Brevet FR2806483A1 — publié le 20010921

Procédé de détection et d'identification d'un objet parmi une pluralité d'objets, et dispositif pour sa mise en oeuvre. L'invention est du domaine du codage et de l'identification d'objets, et elle a pour objet une méthode pour le repérage d'un objet identifié parmi une pluralité d'objets, ainsi qu'un dispositif pour la mise en oeuvre de cette méthode. On connaît une méthode pour identifier un objet, en vue de sa reconnaissance parmi une pluralité, consistant dans sa généralité à lui affecter un code reconnaissable par des moyens de lecture associés à des moyens de mémoire, code à barres reconnaissable par des moyens de lecture optoélectroniques par exemple. Un problème à résoudre dans le domaine du codage réside dans la fiabilité du code affecté à l'objet à identifier, fiabilité notamment dépendante du caractère inviolable et inaltérable du code ou de son support, ainsi que dans la difficulté pour une personne non autorisée à le reproduire. On connaît par ailleurs dans le domaine du tri d'objets divers en vrac, des dispositifs pour détecter et isoler des emballages métalliques à partir de la modification des caractéristiques d'un champ magnétique qu'ils sont conduits à traverser. On pourra par exemple se reporter au brevet EP0862067(Lab.Elect.Angelidis-Sarrault). Le but de la présente invention est de proposer une méthode pour le codage d'un objet en vue de sa reconnaissance parmi une pluralité d'objets, ainsi qu'un dispositif pour sa mise en oeuvre, dont la fiabilité résulte notamment de la mise en place sur l'objet d'un code difficilement altérable ou copiable par une personne non autorisée. La démarche inventive de la présente invention a consisté à affecter à un objet à identifier un code matérialisé par au moins une masse métallique subdivisée en une pluralité de masses métalliques élémentaires distinctes, préférentiellement de nature et accessoirement de volume et/ou de poids différents, tels que de différents alliages notamment, et à reconnaître le dit code à partir de son passage à travers un champ magnétique qui s'en trouve altéré et dont les caractéristiques modifiées par le dit passage sont mesurées, puis comparées à des valeurs de référence préalablement mémorisées par des moyens de mémoire. Selon diverses variantes, indifféremment quant à la portée de l'invention mais en fonction des possibilités offertes par l'objet à identifier, le code est rapporté: - soit directement sur l'objet postérieurement ou extemporanément à la fabrication de celui-ci, - soit par l'intermédiaire d'un support, étiquette notamment, assimilable dans ce cas à un dit objet quant aux définitions de l'invention. Par ailleurs et toujours selon diverses variantes, associées seules ou en combinaison avec les variantes précédentes, l'apport du code est réalisé par dépôts successifs ou simultanés des masses métalliques élémentaires, les dits dépôts étant juxtaposés et/ou superposés. Plus particulièrement, selon un exemple de dépôt du code, c'est à dire de dépôt des différentes masses métalliques élémentaires, le code est rapporté sur un support selon la méthode dite " à la vague ", dans laquelle le support est balayé par une vague d'un alliage à l'état liquide, de manière répétée pour chacun des alliages participant du code; selon un autre exemple, le code est rapporté par une métallisation du support, ou de l'objet à identifier, au moyen: - soit de dépôts de feuillards, notamment d'alliages différents, par la méthode dite " de dépôt à chaud " sur un support en thermoplastique, ou encore par collage au moyen d'un liant approprié par exemple, - soit par dépôt de peintures métallisées relatives à un alliage respectif. Selon une forme spécifique de réalisation de l'invention, le code est composé de plusieurs masses métalliques chacune composées des masses métalliques élémentaires, afin de multiplier les combinaisons possibles du code, et/ou afin d'affecter à chacune des dites masses métalliques un critère d'identification respectif de l'objet. Le traitement des informations relatives à la modification du champ magnétique par chacune des masses métalliques s'effectue par exemple, selon cette forme spécifique de réalisation: - soit, dans le cas o le code est lu à un même poste de reconnaissance de l'objet, par une reconnaissance successive ou séquentielle de chaque masse métallique, et leur identification y relative, - soit, dans le cas o la reconnaissance du code s'effectue à des postes de reconnaissance spécifiques, tels que pour sa reconnaissance en douane ou sur un lieu de transit, en magasin ou à poste d'élimination de déchets par exemple, de manière sélective par reconnaissance spécifique relative à chacun des dits postes de la masse métallique à reconnaître parmi la pluralité de masses métalliques participant du code. On comprendra que chaque masse métallique est individuellement identifiable, en fonction de son poids et/ou d'une modification majeure de l'une des caractéristiques du champ magnétique par rapport à une modification d'une autre caractéristique de celui-ci. La présente invention sera mieux comprise et des détails en relevant apparaîtront, à la description qui va en être faite de formes préférées de réalisation, en relation avec les figures des planches annexées, dans lesquelles: Les fig.1 et 2 sont des schémas qui illustrent successivement les différentes étapes d'une méthode selon une forme préférée de l'invention, et ses moyens de mise en oeuvre, la fig.3 est un schéma illustrant des moyens spécifiques d'analyse et de traitement des valeurs mesurées des modifications du champ magnétique, d'un dispositif de mise en oeuvre de la méthode illustrée sur les figures précédentes, les fig.4 à 8 sont des illustrations de différentes applications d'une méthode de l'invention. Sur les fig.1 et 2, une méthode de l'invention pour la détection et l'identification d'un objet parmi une pluralité d'objets, est du genre de méthode consistant successivement à affecter un code à l'objet, à reconnaître ledit code par des moyens de lecture coopérant, et à comparer les valeurs relatives au code avec les valeurs d'un code de référence préalablement mémorisées. La méthode de l'invention comprend dans sa généralité les étapes successives suivantes, consistant: a) à affecter à l'objet 4 au moins une masse métallique 6,8 ou 10 subdivisée en une pluralité de masses métalliques élémentaires distinctes 12,14,16, ladite masse métallique 6,8, 10 au moins constituant ledit code à identifier. Selon diverses variantes, cette étape consiste à déposer sur l'objet, ou de manière équivalente sur un support intermédiaire 4, les masses métalliques élémentaires 12,14, 16, par l'une quelconque des opérations consistant pour chacune desdites masses métalliques élémentaires, à déposer à chaud un feuillard, à déposer une couche de peinture métallisée et à déposer une couche de métal à l'état liquide, ou encore cette étape consiste à incorporer dans le dit objet 4 les masses métalliques élémentaires 12,14,16 au moment de sa fabrication. Une méthode de flashage sous vide peut également être utilisée. b) à faire circuler l'objet 4 porteur du code 6,8,10 à travers un champ magnétique 18 pour en modifier les caractéristiques. c) à mesurer les dites modifications des caractéristiques du champ magnétique 18. Selon la méthode préférée illustrée, ledit champ magnétique 18 est un champ magnétique variable à haute impédance induit par une boucle 20 à au moins une spire alimentée 22 en courant alternatif G. Les modifications du champ magnétique 18, provoquées par courant de Foucault induit par la présence du code 6,8,10 en son travers, sont évaluées à partir d'une mesure des variations C,C/D,D et E des caractéristiques du courant alternatif G, dit alors courant altéré F, comparées à des valeurs C0,CO/DO,D0 et E0 de référence relatives au code 6,8,10 à identifier. On notera que l'étape de mesure des différences entre les caractéristiques corrélativement mesurées de l'un et l'autre du courant induit G et du courant altéré F consiste de préférence à comparer de l'un à l'autre des courants, l'un quelconque au moins de ieur amplitude (C), leur phasage (D), leur spectre (E), et/ou le rapport (C/D) entre leur différence de phasage et d'amplitude. d) à comparer les mesures à identifier C,C/D,D ou f(C,D) et E ou g(E), à des valeurs CO,CO/DO,DO et E0 de référence, préalablement mémorisées et relatives à un code de référence. f(C,D) est une relation mathématique impliquant la phase et l'amplitude. g(E) est une relation mathématique impliquant les différentes composantes du spectre. On notera que les valeurs de référence CO,CO/DO,DO et E0 peuvent être soit mémorisées en atelier, soit et de préférence être mémorisées extemporanément à une opération d'identification souhaitée à partir d'un code de référence, dont les caractéristiques sont mesurées et mémorisées par son passage à travers le champ magnétique 20 ou de manière équivalente à travers un champ magnétique semblable spécifiquement affecté aux moyens de mémoire 24. C'est pourquoi, selon des modalités particulières de mémorisation des valeurs de référence CO,CO/DO,DO et E0, la méthode de l'invention comprend le cas échéant les étapes suivantes préalables aux précédentes, consistant: a) à faire circuler le champ magnétique autour de l'objet, b) à faire circuler le code de référence à travers le champ magnétique 18, c) à mesurer la modification des caractéristiques du champ magnétique 18, d) à mémoriser les valeurs CO,CO/DO,DO et E0 relatives aux dites mesures, constituant les dites valeurs de référence, en vue de leur comparaison ultérieure avec les dites valeurs à identifier C,C/D,D et E. Toujours selon l'invention, un dispositif pour la mise en oeuvre d'une méthode de l'invention comprend: a) un code formé d'au moins une masse métallique 6, 8,10 comprenant une pluralité de masses métalliques élémentaires 12,14,16, préférentiellement d'un alliage 1o respectif tel que cuivre, laiton, inox, aluminium, fer, zinc, ou tout autre métal non ferreux, b) des moyens 20,22 inducteurs d'un champ magnétique, dit initialement induit, c) des moyens 34 de mesure des caractéristiques modifiées du dit champ magnétique 18 initialement induit par passage en son travers du dit code 6,8,10, d) des moyens électroniques 26,28,30,32 d'analyse et de traitement des valeurs A et B en provenance des dits moyens de mesure, pour la comparaison entre les caractéristiques du champ magnétique modifié par le passage du code 6,8,10 en son travers, et les caractéristiques du champ magnétique initialement induit, et e) des moyens de mémoire 24 pour la mémorisation préalables des valeurs de référence CO,CO/DO,D0 et E0 correspondantes à un code respectif et leur comparaison avec les valeurs analysées et traitées C,C/D,D et E relatives à la modification du champ magnétique 18. Le dispositif de l'invention comporte par ailleurs et préférentiellement les dispositions suivantes, prises seules ou en combinaison: a) les moyens inducteurs sont constitués par des moyens générateurs 22 d'un courant alternatif, alimentant en énergie une boucle 20 à au moins une spire génératrice du champ magnétique 18. il b) les moyens de mesure 34 sont des moyens de mesure des caractéristiques du courant alternatif, et notamment des moyens de mesure de l'un quelconque au moins de sa fréquence, son phasage, son amplitude et de son spectre, de part et d'autre d'une résistance 36 interposée entre les moyens générateurs 22 du courant alternatif et la boucle , pour la mesure respectivement du courant dit induit G et du courant dit altéré F. c) les moyens électroniques d'analyse et de traitement de données sont des moyens de comparaison entre les valeurs des mesures B des caractéristiques du courant induit G et des mesures A des caractéristiques du courant altéré F. d) les moyens de mémoire comprennent accessoirement, seuls ou en combinaison, des moyens de lecture et des moyens de saisie tels qu'un clavier 38 ou un lecteur 40 de cartes à mémoire 42, associés à des moyens 24 de mémorisation, des valeurs CO,C0/DO,D0 et E0 d'un code de référence. Sur la fig.3, parmi les moyens d'analyse et de traitement des valeurs mesurées des modifications du champ magnétique, il est avantageusement prévu des moyens d'analyse 30 du spectre du courant altéré F. Ces moyens d'analyse comportent n valeurs de mémoire de spectre Si, S2, etc... Sn, mémorisées par l'intermédiaire des moyens de mémoire 24 et respectivement correspondantes aux valeurs d'un code à identifier. Les valeurs de mémoire de spectre Sl,S2,Sn sont successivement comparées, par l'intermédiaire des moyens d'analyse et de traitement 30, aux valeurs du spectre mesuré du courant altéré F. On notera que dans ce cas, le dispositif de l'invention comporte accessoirement des moyens 44 de mesure de la stabilité du spectre du courant inducteur du champ magnétique 18, pour contrôler la fiabilité du courant induit G, et de ce fait, des modifications des caractéristiques du champ magnétique 18. On relèvera quelques applications données à titre indicatif et non limitatif de la méthode de l'invention, au tri sélectif des déchets, au magasinage, à l'identification d'un objet labellisé à l'encontre de contrefaçons, aux dispositifs de sécurité autorisant un accès sélectif de zones, à la gestion de stocks, au comptage et à l'affichage des scores dans le cadre d'un jeu, tels que jeu de boules de billard par exemple. Quelques exemples d'applications sont illustrés sur les fig.4 à 10: Sur la fig.4, un vêtement 48 est équipé d'un support 4, ou étiquette, sur lequel a été rapporté un code métallique 10 de l'invention. Les moyens ,22 inducteurs du courant alternatif, ainsi que les moyens de traitement et d'analyse 26, 28,30,32 et les moyens de mémoire 24, sont regroupés dans un poste 50 mobile d'identification du code, qui comprend une tête de lecture 52 transportable et manipulable manuellement par un opérateur, la dite tête de lecture 52 étant porteuse de la boucle 20 et étant reliée aux autres moyens 26,28,30,32 et 24, eux-mêmes regroupés dans un poste de calcul 56, par l'intermédiaire d'une liaison 54, filaire ou à transmission d'informations à distance notamment. On notera que dans le cas préféré o les moyens 20,22 inducteurs du champ magnétique 18 et les moyens de mesure 34 et 36 sont regroupés eux-mêmes dans une tête de lecture 52 manipulable manuellement, les valeurs mesurées peuvent être communiquées à distance à un poste de calcul 56 fixe par l'intermédiaire d'une liaison 54 de communication d'informations à distance du type hertzienne ou à infrarouges. Sur la fig.5, le code 10 est incorporé dans l'objet à identifier. Sur l'exemple illustré, l'objet est une pièce de tissu 55, serviette ou torchon par exemple, et le code est composé d'une pluralité de fils métalliques, d'un alliage respectif notamment, avantageusement incorporés au tramage du tissu ou déposés postérieurement à la confection de la pièce de tissu 55. Cette application permet par exemple d'effectuer un tri entre différentes pièces de tissus de nature différente, en vue de leur nettoyage industriel selon les procédés de nettoyage spécifiques à ces tissus. Sur la fig.6, l'objet à identifier est constitué d'une clé 58, notamment fabriquée à partir d'une combinaison d'alliage différents et constituant en cela en elle-même le code 10, ou encore comportant un revêtement métallique constituant le code 10. Cette application permet de substituer à, ou de compléter le, codage mécanique 60 de la clé 58 par les moyens de codage 10 de l'invention, pour permettre un accès autorisé à un local, ou encore pour déclencher une alarme 62 en cas de non reconnaissance du code. On notera que dans ce cas, le poste d'identification 50 susvisé n'est pas mobile, mais fixe. Sur la fig.7, une pluralité de récipients 64,66,68, bouteilles notamment, sont équipés d'un code métallique 10 respectif et différent. On notera que les codes métalliques sont déposés sur un support rapporté sur les récipients, tel que sur leur couvercle ou bouchon 70, ou encore sur leur étiquette 72. Selon cette application, la méthode de l'invention est avantageusement employée pour la comptabilisation des stocks disponibles, en rayon de magasin ou encore dans les réserves de boissons des chambres d'hôtels. L'identification des récipients s'effectue par exemple en les faisant circuler le long d'une goulotte 80, qui supporte des moyens générateurs du champ magnétique 18, assimilables à la boucle 20 et aux moyens 22 générateurs du courant alternatif inducteur, associés à des capteurs 78 reliés à un poste de calcul 56. Sur la fig.8, un code métallique 10 de l'invention est incorporé dans la semelle d'une chaussure 74, d'enfant notamment, de manière à détecter une approche du dit enfant d'une zone dangereuse dans laquelle a été préalablement placé un dit poste fixe d'identification 50, dont la boucle 20 entoure le périmètre de la dite zone, en étant par exemple incorporée dans un tapis de sol 76. On comprendra qu'au- delà de cet exemple précis, la méthode de l'invention, et les moyens mis en oeuvre, peuvent être appliqués aux dispositifs d'interdiction de franchissement d'une limite de zone, pour le gardiennage des animaux par exemple. D'autres applications sont possibles, notamment dans les plateformes de traitement de mâchefer, les centres de tri de déchets ménagers, les usines d'incinération de déchets, les fonderies de métaux ferreux ou non ferreux, etc... REVENDICATIONS 1. Méthode de détection et d'identification d'un objet (4,48,55,5864,66, 68,74) parmi une pluralité d'objets, du genre de méthode consistant successivement à affecter un code au dit objet, à reconnaître le code par des moyens de lecture coopérant, et à comparer les valeurs relatives au code avec les valeurs d'un code de référence préalablement mémorisées, caractérisée: en ce qu'elle comprend les étapes successives suivantes, consistant: a) à affecter à l'objet (4) au moins une masse métallique (6, 8,10) subdivisée en une pluralité de masses métalliques élémentaires distinctes (12,14, 16), la dite masse métallique au moins constituant le code à identifier, puis b) à faire circuler l'objet (4) porteur du code à travers un champ magnétique (18) pour en modifier les caractéristiques, puis, c) à mesurer lesdites modifications des caractéristiques du champ magnétique (18), puis, d) à comparer les mesures à identifier (C,C/D,D,E, f(C,D), f(E)), à des valeurs de référence (CO,CO/DO,DO,EO), préalablement mémorisées et relatives à un code de référence; 2. Méthode selon la revendication 1, caractérisée: en ce qu'elle comprend les étapes suivantes visant à mémoriser les valeurs de référence, étapes préalables aux précédentes, consistant: e) à faire circuler le code de référence à travers le champ magnétique (18), f) à mesurer la modification des caractéristiques du champ magnétique (18), g) à mémoriser les valeurs relatives aux mesures constituant les valeurs de référence, en vue de leur comparaison ultérieure avec les valeurs à identifier. 3. Méthode selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée: en ce que l'étape consistant à affecter à l'objet (4) un code à identifier consiste à déposer sur celui-ci les masses métalliques élémentaires (12,14,16), par l'une quelconque des opérations consistant pour chacune des masses métalliques élémentaires, à déposer un feuillard, à déposer une couche de peinture métallisée, à déposer une couche de métal à l'état liquide ou à déposer par flashage sous vide; 4. Méthode selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisée: en ce que l'étape consistant à affecter à l'objet (4) un code (6,8,10) à identifier consiste à incorporer dans l'objet les masses métalliques élémentaires (12,14,16) au moment de sa fabrication; 5. Méthode selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée: en ce que le champ magnétique (18) étant un champ magnétique variable à haute impédance induit par une boucle (20) à au moins une spire alimentée en courant alternatif (G), les modifications du champ magnétique (18), provoquées par courant de Foucault induit par la présence du code (6,8,10) en son travers, sont évaluées à partir d'une mesure des variations (C,C/D,D,E) des caractéristiques du courant alternatif (G), dit alors courant altéré (F), comparées à des valeurs de référence (CO,CO/DO,DO,EO) relatives au code à identifier; 6. Méthode selon la revendication 5, caractérisée: en ce que l'étape de mesure des différences entre les caractéristiques corrélativement mesurées de l'un et l'autre du courant induit (G) et du courant altéré (F) consiste à comparer de l'un à l'autre des courants altéré (F) et induit (G) l'un quelconque au moins de leur amplitude (C), leur phasage (D), leur spectre (E), et le rapport (C/D) entre leur différence de phasage et d'amplitude ou toute autre relation mathématique impliquant (C, D) et les composantes de (E); 7. Dispositif pour la mise en oeuvre d'une méthode selon la revendication 1, caractérisé: en ce qu'il comprend: a) un code formé d'au moins une masse métallique (6,8,10) comprenant une pluralité de masses métalliques élémentaires (12,14,16), b) des moyens (20,22) inducteurs d'un champ magnétique (18) initialement induit, c) des moyens (34) de mesure des caractéristiques modifiées du champ magnétique (18) initialement induit par passage en son travers du code (6,8,10), d) des moyens (26,28,30,32) électroniques d'analyse et de traitement des valeurs (A,B) en provenance des moyens de mesure (34), pour la comparaison entre les caractéristiques du champ magnétique modifié par le passage du code (6,8,10) en son travers, et les caractéristiques du champ magnétique initialement induit, et e) des moyens (24) de mémoire pour la mémorisation préalables des valeurs de référence (CO,CO/DO,DO,E0) correspondantes à un code respectif et leur comparaison avec les valeurs (C,C/D,D,E,f(C,D),f(E)) analysées et traitées relatives à la modification du champ magnétique (18); 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé: en ce que chacune des masses métalliques élémentaires (12,14, 16) est constituée d'un alliage respectif; 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 7 à 8, caractérisé: en ce que les masses métalliques élémentaires (12,14,16) sont juxtaposées. 10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 7 à 9, caractérisé: en ce que les masses métalliques élémentaires (12,14, 16) sont superposées; 11. Dispositif selon la revendication 7, pour la mise en oeuvre d'une méthode selon la revendication 5, caractérisé: en ce que les moyens inducteurs sont constitués par des moyens (22) générateurs d'un courant alternatif (G), alimentant en énergie une boucle (20) à au moins une spire génératrice du champ magnétique (18); 12. Dispositif selon la revendication 11, caractérisé: en ce que les moyens de mesure (34) sont des moyens de mesure de l'une quelconque au moins des caractéristiques du courant alternatif, comprenant sa fréquence, son phasage, son amplitude et de son spectre, de part et d'autre d'une résistance (36) interposée entre les moyens générateurs (22) du courant alternatif et la boucle (20); 13. Dispositif selon la revendication 12, caractérisé: en ce que les moyens électroniques (26,28,30,32) d'analyse et de traitement sont des moyens de comparaison entre les valeurs des mesures (B) des caractéristiques du courant induit (G) et des mesures (A) des caractéristiques du courant altéré (F); 14. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 8 à 13, caractérisé: en ce que les moyens de mémoire comprennent l'un quelconque au moins des moyens du groupe de moyens comprenant des moyens de lecture (40) et des moyens de saisie (38), associés à des moyens de mémorisation (24), des valeurs (C0,C0/DO,DO,E0) d'un code de référence.