Brevet FR3024309A1 — publié le 20160129

La présente invention concerne une nouvelle borne interactive autonome pour communiquer avec les badges d'abonnés électroniques détenus par les membres du club et les joueurs invités présents sur un terrain de golf afin d'en optimiser l'exploitation. En effet, l'inventeur qui est spécialisé dans le développement de solutions logicielles de gestion d'établissements de loisirs ayant recours à des abonnés a constaté que l'exploitation d'un terrain de golf peut être améliorée lorsqu'on optimise l'occupation du parcours de golf et des autres équipements (vestiaires, parkings, réservation de practice, réservation de parcours, cours d'entrainement..) : Cette gestion permet : - de gérer la charge du terrain de golf en temps réel (possibilité d'occuper le terrain avec un départ à mi-parcours par exemple...) ; - d'accueillir une charge complémentaire de clientèle d'invités (non- abonnés...) afin d'en optimiser l'exploitation. Toutefois, la présente borne interactive autonome ne vise pas le domaine des compétitions sportives chronométrées qui font déjà l'objet de nombreux systèmes de communication comportant des solutions brevetées telles que : - antennes dissimulées dans le sol ; - gestion de conflits entre plusieurs porteurs de badges ; - perturbations des antennes entre-elles.... Description du fonctionnement et justification du choix de la technologie de transmission en bande étroite : - l'ordinateur central de l'établissement (par exemple un club de golf avec des abonnés et des invités) permet de conserver à jour la base de données des abonnés et invités ayant acquitté un parcours, avec les droits et autorisations d'accès afférents; - cette base de données est transférée dans les bornes, ce qui permet à ces dernières de fonctionner en autonomie en cas de coupure de la transmission sans fil, et de libérer ainsi par exemple une sortie d'un parking en dehors de l'autorisation d'un ordre central (fonctionnement en mode dégradé) ; - la portée du boitier-émetteur connecté à l'ordinateur central est naturellement élevée, ce qui autorise un flux descendant important, 3024309 -2- - l'innovation est caractérisée par le fait que les bornes interactives autonomes disposent également d'une longue portée pour retourner le flux d'informations remontant et cette performance est obtenue grâce aux dispositions suivantes : 5 - la technologie infrarouge est inadaptée car souvent perturbée par le brouillard ; - la technologie WiFi consomme trop et n'est pas adaptée à des bornes autonomes alimentées par des cellules photovoltaïques, et est incompatible avec une réduction de la taille de l'antenne : or l'énergie 10 consommée par un rayonnement électromagnétique est inversement proportionnelle à sa fréquence et ne dépend que de celle-ci ; L'inventeur a conclu qu'il faut monter en fréquence pour réduire l'énergie consommée et augmenter l'autonomie des bornes: - afin de faciliter l'intégration de cet émetteur dans un petit 15 boitier, le choix de l'inventeur s'est porté sur l'utilisation de la technologie « radiofréquence en bande étroite » à 868 Mégahertz. Cette bande de fréquence qui est accessible sans licence présente les caractéristiques suivantes : - portée importante : 10 km en champ libre ; 20 - faible consommation de veille d'énergie : apportée par des cellules photovoltaïques + une pile au lithium disposée dans la borne, - activation de la borne seulement lorsqu'un signal lui parvient ; grâce à une détection de passage à proximité d'un BADGE d'abonné, obtenue par une veille capacitive qui active l'antenne RFID de la 25 BORNE interactive autonome; - absence de puce « GSM » : celle-ci consomme trop et le flux remontant à transmettre, qui reste limité, ne justifie pas le débit important apporté par une puce GSM, en outre on s'affranchit ainsi d'un abonnement GSM onéreux alors que l'utilisation de la bande 30 étroite à 868 Mégahertz est gratuite. Architecture du réseau : le système de « borne interactive autonome pour exploitation de terrain de golf » se compose de trois éléments : 35 o une pluralité de BORNES interactives autonomes (2) , BORNE qui comprend : 3024309 -3- - une carte électronique comportant un émetteur-récepteur radiofréquence fonctionnant en bande étroite à 868 MégaHertz et comportant des relais disponibles pour activer des organes périphériques, tels qu'une barrière de parking, le contact de démarrage d'une voiturette de golf....; - une antenne radio de communication avec la passerelle, et - une carte antenne RFID à induction qui alimente les badges en énergie électrique et qui comprend un lecteur transpondeur intégré pour lire les Badges d'abonnés, Mode de fonctionnement : passage de BADGE devant l'antenne RFID pour sa reconnaissance et lecture et échange radio avec la passerelle. Ces cartes électroniques sont rassemblées dans des 20 boitiers de faible épaisseur qui sont intégrés dans la borne interactive autonome disposée sur le parcours de golf, mais ces bornes autonomes, lorsqu'elles sont équipées d'une carte relais (7) et un afficheur (8) peuvent être également intégrés à des appareils tels que : 25 o Un Caddie de golf ; o Une barrière de parking ; o Une voiturette électrique ; o La porte d'un vestiaire... o une pluralité de BADGES d'abonnés (non 30 représentés): ^ ce Badge contient une puce RFID avec son antenne, il constitue la clef qui est remise au client abonné ; 5 10 15 3024309 -4- ^ Ce badge scellé ne contient pas de pile, il est activé par induction par une source d'alimentation électrique externe qui est activée lorsqu'on le présente à proximité de l'antenne transpondeur d'une BORNE interactive: de ce fait il est inusable. o une ou plusieurs PASSERELLES (3) dont le fonctionnement est le suivant : ^ demande d'autorisation à la base de données via le réseau en mode lecture/écriture avec reconnaissance locale du badge ; ^ puis échange par radio avec les BORNES interactive autonomes. ^ Cette PASSERELLE comprend 4 éléments : ^ Une carte passerelle (9) de communication avec la base de données contenue dans l'ordinateur de l'exploitant, il s'agit d'un équipement émetteur-récepteur mini d'une antenne fonctionnant dans la bande étroite à 868 Mégahertz, qui est raccordé directement au réseau de PC Central de l'établissement ou à l'un des noeuds d'accès au réseau Ethernet (avec ou sans fil) de cet établissement ; - une carte électronique (4) comportant un 25 émetteur-récepteur radiofréquence fonctionnant en bande étroite à 868 MégaHertz et comportant des commandes à relais disponibles pour activer des organes périphériques, tels qu'une barrière de 30 parking, le contact de démarrage d'une voiturette de golf....; - une antenne radio de communication (5) avec la passerelle, et 5 10 15 20 3024309 -5- - une carte antenne RFID à induction (6) qui alimente les badges en énergie électrique et qui comprend un lecteur transpondeur intégré pour lire les Badges d'abonnés, et qui permet de programmer les badges des clients, sans avoir besoin d'un lecteur de cartes dédié supplémentaire. - La bande étroite à 868 Mégahertz offre la possibilité d'utiliser jusqu'à 200 boitiers par Passerelle émettrice. Examen des fonctions de base la BORNE autonome interactive: fonction d'alerte et de secours pour les joueurs isolés (appel du Caddie, ...) badgeage de proximité (sur point fixe identifié) ; par 15 exemple à la barrière d'entrée du parking ; - accès en liaison monodirectionnelle : - envoi d'un identifiant depuis un badge-client, utilisant la technologie sans contact (par exemple : demande d'autorisation d'accès au parking) ; 20 accès en liaison bidirectionnelle : - offrant la possibilité de commander des appareils périphériques (avec des relais secs issus du boitier) , comme par exemple : o la commande d'ouverture de la barrière du parking ; 25 o la clef de contact (boitier embarqué) pour utilisation d'un caddie électrique ; o la commande d'ouverture d'une armoire vestiaire ; o la commande de fonctionnement d'un distributeur de balles de golf (location de paniers) sur le 30 practice, ou d'un lanceur de balles de tennis... 5 10 3024309 -6- Sécurisation des fonctionnements en mode dégradé : o en cas de panne électrique de l'ordinateur de gestion central - les BORNES interactives autonomes (2) conservent en mémoire flash le dernier état de gestion de la base de données centrale, ce qui leur permet de fonctionner en autonomie ; - les transactions locales sont mémorisées et la transaction avec le PC central est réalisée par une 'mise à jour avec le PC central lorsque la liaison radio est rétablie ; - réémission automatique du signal 3 fois en cas de conflit transitoire (masquage des antennes par exemple...) ; o en cas de coupure radio (interférences, intempéries foudre ;...) la liaison radio avec les BADGES étant coupée ; - on a recours à un « Super-badge » fonctionnant sans autorisation (fonction de « passe ») ; - celui-ci est obtenu en attribuant au gérant ou à un personnel autorisé des droits de « Super-badge » à un badge ordinaire; - toutes les BORNES doivent savoir détecter le 25 « super-badge » ; mais il ne faut pas que ce « passe » soit piraté ; Le nouveau mode de réalisation du « super badge » selon l'invention résout tous ces inconvénients : En cas de coupure de la liaison radio entre la passerelle et les boitiers, on a recours à des « super- 30 badges » qui fonctionnent comme des « passe », et qui sont mis à disposition du gérant du golf et des personnels autorisés ; Afin de protéger ces « super-badges », un code « super-utilisateur » est généré par un mécanisme codé de 35 reconnaissance commun à toutes les bornes, ce qui 5 10 15 20 3024309 -7- leur permet de reconnaitre si la carte « super-utilisateur » présentée possède les droits afférents. ^ Avantages : - un BADGE d'abonné banalisé peut à tout moment devenir un BADGE « super-utilisateur », sans signe distinctif ; - Il n'y a plus de risque de vol d'un BADGE passe privilégié « super-utilisateur » ; - On peut désactiver le BADGE « super-utilisateur » à tout moment. Selon une première caractéristique: - le système de : BORNE interactive autonome (2) pour 15 exploitation de terrain de golf, se compose de cinq éléments : ^ une pluralité de BORNES équipées (1) ; ^ une pluralité de BORNES interactives autonomes (2) ; 20 ^ une pluralité de BADGES d'abonnés (non représentés); ^ et au-moins une PASSERELLE réseau (3) ^ cette dernière étant raccordée à un ordinateur d'exploitation central (non représenté) ou à un 25 noeud d'accès à un réseau d'ordinateurs ; Caractérisées par leurs modes de communication entre-eux : - les BORNES interactives autonomes (2) ou équipées (1) communiquent avec la PASSERELLE réseau (3) au moyen d'une liaison radio fréquence en bande étroite à 868 Mégahertz , et - les BORNES interactives autonomes (2) ou équipées (1) communiquent avec les BADGES d'abonnés au moyen d'un 5 10 30 3024309 -8- - lecteur RFID sans contact à activation par détection de proximité, et - les BADGES d'abonnés communiquent avec la PASSERELLE réseau (3) au moyen d'un lecteur RFID dédié à cette passerelle 5 qui permet de programmer les badges, sans avoir besoin d'un lecteur de carte supplémentaire. Selon une deuxième caractéristique: En cas de coupure de la liaison radiofréquence entre la PASSERELLE (3) et les BORNES interactives (1) ou (2), on a 10 recours à des « super-badges » qui fonctionnent comme des « passe », à usage du gérant, des utilisateurs et éventuellement des abonnés autorisés. Selon une troisième caractéristique: Un code « super-utilisateur » de reconnaissance, commun 15 à toutes les BORNES interactives (1) ou (2), est généré par un algorithme contenu dans la carte électronique propre à chaque BORNE interactive (1) ou (2), ce qui permet de reconnaître si le BADGE d'abonné possède les droits afférents. La formule originale de cet algorithme produit un code 20 aléatoire unique qui permet à la borne de générer un code original chaque fois renouvelé; Avantages liés à cette conception : - Un BADGE d'abonné banalisé peut à tout moment devenir un BADGE « super-utilisateur », 25 sans signe distinctif extérieur apparent; Il n'y a plus de risque de vol d'un BADGE «super-utilisateur » privilégié, car : o le BADGE « super-utilisateur » sera inactif en l'absence de clef d'accès ; 30 o on peut désactiver le BADGE « super utilisateur » à tout moment et à distance; Cette protection reste active lorsque la liaison radio fréquence entre la PASSERELLE (3) et les BORNES interactives (1) ou (2), (ne fonctionne 35 pas. 3024309 -9- Selon une quatrième caractéristique: La faible consommation électrique des BORNES interactives autonomes (2) est obtenue grâce à une veille capacitive, qui active l'antenne RFID de la borne seulement quand un BADGE d'abonné passe à proximité d'elle (geste 5 volontaire du porteur) » Selon une cinquième caractéristique: La passerelle-réseau (3) contient un lecteur RFID qui permet de programmer les badges, sans avoir besoin d'un 10 lecteur de carte supplémentaire » - ce critère est un perfectionnement, obtenu par regroupement de fonctions habituellement dévolues à plusieurs périphériques ; Selon une sixième caractéristique:- 15 le design extérieur du boitier contenant les cartes électroniques contenues dans un BORNE interactive (1) ou (2) doit être le plus plat possible et ce boitier est protégé contre les rayonnements électromagnétiques (CEM) ; 20 Selon une septième caractéristique: - l'alimentation électrique du boitier contenant les cartes électroniques contenues dans la BORNE interactive autonome (2) est fournie par : o une pile au lithium, 25 o ou des cellules photovoltaïques et une batterie. Selon une huitième caractéristique: - le BADGE d'abonné scellé ne contient pas de pile ou autre source d'énergie électrique, il est alimenté par une antenne d'induction électrique qui s'active 30 automatiquement lorsqu'on le présente à proximité de la boucle d'induction contenue dans chaque BORNE interactive autonome (2): de ce fait il est inusable. Le domaine d'utilisation de la BORNE interactive autonome (2) pour la gestion de terrain de golf est prévu pour être étendu à d'autres usages de 35 gestion de clubs de loisirs qui répondent typiquement aux applications suivantes : - les clubs hippiques - les terrains de chasse - les clubs de sports (parcours de tir à l'arc, stand de tir...) - les clubs de tennis ; - les résidences hôtelières et de loisirs... 3024309 -10- Les dessins annexés illustrent l'invention : - La Figure 1 représente le schéma synoptique des liaisons non-filaires entre les différents organes du système, à savoir : ^ une pluralité de BORNES équipées (1) ; 5 ^ une pluralité de BORNES interactives autonomes (2) ; ^ et au-moins une PASSERELLE réseau (3) NB : les BADGES d'abonnés ne sont pas représentés, ainsi que l'ordinateur d'exploitation central qui est raccordé à un noeud d'accès 10 à un réseau d'ordinateurs et qui communique avec la passerelle réseau (3) ; La Figure lA représente le contenu d'une BORNE interactive équipée (1) , dans laquelle on regroupe les cartes électroniques (7) + (4) + (5) + (6) + l'afficheur (8 15 La Figure 1B représente le contenu d'une BORNE interactive autonome (2) , contenant les 3 cartes électroniques suivantes: - une carte radio (4) + commande relais + commande visualisée par un voyant à Led + lecteur radiofréquence RFID, - une antenne radio (5), 20 - une carte antenne RFID (6) ; - La Figure 1C représente le contenu d'une PASSERELLE interactive (3) , dans laquelle on regroupe les cartes électroniques (4) + (5) + (6) + la carte radio (9) effectuant la passerelle avec la base de données contenue dans l'ordinateur 25 central de l'exploitant (non représenté). - La Figure 2 représente le boîtier d'une BORNE interactive autonome (2) fermé ; sous la forme d'un boitier extra-plat ; - La Figure 3 représente le boîtier (2) d'une BORNE interactive équipée (1) fermé et son afficheur (8) 30 La Figure 4 représente le boîtier d'une BORNE interactive autonome (2) ouvert et rempli avec les cartes empilées (4) , (5) et (6) ; La Figure 5 représente le boîtier d'une BORNE interactive autonome (2) ouvert et vide ; La Figure 6 représente le boîtier d'une BORNE interactive 35 équipée (1) fermé, contenant BORNE interactive autonome (2) et équipé en façade de son afficheur (8) . REVENDICATIONS1) - Système d'exploitation commerciale de terrain de golf composé de cinq éléments : - une pluralité de BORNES interactives équipées (1) - une pluralité de BORNES interactives autonomes (2); - une pluralité de BADGES d'abonnés ; - et au-moins une PASSERELLE réseau (3) - cette dernière étant raccordée à un ordinateur de gestion central ou à un à noeud d'accès à un réseau d'ordinateurs ; ces éléments étant caractérisés par leurs modes de communication entre-eux dans toutes les combinaisons possibles d'activation ou d'inactivation, dans le but d'assurer la permanence des transmissions en mode établi et leur fonctionnement en mode dégradé, ainsi que d'augmenter leur autonomie électrique, en recourant aux dispositions suivantes: les BORNES interactives (1) ou (2) communiquent avec la PASSERELLE réseau (3) au moyen d'une liaison radio fréquence en bande étroite à 868 Mégahertz , et o fonctionnent en autonomie en utilisant un stockage déporté de la base de données des abonnés, en cas de rupture de cette liaison radio fréquence avec la base contenue dans l'ordinateur de gestion central, et o restituent les données stockées pendant la période de rupture, lors du rétablissement de la liaison radio fréquence ; les BORNES interactives (1) ou (2) communiquent avec les BADGES d'abonnés au moyen d'un lecteur RFID sans contact, et o sont activés uniquement par détection capacitive lors du passage à proximité des BADGES d'abonnés, et o sont mises en veille en dehors de cette présence, ce qui permet de réduire leur consommation électrique ; 3024309 -12- - les BADGES d'abonnés communiquent avec la PASSERELLE réseau (3) au moyen d'un lecteur RFID dédié à cette passerelle qui permet de programmer les badges, sans avoir besoin d'un lecteur de carte supplémentaire, et 5 o Fonctionnent en autonomie sans source d'énergie électrique, grâce à une antenne interne qui est couplée à des boucles d'induction contenues dans les BORNES interactives (1) ou (2) et la PASSERELLE réseau (3) ; 2) - Système d'exploitation commerciale de terrain de golf composé 10 de cinq éléments : - une pluralité de BORNES interactives équipées (1) - une pluralité de BORNES interactives autonomes (2); - une pluralité de BADGES d'abonnés ; 15 - et au-moins une PASSERELLE réseau (3) - cette dernière étant raccordée à un ordinateur de gestion central ou à un à noeud d'accès à un réseau d'ordinateurs ; 20 selon la première revendication, caractérisé par le fait qu'en cas de coupure de la liaison radio fréquence entre la PASSERELLE réseau (3) et les BORNES interactives (1) ou (2), on a recours à des badges « super-utilisateur » qui fonctionnent comme des « passe », à usage du gérant, des utilisateurs et éventuellement des abonnés autorisés. 25 3) - Système d'exploitation commerciale de terrain de golf composé de cinq éléments : - une pluralité de BORNES interactives équipées (1) - une pluralité de BORNES interactives autonomes (2); - une pluralité de BADGES d'abonnés ; 30 - et au-moins une PASSERELLE réseau (3) - cette dernière étant raccordée à un ordinateur de gestion central ou à un à noeud d'accès à un réseau d'ordinateurs ; 3024309 -13- La création d'un BADGE « super-utilisateur » selon la deuxième revendication, est caractérisée par le recours à un code « super-utilisateur » de reconnaissance, commun à toutes les BORNES interactives (1) ou (2), qui est généré par un algorithme contenu dans 5 la carte électronique propre à chaque BORNE interactive, et qui permet de reconnaître si le BADGE d'abonné possède les droits afférents. La formule originale de cet algorithme produisant un code aléatoire unique permet à la borne de générer un code 10 original chaque fois renouvelé; et de ce fait : - Un BADGE d'abonné banalisé peut à tout moment devenir un BADGE « super-utilisateur », sans signe distinctif extérieur apparent; Il n'y a plus de risque de vol d'un BADGE 15 « passe » privilégié, car : o le BADGE « super-utilisateur » sera inactif en l'absence de clef d'accès ; o on peut désactiver le BADGE « super utilisateur » à tout moment et à distance; 20 et que cette protection reste active lorsque la liaison radio fréquence entre la PASSERELLE réseau (3) et les BORNES interactives (1) ou (2) ne fonctionne pas. 4) - Système d'exploitation commerciale de terrain de golf composé de cinq éléments : 25 - une pluralité de BORNES interactives équipées (1) - une pluralité de BORNES interactives autonomes (2); - une pluralité de BADGES d'abonnés ; - et au-moins une PASSERELLE réseau (3) - cette dernière étant raccordée à un ordinateur de gestion central ou à un à noeud d'accès à un réseau d'ordinateurs ; selon la première revendication, caractérisé par la faible consommation électrique des BORNES (1) ou (2) est obtenue grâce à une veille capacitive, qui active l'antenne RFID de la borne seulement quand un BADGE d'abonné passe à proximité d'elle (geste volontaire du porteur) » 30 3024309 -14- 5) - Système d'exploitation commerciale de terrain de golf composé de cinq éléments : ^ une pluralité de BORNES interactives équipées (1) ^ une pluralité de BORNES interactives autonomes (2); ^ une pluralité de BADGES d'abonnés ; ^ et au-moins une PASSERELLE réseau (3) ^ cette dernière étant raccordée à un ordinateur de gestion central ou à un à noeud d'accès à un réseau d'ordinateurs ; selon la première revendication, caractérisé par le fait que la PASSERELLE-réseau (3) contient un lecteur RFID qui permet de programmer les badges, sans avoir besoin d'un lecteur de carte supplémentaire », cette fonction étant obtenue par regroupement de 15 fonctions habituellement dévolues à plusieurs périphériques ; 6) - Système d'exploitation commerciale de terrain de golf composé de cinq éléments : ^ une pluralité de BORNES interactives équipées (1) ^ une pluralité de BORNES interactives autonomes 20 (2); ^ une pluralité de BADGES d'abonnés ; ^ et au-moins une PASSERELLE réseau (3) ^ cette dernière étant raccordée à un ordinateur de gestion central ou à un à noeud d'accès à un réseau 25 d'ordinateurs ; selon la première revendication, caractérisé par le design extérieur du boitier contenant les cartes électroniques contenues dans les BORNES interactives (1) ou (2) doit être le plus plat possible et que ce boitier est protégé contre les 30 rayonnements électromagnétiques (CEM) ; 5 10 3024309 -15- 7) - Système d'exploitation commerciale de terrain de golf composé de cinq éléments : - une pluralité de BORNES interactives équipées (1) - une pluralité de BORNES interactives autonomes 5 (2); - une pluralité de BADGES d'abonnés ; - et au-moins une PASSERELLE réseau (3) - cette dernière étant raccordée à un ordinateur de gestion central ou à un à noeud d'accès à un réseau 10 d'ordinateurs ; selon la première revendication, caractérisé par l'alimentation électrique du boitier contenant les cartes électroniques contenues dans la BORNE interactive autonome est fournie par : 15 o une pile au lithium, ou o des cellules photovoltaïques et une batterie ; 8) - Système d'exploitation commerciale de terrain de golf composé de cinq éléments : - une pluralité de BORNES interactives équipées (1) 20 - une pluralité de BORNES interactives autonomes (2); - une pluralité de BADGES d'abonnés ; - et au-moins une PASSERELLE réseau (3) - cette dernière étant raccordée à un ordinateur de 25 gestion central ou à un à noeud d'accès à un réseau d'ordinateurs ; selon la première revendication, caractérisé par le fait que le BADGE d'abonné scellé ne contient pas de pile ou autre source d'énergie électrique, il est alimenté par une antenne 30 d'induction électrique qui s'active automatiquement lorsqu'on le présente à proximité de la boucle d'induction contenue dans chaque BORNE interactive autonome, et de ce fait il est inusable.