Brevet FR2848708A1 — publié le 20040618

i La présente invention concerne, de façon générale, le domaine du contrôle d'accès, et elle se rapporte, plus particulièrement, au contrôle d'accès physique, notamment sous la forme de couloirs barrés par des portes ou portillons ou analogues, qui s'ouvrent ou se ferment pour autoriser ou interdire 5 le passage de personnes, en fonction de la détection de présence de ces personnes et/ou de la vérification d'autorisations d'accès affectées auxdites personnes. Des systèmes de contrôle d'accès physique, tels que définis cidessus, sont actuellement courants dans le domaine des transports de 10 personnes, qu'il s'agisse des transports en commun terrestres, notamment ferroviaires (gares, stations de métro, etc.. . ) ou du transport aérien (aérogares). Dans ce contexte, les systèmes de contrôle d'accès ont pour principal but de n'autoriser le passage qu'aux personnes munies d'un titre de transport valide, en vue d'éviter la fraude. Des systèmes de contrôle d'accès physique analogues sont aussi installés de plus en plus fréquemment dans des bâtiments publics ou privés, soit pour n'autoriser l'accès qu'aux personnes munies d'un billet valable, par exemple pour l'accès à des salles de spectacles ou à des enceintes dans lesquelles se déroulent des manifestations sportives, soit dans un but de 20 sécurité afin de n'autoriser l'accès qu'aux personnes habilitées, porteuses d'un moyen d'identification tel que carte magnétique ou "badge". Dans tous les cas, il s'agit de pouvoir détecter convenablement le passage ou du moins la présence d'une personne dans la portion de couloir qui précède la porte ou le portillon. L'ouverture de la porte ou du portillon doit être 25 synchronisée avec le passage de la personne détectée, mais cette ouverture doit avoir une durée adaptée et limitée, pour permettre le passage de la personne détectée, mais ne pas autoriser le passage d'une personne suivante, dont le droit d'accès n'a pas été contrôlé et validé. Actuellement, les systèmes de contrôle d'accès, du genre ici 30 considéré, comportent une série de barrières lumineuses, sous forme de cellules émettrices et/ou réceptrices, installées dans les couloirs parcourus par les personnes, ces barrières lumineuses étant perpendiculaires auxdits couloirs. Ainsi, la détection des personnes est réalisée par coupure de faisceaux lumineux. En pratique, un couloir étant délimité sur ses deux côtés 35 par des coffres, soit un coffre droit et un coffre gauche, il est possible de prévoir les cellules émettrices sur la paroi du coffre droit, par exemple, et les cellules réceptrices correspondantes sur la paroi, située en regard de la précédente, du coffre gauche. En variante, l'un des deux coffres délimitant le couloir porte des cellules émettrices et réceptrices, et l'autre coffre est seulement pourvu de réflecteurs qui renvoient les faisceaux lumineux émis. Les cellules émettrices et/ou réceptrices peuvent être installées sur deux ou plusieurs niveaux pour une détection plus précise. Toutefois, en utilisant ici un nombre raisonnable de cellules, dans un souci économique évident, il n'est pas possible de détecter véritablement la "silhouette" précise d'une personne, en tant que critère d'autorisation ou d'interdiction de passage, 10 et de temporisation de l'ouverture de la porte ou du portillon. Cette situation actuelle peut être la cause d'accidents, en particulier dus à une fermeture brutale et intempestive de la porte ou du portillon sur une personne. Par exemple, dans le cas d'une personne adulte accompagnée d'un jeune enfant, de petite taille, la porte risque de se refermer avant le passage de 15 l'enfant, si celui-ci suit la personne adulte. D'une manière similaire, si une personne porte un gros sac à dos, ou si elle tire derrière elle un bagage à roulettes ou une poussette, ce qui est relativement courant dans le cas d'accès à des réseaux de transport, il existe le risque d'une fermeture intempestive de la porte sur le sac ou le bagage ou la poussette. Si l'on cherche à éviter ces inconvénients en augmentant simplement le temps d'ouverture de la porte ou du portillon, on augmente d'une part le risque de fraudes, en laissant une possibilité de passage à des personnes non autorisées, et d'autre part on limite le débit, c'est-à-dire le nombre de personnes pouvant franchir un couloir dans une unité de temps (par 25 exemple durant une heure), ce qui peut affecter la "fluidité" du passage, à moins d'augmenter le nombre de couloirs parallèles. La présente invention vise à résoudre tous ces problèmes, principalement de sécurité mais aussi de fluidité, et ceci d'une manière économique, en fournissant un système de contrôle d'accès perfectionné, 30 capable en particulier de détecter et d'interpréter convenablement toute "silhouette", pour provoquer une ouverture pendant un temps adapté ou maintenir la fermeture du couloir concerné, et/ou pour prendre toute autre décision liée à l'utilisation du système, par exemple le déclenchement d'une alarme. A cet effet, l'invention a pour objet un système de contrôle d'accès physique, du genre ici considéré, qui comprend essentiellement au moins un capteur associé à des moyens optiques, permettant d'obtenir des images de zones du couloir, en combinaison avec des moyens d'analyse et de traitement desdites images, aptes à réaliser la reconnaissance et le suivi de contours de personnes et/ou d'objets présents dans le couloir, en vue d'une commande 5 adaptée d'ouverture/fermeture de la porte ou du portillon ou analogue, et/ou d'une prise de toute décision, telle que déclenchement d'une alarme, liée à l'utilisation du système. De préférence, le système de contrôle d'accès, objet de l'invention, comprend une pluralité de capteurs avec optiques associés, disposés 10 successivement sur au moins un côté du couloir, en amont de la porte, du portillon ou analogue (par référence à un sens de passage prédéfini). En particulier, les capteurs avec optiques associées peuvent être disposés sur ou dans des coffres qui délimitent latéralement le couloir, d'une manière connue en soi. Chaque capteur avec optique associé scrute une zone définie du couloir qui, vue en plan par dessus, possède une ouverture angulaire définie et qui, vue de côté, correspond à une image de contour sensiblement carré ou rectangulaire, et ces zones se juxtaposent ou se chevauchent, horizontalement et/ou verticalement, de sorte que le système puisse scruter un espace continu, 20 suffisamment grand. Si chaque capteur avec optique associée "voit" une zone suffisamment étendue en hauteur, les capteurs avec optiques associées peuvent être disposés, sur chaque coffre, en une seule série, s'étendant sur un unique niveau. Par contre, si chaque capteur avec optique associée ne "voit" qu'une zone de hauteur peu étendue, les capteurs avec optiques associées 25 sont disposés, sur chaque coffre, en au moins deux séries superposées, s'étendant à des niveaux distincts. Les capteurs utilisables dans le système de contrôle d'accès, objet de l'invention, sont en particulier des capteurs d'image électroniques matriciels, tels que du type CCD ou CMOS; les moyens optiques, associés à ces 30 capteurs, peuvent comprendre des lentilles et/ou des prismes, et/ou des guides d'images de tout type, et éventuellement aussi des moyens d'éclairage des zones visées du couloir, dans le spectre des lumières visibles ou infrarouges. Quant aux moyens d'analyse et de traitement, il s'agit de moyens électroniques du genre calculateur, aptes à réaliser la reconnaissance et le 35 suivi de contours de personnes et/ou d'objets (sacs, bagages, poussettes) et aptes à prendre une décision d'ouverture de porte ou analogue, avec adaptation du temps d'ouverture à chaque "silhouette" détectée. Ces moyens peuvent, en outre, effectuer une reconnaissance et comparaison de couleurs, en vue de la distinction de personnes dont les silhouettes se superposeraient, ce qui demande un traitement particulier. Ainsi, l'invention propose une solution technique qui, sans multiplier déraisonnablement les cellules ou capteurs, augmente considérablement la finesse ou précision de détection, dans des conditions économiques proches des systèmes actuels. En particulier, le système est capable de détecter et discriminer 10 une personne portant un sac à dos, ou une personne tirant un bagage ou une poussette, ou encore une personne accompagnée d'un enfant de petite taille, pour adapter le temps d'ouverture de la porte à chaque cas, ce qui évitera tous accidents ou incidents dus à une fermeture précoce. Le but premier visé d'un fonctionnement en toute sécurité est donc pleinement atteint, la porte ne se 15 refermant qu'après le passage complet. De plus, un avantage induit de l'invention est l'obtention d'une meilleure fluidité de passage, comme conséquence d'une meilleure adaptation des temps d'ouverture d'une porte ou d'un portillon ou analogue. Un autre avantage induit du système selon l'invention est qu'il offre une meilleure 20 précision de comptage des personnes. En outre, la solution proposée reste simple et économique, car elle n'implique pas une multiplication de cellules émettrices et/ou réceptrices, ou d'autres types de détecteurs. Enfin, le système de contrôle d'accès proposé par l'invention est 25 compatible avec tous les genres d'applications actuellement connus pour de tels systèmes. En particulier, ce système de contrôle d'accès peut constituer un système "bidirectionnel", alterné ou permanent. Il peut aussi être associé sans problème à d'autres systèmes identiques, pour former deux ou plusieurs couloirs parallèles, chaque système assurant alors la détection de personnes 30 dans son propre couloir, sans risque d'être perturbé par le passage de personnes dans les couloirs adjacents. De toute façon, l'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemples, quelques formes d'exécution de ce système de contrôle 35 d'accès: Figure 1 est une vue d'ensemble, en perspective, d'un système de contrôle d'accès conforme à la présente invention; Figure 2 est une vue en plan par dessus de ce système de contrôle d'accès; Figure 3 est une vue de côté, correspondant à la figure 2; Figure 4 est une vue en plan par dessus d'une variante de ce système de contrôle d'accès; Figure 5 est une vue de côté, correspondant à la figure 4. La figure 1 représente, dans son principe, un système de contrôle 10 d'accès physique, de type bidirectionnel. Le système comprend un couloir 2, délimité latéralement par un coffre droit 3 et par un coffre gauche 4. A milongueur du couloir 2, est disposée une porte composée de deux vantaux, soit un vantail droit 6 et un vantail gauche 7, déplaçables dans un même plan vertical transversal au couloir 2. En position d'ouverture, telle que représentée 15 sur la figure 1, les deux vantaux 6 et 7 sont escamotés respectivement dans le coffre droit 3 et le coffre gauche 4, ce qui libère le passage par le couloir 2. En position de fermeture, les deux vantaux 6 et 7 sont rapprochés l'un de l'autre, de manière à barrer le passage par le couloir 2, les flèches Fl et F2 suggérant les mouvements respectifs des deux vantaux 6 et 7 qui les amènent en position 20 de fermeture, depuis leur position d'ouverture. Les deux coffres 3 et 4, situés de part et d'autre du couloir 2, renferment des moyens motorisés de commande des mouvements des deux vantaux 6 et 7 de la porte 5, ainsi que des moyens de contrôle de l'ouverture et de la fermeture de cette porte 5, à partir de la détection de la présence d'une 25 personne arrivant dans le couloir 2, par exemple selon la direction de la flèche F (en considérant ici le fonctionnement du système de contrôle d'accès "bidirectionnel" dans le sens de cette flèche F). Plus particulièrement, les deux coffres 3 et 4 supportent ici des capteurs, associés à des moyens optiques, qui sont disposés de telle sorte que 30 l'on puisse obtenir des images dans des plans distincts. En se référant plus particulièrement aux figures 2 et 3, les parois respectives en vis-à-vis des coffres droit 3 et gauche 4 portent, à une hauteur donnée H, des capteurs successifs avec moyens optiques associés, désignés par 8, 9, 10 et 11, les capteurs et optiques portés par un coffre 3 étant ici situés 35 en regard des capteurs et optiques portés par l'autre coffre 4. En vue de dessus, comme le montre la figure 2 (o seuls sont indiqués les éléments qui interviennent pour le sens de passage F), chaque capteur avec optique tel que 8 ou 9 "voit" une zone du couloir 2 dont l'ouverture angulaire A est de 900. En vue de côté, comme le montre la figure 3, chaque 5 capteur avec optique tel que 9 permet la capture d'une image P, de contour carré, qui s'étend sur une certaine longueur du couloir 2, depuis une faible hauteur au-dessus du sol jusqu'à une certaine hauteur au-dessus des faces supérieures des coffres 3 et 4. Ainsi, les capteurs successifs avec optiques associées, tels que 8 10 et 9, peuvent "voir" et "suivre" toute personne qui s'engagerait dans le couloir 2, selon la flèche F. En coopération avec des moyens électroniques d'analyse et de traitement d'images, logés également à l'intérieur de l'un au moins des coffres 3 et 4, les capteurs 8 et 9 permettent de reconnaître les contours des 15 personnes engagées dans le couloir 2, y compris la présence d'un sac à dos, ou d'un objet volumineux tiré par la personne, ou d'un enfant de petite taille accompagnant ladite personne. Le système pilote l'ouverture de la porte 5 en fonction des caractéristiques des images traitées et interprétées, en particulier pour 20 commander l'ouverture de cette porte 5 à l'instant o la personne se présente devant elle, et pour ne commander la refermeture de la même porte qu'après passage complet de ladite personne (y compris son sac à dos, ou un bagage ou une poussette tirée, ou encore un enfant accompagnant). L'analyse des images peut comprendre une reconnaissance et 25 comparaison des couleurs, en vue de la distinction de deux personnes trop rapprochées, dont les silhouettes se superposent. Bien entendu, le processus de détection du passage d'une personne peut n'être déclenché qu'après introduction par la personne, dans un dispositif lecteur 12 porté par l'un des coffres 3 à son extrémité, donc à l'entrée 30 du couloir 2, d'un titre de transport ou autre billet ou carte magnétique ou "badge", reconnu comme valable et autorisant le passage de cette personne. En variante, il peut s'agir d'un lecteur capable de lire à distance le moyen d'identification de ladite personne, tel que carte fonctionnant sans contact. Les figures 4 et 5 montrent une variante du système de contrôle 35 d'accès, qui utilise des capteurs et optiques associés plus nombreux et plus rapprochés, chaque capteur avec optique, tel que 13, 14, ..., 20, "voyant" ici (en vue de dessus) une zone de couloir 2 dont l'ouverture angulaire B est de 50 seulement. Compte tenu de cet angle plus faible, les capteurs avec optique sont ici disposés sur deux niveaux distincts Hi et H2, comme le montre la vue de côté de la figure 5 sur laquelle sont indiqués des capteurs avec optiques 13, 5 14, 15, etc... d'une série supérieure, et d'autres capteurs avec optiques analogues tels que 21 et 22 d'une série inférieure. Comme dans le précédent exemple de réalisation, chaque capteur avec optique (ici de la série supérieure ou de la série inférieure) permet la capture d'une image de contour carré, la figure 5 faisant apparaître plusieurs de tels contours carrés, qui se juxtaposent 10 de manière à obtenir une image complète de la zone du couloir 2. Dans chacune des formes de réalisation précédemment décrites, les capteurs sont de préférence des capteurs d'image électroniques matriciels, par exemple du type CCD ou CMOS. Les optiques, associées à ces capteurs, comprennent des lentilles et/ou des prismes, et/ou des guides d'image de tout 15 type, associés ou non à des sources lumineuses (émettant dans le spectre des lumières visibles ou infrarouges) éclairant les zones visées du couloir 2. L'analyse et le traitement des images sont effectués dans une unité électronique de traitement, en particulier un calculateur, logé dans l'un ou l'autre des coffres 3 et 4, comme indiqué schématiquement en 23 (voir figure 20 1). Le système de contrôle d'accès, précédemment décrit, est utilisable dans toutes les applications de contrôle d'accès physique: réseaux de transports en commun (gares, stations de métro), aérogares, bâtiments publics ou privés, salles de spectacle, enceintes de manifestations sportives, etc... 25 Dans le cas d'un système de contrôle d'accès "bidirectionnel", tel que considéré dans les exemples illustrés au dessin, il peut s'agir d'un système de contrôle d'accès bidirectionnel alterné, c'est-à-dire qui pendant une période donnée n'autorise le passage que dans l'un des deux sens, convenablement choisi, ou d'un système de contrôle d'accès bidirectionnel permanent, c'est-à30 dire qui à tout moment autorise le passage dans les deux sens. Comme il va de soi, l'invention ne se limite pas aux seules formes d'exécution de ce dispositif de contrôle d'accès qui ont été décrites cidessus à titre d'exemples; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes de réalisation et d'application respectant le même principe, quels que soient 35 notamment le nombre et la disposition des capteurs et optiques associées, quelle que soit la constitution de ces capteurs et optiques, pourvu qu'ils fournissent des images appropriées, quelle que soit la localisation des moyens d'analyse et de traitement des images, qu'il y ait ou non un éclairage de la zone à contrôler, et aussi, bien entendu, quel que soit le type de porte, portillon ou analogue équipant le système d'accès. REVENDICATIONS 1. Système de contrôle d'accès physique, sous forme de couloir (2) barré par une porte (5) ou un portillon ou analogue, s'ouvrant ou se fermant 5 pour autoriser ou interdire le passage de personnes, en fonction de la détection de présence de ces personnes et/ou de la vérification d'autorisations d'accès affectées auxdites personnes, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un capteur associé à des moyens optiques (8 à 1i; 13 à 22), permettant d'obtenir des images de zones (A, B, P) du couloir (2), en combinaison avec des 10 moyens (23) d'analyse et de traitement desdites images, aptes à réaliser la reconnaissance et le suivi de contours de personnes et/ou d'objets présents dans le couloir (2) , en vue d'une commande adaptée d'ouverture/fermeture de la porte (5) ou du portillon ou analogue, et/ou d'une prise de toute décision, telle que déclenchement d'une alarme, liée à l'utilisation du système. 15 2. Système de contrôle d'accès selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend une pluralité de capteurs avec optiques associées (8 à 11; 13 à 22), disposés successivement sur au moins un côté (3, 4) du couloir (2), en amont de la porte (5), du portillon ou analogue, par référence à un sens 20 de passage prédéfini (F). 3. Système de contrôle d'accès selon la revendication 2, caractérisé en ce que les capteurs avec optiques associées (8 à 11 13 à 22) sont disposés sur ou dans des coffres (3, 4) qui délimitent latéralement le couloir 25 (2). 4. Système de contrôle d'accès selon la revendication 3, caractérisé en ce que les capteurs avec optiques associées (8 à 11) sont disposés, sur chaque coffre (3, 4), en une seule série s'étendant sur un unique niveau (H). 30 5. Système de contrôle d'accès selon la revendication 3, caractérisé en ce que les capteurs avec optiques associées (13 à 22) sont disposés, sur chaque coffre (3, 4), en au moins deux séries superposées, s'étendant à des niveaux distincts (Hi, H2). 6. Système de contrôle d'accès selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que chaque capteur avec optique associée (8 à 11; 13 à 22) scrute une zone définie du couloir (2) qui, vue en plan par dessus, possède une ouverture angulaire définie (A; B) et qui, vue de 5 côté, correspond à une image de contour sensiblement carré (P) ou rectangulaire, lesdites zones se juxtaposant ou se chevauchant, horizontalement et/ou verticalement. 7. Système de contrôle d'accès selon l'une quelconque des 10 revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les capteurs sont des capteurs d'image électroniques matriciels, tels que du type CCD ou CMOS, tandis que les moyens optiques, associés à ces capteurs, comprennent des lentilles et/ou des prismes, et/ou des guides d'image, et éventuellement des moyens d'éclairage, dans le spectre des lumières visibles ou infrarouges, des zones 15 visées du couloir (2). 8. Système de contrôle d'accès selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les moyens (23) d'analyse et de traitement réalisent, outre la reconnaissance et le suivi de contours de 20 personnes et/ou d'objets, une reconnaissance et comparaison de couleurs, en vue de la distinction de personnes dont les silhouettes se superposeraient.