le moins significatif (en lisant le code de droite à gauche). Le signal de confirmation de code, qui est suivi du code de l'étiquette identifiée, annonce qu'une transaction particulière aura lieu avec cette étiquette ; ce signal de conformation correspond au signal d'initialisation de la transaction. Enfin, les informations de type 0 et 1 indiquent que des bits égaux à un n'ont pas été trouvés, ou au contraire l'ont été, dans les codes des étiquettes en cours de lecture. A la réception de ces informations, les étiquettes dont le bit précédemment lu ne correspond pas à ces dites informations envoyées par l'interrogateur s'inhibent temporairement. Le procédé d' identification va maintenant être donné au tableau II avec l'exemple de la figure 1, ce qui permettra de l'expliquer clairement ; les étiquettes El à E4 ont pour code 00011, 01100, 01010 et 00111 respectivement ; le code de l'étiquette E0, sortie du champ d'interrogation 2 et qui n'y rentrera plus, est inutile à donner. E4 entrera dans le champ de l'interrogateur en cours de séquence d'interrogation. TABLEAU II Action de Etat de I'ensemble des Action des étiquettes E l'interrogateur 1 étiquettes E Début de El, E2, E3 dans le El, E2 et E3 renvoient l'interrogation champ d'interrogation 2 leur code (signal 111) Début de séquence Aucune réponse El, E2 et d' identification au E3 ont leur premier bit à bit plus significatif 0 (signal 110) Information de type 0 ~ E2 et E3 émettent, leur (signal 00) deuxième bit étant à 1 Information de type 1 El est inhibée temporairement ; E2 émet, son troisième bit étant à 1 Information de type 1 E3 est inhibée temporairement ; pas d'émission, les étiquettes encore actives (E2) ayant leur quatrième bit à 0 Information de type O Pas d'émission, les étiquettes encore actives (E2) ayant leur cinquième bit à O Confirmation du code L'étiquette E2 reconnaît 01100 (signal son code 10101100) Echange d' informations avec l'étiquette E2 Début de E2 devient inactive et E2 est inhibée l'interrogation El et E3 redeviennent définitivement, El et E3 actives envoient leur code Début de séquence El émet, son cinquième bit d'identification au étant égal à 1 bit le moins significatif (signal 100) Information de type 1 E3 est inhibée temporairement, El émet Information de type 1 Aucune émission Information de type O Aucune émission Information de type O E4 entre dans le champ Aucune émission d'interrogation Confirmation du code L'étiquette El identifie 00011 son code Echange d'informations avec l'étiquette El Début de El devient inactive, El est inhibée l'interrogation E3 redevient active, définitivement; E3 et E4 E4 devient active envoient leur code Début de séquence Aucune réponse d' identification au bit le plus significatif Information de type 0 E3 émet Information de type 1 El sort du champ E4 est inhibée d'interrogation 2 temporairement ; pas d' émission Information de type 0 ~ E3 émet Information de type 1 Pas d'émission Confirmation du code E3 identifie son code 01010 Echange d' informations avec l'étiquette E3 Début de E3 devient inactive, E3 est inhibée l'interrogation E4 redevient active définitivement ; E4 envoie son code Confirmation du code E4 identifie son code 00111 Echange d'informations avec l'étiquette E4 Début de E4 devient inactive E4 est inhibée l'interrogation définitivement Une présentation plus claire et plus générale du procédé est donnée par les organigrammes des figures 3 et 4 respectivement côté interrogateur et côté étiquette. Chaque cycle d'identification commence par un signal de début d'interrogation, dans lequel les étiquettes non inhibées envoient d'un coup tout leur code d'identification. Cette étape permet de reconnaître si un signal unique est envoyé, ou si au contraire il y a une superposition de signaux. Dans le premier cas, qui correspond à celui d'une seule étiquette E encore à identifier dans le champ d'interrogation 2, l'identification est immédiate et il est possible de commencer le passage d'informations entre cette étiquette et l'interrogateur 1 sans autre formalité ; dans le cas contraire, on se livre à une identification successive des étiquettes E selon un procédé qui ressemble à celui du brevet antérieur de la demanderesse. Ce procédé implique une lecture bit par bit des codes et comprend des émissions de signaux de type 0 ou 1 selon que les bits précédemment lus des étiquettes en cours d'identification étaient tous égaux à 0, ou non. Quand un signal de type 1 est émis, les étiquettes dont le bit précédemment lu était égal à 0 sont inhibées temporairement, et l'interrogation se poursuit seulement sur les autres. Un avantage important de l'invention est que le signal de début d'interrogation évite de recourir à la séquence d'identification quand il n'y a qu'une étiquette, et mieux encore quand il n'y en a plus du tout, ce qui était indispensable dans le procédé antérieur pour s'assurer que toutes les étiquettes avaient bien été lues. L'alternance des signaux de début de séquence pour commander des lectures de codes dans les deux sens a pour effet de ne pas favoriser l'identification systématique des étiquettes E dont le code est élevé, ce qui peut laisser aux autres le temps de sortir du champ d'interrogation 2 sans avoir été identifiées. L'étiquette El dont le code commence par trois zéros serait ainsi longue à être identifiée si on commençait toujours par la lecture des bits les plus significatifs, car elle serait lue après les étiquettes E2, E3 et même E4, et pourrait donc sortir inaperçue du champ d'interrogation 2. Quand toutes les étiquettes E ont été identifiées et inhibées définitivement, le signal de début d'interrogation ne suscite pas de réponse et l'interrogateur 1 respecte une pause avant de l'émettre de nouveau dans l'attente d'une nouvelle étiquette E qui entrerait dans le champ d'interrogation 2. REVENDICATIONS 1. Procédé d'identification à distance d'étiquettes (E) munies d'un code distinctif et situées dans un champ (2) d'un appareil interrogateur (1), par émission et réception de signaux entre l'interrogateur et les étiquettes, les étiquettes pouvant être inhibées, comprenant des étapes d'identification des étiquettes en lisant successivement leurs codes puis d'inhibition finale des étiquettes identifiées tant qu'elles demeurent dans le champ (2), caractérisé en ce qu'il comprend, entre l'identification et l'inhibition finale d'une étiquette, un passage d'informations entre l'interrogateur et ladite étiquette, les autres étiquettes étant temporairement inhibées. 2. Procédé d'identification à distance selon la revendication 1, caractérisé en ce que le passage d'informations est commandé par l'émission d'un signal d'arrêt d'identification par l'interrogateur, le signal d'arrêt d'identification contenant le code de ladite étiquette. 3. Procédé d'identification à distance selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comporte, avant une étape d'identification fragment après fragment des étiquettes, une étape d'identification préalable adaptée à un contexte mono-étiquette permettant l'identification rapide d'une seule étiquette sur un seul signal de l'interrogateur. 4. Procédé d'identification selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les codes sont lus soit dans un sens, soit dans l'autre à chaque reprise des étapes d'identification. 5. Dispositif d'identification à distance d'étiquettes par un appareil interrogateur, l'appareil interrogateur (1) et les étiquettes (E) comprenant des émetteurs-récepteurs (5, 10) de signaux, des convertisseurs (6, 7, 14, 15) des signaux en informations logiques et vice-versa, et des moyens logiques (8, 16) de traitement des informations, les étiquettes comprenant chacune un code distinctif et une mémoire, et l'appareil interrogateur comprenant un catalogue de signaux, caractérisé en ce que le catalogue de signaux comprend un signal initialisant un passage d'informations entre l'interrogateur et l'étiquette identifiée. 6. Dispositif d'identification à distance selon la revendication 5, caractérisé en ce que le catalogue de signaux comprend un signal d'identification préalable faisant émettre simultanément tout leur code par certaines au moins des étiquettes. 7. Dispositif d'identification à distance selon l'une quelconque des revendications 5 ou 6, caractérisé en ce que le catalogue de signaux comprend deux signaux de commande de lecture de code par fragments, l'un des signaux commandant une lecture dans un sens et l'autre des signaux commandant une lecture dans un sens inverse.