Brevet FR2897709A1 — publié le 20070824

La présente invention concerne un dispositif de détection du passage d'un corps au travers d'une section de passage. Le contrôle d'accès à une zone géographique donnée est réalisé la plupart du temps par la manipulation manuelle et volontaire d'un badge d'accès 5 qui, après avoir été inséré dans une machine de lecture, déclenche l'ouverture d'un portillon ou d'un tourniquet. Dans un processus normal, ce type de contrôle d'accès dure plusieurs secondes et ralentit considérablement la marche normale d'un individu accédant à la zone considérée. 10 En outre, ce type de contrôle d'accès nécessite une introduction correcte du badge dans la machine de lecture et donc une manipulation avec précaution du badge. De plus, ce type de contrôle d'accès nécessite une infrastructure lourde et l'utilisation d'un équipement électromécanique contraignant et 15 onéreux. Afin de faciliter le contrôle d'accès à une zone géographique donnée, il est également connu d'utiliser un contrôle d'accès dit mains libres par des badges d'identification radiofréquence ou RFID détectables par un système d'identification radiofréquence. 20 Ce type de contrôle d'accès ne nécessite aucune visibilité directe du badge RFID, aucune manipulation particulière de ce dernier, et aucun équipement lourd de type portillon ou tourniquet . En conséquence, l'utilisation de badge RFID ne ralentit pas la marche normale d'un individu accédant à une zone géographique donnée et 25 permet de laisser libre le couloir d'accès à cette dernière. Cependant, ce type de contrôle d'accès ne permet pas la détection du passage d'une personne non équipée d'un badge valide. En effet, ce type de contrôle d'accès permet uniquement la vérification du passage d'une personne équipée d'un badge RFID valide par 30 l'intermédiaire par exemple de témoins lumineux ou sonores dont la fonction est de signaler le passage d'une personne autorisée, c'est-àdire une personne équipée d'un badge RFID valide. Ainsi, en utilisant ce type de contrôle d'accès, il est possible que des personnes non autorisées accèdent à la zone géographique donnée. 35 En effet, par exemple si la personne chargée de surveiller les indications des témoins lumineux ou sonores est inattentive pendant quelques instants, il se peut que des personnes non autorisées franchissent le contrôle d'accès sans être détectées. La présente invention vise à remédier à ces inconvénients. Le problème technique à la base de l'invention est donc la réalisation d'un dispositif de détection du passage d'un corps au travers d'une section de passage qui soit de structure simple, qui ne ralentisse pas sensiblement le passage d'un corps au travers de la section de passage, tout en ne nécessitant pas la manipulation d'un badge d'identification. A cet effet, l'invention concerne un dispositif de détection du 10 passage d'un corps au travers d'une section de passage, caractérisé en ce qu'il comporte : -une antenne de type boucle comprenant un fil électriquement conducteur entourant au moins en partie la section de passage, - des moyens de mesure d'une grandeur caractéristique du courant 15 électrique circulant dans le fil conducteur de l'antenne et générant un signal de mesure, et - des moyens de traitement du signal de mesure agencés pour détecter la désadaptation de l'antenne due à une perturbation occasionnée par le passage du corps au travers de la section de passage. 20 Lors du passage d'un corps au travers de la section de passage, la grandeur caractéristique mesurée par les moyens de mesure est modifiée. II en résulte que les moyens de mesure génèrent un signal de mesure correspondant à cette modification de la grandeur caractéristique. Ce signal de mesure est ensuite traité par les moyens de traitement qui détectent la 25 désadaptation de l'antenne due à une perturbation occasionnée par le passage du corps au travers de la section de passage. Ainsi, le dispositif de détection selon l'invention permet de détecter le passage d'un corps au travers d'une section de passage sans ralentir le passage du corps et sans nécessiter la manipulation d'un badge 30 d'identification. Par adaptation ou désadaptation de l'antenne, on entend adaptation ou désadaptation de l'impédance de l'antenne. Avantageusement, la grandeur caractéristique mesurée par les moyens de mesure est la puissance réfléchie Pr ou la tension réfléchie Vr due 35 à une perturbation occasionnée par le passage du corps au travers de la section de passage. Selon une autre caractéristique de l'invention, les moyens de traitement sont agencés pour déterminer en fonction du signal de mesure si le corps traversant la section de passage est une personne. Ainsi, le dispositif de détection selon l'invention permet de détecter 5 le passage d'une personne au travers d'une section de passage sans ralentir le passage de cette personne et sans nécessiter la manipulation d'un badge d'identification. Alternativement, les moyens de traitement sont agencés pour déterminer en fonction du signal de mesure si le corps traversant la section de 10 passage est une personne équipée d'un badge d'identification RFID. Selon une autre caractéristique de l'invention, les moyens de traitement comportent des moyens de détection de la valeur de la pente d'une perturbation du signal de mesure. Avantageusement, les moyens de détection comprennent des 15 moyens de comparaison de la valeur de la pente et d'une valeur de seuil. Selon une autre caractéristique de l'invention, l'antenne est de type boucle non fermée. Selon une alternative de l'invention, l'antenne est de type boucle fermée. 20 Selon encore une alternative de l'invention, l'antenne est de type boucle non fermée et les moyens de traitement comportent des moyens de détermination du sens de passage du corps au travers de la section de passage agencés pour analyser le profil dissymétrique du signal de mesure. Avantageusement, l'antenne possède une configuration générale 25 en "U" renversé se situant dans un plan sensiblement vertical, au-dessus du sol, l'antenne présentant une dissymétrie électrique. Selon une autre alternative, l'antenne possède une configuration générale en "U" renversé se situant dans un plan sensiblement vertical, au-dessus du sol, l'antenne étant positionnée dissymétriquement par rapport au 30 passage. Avantageusement, le dispositif de détection comporte des moyens de comptage du nombre du corps traversant la section de passage. Avantageusement, les moyens de mesure comportent un coupleur directif. Selon une autre caractéristique de l'invention, le coupleur est relié à une de ses bornes à la masse par une impédance de valeur correspondant sensiblement à l'impédance de l'antenne lorsque celle-ci est adaptée. Avantageusement, le coupleur est disposé en amont d'un boîtier d'adaptation de l'antenne De toute façon l'invention sera bien comprise à l'aide de la description qui suit en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemple non limitatif, plusieurs variantes de réalisation de ce dispositif de détection. Figure 1 est une vue schématique en perspective d'une première variante de réalisation d'un dispositif de détection selon l'invention. Figure 2 est une vue schématique d'un coupleur directif et d'un boîtier d'adaptation de l'antenne appartenant au dispositif de détection de figure 1. Figure 3 est une courbe représentative du signal de tension réfléchie en fonction du temps généré par le dispositif de détection de la figure 1. Figure 4 est une vue schématique en perspective d'une seconde variante de réalisation du dispositif de détection. Figure 5 est une courbe représentative de la distribution de courant le long d'un fil d'antenne du type boucle non fermée. Figure 6 est une courbe représentative de deux signaux de tension réfléchie en fonction du temps générés par le dispositif de détection de la figure 4. Figures 7a et 7b sont des vues schématiques de dessus d'une troisième variante de réalisation du dispositif de détection. Figure 8 est une vue schématique en perspective d'une quatrième variante de réalisation du dispositif de détection. La figure 1 représente un dispositif de détection du passage d'un 30 corps au travers d'une section de passage, la section de passage pouvant correspondre par exemple à l'entrée d'un parc d'attraction. Le dispositif de détection comporte une antenne 2 de type boucle non fermée comprenant un fil électriquement conducteur 3 entourant au moins en partie la section de passage. L'antenne possède une configuration générale 35 en "U" renversé se situant dans un plan sensiblement vertical, au-dessus du sol, transversalement à un passage 4. L'antenne comporte une portion médiane horizontale 5, surmontant le passage considéré, et deux portions terminales verticales 6 et 7, situées respectivement sur les deux côtés du passage 4. Le fil électriquement conducteur 3 est maintenu en position par un 5 support rigide électriquement isolant en forme de portique, non représenté sur les figures. Le dispositif de détection comporte également un boîtier électronique d'interface 8 disposé au pied de l'antenne et relié d'une part à l'extrémité inférieure de la portion terminale verticale 6 du fil 3, et d'autre part à 10 un lecteur RFID 9 par l'intermédiaire d'un câble de liaison 10. Il est à noter que l'extrémité inférieure de la portion terminale verticale 7 du fil 3 est simplement libre. Le dispositif de détection comporte également un composant passif 13 servant à créer une zone de champ magnétique uniforme le long de la 15 section de passage. Le dispositif de détection comporte en outre des moyens de mesure 16 d'une grandeur caractéristique du courant électrique circulant dans le fil conducteur de l'antenne. Selon une caractéristique de l'invention, la grandeur caractéristique 20 mesurée par les moyens de mesure 16 est la tension réfléchie Vr (ou tension de retour). La tension réfléchie Vr traduit la désadaptation de l'antenne due à une perturbation occasionnée par le passage d'un corps au travers de la section de passage. Afin de mesurer cette tension réfléchie Vr, les moyens de mesure 25 comportent par exemple un coupleur directif 11, montré à la figure 2, disposé en amont d'un boîtier d'adaptation 12 de l'antenne, le coupleur 11 et le boîtier d'adaptation 12 étant disposés dans le boîtier électronique d'interface 8. Le boîtier d'adaptation est par exemple du type décrit dans le document FR 2 828 016. 30 Une première borne B1 du coupleur 11 est raccordé au lecteur 9, une seconde borne B2 du coupleur est raccordé au boîtier d'adaptation 12, une troisième et une quatrième bornes B3 et B4 du coupleur sont raccordés à la masse respectivement par une impédance Ro de valeur correspondant sensiblement à l'impédance de l'antenne 2 lorsque celle-ci est adaptée. La tension V3 à la borne B3 est égale à la tension réfléchie Vr lorsque les bornes B3 et B4 sont adaptées sur une impédance correspondant sensiblement à l'impédance de l'antenne 2 lorsque celle-ci est adaptée. Ainsi, les moyens de mesure 16 sont agencés pour mesurer la valeur de la tension V3 qui correspond à la valeur de la tension réfléchie Vr et pour générer un signal de mesure de la tension réfléchie Vr. La figure 3 montre la courbe représentative d'un signal de mesure de la tension réfléchie Vr en fonction du temps. Deux caractéristiques sont importantes sur la courbe Vr=f(temps) : 10 - d'une part, la valeur maximale de Vr : Vrmax - d'autre part, la valeur de la pente avant :Vp. Dans le cas de l'exemple montré à la figure 3, le quotient VrmaxNro est assez faible et la pente Vp est assez faible. Le temps pendant lequel se produit cette perturbation est de l'ordre de 1 seconde, ce qui 15 correspond à un temps de passage d'une personne marchant à 3,6 km/h sur une distance de 1 m. Il est à noter que la valeur VrO correspond à la valeur de Vr lorsque l'antenne est adaptée, c'est-à-dire lorsqu'aucun corps ne traverse la section de passage ou ne se trouve à proximité de celle-ci, et que tO correspond à l'instant 20 où un corps traverse la section de passage. Le dispositif de détection comporte des moyens de traitement 17 du signal de mesure agencés pour détecter la désadaptation de l'antenne due à une perturbation occasionnée par le passage d'un corps au travers de la section de passage. Ces moyens de traitement peuvent être logés dans le 25 lecteur 9. Les moyens de traitement 17 du signal de mesure sont agencés pour comparer la valeur de Vr à celle de VrO et pour détecter le passage d'un corps au travers de la section de passage lorsque la valeur de Vr diffère de la valeur VrO. 30 Cependant, cette variation de Vr peut tout simplement être due au passage d'un animal ou d'un objet au travers de la section de passage. Ainsi, lorsque l'on souhaite détecter uniquement le passage de personne au travers de la section depassage, les moyens de traitement doivent être agencés pour déterminer en fonction du signal de mesure si le corps 35 traversant la section de passage est une personne. Pour cela, les moyens de traitement comportent des moyens de détection de la valeur de la pente avant Vp du signal de mesure. Ces moyens de détection comportent des moyens de comparaison de la valeur de la pente et d'une valeur de seuil Vpsl . Les moyens de détection déterminent que le corps traversant la section de passage est une personne lorsque la valeur de la pente dépasse la valeur de seuil Vpsl. Ainsi, lorsqu'une personne 14 traverse la section de passage définie par l'antenne 2, la pente avant Vp du signal de mesure dépasse la valeur de seuil Vpsl. De ce fait, les moyens de traitement du signal de mesure détectent que la désadaptation de l'antenne est due à une perturbation occasionnée par le passage d'une personne au travers de la section de passage. Cependant, il peut être parfois nécessaire de détecter si la personne qui traverse la section de passage est une personne autorisée à traverser cette dernière, notamment lorsque la section de passage correspond à l'entrée d'un parc d'attraction. Dans ce cas, les personnes considérées comme autorisées à traverser la section de passage sont celles qui sont équipées d'un badge d'identification RFID valide. II est à noter que lorsqu'une personne équipée d'un badge d'identification RFID traverse la section de passage, le signal de mesure Vr diffère de celui obtenu lorsqu'une personne sans badge traverse la section de passage. De ce fait, la mesure de la tension Vr permet également de 25 déterminer si la personne qui traverse la section de passage est une personne équipée d'un badge RFID. A cet effet, les moyens de traitement comportent également des moyens d'identification du code d'identification porté par le badge RFID constitués par le lecteur RFID. Le lecteur détermine si le code porté par le 30 badge d'identification RFID correspond au code d'identification d'un badge valide. Ainsi, lors du passage d'une personne équipée d'un badge RFID valide au travers de la section de passage, les moyens de traitement déterminent que le corps traversant la section de passage est une personne 35 équipée d'un badge d'identification RFID par l'intermédiaire des moyens de détection et identifie le code d'identification porté le badge RFID comme correspondant à un code d'identification d'un badge RFID valide par l'intermédiaire des moyens d'identification. II en résulte que le dispositif de détection équipé de ce type de moyens de traitement permet la détection du passage d'une personne équipée d'un badge d'identification RFID valide au travers d'une section de passage. II est possible d'associer des moyens formant alarme aux moyens de traitement du signal destinés à signaler le passage d'une personne non équipée d'un badge d'identification ou équipée d'un badge d'identification invalide. Ces moyens formant alarme sont avantageusement des témoins lumineux ou sonores disposés par exemple sur le support rigide électriquement isolant en forme de portique. Selon une variante de réalisation de l'invention, le dispositif de détection comporte des moyens de comptage du nombre de personnes traversant la section de passage, les moyens de comptage étant associés aux moyens de traitement du signal de mesure. Ainsi, il est possible de connaître le nombre exact de personnes traversant la section de passage. II est à noter que la distribution du courant I dans le fil d'une antenne non bouclée n'est pas constante le long de ce dernier. Comrne montré sur la figure 5, la distribution du courant I est plus élevée au niveau de la portion terminale verticale 6 du fil 3 qu'au niveau de la portion terminale verticale 7 du fil 3. Cette variation de la distribution du courant I a pour conséquence que lorsqu'un corps est proche de la portion terminale verticale 6 du fil 3, il se trouve proche d'un courant fort et cela affecte peu la désadaptation de l'antenne. De ce fait, le signal de mesure de la tension Vr est faible. Cette variation de la distribution du courant I a également pour conséquence que lorsque le corps est proche de la portion terminale verticale 7 du fil 3, il se trouve proche d'un courant faible qui a une forte incidence sur la désadaptation de l'antenne. II en résulte donc un signal de mesure de la tension Vr plus important. La figure 4 représente une autre variante de réalisation du dispositif de détection selon laquelle celui-ci permet la détection du sens de passage d'un corps au travers de la section de passage. Selon cette variante de réalisation, l'antenne 2 se différencie de celle décrite sur la figure 1 en ce qu'elle est positionnée dissymétriquement par rapport au passage 4. Il est à noter que l'antenne 2 présente également une distribution 5 de courant I similaire de celle représentée à la figure 5. Ainsi, lorsqu'un corps se déplace dans le sens de passage S2 montré sur la figure 4, il est dans un premier temps plus proche de la portion terminale verticale 7, ce qui a une forte incidence sur la désadaptation de l'antenne et dans un second temps il se rapproche de la portion terminale 10 verticale 6, ce qui affecte peu la désadaptation de l'antenne. Il en résulte donc que le signal de mesure de la tension réfléchie Vr généré par les moyens de mesure en fonction du temps correspond à la courbe C2 de la figure 6. Il est à noter que la ligne LO montrée à la figure 4 correspond au temps t0 indiqué sur la figure 6. 15 La courbe C2 présente : une pente avant Vp2 forte, - un maximum Vrmax important rapidement atteint, une décroissance de la courbe selon une pente plus faible. Il est à noter que si le corps se déplace dans le sens de passage 20 SI, la courbe Cl est inversée comme indiqué sur la figure 6. Selon cette variante de réalisation de l'invention, les moyens de traitement comportent donc des moyens de détermination du sens de passage du corps au travers de la section de passage agencés pour analyser le profil dissymétrique du signal de mesure. 25 Ainsi, en fonction de la valeur de la pente avant du signal de mesure, du temps pour atteindre la valeur Vrmax et de la valeur de la pente arrière du signal de mesure, les moyens de détermination du sens de passage déterminent le sens de passage du corps au travers de la section de passage. Selon une autre variante de réalisation de l'invention représentée 30 aux figures 7a et 7b, l'antenne 2 se différencie de celle décrite sur la figure 1 uniquement en ce qu'elle présente une dissymétrie électrique et en ce qu'elle est positionnée dans le chambranle d'une porte. Les figures 7a et et 7b montrent le sens de passage d'une personne au travers de la section de passage selon que celle-ci ouvre la porte 35 en la poussant devant elle ou qu'elle la tire vers elle avant de passer. Ainsi, les moyens de mesure génèrent deux types de signal de mesure Vr différents selon le sens de passage et les positions 1, 2 et 3 de la personne. Les signaux de mesure conduisent à des courbes similaires à celles décrites sur la figure 6. II en résulte que les moyens de traitement peuvent déterminer en fonction de la dissymétrie du signal de mesure le sens de passage de la personne au travers de la section de passage. Selon une autre variante de réalisation de l'invention représentée à la figure 8, le dispositif de détection comporte une antenne 15 du type boucle 10 fermée. Dans ce cas, la distribution de courant le long du fil est sensiblement constante. De ce fait, le signal de mesure généré par les moyens de mesure ne dépend pas du sens de passage du corps au travers de la section de passage. 15 En conséquence, lorsque l'antenne est du type boucle fermée, il n'est pas possible de déterminer le sens de passage du corps au travers de la section de passage à partir de la mesure de la tension réfléchie Vr. Toutefois, lorsque le dispositif de détection comporte une antenne du type boucle fermée, ce dernier peut tout de même détecter le passage de 20 corps au travers de la section de passage. Selon cette variante de réalisation de l'invention, l'antenne 2 comporte deux portions terminales verticales 6 et 7 configurées sous forme d'oreilles dans les plans latéraux ADEH et BCFG, ceci afin de créer deux champs magnétiques simultanés H1 et H2. 25 Il est à noter que le passage 4 présente une largeur de 0,9 m tandis que l'antenne présente une hauteur est de 2,5 m. Lorsque qu'une personne emprunte le passage 4 et traverse la section de passage, les moyens de mesure génèrent un signal de mesure et les moyens de traitement déterminent en fonction du signal de mesure si cette 30 personne est équipée ou non d'un badge d'identification RFID. Si ce badge d'identification n'est pas conforme ou s'il est absent, le signal de mesure Vr analysé par les moyens de traitement témoigne de la présence d'une personne seule, sans badge d'identification valide. Il en résulte que les moyens formant alarme signalent le passage d'une personne non 35 autorisée. Comme il ressort de ce qui précède, l'invention apporte une grande amélioration à la technique existante en fournissant un dispositif de détection qui est de structure simple, qui ne ralentit pas sensiblement le passage d'un corps au travers de la section de passage, tout en ne nécessitant pas la manipulation d'un badge d'identification. Comme il va de soi l'invention ne se limite pas aux formes d'exécution de ce dispositif de détection décrites ci-dessus à titre d'exemple, elle embrasse au contraire toutes les variantes de réalisation. REVENDICATIONS 1. Dispositif de détection du passage d'un corps au travers d'une section de passage, caractérisé en ce qu'il comporte : - une antenne (2) de type boucle comprenant un fil électriquement conducteur (3) entourant au moins en partie la section de passage, - des moyens de mesure (16) d'une grandeur caractéristique du courant électrique circulant dans le fil conducteur de l'antenne et générant un signal de mesure, et - des moyens de traitement (17) du signal de mesure agencés pour détecter la désadaptation l'antenne due à une perturbation occasionnée par le passage du corps au travers de la section de passage. 2. Dispositif de détection selon la revendication 1 , caractérisé en ce que la grandeur caractéristique mesurée par les moyens de mesure est la puissance réfléchie ou la tension réfléchie (Vr) due à une perturbation occasionnée par le passage du corps au travers de la section de passage. 3. Dispositif de détection selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les moyens de traitement (17) sont agencés pour déterminer en fonction du signal de mesure si le corps traversant la section de passage est une personne. 4. Dispositif de détection selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les moyens de traitement sont agencés pour déterminer en fonction du signal de mesure si le corps traversant la section de passage est une personne équipée d'un badge d'identification RFID. 5. Dispositif de détection selon l'une des revendications 3 et 4, caractérisé en ce que les moyens de traitement comportent des moyens de détection de la valeur de la pente (Vp) d'une perturbation du signal de mesure. 6. Dispositif de détection selon la revendication 5, caractérisé en ce que les moyens de détection comprennent des moyens de comparaison de la valeur de la pente et d'une valeur de seuil (Vpsl). 7. Dispositif de détection selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'antenne est de type boucle non fermée. 8. Dispositif de détection selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'antenne est de type boucle fermée. 9. Dispositif de détection selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'antenne est de type boucle non fermée et en ce que lesmoyens de traitement comportent des moyens de détermination du sens de passage du corps au travers de la section de passage agencés pour analyser le profil dissymétrique du signal de mesure. 10. Dispositif de détection selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'antenne possède une configuration générale en "U" renversé se situant dans un plan sensiblement vertical, au-dessus du sol, l'antenne présentant une dissymétrie électrique. 11. Dispositif de détection selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'antenne possède une configuration générale en "U" renversé se situant dans un plan sensiblement vertical, au-dessus du sol, l'antenne étant positionnée dissymétriquement par rapport au passage. 12. Dispositif de détection selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de comptage du nombre du corps traversant la section de passage. 13. Dispositif de détection selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que les moyens de mesure comportent un coupleur directif (11). 14. Dispositif de détection selon la revendication 13, caractérisé en ce que le coupleur est relié à une de ses bornes à la masse par une impédance de valeur correspondant sensiblement à l'impédance de l'antenne lorsque celle-ci est adaptée. 15. Dispositif de détection selon l'une des revendications 13 et 14, caractérisé en ce que le coupleur est disposé en amont d'un boîtier d'adaptation (12) de l'antenne.25