CH693836A5

CH693836A5 - Managing electronic travel tickets

Info

Publication number: CH693836A5
Application number: CH78999A
Authority: CH
Inventors: Emmanuel Favre; Stephane Tondini; Werner Kobel
Original assignee: Cardintell Know How Sa
Priority date: 1999-04-29
Filing date: 1999-04-29
Publication date: 2004-02-27

Abstract

The ticket system activates tickets when the holder enters the vehicle, and the tickets are marked with a low frequency reader. Marked tickets then emit at high frequency an identifier comprised of the serial number and data previously posted to the ticket. As the vehicle moves along the tickets are verified by a high frequency reader and data exchanges correlated with data saved previously.

Description

La présente invention concerne un procédé de traitement de données entre un dispositif maître et une pluralité de dispositifs esclaves ainsi qu'un dispositif pour sa mise en oeuvre. Plus particulièrement l'invention concerne un procédé de traitement de données qui peut être utilisé pour effectuer des trans-actions entre un dispositif maître et des dispositifs esclaves dans le but, par exemple, de valider ou de contrôler des titres de transport portés par les usagers dans un véhicule en mouvement. The present invention relates to a data processing method between a master device and a plurality of slave devices as well as a device for its implementation. More particularly, the invention relates to a data processing method which can be used to carry out transactions between a master device and slave devices with the aim, for example, of validating or controlling transport tickets carried by users. in a moving vehicle.

De nombreuses applications comme le contrôle d'accès de personnes à des installations ou le comptage de produits, utilisent des dispositifs électroniques connus sous le nom de cartes à puces sans contact, de "tags" ou de "transponder". Ces dispositifs, qui peuvent être dépourvus de source d'énergie interne, comprennent généralement au moins un circuit d'interface couplé à une antenne et une mémoire programmable. Ils peuvent en outre comporter un microprocesseur et/ou d'autres circuits électroniques aptes à traiter et à transmettre les informations contenues dans leur mémoire. Ils sont portés par leur détenteur ou par l'objet à contrôler et servent, selon les cas, de clé d'accès à une installation, de mémoire à accès automatique permettant la restitution ou la modification de données préenregistrées ou de mémoire de données variables telles que des unités tarifaires pour des droits prépayés. Many applications, such as controlling the access of people to installations or counting products, use electronic devices known as contactless smart cards, "tags" or "transponders". These devices, which may not have an internal energy source, generally include at least one interface circuit coupled to an antenna and a programmable memory. They can also include a microprocessor and / or other electronic circuits capable of processing and transmitting the information contained in their memory. They are carried by their holder or by the object to be checked and serve, depending on the case, an access key to an installation, an automatic access memory allowing the restitution or modification of prerecorded data or a variable data memory such as as tariff units for prepaid rights.

Ces dispositifs esclaves sont utilisés avec un dispositif électronique maître (émetteur/lecteur) comprenant les composants électroniques nécessaires à la génération, à la mise en forme et à l'émission d'une porteuse modulée portant un signal codé. These slave devices are used with a master electronic device (transmitter / reader) comprising the electronic components necessary for the generation, the shaping and the emission of a modulated carrier carrying an encoded signal.

Lorsqu'un dispositif esclave est situé dans le champ alternatif radiant émis par un dispositif maître, son antenne peut extraire du champ alternatif (porteuse) l'énergie nécessaire à l'alimentation temporaire de ses circuits électroniques. Ces circuits établissent subséquemment un dialogue avec le dispositif maître selon un protocole préétabli. When a slave device is located in the alternating radiant field emitted by a master device, its antenna can extract from the alternating (carrier) field the energy necessary for the temporary supply of its electronic circuits. These circuits subsequently establish a dialogue with the master device according to a pre-established protocol.

Lorsque les dispositifs esclaves sont dépourvus de source d'énergie propre, on est confronté à certaines restrictions inhérentes à cette technologie. En particulier, la distance utile de travail d'un dispositif esclave est de l'ordre d'un mètre, la fiabilité est fortement dépendante de l'environnement externe, en effet le taux de détection ou de transactions valides diminue fortement en présence d'interférences, comme des perturbations électromagnétiques par exemple. En outre, cette technologie implique de canaliser les usagers ou les marchandises à contrôler à travers un portique afin de s'assurer que la contrainte de distance est respectée. When the slave devices do not have a clean energy source, there are certain restrictions inherent in this technology. In particular, the useful working distance of a slave device is of the order of one meter, reliability is highly dependent on the external environment, in fact the detection rate or valid transactions decreases sharply in the presence of interference, such as electromagnetic interference. In addition, this technology involves channeling the users or the goods to be checked through a gantry to ensure that the distance constraint is respected.

Dans le cas de dispositifs esclaves munis d'une source d'énergie propre, il est possible de travailler à des fréquences beaucoup plus élevées (dans une plage comprise entre 400 Mégahertz et 5 Gigahertz) et donc d'augmenter considérablement la distance de travail entre un lecteur (dispositif maître) et une pluralité de dispositifs esclaves. Les systèmes connus permettent de travailler à une distance de l'ordre de quelques dizaines de mètres. Il n'est toutefois pas possible avec cette technologie de faire varier facilement la distance à laquelle on peut établir une liaison avec un dispositif esclave. De ce fait cette technologie n'a pas été utilisée pour le contrôle de passagers empruntant des transports publics de masse comme le chemin de fer ou les transports publics urbains par exemple. Il est en effet nécessaire pour la mettre en oeuvre d'installer des portiques ou portillons d'accès dans les zones d'embarquement des passagers, ce qui engendre des couts élevés et des débits de traitement faibles. In the case of slave devices provided with a clean energy source, it is possible to work at much higher frequencies (in a range between 400 MHz and 5 Gigahertz) and therefore considerably increase the working distance between a reader (master device) and a plurality of slave devices. Known systems make it possible to work at a distance of the order of a few tens of meters. However, it is not possible with this technology to easily vary the distance at which a connection can be established with a slave device. As a result, this technology has not been used for the screening of passengers using mass public transport such as the railway or urban public transport for example. It is indeed necessary to implement it to install gantries or access gates in the passenger boarding areas, which generates high costs and low processing rates.

Si l'on utilise une technologie à haute fréquence comme décrite précédemment, on s'expose à des difficultés de traitement des données dans la mesure où l'on ne pourra pas facilement discriminer les porteurs d'un titre de transport électronique qui entrent ou sortent du véhicule de ceux qui sont simplement en attente sur le quai d'embarquement. If we use a high frequency technology as described above, we are exposed to data processing difficulties since we will not be able to easily discriminate the holders of an electronic ticket who enter or leave of the vehicle of those who are simply waiting on the boarding platform.

Le but de la présente invention est de remédier aux inconvénients mentionnés ci-dessus et de permettre l'utilisation de la technologie haute fréquence pour établir une transmission de données cohérente entre un dispositif maître et une pluralité de dispositifs esclaves portés par exemple par des usagers de transport en commun. Grâce à ce procédé et au dispositif permettant sa mise en oeuvre, il est possible d'effectuer un contrôle de la validité des titres de transport des usagers ou de toute autre transaction avec ces derniers de façon automatique et d'une manière sélective. The purpose of the present invention is to remedy the drawbacks mentioned above and to allow the use of high frequency technology to establish a coherent data transmission between a master device and a plurality of slave devices carried for example by users of public transport. Thanks to this method and to the device allowing its implementation, it is possible to carry out a control of the validity of the tickets of users or of any other transaction with these users in an automatic and selective way.

Ce but est atteint grâce à un procédé de traitement des données entre un dispositif maître et une pluralité de dispositifs esclaves ainsi qu'un dispositif de traitement de données qui se distinguent par les caractéristiques énumérées aux revendications 1 et 3. This object is achieved by a data processing method between a master device and a plurality of slave devices as well as a data processing device which are distinguished by the characteristics listed in claims 1 and 3.

L'avantage principal d'un tel procédé est de pouvoir utiliser une technologie haute fréquence éprouvée, permettant ainsi un débit de passage élevé, en faisant l'économie de dispositifs physiques tels que des portiques ou autres moyens de canaliser le flux de porteurs de titres de transport électroniques, tout en garantissant un traitement fiable des données. The main advantage of such a process is to be able to use a proven high frequency technology, thus allowing a high throughput, by saving physical devices such as gantry cranes or other means of channeling the flow of security holders electronic transport, while ensuring reliable data processing.

D'autres avantages ressortent des caractéristiques énumérées dans les revendications dépendantes et de la description qui suit. Other advantages appear from the features listed in the dependent claims and from the description which follows.

Le procédé et le dispositif de traitement de données objets de la présente invention vont maintenant être décrits en référence à un exemple dans le domaine du transport ferroviaire, mais peuvent être extrapolés à d'autres domaines sans sortir du cadre de l'invention telle que revendiquée. The data processing method and device which are the subject of the present invention will now be described with reference to an example in the field of rail transport, but can be extrapolated to other fields without departing from the scope of the invention as claimed. .

Prenons à titre d'exemple un titre de transport sous forme d'un dispositif électronique muni d'une source d'alimentation et comprenant les circuits électroniques nécessaires au stockage et à l'échange bidirectionnel de données avec un dispositif maître ou lecteur. Le dispositif maître ou lecteur comporte les composants électroniques connus nécessaires à la génération, à la mise en forme et à l'émission d'une porteuse modulée portant un signal codé ainsi que des moyens de stockage, de traitement et de transmission des données. Lorsque le dispositif maître est activé, un échange de données est possible entre le dispositif maître et un ou plusieurs dispositifs esclaves se trouvant dans le champ radiant émis par le lecteur. Le problème de la gestion des accès concurrents entre le lecteur et une pluralité de dispositifs esclaves situés ou entrant dans le champ radiant émis par le lecteur fait l'objet de la demande de brevet EP 0 779 590 et ne sera pas décrit dans la présente demande. Grâce au procédé décrit dans la demande précitée, il est possible de garantir une transmission de données bidirectionnelle cohérente entre un lecteur et une pluralité de dispositifs esclaves situés ou entrant dans le champ d'action du lecteur. Let us take as an example a transport ticket in the form of an electronic device provided with a power source and comprising the electronic circuits necessary for the storage and the bidirectional exchange of data with a master or reader device. The master or reader device comprises the known electronic components necessary for the generation, the shaping and the emission of a modulated carrier carrying a coded signal as well as means of storage, processing and transmission of the data. When the master device is activated, data exchange is possible between the master device and one or more slave devices located in the radiant field emitted by the reader. The problem of managing concurrent access between the reader and a plurality of slave devices located or entering the radiant field emitted by the reader is the subject of patent application EP 0 779 590 and will not be described in the present application. . Thanks to the method described in the aforementioned application, it is possible to guarantee a coherent bidirectional data transmission between a reader and a plurality of slave devices located or falling within the scope of the reader.

La nature de la transaction devant s'effectuer entre le lecteur et les dispositifs esclaves n'est pas significative. Il peut s'agir par exemple d'une transaction simple telle que le comptage du nombre de passagers dans un wagon dans un but statistique ou de transactions plus complexes nécessitant une pluralité de dialogues entre le lecteur et le dispositif esclave et impliquant des opérations de lecture et d'écriture de la mémoire du dispositif esclave. On citera à titre d'exemple de transaction plus complexe, la possibilité de valider un titre de transport en lisant un numéro de série unique mémorisé dans le dispositif esclave. Si besoin est d'autres échanges de données peuvent prendre place entre le lecteur et un dispositif esclave. Dans le cas d'un titre de transport électronique à pré-paiement, il est possible de décrémenter un certain nombre d'unités tarifaires préalablement mémorisées dans le dispositif esclave en fonction du trajet effectué. The nature of the transaction to be carried out between the reader and the slave devices is not significant. It may for example be a simple transaction such as counting the number of passengers in a wagon for statistical purposes or more complex transactions requiring a plurality of dialogs between the reader and the slave device and involving reading operations and writing the memory of the slave device. As an example of a more complex transaction, we will cite the possibility of validating a transport ticket by reading a unique serial number stored in the slave device. If necessary, other data exchanges can take place between the reader and a slave device. In the case of an electronic prepaid transport ticket, it is possible to decrement a certain number of tariff units previously stored in the slave device according to the journey made.

Le problème réside dans le fait de pouvoir discriminer les dispositifs esclaves avec lesquels il est nécessaire d'établir une transaction. En effet en utilisant une technologie de lecture à haute fréquence avec des dispositifs esclaves munis d'une source d'énergie et donc la possibilité d'établir un dialogue entre le lecteur et le ou les dispositifs esclaves à une distance de l'ordre de 20 mètres, on ne peut effectuer de transactions fiables lorsque le véhicule est à l'arrêt dans la zone d'embarquement. En effet, l'activation du dispositif maître à cet instant peut conduire à traiter des dispositifs esclaves situés à proximité du véhicule sans que l'intention de leur propriétaire soit d'effectivement utiliser le moyen de transport. The problem lies in being able to discriminate between slave devices with which it is necessary to establish a transaction. Indeed by using a high frequency reading technology with slave devices provided with an energy source and therefore the possibility of establishing a dialogue between the reader and the slave device or devices at a distance of the order of 20 meters, reliable transactions cannot be made when the vehicle is stationary in the boarding area. Indeed, the activation of the master device at this time can lead to processing slave devices located near the vehicle without the intention of their owner being to effectively use the means of transport.

Pour résoudre ce problème, on impose comme contrainte au dispositif qu'une transaction initiée par le dispositif maître ne peut s'effectuer que lorsque le véhicule est en mouvement. On exclut de ce fait le traitement de dispositifs esclaves situés à proximité du véhicule et qui n'ont pas l'intention de l'utiliser. Le procédé de traitement des données consiste donc à n'établir une transmission de données entre le dispositif maître et le ou les dispositifs esclaves qu'au moment où le véhicule est en mouvement en dehors de zones d'embarquement. Pour s'assurer que l'on ne se trouve pas dans une zone dans laquelle peuvent se trouver des dispositifs esclaves résiduels on peut asservir l'initialisation du dispositif maître à la vitesse du véhicule en décidant par exemple qu'en dessous de telle vitesse nominale, le dispositif maître reste inactif. To solve this problem, it is imposed as a constraint on the device that a transaction initiated by the master device can only take place when the vehicle is in motion. This excludes the processing of slave devices located near the vehicle and which do not intend to use it. The data processing method therefore consists in establishing a data transmission between the master device and the slave device (s) only when the vehicle is moving outside of the boarding areas. To ensure that we are not in an area in which residual slave devices can be found, we can control the initialization of the master device at vehicle speed by deciding for example that below such nominal speed , the master device remains inactive.

Le procédé consiste donc dans la succession d'étapes suivantes. On détermine tout d'abord l'état de marche ou d'arrêt du véhicule. Si le véhicule est à l'arrêt, on interrompt immédiatement les opérations de transmission de données entre le lecteur et les dispositifs esclaves. Dans le cas où le véhicule est en mouvement, c'est-à-dire en dehors des zones d'embarquement, on active le dispositif maître ou lecteur et les opérations de transmission de données entre le lecteur et les dispositifs esclaves peuvent s'effectuer. Une fois les transactions effectuées, les données relatives à ces transactions sont sauvegardées dans une mémoire de masse qui peut faire partie intégrante du dispositif maître ou être reliée à ce dernier par tous moyens de transmission comme une ligne téléphonique ou un réseau local. The process therefore consists of the following succession of steps. The vehicle's start or stop state is first determined. If the vehicle is stopped, the data transmission operations between the reader and the slave devices are immediately interrupted. In the case where the vehicle is in motion, that is to say outside the boarding areas, the master or reader device is activated and the data transmission operations between the reader and the slave devices can be carried out . Once the transactions have been carried out, the data relating to these transactions are saved in a mass memory which can be an integral part of the master device or be connected to the latter by any means of transmission such as a telephone line or a local network.

Si besoin est, on peut introduire une redondance suivant les applications ou la nature des transactions qui doivent être faites. A cet effet on peut prévoir plusieurs cycles d'activation du lecteur durant la marche du véhicule à intervalles programmés entre deux gares par exemple. Les informations relatives à un cycle d'activation du lecteur peuvent ensuite être comparées entre elles et provoquer le déclenchement d'un nouveau cycle d'activation du lecteur en cas d'inadéquation entre les différents jeux de sauvegarde ainsi obtenus. If necessary, redundancy can be introduced depending on the applications or the nature of the transactions to be made. For this purpose, it is possible to provide for several activation cycles of the reader during the running of the vehicle at programmed intervals between two stations for example. The information relating to a drive activation cycle can then be compared with one another and cause the triggering of a new drive activation cycle in the event of a mismatch between the different backup sets thus obtained.

Le système permettant la mise en oeuvre du procédé décrit ci-dessus comporte un dispositif maître ou lecteur installé dans le véhicule ainsi que des moyens permettant de déterminer l'état statique ou en mouvement du véhicule. Le dispositif maître comprend les circuits électroniques nécessaires à la génération d'une porteuse modulée ainsi qu'à la transmission bidirectionnelle de données. Il peut selon les cas également comporter une unité de traitement des données et/ou de sauvetage de ces données. Les moyens permettant de déterminer l'état de marche/arrêt du véhicule sont connus en soi et ne seront pas décrits en détail dans la présente demande. On citera à titre d'exemples non limitatifs, des capteurs de vitesse permettant de déterminer la vitesse du véhicule. Dans une variante, ces moyens peuvent être constitués, lorsque l'horaire du trajet est prédéterminé, d'un temporisateur qui actionnera le lecteur à certains instants précis lorsque le véhicule est en mouvement. Dans une autre forme d'exécution, ces moyens peuvent être couplés à la commande de marche du véhicule de manière à ce qu'ils émettent une impulsion de commande lorsque le véhicule démarre. D'autres moyens permettant de s'assurer que le véhicule est en mouvement et en dehors de zone d'embarquement sont également en visageables, comme par exemple un compteur de la distance parcourue depuis le dernier arrêt du véhicule. Il est également possible de prévoir des dispositifs fixes ou balises le long du trajet à parcourir, dans des zones propices, c'est-à-dire dans des zones dans lesquelles il n'y a pas de porteurs potentiels de dispositifs esclaves et qui sont ne sont pas soumises à des perturbations électromagnétiques. Ces balises détectent le passage du véhicule et transmettent une impulsion d'activation au dispositif maître. The system allowing the implementation of the method described above comprises a master or reader device installed in the vehicle as well as means making it possible to determine the static or moving state of the vehicle. The master device comprises the electronic circuits necessary for the generation of a modulated carrier as well as for the bidirectional transmission of data. Depending on the case, it may also include a data processing and / or data rescue unit. The means for determining the on / off state of the vehicle are known per se and will not be described in detail in the present application. Mention will be made, by way of nonlimiting examples, of speed sensors making it possible to determine the speed of the vehicle. In a variant, these means may consist, when the journey time is predetermined, of a timer which will activate the reader at certain precise times when the vehicle is in motion. In another embodiment, these means can be coupled to the vehicle running control so that they emit a control pulse when the vehicle starts. Other means making it possible to ensure that the vehicle is in motion and outside of the boarding area are also visible, such as for example a counter of the distance traveled since the last stop of the vehicle. It is also possible to provide fixed devices or beacons along the path to be traveled, in suitable zones, that is to say in zones in which there are no potential carriers of slave devices and which are are not subject to electromagnetic interference. These beacons detect the passage of the vehicle and transmit an activation pulse to the master device.

En fonction du type de transaction désirée, le dispositif comprendra encore des moyens de traitement ou d'affichage des données résultant des transactions accomplies lors de l'échange bidirectionnel d'informations entre le lecteur et les dispositifs esclaves. Ces moyens de traitement ou d'affichage sont généralement constitués d'un ordinateur de type PC équipé de périphériques d'affichage et/ou d'impression. Ces moyens de traitement ou d'affichage sont reliés au dispositif maître par l'intermédiaire d'une ligne de transmission, d'un réseau local ou de tout autre moyen permettant le transfert bidirectionnel de données. Depending on the type of transaction desired, the device will also include means for processing or displaying the data resulting from the transactions carried out during the bidirectional exchange of information between the reader and the slave devices. These processing or display means generally consist of a PC type computer equipped with display and / or printing peripherals. These processing or display means are connected to the master device via a transmission line, a local network or any other means allowing bidirectional data transfer.

Claims

1. Method for processing data between a master device on board a vehicle and a plurality of slave devices carried by the passengers of the vehicle, characterized in that it comprises the following steps, detection of the on or off state of the vehicle, activation of the master device when the detection of the state indicates that the vehicle is in motion, bidirectional data transfer between the master device and at least one slave device located in the working field of the master device, in order to perform a predetermined transaction, saving in the master device or in a memory which is linked to it of the data resulting from the completed transactions, deactivation of the master device.

2. Method according to claim 1 characterized in that it comprises the repetition of the steps making it possible to carry out the predetermined transaction saving the resulting data, then comparing this data with the data resulting from the previous saving.

3. Data processing device for the implementation of the data processing method according to claim 1, characterized in that it comprises a master device, backup means, at least one slave device and detection means making it possible to determining whether the vehicle is stopped or in motion and by the fact that these detection means activate the master device when the vehicle is in motion and deactivate the master device when the vehicle is stopped.

4. System according to claim 3, characterized in that the detection means consist of speed sensors.

5. Device according to claim 3, characterized in that the detection means consist of fixed beacons distributed over the path of the vehicle which detect the passage of the vehicle and transmit an activation command to the master device.

6. Device according to one of claims 3 to 5, characterized in that it comprises means for processing and displaying the data resulting from the transactions carried out between the master device and the slave devices and by the fact that said means processing and display are connected to the master device by means of transmission.