FR2544867A1 - Procede et dispositif de localisation, d'identification, de mesure de deplacement, d'inventaire, d'analyse, de controle, de guidage et de tri d'objets - Google Patents
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Abstract
DISPOSITIF DESTINE A REMPLIR AU MOINS L'UNE DES FONCTIONS PARMI LA LOCALISATION, L'IDENTIFICATION, LA MESURE DE DEPLACEMENTS, L'ANALYSE PAR COMPTAGE SYSTEMATIQUE, LE CONTROLE ET LA COMMANDE, CARACTERISE EN CE QU'IL COMPREND : AU MOINS UN EMETTEUR-RECEPTEUR ACTIF 24, 29 AGENCE POUR ENGENDRER ET EMETTRE UN SIGNAL D'INTERROGATION SOUS FORME D'UN RAYONNEMENT ELECTROMAGNETIQUE ENCODE; ET AU MOINS UN EMETTEUR-RECEPTEUR PASSIF 13 UNITAIRE ET INTEGRE AGENCE POUR EMETTRE UN SIGNAL D'IDENTIFICATION EN REPONSE A LA RECEPTION DU SIGNAL D'INTERROGATION SOUS FORME D'UN RAYONNEMENT ELECTROMAGNETIQUE ENCODE.
Description
La présente invention concerne un procédé et disposi- tif de localisation,
d'identification, de mesure de dépla- cement, d'inventaire, d'analyse, et contrÈle, de guidage et de tri (appelé LIMIS) L'invention concerne plus parti- 5 culièrement la fixation d'émetteurs-récepteurs passifs qui peuvent être codés, effacés, codés à nouveau ou modifiés et attachms-à divers articles sous forme d'étiquettes", et l'utilisation d'émetteurs-récepteurs actifs de types divers pour la localisation, l'identification, la mesure 10 du déplacement, d'inventaire, d'analyse, de contrôle et commande de guidage et de tri analytiques utilisant et analysant l'information reçue des émetteurs-récepteurs passifs. Les dispositifs de surveillance électronique d'articles 15 (EAS) sont bien connus Le système le mieux connu du public fait appel à de grandes étiquettes blanches en matière plastique qui sont fixées aux vêtements dans de nombreux magasins Ces dispositifs sont retirés par les employés lors de la vente des articles, pour être à nouveau attachés 20 sur d'autres vêtements Lorsqutun article portant l'une des étiquettes passe par l'entrée d'un magasin protégé, le cir- cuit situé dans l'étiquette interfère avec une haute fré- quence diffusée par des unités situées à la porte Un récepteur radio-électrique détecte la résonance résultante 25 et déclenche une alarme. Les brevets les plus représentatifs de la technique antérieure sont : le brevet U S NO 3 098 971, au nom de Richardson Ce brevet décrit l'utilisation d'un dispositif actionné à distance capable de recevoir une énergie de 30 haute fréquence à une fréquence donnée, et de transmettre sur une fréquence porteuse différente Le brevet U S. No 3 914 762 au nom de R J Klensch enseigne un système dans lequel des micro-ondes sont amenées à rencontrer une étiquette d'identification, et l'étiquette diffuse une 35 fréquence harmonique de la micro-onde, qui est modulée par
i 2 impulsions selon un code d'identification predeterminé. Le brevet U S N 4 023 167 au nom de So Eo 'ahlstrom enseigne un système qui fait appel à des impulions d'6 oera gie à haute fréquence pour déclenchar des résonateurs 5 passifs Le brevet U S N 4 242 663 au nom de L Slobodin. Ce brevet enseigne la transmission d'un signal de code numérique codé sur plusieurs bits en utilisant une modula- tion de phase, et l'examen de la sortie dun U mélangeur homodyne agissant sur un signal radar lumineux de retour 10 par réflexion dans l'attente d'une réponse prédéterminée. Les dispositifs et systèmes de la technique antérieure ont régulièrement échoué quant à la résolution de la majo- rité des problèmes apparaissant lorsque l'on souhaite utiliser sur des articles du commerce des étiquettes de 15 surveillance électronique d'articles. Un système d'identification et de tri du commerce utilise des transpondeurs à micro-puces programmés et encap- sulés capables de transmettre un signal de haute fréquence spécifique contenant jusqu'à neuf chiffres Le code est 20 programmé au cours du processus de fabrication et ne peut pas être modifié Les transpendeurs sont utilisés pour identifier des articles étiquetés et sont alimentés et interrogés par un détecteur dit "Datawand" Le système est constitué de l'étiquette et de la baguette, et un ensemble 25 calculateur-explorateur est utilisé pour identifier les chevaux, les poissons, les humains, le bétail, les trains et une variété d'autres éléments Des systèmes de tri peuvent être conçus pour compléter le système d'identification. La présente invention sera principalement décrite en 30 termes d'installations à haute fréquence et à micro-ondes. L'invention s'applique également à d'autres fréquences de rayonnements électro-magnétiques, c'est-à-dire la lumière et le son, avec les modifications appropriées. Les dispositifs de l'invention comprennent au moins 35 un petit émetteur récepteur passif (PT) et au moins un
i 3 émetteur-récepteur actif (AT) et, si nécessaire, un ou plusieurs répéteurs à relais (RR) et/ou réflecteurs. L'émetteur-récepteur passif, du fait de sa simplicité relative, peut être tout à fait petit et peu onéreux. 5 Les émetteurs-récepteurs passifs peuvent par exemple être collés à des vêtements, des animaux, des articles de loi- sirs, des robots, des instruments scientifiques, du verre, des supports d'enregistrement, des documents, des tickets, des clés, des appareils de reproduction sonore et visuelle, 10 des équipements de sport, des véhicules et leurs pneuma- tiques et/ou chenilles, des machines à calculer et des ordinateurs, des équipements de contr 8 le, des passages d'entrée de bâtiments, par exemple des portes et des fenê- tres, des emballages et autres conteneurs, des ornements, 15 par exemple de la bijouterie, et des composants électroniques. Plusieurs types d'émetteurs-récepteurs actifs peuvent être utilisés dans les systèmes Ce seront par exemple des unités d'utilisation, de surveillance et d'émission. L'unité d'utilisation encode les émetteurs-récepteurs 20 passifs avec au moins le code d'identification des émet- teurs-récepteurs actifs et le code deutilisation d'émet- -teur-récepteur passif de l'utilisateur, et peut comporter un système de modification de code pouvant modifier le codage des émetteurs-récepteurs passifs qu'elle a encodés. 25 Elle est conçue pour détecter l'émetteur-récepteur passif dans la portée des émetteurs-récepteurs passifs, et est équipée d'une mémoire et d'une logique du type de celles d'un calculateur qui sont suffisantes pour l'objet pour lequel elle a été conçue. 30 La complexité d'un système de localisation, d'identi- fication et de mesure du déplacement d'organes, dtinven- taire, d'analyse, de contrôle, de guidage et de tri dépend du type d'encryptage et de décryptage utilisé, et de la complexité de son utilisation Les exemples suivants illus- 35 trent ce fait, ainsi que les paramètres de conception à prendre en compte.
Le possesseur d'une unité d'utilication ménagère (YV) aura à coder, dans un cas normal, moins de 1000 articles de ménage, d'achats et automobiles à l'aide de l'ensemble alloué de numéros d'identification. 5 Un club sportif disposera d'une unité d'utilisation plus complexe Dans un tel cas, une unité d'utilisation centrale sera située dans les locaux du club Elle compor- tera un émetteur dont la portée de diffusion couvrira tout le terrain de golf et les terrains adjacents Pour 10 permettre de réduire la portée de diffusion requise dtémet- teurs-récepteurs passifs situés par exemple dans des balles de golf, des crosses de golf et des chaussures de golf, le joueur sera équipé d'une unité d'utilisation de poche personnelle Le joueur encodera ses balles de golf à l'aide 15 d'un numéro de l'ensemble de numéros alloués au club. L'unité d'utilisation du joueur tiendra lieu de commutateur de l'unité d'utilisation située dans les locaux du club. Ceci assurera une faible consommation de l'émetteur-récep- teur passif En utilisation, l'unité d'utilisation du 20 joueur émettra un signal codé vers les locaux du club pour indiquer qu'un article particulier a été perdu L'unité d'utilisation des locaux du club diffusera un signal codé auquel répondra l'émetteur-récepteur passif de l'article perdu, soit par l'intermédiaire de plusieurs antennes 25 réparties selon des intervalles réguliers autour du ter- rain, soit par l'intermédiaire d'émetteurs-récepteurs répé- teurs ou de relais répartis selon des intervalles prédé- terminés autour du terrain. Un bureau présente une complexité d'un type différent. 30 Dans un bureau, chaque feuille de papier peut comporter un émetteur-récepteur associé Les opérations telles que le classement peuvent être négligées Tous les papiers seront empilés sur des étagères ou classés en bloc dans des paquets ou des cartons faciles à manipuler Un système 35 similaire à celui de l'unité d'utilisation du terrain de
golf sera utilisé, à l'exception du fait que la fréquence de diffusion sera de préférence beaucoup plus élevée, et que les antennes situées à Ilintérieur du bureau seront beaucoup plus rapprochées les unes des autres, de manière 5 à ce que l'emplacement exact d'un morceau de papier particu- lier dans le bureau puisse être déterminé avec une certaine précision Pour un bureau, les antennes seront par exemple placées à des intervalles de 25 à 60 cm, selon une ou plu- sieurs rangées, dans les murs, le plancher et/ou le pla- 10 fond, et à l'intérieur et/ou à l'extérieur de récipients formant blindage tels que les bureaux métalliques, les ar- moires de classement et les coffres-forts Une secrétaire qui recherche une feuille de papier particulière codera le numéro du papier dans son unité portable, qui diffusera 15 un signal vers l'unité d'utilisation du bureau qui, à son tour, interrogera chacune des antennes ou répéteurs et rece- vra en retour un signal diffusé indiquant la position de l'émetteur-récepteur passif O Le calculateur de l'unité d'utilisation analysera les signaux reçus des antennes et, 20 à partir de cette analyse, déterminera et affichera l'em- placement approximatif ou exact de la feuille de papier soit sur l'unité centrale, soit sur l'unité portable, ou engendrera un certain signal représentatif de la proximité par rapport à l'unité portable. 25 Selon une configuration différente, l'unité d'utilisa- tion portable pourra être équipée d'une ou de plusieurs antennes appropriées, et la secrétaire pourra diriger l'unité d'utilisation en évoluant dans le bureau jusqu'à ce que soit obtenue la réception d'un signal provenant de 30 l'émetteur-récepteur passif L'unité indiquera alors le point pour lequel le signal est le plus fort, ce qui ser- vira de base à la recherche de la feuille. Un problème tout à fait différent existe en ce qui concerne la prévention des vols dans les équipements de 35 chantier, de fermes et de production pétrolière Ltémetteur-
6 récepteur passif utilisé dans ce cas doit différer de la plupart des emetteurs-récepteurs passifs du fcit qu sa portée doit être sensiblement supérieure par ezemple à celle d'émetteurs-récepteurs passifs utilises dans un 5 bureau La portée de diffusion requise pour ce type d'émetteur-récepteur passif peut atteindre 16 km Le pro- blème relatif à l'équation de portée de radar est résolu par plusieurs solutions Quelques-unes de ces solutions sont : 1) une puce plus grande que celle nécessaire dans 10 un bureau; 2) une source d'alimentation plus puissante de la puce; 3) l'utilisation de détecteurs plus sensibles dans les émetteurs-récepteurs actifs; 4) la fourniture périodique aux émetteurs-récepteurs passifs de pointes d'énergie d'amplitude élevée à partir des émetteurs-récep- 15 teurs actifs, afin de charger l'alimentation à condensateur des émetteurs-récepteurs passifs; et 5) une fréquence de diffusion beaucoup plus basse des répéteurs et des émetteursrécepteurs actifs. Le' sable, les graviers, le ciment et les autres soli20 des en particules utilisés dans les chantiers et autres industries sont également dérobés Les puces utilisées pour le pistage de ces matériaux doivent avoir sensible- ment le mime aspectque le matériau dans lequel les puces doivent être mélangées, et la fréquence des émetteurs- 25 récepteurs sera choisie en fonction de la "transparence" du matériau dans lequel les puces doivent être mélangées à la ou aux fréquences choisies Les caractéristiques du matériau, telles que son caractère abrasif et son poids spécifique, doivent être prises en compte pour la cons- 30 traction de l'émetteur-récepteur passif particulier utilisé. La protection des équipements peut être réalisée à l'aide de l'émetteur-récepteur passif décrit ci-dessus, de divers systèmes d'antennes et d'un ou de plusieurs répé- teurs Lorsqu'une puce plus grande est utilisée, elle peut 35 également être codée pour diffuser vers le répéteur sous
1 7 une fréquence basse, pour ainsi conserver son énergie. Lorsqu'une diffusion à longue portée est nécessaire, l'utilisation d'une source d'alimentation active est sou- haitable pour augmenter la portée L'unité d'utilisation 5 centrale, ou une unité de surveillance, peut de préférence également accroître la portée de la diffusion de l'émet- teur-récepteur passif dans le cas d'une défaillance d'un -répéteur. Un type de système plus simple mais différent est 10 nécessaire pour une bibliothèque Peu de bibliothèques permettent aujourd'hui de librement feuilleter tous les livres, et le bibliothécaire apporte à l'utilisateur les livres particuliers demandés Grâce à un système de loca- lisation, d'identification et de mesure du déplacement 15 d'objets par inventaire, analyse, contrôle, guidage et tri, l'employé de la bibliothèque trouvera un livre spécifique de la même manière que la secrétaire de bureau trouve une feuille de papier spécifique De même, un client peut coder le numéro du livre dans une unité portable et suivre 20 les directions indiquées par l'unité portable jusqu'à ce que le livre soit localisé. Une utilisation encore différente d'un système de localisation, d'identification et de mesure du déplacement d'objets par inventaire, analyse, contrôle, guidage et tri 25 est le comptage et le tri de documents, par exemple les billets de banque, les bons, les actions, les tickets et les coupons de jeu Une trieuse de documents pourra com- porter des émetteurs-récepteurs actifs ou un répéteur à très grande proximité du document à trier Ce dispositif 30 définira un moyen de marquage de chaque document fabriqué et empêchera plus facilement les vols La portée de dif- fusion des émetteurs-récepteurs passifs pourra être réduite à 1 à 3 m, des compteuses-trieuses de papier de 0,8 à 2,5 cm opérant de façon efficace Les émetteurs-récepteurs 35 passifs peuvent être fixés à des balances de torsion, la
8 valeur du déplacement de la balance étant mesurée par l'émetteur-récepteur actif pour obtenir le poids de l'objet provoquant le déplacement. Le mot "passif" du terme "émetteur-récepteur passif" 5 signifie que l'émetteur-récepteur passif n'est physique- ment relié à aucune source d'alimentation externe La source d'alimentation et les autres composants sont uni- taires et intégrés Ainsi, les accumulateurs ou autres sources actives pouvant être utilisés dans l'émetteur- 10 récepteur passif ne-sont pas remplaçables Les composants peuvent être monolithiques sur le substrat de la puce, ou peuvent être soudés, collés ou combinés de façon per- manente d'une autre manière Du fait qu'une source d'alimentation active, par exemple un accumulateur, est utilisée 15 dans l'émetteur-récepteur passif, l'émetteur-récepteur passif peut être considéré comme actif d'un certain point de vue Cependant, dans la présente demande, le terme "émetteur-récepteur passif" est utilisé pour désigner l'émetteur-récepteur utilisé comme "étiquette", la source 20 active étant incorporée à l'intérieur de la structure de l'étiquette, de sorte qu'elle constitue un dispositif uni- taire et intégré pouvant présenter diverses dimensions physiques, selon l'application La source active peut être utilisée comme source d'alimentation auxiliaire pour ac25 croître de façon intermittente la portée de diffusion en augmentant la puissance de sortie de l'émetteur-récepteur passif en réponse à un signal codé La puissance nécessaire à la transmission sera normalement fournie par le-stockage capacitif des signaux reçus, mais si nécessaire, la source 30 active peut contribuer au signal de sortie La source active peut également délivrer une ou plusieurs tensions d'alimentation Une source active peut être utilisée pour alimenter des moyens à mémoire active, par exemple lorsque des mémoires vives sont utilisées dans la mémoire combinée 35 à mémoires vives et mémoires mortes.
9 L'émetteur-récepteur passif est conçu pour être d'un co t minimal et de dimensions minimales pour l'utilisation souhaitée De préférence, pour la plupart des utilisations, les émetteurs-récepteurs sont basés sur la technologie 5 des puces de calculateurs, et leur gamme de dimensions peut aller de moins de la moitié de la taille du signe de ponc- tuation d'une machine à écrire à 2,5 cm ( 1 pouce), et de préférence jusqu'à 1,27 cm ( 1/2 pouce) en largeur ou en diamètre La dimension de l'émetteur-récepteur passif 10 sera en partie déterminée par l'utilisation à laquelle il est destiné La portée de diffusion et la puissance de sortie souhaitée détermineront également en partie la taille et l'épaisseur de la puce. La présente invention fait appel à plusieurs types 15 d'émetteurs-récepteurs passifs Tous sont des unités com- portant au moins un émetteur-récepteur, une unité de codage- décodage qui peut faire partie d'une unité de calcul, une unité d'alimentation, et une antenne, le tout étant combiné en un système utilisant un circuit intégré ou "puce" micro- 20 électronique. Les émetteurs-récepteurs passifs munis d'une extension de mémoire ou d'unités logiques pourront être reliés à d'autres composants du système, par exemple lorsque les unités remplacent des composants électroniques dans les 25 instruments d'essai ou dans les calculateurs, les robots et les appareils d'automatisation et de mesure Dans cer- tains cas, les émetteurs-récepteurs passifs comporteront des émetteurs ou seront raccordés à des micro-émetteurs séparés En fait, l'unité de localisation, d'identification 30 et de mesure de déplacement d'objets pour inventaire, analyse, contr 8 le, guidage et tri sera une unité d'essai pouvant être interrogée. Les puces des émetteurs-récepteurs passifs peuvent être revêtues de silicone, d'un polymère au Teflon ou 35 d'un autre revêtement inerte, selon les cas, ou peuvent
10 être suspendues dans une matrice de gel ou de liquide, par exemple au centre d'une balle de golf, ou atre encapeu- lées dans un matériau conçu pour donner 1 téMetteur-ré cepteur passif un poids spécifique prédéterminé Dans de 5 nombreu:x cas, les émetteurs-récepteurs passifs pourront être munis, au soins sur une face, d'un adhésif par contact. L'émetteur-récepteur passif peut être fixé à un substrat pouvant être utilisé dans les appareils d'étiquetage avant d'être définitivement attaché à un article à identifier 10 ou à localiser. Les émetteurs-récepteurs passifs seront fabriqués à l'aide des technologies de pointe, mais de préférence par "câblage", et un circuit de charge associé relié aux puces sera prévu pour amplifier la force du signal lorsque 15 c'est nécessaire. On peut concevoir des émetteurs-récepteurs passifs dans lesquels il y a seulement une ou des sources à rayon- nement non magnétique, seulement une ou des sources à rayonnement magnétique, ou les deux Dans ce dernier cas, 20 les deux sources d'énergie peuvent par exemple être mises en service lorsqu'une unité de surveillance ou d'émission applique un code pour accroltre la portée de la diffusion ou pour raccourcir la longueur des impulsions Des pointes d'amplitude élevée et/ou une énergie de diffusion continue 25 peuvent également être utilisées pour augmenter la puis- sance et accroître la portée de la diffusion L'émetteur- récepteur passif peut être équipé d'une antenne à large bande unique, ou bien comporter plus d'une antenne Ainsi, l'émetteur-récepteur passif peut cemporter une antenne à 30 large bande pour la réception de l'énergie haute fréquence ambiante et une seconde antenne pour la réception et la diffusion de fréquences spécifiques Lorsque la puce est utilisée avec des systèmes acoustiques dans un circuit à fibres optiques, ou lorsqu'un rayonnement laser est utilisé 35 pour interroger l'émetteur-récepteur passif, l'antenne sera
1 un détecteur acoustique -photonique ou autre de la longueur d'onde souhaitée. Le mot "actif" du terme "émetteur-récepteur actif" indique que l'alimentation du système sera le plus souvent 5 effectuée par une source d'alimentation externe ou par un accumulateur séparé remplaçable. À la base, l'émetteur-récepteur actif est une combi- naison d'un micro ou d'un mini-ordinateur, d'une unité de codage et de décodage, d'un ou de plusieurs émetteurs radio, 10 et d'une ou de plusieurs antennes et/ou réflecteurs ou transducteurs L'émetteur-récepteur actif peut également comprendre des relais-répéteurs et des émetteurs-transduc- teurs multiples. Un certain nombre de types d'émetteurs-récepteurs 15 actifs est utilisé dans les systèmes de localisation, d'identification et de mesure du déplacement d'objets pour inventaire, analyse, contrôle, guidage et tri Ces émet- teurs-récepteurs peuvent être hiérarchiquement séparés en trois catégories principales La première comprend les uni- 20 tés de sources, la seconde les unités de surveillance, et la troisième les unités-d'utilisation. Les unités d'utilisation peuvent être distinguées en plusieurs catégories, selon l'utilisation côté utilisateur, par exemple les unités d'identification, de localisation, 25 d'inventaire et de déplacement Les unités d'identification identifient en particulier si un émetteur-récepteur passif de code spécifique est présent, comme par exemple un élan dans un troupeau, une automobile dans un parc de stationnement, une bague de diamant dans une bijouterie ou un 30 téléviseur dans une chambre d'hôtel L'unité de localisa- tion détermine si le ou les articles spécifiés sont pré- sents ou non, et s'ils sont en un emplacement spécifique. Par exemple, toutes les bagues à emballer sont-elles dans la boite de livraison, et la boîte est-elle située dans 35 l'entrep 8 t ? L'unité d'inventaire détermine si un article
12 de code spécifique est présent ou non, et son emplacement instantané dans un secteur donné. L'unité de déplacement déterminera la préGence d'un article spécifique, son emplacement, s'il a été déplacé 5 par rapport à son emplacement précédent, son taux de dépla- cement instantané, sa vitesse, son accélération, et/ou la distance parcourue d'une mesure à l'autre. Les sources d'alimentation passives incluent les ac- cumulateurs tels qu'au nickel-cadmium, argent-zinc, au 10 lithium-zinc, et les autres accumulateurs étanches au lithium (Li-XX), par exemple et de préférence au iodure de lithium ou au sulfure de lithium Ln plus des accumulateurs, d'autres sources d'énergie peuvent être prévues, par exem- ple une unité thermo-électrique, une cellule solaire ou 15 une pile à combustible chimique solide, par exemple au Bil,, ou une combinaison de celles-ci. Les micro-accumulateurs peuvent être reliés aux puces en utilisant des matériaux conducteurs et non-conducteurs appropriés, tout comme les circuits bouchons, les antennes 20 et autres dispositifs. La technologie des condensateurs nécessaires pour les unités d'alimentation passives, les circuits bouchons et analogues, est bien développée et ceux-ci peuvent être montés en tant que partie de l'unité, ou être collés à 25 celle-ci, avec des fils conducteurs appropriés Bien que les condensateurs et les unités d'accumulation bon marché soient d'une grande utilité, il existe d'autres utilisations, telles qu'une balise, qui peuvent simplement nécessiter une ligne à retard, un dispositif à transfert de charges 30 ou un accumulateur électrique. L'émetteur-récepteur passif peut être programmé de manière à alerter l'émetteur-récepteur actif lorsque l'alimentation de l'émetteur-récepteur passif nécessite une amplification, soit par l'intermédiaire d'une pointe de 35 charge, soit par une recharge de l'accumulateur intégré à
k 13 la puce Le code, en plus de son rôle d'accroissement de la portée de la diffusion, peut être utilisé pour commu- ter le courant à partir d'une source d'alimentation pas- sive de l'unité lorsque le système de charge passif s'est 5 déchargé au-dessous d'un niveau prédéterminé. Les détecteurs utilisés dans les systèmes de locali- sation, d'identification, de mesure de déplacement, d'in- ventaire, d'analyse, de contr 8 le, de guidage et de tri d'objets sont de deux sortes, à savoir les détecteurs à 10 communication et les détecteurs sans communication, ainsi que ceux utilisés par l'homme de l'art pour détecter les diverses fréquences des rayonnements électromagnétiques utilisées dans les diverses formes de réalisation de la présente invention Les détecteurs sans communication com- 15 prennent les détecteurs d'ions, de particules élémentaires, de vibrations, de bruits, de présence et de concentration d'éléments et de compositions, et d'autres données de contenu non accessibles à l'être humain. Diverses mémoires peuvent être utilisées pour les di- 20 verses configurations de codage et de mémorisation des microprocesseurs et des unités logiques utilisés dans les systèmes de localisation, d'identification, de mesure de déplacement, d'inventaire, d'analyse, de contrôle, de gui- dage et de tri Celles-ci comprennent les diverses formes 25 de mémoires non figées telles que les EPROM, les EEPROM et les EAPROM Elles comprennent également les mémoires mortes ordinaires, chaque puce étant différenciée lors du processus de fabrication, les mémoires mortes programmables, dans lesquelles l'algorithme d'encryptage ou autre est 30 inscrit par claquage de façon permanente, et les mémoires mortes programmables dans lesquelles le codage est inscrit par claquage dans une zone ou un segment de la puce, un code ultérieur étant alors inscrit par claquage dans une partie précédemment inutilisée de la puce, et un dispo35 sitif étant prévu pour ne plus tenir compte des codes précédents.
14 Pour opérer, un système de localisation, d Midentifi- cation, de mesure de déplacement, d'inventaire d'anelyse, de contrlle, de guidage et de tri d'objets doit faire appel à une certaine forme de mémoire morte modifiable ou 5 effaçable et re-programmable, ou encore à lue combinaison d'une mémoire morte et d'une mémoire qui soit facilement programmée, par exemple une mémoire morte programmable, une mémoire vive, une mémoire magnétique, des lignes à retard et des multivibrateurs monostables. 10 Le brouillage par bruit blanc est difficile à sur- monter Il est cependant facile à détecter L'utilisation de groupes, d'anneaux 2 de champs, et de co-ensembles comme codes de transmission réduit le risque de brouillage Un aménagement anti-breuillage d'un système de localisation, 15 d'identification, de mesure de déplacement, d'inventaire, d'analyse, de contr 8 le, de guidage et de tri d'objets ré- side dans le fait qu'un ou plusieurs codes spécifiques permettent au système de fonctionner Ce code est déter- miné par plusieurs sources incluant l'unité source, l'unité 20 d'utilisation, et l'unité de surveillance Il faudrait connattre les codes de ces unités de leurs possesseurs pour brouiller et/ou subvertir complètement l'unité. Un autre procédé pour éliminer le brouillage est de faire appel à un système à fréquences variables, dans 25 lequel les transmissions de code entre A et B sont effec- tuées à l'aide d'un certain nombre de fréquences différen- tes Dans un cas ces fréquences font partie d'une porteuse unique et dans l'autre, elles peuvent faire partie d'un système à multiplexage de fréquences D'autres aménagements 30 anti-brouillage consistent à prévoir dans les émetteurs- récepteurs actifs et passifs des horloges synchrones, qui sont simples à réaliser et qui ne sont activées qu'en des intervalles de temps spécifiques. Le système de localisation, d'identification, de me- 35 sure du déplacement, d'inventaire, dtanalyse, de contrôle,
15 de guidage et de tri d'objets identifiant chacun des arti- cles interrogés, il doit donc exister un code unique pour chacun des articles d'un système donné, bien que les mêmes codes puissent être utilisés dans d'autres systèmes en des 5 endroits et en des instants différents Dessystèmes cryptographiques qui peuvent être adaptés aux objets de la présente invention sont enseignés dans le brevet U S. No 4 200 770 au nom de M E, Hellman et al Dans un tel système, un algorithme est codé dans l'émetteur-récepteur 10 passif et constitue la base de la création de code Selon une autre approche importante, le code lui-même est encodé sur la puce Le système cryptographique grand public men- tionné ci-dessous est différent. L'unité de code d'un émetteur-récepteur actif spéci- 15 fique peut contenir soit un, soit plusieurs, soit la tota- lité des types suivants de codage ou d'algorithmes de créa- tion de code, chacun ayant un objet spécifique en fonction du type d'unité de code, etc , utilisé Ainsi l'unité de code d'un émetteur-récepteur actif spécifique peut comprendre un code source, un code d'utilisation, un code de service, un code séparateur, un code de localisation, un code de commutation complémentaire, un code d'inventaire, un code de détection de déplacement, un code d'identifica- tion d'erreurs, un code d'identification, un code de main- 25 tenance, un code de prix, un code de la chronologie du codage et du décodage L'algorithme générateur de code peut traiter un ou plusieurs de tous ces codes, d'un bloc ou de façon segmentée. Un code source est un code attribué aux émetteurs- 30 récepteurs actifs pour identifier l'émetteur-récepteur actif et pour différencier le codage d'un émetteur-récep- teur actif particulier du codage d'émetteurs-récepteurs actifs provenant d'autres fabricants Ce codage est de préférence non-effaçable Le code d'utilisation est un 35 code attribué par un émetteur-récepteur actif à un émetteur-
16 récepteur passif, et incluera normalement le "numéro d'in- ventaire" choisi par le possesseur de l'unité dtutilisa- tion Le code de service active le mode antenne, la main- tenance préventive et la séquence de parité Le code sépa- 5 rateur établit le nombre de bits de code utilisés, selon les utilisations souhaitées, ainsi que le mode d'opération de l'émetteur-récepteur passif, c'est-à-dire synchrone ou asynchrone Le code de localisation définit si l'analyse est en une, deux ou trois dimensions 9 et définit respecti- 10 vement les portée, localisation de secteur et loca- lisation de volume, respectivement Le code de commutation complémentaire est en fait une horloge pour la commuta- tion successive des diverses unités en mode asynchrone Le code d'inventaire définit la classe de l'article, par 15 exemple "soupe à la tomate Campbell de 420 g'l En pratique, il est plus simple d'utiliser la logique de l'émetteurrécepteur actif et de négliger la classification de dési- gnation des émetteurs-récepteurs passifs en des endroits spécifiques. 20 Le code de prix définit le prix attribué par les émetteurs-récepteurs actifs aux émetteurs-récepteurs pas- sifs spécifiques, et ce de temps en temps tout au long de la présence sur son rayon de l'article sur lequel est fixé l'émetteur-récepteur passif Les codes de prix sont des- 25 tinés à être utilisés dans les supermarchés, dans les ba- zars et dans d'autres magasins de divers types de produits. La chronologie du codage et du décodage peut être utilisée dans les émetteurs-récepteurs passifs attachés à des pro- duits dangereux ou soumis à réglementation 9 tels que par 30 exemple les produits toxiques, les médicaments et les armes à feu Le code d'identification peut être utilisé de la même manière qu'un code à barres, et aux mêmes fins. Le codage global d'une puce particulière est le code d'identification intégré Les divers codes mentionnés ci- 35 dessus peuvent avoir une longueur, en bits, variable,
17 comprise entre environ quatre à seize ou davantage. Le codage peut être réalisé par un système de codage binaire simple ou par des systèmes de codage plus comple- xes Un système de codage préféré est connu sous le nom 5 de système de code à correction d'erreurs par détection de Hamming Il en existe beaucoup d'autres Certains codes font appel à des champs, des groupes, des anneaux et à la théorie des polyn 8 mes algébriques D'autres codes encore font appel à un principe cyclique. 10 Afin de développer des codes individuels qui sont conformes à un code de groupe, il est nécessaire d'utili- ser un calculateur et/ou autre système à mémoire Une ma- nière préférée d'utiliser les systèmes de codage décrits ci-dessous est d'utiliser un générateur de code à chaque 15 fois qu'un émetteur-récepteur passif est créé. Dans les systèmes de localisation, d'identification, de mesure de déplacement, d'inventaire, d'analyse, de contrôle, de guidage et de tri d'objets, les puces ne com- portent pas les connexions conventionnelles et les disposi- 20 tifs diencodage-décodage ou de modification feront généra- lement appel à des signaux de commande sous forme de rayon- nement électromagnétique reçus par la partie réceptrice du circuit Aujourd'hui, certains systèmes de modification nécessitent deux tensions, et d'autres un rayonnement 25 ultra-violet De préférence, an n'utilisera les systèmes nécessitant un rayonnement ultra-violet que dans des con- ditions dans lesquelles le rayonnement peut facilement être appliqué à un niveau d'entrée souhaité La société Pro-Log Corporation, Monterey, Californie, Etats-Unis d'Amérique, 30 propose divers équipements de programmation de divers types de puces et de logiques à mémoire morte programmable Celle- ci, ainsi que d'autres est bien équipée pour proposer une instrumentation spécialisée destinée à des émetteurs-récep- teurs passifs présentant la forme de fils et qui ne sont 35 pas destinés à être à nouveau codés ou modifiés par
18 l'intermédiaire de signaux électromagnétiques reçus par le circuit de réception de l'émetteur-récepteur passif. En réalité, Pro-Log et d'autres possèdent does équipements qui sont déjà adaptés au re-codage de mémoir Qs mortes 5 programmables sans connexions L un de leur S systèmes, pratiquement "universel", le M 9980, faisant appel à un module propre PM 9080, peut 4 tre modifié pour être utilisé avec de tels systèmes. Les émetteurs-récepteurs passifs commandés par signal 10 électromagnétique seront équipés pour disposer de la ou de plusieurs tensions nécessaires pour la modification de la mémoire spécifique utilisée L'alimentation de tels systè- mes sera de préférence fournie par un accumulateuro Lors de la détection d'un code diffusé entre A et B, 15 il est nécessaire d'assurer avec certitude que ce qui arrive en B fait partie de l'ensemble de codes attribuée à A Si ce n'est pas le cas, et que la moindre erreur est détectée, un système de correction d'erreurs doit être utilisé pour corriger cette erreur Les moyens de correc- 20 tion de ces erreurs sont très bien connus; on se reportera par exemple à l'ouvrage "Error Correcting Logic for Digi- tal Computers", F F Sellers, Lr et al, McGraw-Hill, 1968 pp 284. Tout type d'antenne peut être utilisé dans les sys- 25 tèmes de localisation, d'identification, de mesure de déplacement, d'inventaire, d'analyse, de contr 8 le, de gui- dage et de tri d'objets Dans certains cas, on peut mime utiliser comme antennes des enroulements Un système répé- teur-relai sera nécessaire dans de nombreuses applications 30 du système L'ouvrage "The Radar Handbook", M L Skolnick, ed McGraw-Hill, 1970, pp 1536 décrit globalement les dispositifs d'antennes et d'émetteurs-récepteurs Les lon- gueurs d'onde utilisées dans de tels systèmes varieront de préférence entre plus de 10 m et moins de 1 mm Si né- 35 cessaire, les antennes pourront être chargées.
19 Les antennes de systèmes de localisation, d'identi- fication, de mesure de déplacement, d'inventaire, d'ana- lyse, de contr 8 le, de guidage et de tri d'objets destinées à déterminer l'emplacement et les mouvements d'articles 5 qui sont utilisées pour déclencher la diffusion d'un signal d'alarme lorsque divers types de brouillage apparaissent sont analogues aux antennes de détection et d'interception radar pour contrôle de trafic aérien Des réseaux d'an- tennes spécifiques sont nécessaires dans deux cas 10 1) pour contr 8 ler le lobe de l'antenne en trois dimensions et déterminer l'emplacement d'un article dans l'espace; 2) pour augmenter le gain d'un lobe d'antenne Le système de l'invention utilisera des réseaux d'antennes à déplace- ment électronique de préférence à un déplacement mécanique. 15 Les antennes des répéteurs-relais peuvent être alimentées,à partir de l'émetteur-récepteur actif ou d'une autre source, en faisant appel à des procédés exploités aujourd' hui dans la communication par satellites et dans les sys- tèmes de transmission inter-continentaux. 20 Le système d'antennes n'est pas nécessairement un réseau Il peut faire appel à la sortie de guides d'ondes, par exemple, le guide d'onde comportant une sortie évasée pour l'adaptation à l'impédance de l'environnement On utilisera de préférence un tel système pour le comptage et 25 le tri de documents ou dans les modificateurs automatiques à compteurs L'antenne peut être de forme paraboloide Des types modernes d'antennes, telles que des antennes à élé- ments multiples de 1 mm sur l cm sur 1 m, peuvent également être -util isées , et ces dernières sont préférables dans de 30 nombreuses applications-d'émetteurs-récepteurs passifs. Afin de pallier la courbure terrestre avec des fréquences atteignant celles des bandes ultra-haute fréquence et de la bande K, des répéteurs-relais seront nécessaires. La lumière est un excellent mode d'alimentation des 35 émetteurs-récepteurs passifs s'il existe un moyen parallèle
20 de charger les condensateurs ou si l'on dispose d'une alimentation active ou d'une source d'énergie solaire La lumière ordinaire peut être "clignotée" ou Atre établie et supprimée à des cadences extr Zmement élevées; il est 5 donc possible de communiquer avec l'émetteur-récepteur passif par l'intermédiaire d'une cellule photo-électrique et de coder la transmission lumineuse tout comme les trans- missions à haute fréquence Un système lumineux est plus onéreux lorsqu'une réponse lumineuse doit être renvoyée 10 par l'émetteur-récepteur passif La lumière peut être utilisée pour l'interrogation et une haute fréquence utili- sée pour la réponse à l'interrogation, ou vice versa Dans le cas o l'article interrogé n'est qu'à une faible dis- tance de la source lumineuse, alors on peut utiliser une 15 transmission lumineuse de l'article vers l'interrogateur. Ceci pourra être le cas pour les billets de banque L'uti- lisation de la lumière ordinaire pu de la lumière infra- rouge ou ultra-violette ne dépend que-de l'application. A la lumière du jour, il est préférable d'utiliser des 20 sources ultra-violettes On pourra utiliser pendant la nuit de la lumière infra-rouge ou ordinaire. Les fréquences de faisceaux laser peuvent être compri- ses entre les basses fréquences infra-rouges et les fré- quences plus élevées ultra-violettes, et peuvent présenter 25 un facteur "Q" (rapport entre la fréquence et la variation de fréquence) faible ou élevé Les signaux laser peuvent être transférés par des fibres optiques, par exemple en verre ou en matière plastique, pour les isoler de l'être humain Le capteur de lumière recueille le signal codé et 30 l'achemine dans l'émetteur-récepteur passif Un condensa- teur passif peut être chargé par l'énergie du faisceau laser à l'aide d'un dispositif à transfert de charges. Les faisceaux laser peuvent également être transmis selon un trajet souhaité à l'aide de miroirs soit seuls, 35 soit en combinaison avec des fibres optiques Par exemple,
, 21 un laser peut être utilisé en combinaison avec des si- gnaux de haute fréquence pour obtenir un système beaucoup plus s r que celui qui ne fait appel qu'à un laser ou qu'à une haute fréquence Dans un système combiné, le 5 laser peut activer l'émetteur-récepteur passif pour la réception de signaux de haute fréquence. On peut utiliser des systèmes acoustiques, notamment à des fréquences d'ultrasons, sur des distances relati- vement courtes L'énergie nécessaire pour faire fonctionner 10 des systèmes acoustiques est relativement élevée en compa- raison avec celle des systèmes à haute fréquence Cepen- dant, les systèmes acoustiques constituent une technlogie disponible bien développée qui peut être incorporée aux émetteurs-récepteurs passifs. 15 Le type de codage utilisé dans les systèmes acousti- ques peut être le mime que celui utilisé dans les systèmes lumineux. Dans les systèmes sonores, la localisation est accom- plie grâce à la différen iation sonore entre des capteurs 20 multiples, ou grâce à l'effet Doppler. Le repérage par effet Doppler est de préférence uti- lisé avec des systèmes à ultrasons En pratique, il est préférable de créer des systèmes dans lesquels les fréquen- ces audibles sont utilisées pour l'interrogation par un 25 émetteur-récepteur actif, et une transmission par haute fréquence est utilisée-pour le retour d'un signal vers ltémetteur-récepteur actif. Les fréquences d'infrasons, de sons et d'ultrasons, c'est-à-dire comprises entre environ 5 et 500 000 Hz, de 30 préférence entre 60 et 250 000 Hz, particulièrement entre 5 000 et 50 000 Hz, peuvent être utilisées dans les commu- nications des systèmes de localisation, d'identification, de mesure de déplacement, d'inventaire, d'analyse, de contrôle, de guidage et de tri d'objets La ou les antennes 35 seront constituées de matériaux divers, tels que les
22 matériaux organiques et inorganiques à effet piezo-élec- trique Dans ces systèmes, les distances entre les émet- teurs et les récepteurs sont relativement courtes De plus, les durées de transmission sont longueso. 5 Les dispositifs de commande des antennes utilisé dans les systèmes de l'invention seront de préférence non mécaniques et seront similaires aux commandes et procédés utilisés dans le contr 8 le du trafic aérien Cependant, les antennes pourront être orientées par des moyens de commande 10 de gisement et d'azimut. L'invention sera mieuzx comprise à la lecture de la description détaillée suivante, donnée a titre d'exemple et faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels : la figure 1 est un schéma-bloc des éléments princi- 15 paux d'un système de localisation, d'identification, de mesure de déplacement, d'inventaire, d'analyse, de contr 8 le, de guidage et de tri d'objets, ainsi que de leurs interconnexions, la figure 2 est un schéma-bloc d'un émetteur-récep- 20 teur passif faisant appel à une démodulation de fréquence et à un fonctionnement synchrone, la figure 3 est un schéma-bloc d'un émetteur-récep- teur passif faisant appel à une antenne unique et à un fonctionnement asynchrone, 25 la figure 4 représente un circuit de déclenchement par pointe, la figure 5 est un schéma détaillé d'un émetteur- récepteur actif assurant toutes les fonctions du système de l'invention, 30 la figure 6 est un schéma-bloc d'un répéteur-relai utilisé dans les systèmes de l'invention, la figure 7 est un schéma-bloc d'un émetteur-récep- teur passif pouvant être codé pour assurer sensiblement toutes les fonctions du système selon l'invention, 35 la figure 8 représente un petit bâtiment équipé d'un
, 23 système selon l'invention, la figure 9 représente un système de distribution de produits pétroliers à partir d'une installation de stockage de masse, 5 la figure 10 illustre une combinaison carte de créditticket de mesure, la figure 11 illustre une forme de réalisation adap- tée à un supermarché, la figure 12 illustre l'utilisation d'émetteurs-récepteurs passifs dans une citerne de stockage de pétrole, la figure 13 est un schéma-bloc d'un système à base de lumière, la figure 14 est un schéma-bloc d'un système acoustique, la figure 15 est un schéma-bloc d'une unité portable, 15 la figure 16 représente une unité portable à fonctions multiples, la figure 17 (A-B) est un diagramme logique d'un émetteur-récepteur actif, la figure 18 est un diagramme logique du bloc 55 de 20 la figure 5, en mode écriture, et la figure 19 est un diagramme logique du bloc 55 de la figure 5 en mode opération. A la figure 1 est représenté un diagramme fonctionnel des principaux éléments des systèmes de la présente inven- 25 tion Sont représentés une unité source 10, une unité de surveillance 11, une unité d'utilisation 12 et un émetteurrécepteur passif 13. L'unité source a pour possesseur la société qui fabrique tout ou partie du système, ou une organisation 30 désignée par cette source Une fonction de l'unité source 10 est de fournir à chaque unité de surveillance 11 et à chaque unité d'utilisation 12 le code du fabricant, et de coder à nouveau les unités dont le codage et/ou le program- me a été effacé Les unités Il et 12 sont de préférence 35 conçues pour effacer leur propre mémoire et/ou programme
24 si des détecteurs situés dans l'unité indique que l'inté- grité physique ou électrique de l'unité est en train d'être violée L'unité source recode et reprogramme les émetteurs-récepteurs actifs ramenés à l'usine avec des 5 scellés rompus L'unité source, au cours de lencodage des unités 11 et 12, alloue également des codes associés aux fonctions d'utilisation et/ou d 9 autres codes d'aide à la sécurité, à l'inventaire, etc. Les fonctions de l'unité de surveillance Il sont 10 a) de localiser les émetteurs-récepteurs passifs attachés à des articles perdus ou dérobés (mal rangés) après que le possesseur ait remarqué que l'article était perdu; b) dans un mode préféré, de modifier le codage de l'émetteur-récepteur passif pour augmenter la puissance de transmission 15 de celui-ci; de coder à nouveau les émetteurs-récepteurs passifs pour ramener leur puissance de transmission à la valeur correspondant au codage d'origine une fois que l'article sur lequel est attaché l'émetteur-récepteur passif est retrouvé ou rapporté; et c) d'encoder le système 20 d'antennes pour une utilisation particulière La puissance transmise peut être modifiée en appliquant pour la trans- mission une énergie provenant d'une source d'alimentation active. Les fonctions de l'unité d'utilisation 12 sont de 25 coder et de décoder les émetteurs-récepteurs passifs et de localiser, d'identifier, de détecter et de mesurer l'accé- lération, la vitesse et la distance; d'identifier et d'e- xécuter des combinaisons et des analyses des fonctions ci-dessus. 30 L'émetteur-récepteur passif 13 est, comme mentionné précédemment, fixé sur pratiquement tout article de valeur. L'émetteur-récepteur passif peut être noyé dans tout ma- tériau qui soit transparent aux fréquences des rayonnements électromagnétiques utilisés. 35 A la figure 2 est représentée une forme de réalisation
25 d'un émetteur-récepteur passif de la présente invention, dont le fonctionnement est sychrone et qui fait appel à une démodulation et à une modulation de fréquence pour maximiser la puissance emmagasinée et la puissance de 5 sortie. Dans le présent système, une antenne à large bande 14 reçoit un large spectre d'ondes radio-électriques, les achemine à travers un dispositif 15 de déclenchement par pointe et un détecteur 16 vers un accumulateur capacitif 10 17 pour charger l'unité Une partie de l'énergie, éventuel- lement à une fréquence différente, par exemple dans un système à bande latérale unique, est également acheminée à travers un démodulateur 18, un détecteur 19, un commu- tateur 20 et un chargeur d'entretien 21 avant de faire 15 passer le signal dans l'accumulateur d'énergie 17 Une antenne à bande étroite 22 achemine le signal de l'émetteur- récepteur actif d'encodage à travers un commutateur 23 et un récepteur 24, un démodulateur 25 et un détecteur 26 vers le commutateur 20 Le commutateur 20, constitué d'une porte 20 logique, achemine une partie de l'énergie reçue vers le chargeur deentretien 21, et une autre partie vers l'unité arithmétique et logique ou unité centrale de traitement 27 qui assure l'identification-discrimination et le décodage des signaux reçus d'un émetteur-récepteur actif Les si- 25 gnaux qui sont correctement encodés sont ramenés vers le modulateur 28, dans lequel l'onde porteuse est ajoutée Le signal encodé est amplifié dans un émetteur 29 et le signal amplifié active le commutateur 23 pour provoquer une dif- fusion par l'antenne 22 L'énergie reçue sur l'antenne à 30 bande étroite 22 est acheminée vers l'accumulateur capaci- tif 17 lorsque l'émetteur-récepteur passif ne transmet pas par le commutateur 23 Si le signal provenant du démo- dulateur 25 est décodé et identifié comme étant le signal auquel l'émetteur-récepteur passif doit répondre, le com- 35 mutateur 23 décharge l'énergie emmagasinée en 17 à travers
, 26 l'unité arithmétique et logique 27 vers le modulateur 28, dans lequel une onde porteuse est ajoutée au signal Le signal modulé et encodé est alors acheminé à travers l'émetteur 29 Le commutateur 23 agit pour convertir l'an- 5 ternie 22 à bande étroite en une antenne à large bande et transmet le signal. Lorsqu'aucune démodulation ou modulation n'est néces- saire dans l'émetteur-récepteur passif, les démodulateurs 18 et 25 et le modulateur 28 pourront être supprimés du 10 circuit Ce circuit modifié est illustré par la mise entre crochets aux figures des démodulateurs et du modulateur. Dans le système de la figure 2, une puce ayant une taille comprise entre 0,1 et 1,0 cm de coté comportera une antenne à bande étroite et une fréquence de diffusion 15 comprise entre 30 g Iz et 3 g Hz L'antenne hélicoïdale à large bande 22 a une longueur comprise entre 10 et 1000 cm. Une antenne à bande étroite à éléments multiples utilisée sur la puce aura une taille comprise entre 0,1 et 1 cm de côté Les détecteurs devront avoir une sensibilité comprise 20 entre 0,1 et 1 micro-volt Le silence devra être de l'ordre de 120 d B et le système devra présenter une impédance d'entrée de l'antenne adaptée au moyen de transmission (de 30 à 300 ohms) L'accumulation sera au minimum de l'ordre de 10-6 joule ( 1 watt/10 6 seconde) ou de 10 watt/seconde. 25 Le temps de récupération de l'unité devra être au minimum de l'ordre de 1 minute (Les temps de charge passive dé- pendront de la puissance et du nombre d'impulsions par seconde du signal produit par l'émetteur-récepteur actif). Une fois construite, la puce de la figure 2 pourra comporter 30 une antenne hélicoïdale à large bande d'un côté et une antenne à éléments multiples à bande étroite de l'autre côté, la puce et le circuit étant pris en sandwich entre les antennes Les systèmes devront avoir une portée de diffusion comprise entre 3 et 30 mètres, avec un rendement 35 compris entre 1 et 10 %.
27 A la figure 3 est représenté un système asynchrone faisant appel à une seule antenne Dans ce système, un signal est reçu par l'antenne 30, acheminé à travers un circuit bouchon 31, qui tient lieu d'adapteur d'impédance, 5 un démodulateur 32, et un détecteur 33, avant d'entrer dans le système de commutation à ligne à retard 34 Une partie du signal reçu par l'antenne entre dans l'unité d'alimentation 35 L'unité d'alimentation sera normalement un condensateur ou un accumulateur de taille appropriée. 10 Une seconde partie entre dans l'unité de décodage 36. L'énergie du rayonnement électromagnétique reçu (EMR) est "reconnue" par l'unité de décodage 36 et l'unité de séparation 37, et le système 34 décharge l'énergie de l'unité d'alimentation 35 successivement vers l'unité 15 d'encodage 38, l'unité de modulation 39 et l'émetteur 40. L'énergie provenant de l'émetteur 40 est alors diffusée par l'antenne 30 Afin d'assurer que le système est complè- tement chargé lorsque cela est nécessaire, les émetteurs- récepteurs actifs diffuseront périodiquement un signal de 20 forte amplitude qui traversera le détecteur 41 et le déclencheur par pointe 42 avant d'être accumulé dans l'unité d'alimentation 35 Une unité de service 43 contrÈle le fonctionnement de la puce par l'intermédiaire de l'unité arithmétique et logique 34. 25 A la figure 4 est représentée une unité de déclenche- ment par pointe constituée d'un circuit bouchon 44, d'une diode 45, d'une résistance variable 46 et d'un condensateur 47 L'énergie du rayonnement électromagnétique entre dans le circuit par la bobine, et son enveloppe est transformée 30 sur la diode en une grande impulsion de courte durée. L'énergie moyenne est acheminée vers la combinaison d'ac- cumulation résistance 46-condensateur 47, qui tient lieu d'accumulateur instantané de courte durée, mais qui est suffisant pour permettre le fonctionnement de l'émetteur 35 récepteur passif.
28 A la figure 5 est représenté un schéma-bloc d'un émetteur-récepteur actif 50 qui réalise des fonctions de localisation, d'identifications d'inventaire, de détec- tion de mouvement et de mesure, ainsi que les fonctions 5 du système Il tient également lieu de base pour les es- sais de qualité et de maintenance et pour la correction d'erreurs En combinaison avec les dispositifs de la figure 6, il prévoit l'utilisation de répéteurs-relais intégrés aux unités d'utilisation L'émetteur-récepteur 10 actif est constitué d'un clavier 51, d'une unité de pro- grammation 52, d'un processeur de contrôle 53 g d'un géné- rateur de code 54, d'une unité de code 55, d'un analyseur de code 56, d'une unité de commutation 57, d'une unité de sortie 58, d'une unité de modulation 59, d'un émetteur 15 60, d'une unité de commutation 61, d'une antenne 62, d'un récepteur 63, d'un démodulateur 64, d'un séparateur 65, dlun comparateur 66 et d'une alarme 670 Le clavier 51 peut comporter toute combinaison des caractères alphabétiques, numériques et/ou symboliques 20 existant sur les divers claviers de bureau et/ou scientî- fiques du marché, et est utilisé pour introduire des codes de transmission dans le système de localisation, d'iden- tification, de mesure de déplacement, d'inventaire, d'ana- lyse, de contrôle, de guidage et de tri d'objets. 25 L'unité de programmation 52 peut être une variante d'un équipement dû commerce dans le cas ou les émetteurs- récepteurs passifs ne sont pas revêtus et sont sur place pour un contact physique direct Lorsqu'un code doit être transmis à l'émetteur-récepteur passif, l'unité 52 sera 30 un générateur de code conventionnel. Le processeur de contrôle 53 a diverses fonctions et orchestre la plupart des activités de l'émetteur-récepteur à calculateur 50 Ces fonctions vont du rôle d'horloge pour le contrôle des liaisons entre les émetteurs-récep- 35 teurs actif et passif aux fonctions décrites ci-dessous.
29 Il engendrera des instructions pour l'émetteur-récepteur actif 50, pour le répéteur-relai 70 et pour les émetteurs- récepteurs passifs, de manière à ce qu-'une efficacité maximale soit obtenue à la fois dans les modes de fonc- 5 tionnement synchrone et asynchrone Le processeur de con- tr 8 le 53 (unité arithmétique et logique) est similaire aux unités centrales de traitement des autres calculateurs, et est nécessaire pour le fonctionnement du système de la présente invention. 10 Le générateur de code 54 engendre un code destiné à l'unité de code 55 Le générateur de code 54 est de préférence un générateur aléatoire, et comporte un dispositif destiné à assurer qu'un code engendré de façon aléatoire ne soit pas délivré deux fois au même espace 15 code. L'unité de code 55 reçoit des codes uniques du géné- rateur de code 54 Les codes sont divisés en divers espa- ces de codes Un espace de code, dont la longueur pourra être de 4, 8, 16, 32, 64 ou 356 bits sera par exemple 20 attribué à l'espace source, l'espace utilisation, l'espace service, ou l'espace séparateur L'espace source est ré- servé au fabricant du système de localisation d'identi-fication, de mesure de déplacement, d'inventaire, d'ana- lyse, de contr 8 le, de guidage et de tri d'objets Un 25 certain nombre de bits, par exemple huit ou seize, peut être réservé pour la source L'espace utilisation est utilisé par la société, le groupe ou l'individu faisant l'acquisition d'un système Un espace code, par exemple de seize bits, peut être réservé à l'espace utilisation. 30 L'espace service est destiné à être utilisé par les utili- sateurs de l'unité de surveillance Seize bits pourront être réservés à l'espace surveillance. L'espace séparateur est nécessité par une unité source ou une unité d'utilisation pour l'encodage des 35 services qui doivent être assurés par une unité
~ 30 d'utilisation spécifique, c'est-à-dire la localisation, l'identification eti/ou la détection de mouvement et/ou la mesure Le code séparateur détermine le service qui doit être assuré Huit bits, par exemple, peuvent être utili- 5 sés pour cet espace Du fait que l'espace réservé dans l'unité de code 55 est de préférence supérieur à 32 bits et inférieur à 64 bits, les codes source, d'utilisation ou de service pourront tre rallongés de façon correspon- dante. 10 Le second espace de code est réservé pour quatre espaces différents, à savoir l'espace de localisation, l'espace d'inventaire, l'espace de déplacement et l'es- pace de détection d'erreurs Léespace de localisation n'a à indiquer que trois coordonnées; ces coordonnées 15 pourront par exemple être les coordonnées X, Y, Z de l'es- pace cartésiens ou les coordonnées alpha, bêta et gamma d'un système de coordonnées sphériques L'espace d'inven- taire contient le nombre d'articles d'un espace mémoire donné et, en combinaison avec le processeur de contrôle 20 53, détermine tout changement de lemplacement d'inven- taire qui a eu lieu depuis le balayage d'antenne précé- dent L'espace de déplacement indique, en combinaison avec le processeur de contr 8 le 53, tout changement de coordonnées d'un article donné, par exemple sous forme 25 delta X, delta Y et delta Z L'espace d'erreurs est réservé à un code d'erreur qui détecte et comptabilise une ou plusieurs erreurs. Le troisième grand espace de l'unité de code est réservé pour l'identification et les essais de mainte- 30 nance Cette partie devra être en pratique aussi grande que possible, par exemple de 48 bits Le code de mainte- nance est essentiel pour prévoir des erreurs avant qutel- les n'apparaissent Les programmes de maintenance pré- ventive sont conventionnels. 35 L'unité d'analyse de code 56 doit prendre les codes
31 qui sont disponibles dans l'unité de code, et les utili- ser poir l'exécution d'instructions En d'autres termes, elle doit utiliser les codes d'erreur pour la détection et la correction d'erreurs, et les codes de maintenance 5 pour la maintenance préventive Le code séparateur sera utilisé par l'unité d'analyse de code pour la connexion des parties d'identification, de localisation, d'inven- taire et de déplacement de l'émetteur récepteur passif 90 L'unité d'analyse de code 56 doit également vérifier 10 chaque code pour assurer qu'il est unique et qu'il fait partie de ltensemble de codes prévus par la source pour l'unité d'utilisation. Les unités de commutation 57 peuvent faire partie du processeur de contrôle 53 ou peuvent être prévues n'im- 15 porte o dans le système de l'invention Les unités de commutation sont normalement des unités logiques qui ne sont pas directement accessibles à la maintenance Elles sont cependant accessibles aux routines d'erreur et de maintenance qui sont amenées à l'unité de commutation à 20 partir de l'unité d'analyse de code 56 S'il existe des erreurs dans l'unité de commutation, elles peuvent être réparées par des commutations dans des circuits redon- dants qui sont en parallèle des éléments logiques défail- lants de l'unité de commutation L'unité de commutation 25 est de préférence très rapide et précise L'unité de commutation 57 peut comporter une logique suffisante pour convertir les informations situées dans l'unité de code, en une sortie appropriée vers l'unité de sortie 58, et peut faire partie du processeur de contrôle 53. 30 L'unité de sortie 58 peut également être équipée d'un tube à rayons cathodiques, d'une machine à écrire, d'une imprimante, d'un lecteur de bandes magnétiques ou de cassettes, ou d'autres dispositifs de visualisation ou de mémoire L'unité devra être capable de fournir un 35 ou plusieurs codes d'identification pour l'un quelconque
32 des milliers d'articles codés dans le système, de montrer son emplacement, de fournir un inventaire complet de tous les articles, et d'en décrire tous les mouvements. Elle peut également identifier ou indiquer toute erreur, 5 tout problème de maintenance 9 ainsi que les codes source, d'utilisation et de service Si nécessaire, elle devra être capable d'indiquer toute sortie du calculateur ou de l'émetteur Avant qu'un groupe d'impulsions soit émis, celui-ci 10 est modulé dans l'unité 59, c'est-à-dire combiné à une fréquence porteuse qui puisse être transmise et recueil- lie par les émetteurs-récepteurs passifs ou les répé- teurs-relais Il pourra être reçu par le récepteur d'un répéteur-relai, d'un autre émetteur-récepteur actif ou 15 d'un émetteur-récepteur passif Les exigences et les circuits de l'unité de modulation 59 diffèrent d'une fré- quence à l'autre, d'une portée à l'autre, d'une configu- ration d'émetteur-récepteur passif à l'autre, etc , et sont analogues à d'autres modulateurs d'émission conçus 20 pour des fréquences et des paramètres analogues. L'unité d'émission 60 transforme l'information sous haute impédance qui lui a été fournie par le modulateur en une information sous basse impédance exigée par l'an- tenne Les émetteurs sont bien connus dans la technique, 25 pour des fréquences et d'autres paramètres de bande quel- conques de longueurs d'onde comprises entre 10 m et 1 mm. L'unité de commutation 61 a pour rôle de fermer le récepteur lorsque l'émetteur est ouvert, et vice versa. Ceci peut être effectué de manière synchrone ou asynchrone. 30 L'unité de commutation achemine alors l'information vers l'antenne 62. L'antenne 62 peut aller du simple dipôle au réseau en phase complexe Les antennes de l'émetteur-récepteur actif peuvent être disposées comme souhaité en fonction 35 de l'équation de portée des radars Des antennes multiples
i ~ 33 62 sont nécessaires lorsque l'espace de détection est grand par rapport à la portée de diffusion donnée aux émetteurs-récepteurs passifs à la conception. L'émetteur-récepteur actif de cette figure peut être 5 utilisé comme unité source, unité de surveillance ou unité d'utilisation Lorsqu'il tient lieu d'unité source, le fabricant utilise l'unité source pour encoder dans la mémoire de l'unité d'utilisation un ensemble donné de codes correspondant au numéro de série de-l'unité d'uti- 10 lisation et limitant les possibilités de celle-ci Si un émetteur-récepteur passif qui a été codé par l'un des codes alloués à l'unité d'utilisation spécifique est perdu, l'unité source transmet à l'unité de surveillance le code source qui correspond au numéro de série de l'unité 15 d'utilisation Le code d'utilisation de l'utilisateur est alors combiné au code source et à un code d'extension de la portée de diffusion L'unité de surveillance diffuse alors le code d'extension de portée vers l'émetteur-récep- teur passif Lorsqu'il tient lieu d'unité de surveillance, 20 l'unité tient lieu d'unité d'utilisation intégrée, mais peut obtenir une partie de son codage par liaison radio- électrique, téléphonique ou autre. La figure 6 est un schéma-bloc d 9 un répéteur-relai 70. Le répéteur_ relai 70 comprend une unité d'amplification 25 71, une unité de démodulation 72, une unité de réception 73, une unité de commutation 74, une unité de réception 75, une unité de démodulation 76, une unité à chargeur d'en- tretien 77, une unité de retard 78, une unité de modula- tion 79, une unité d'émission 80, une antenne 81, une 30 unité d'alimentation 82 du répéteur-relai, une unité d'ali- mentation active 83 et, si nécessaire, une unité d'ali- mentation passive 84. L'antenne 81 tient lieu à la fois d'antenne de récep- tion et d'émission L'information reçue est acheminée 35 vers le circuit de commutation 74 qui dirige le signal vers
34 l'une des unités de réception 73 ou 75 lors de la récep- tion de signaux émis par un Émetteur-récepteur actifr L'unité de réception 73 reçoit l'information codée provenant de l'émetteur-récepteur actif par l'antenne 81 5 et démodule celle-ci dans l'unité 729 de manière à ce qu'elle soit amplifiée dans l'unité 71 plus facilement qu'à haute fréquence L'unité de démodulation 72 ne sera pas nécessaire pour des applications dans lesquelles la puissance d'antenne est suffisante Ceci concerne égale- 10 ment l'unité d'amplification 71 o Elle n'est nécessaire que lorsque le répéteur-relais 70 est assez éloigné de l'antenne de l'unité d'utilisation ou de l'unité de sur- veillance pour qu'il soit nécessaire d'amplifier le signal avant de l'émettre à nouveau vers 19 émetteur-récepteur 15 passif. L'unité de retard 78 sert de commutateur et sépare l'unité de réception 73 de l'unité d'émission 80 pour assu- rer que l'unité d'émission 80 et l'unité de réception 73 ne sont pas ouvertes en même temps. 20 Le signal provenant de l'unité de retard 78 est acheminé vers le démodulateur 79 dans lequel il est trans- formé en une fréquence plus élevée et émis à travers l'unité de commutation 74 et par l'antenne 81. L'unité de réception 75 reçoit les signaux impulsion- 25 nels provenant de l'unité de commutation 74 et est uti- lisée lorsque de l'énergie passive est nécessaire ou lorsque l'utilisateur d'une unité de surveillance souhaite activer le répéteur-relais 70 Ceci peut être effectué en utilisant les unités 75, 76 et 77 pour charger un banc 30 de condensateurs ou pour recharger une pile au nickel- cadmium Le répéteur-relais 70 peut faire appel à d'autres types d'énergie, par exemple à des cellules solaires, ceux-ci étant désignés en commun par les dénominations unité d'alimentation 82 du bépéteur-relais, unité d'alimentation active 83, unité d' alimentation passive 84 et
, 35 émetteur 80, donnés à titre d'exemple, ainsi que les autres unités par l'intermédiaire du commutateur 74. La figure 6 illustre la façon dont les signaux émis par les antennes à partir du répéteur-relais 70 ou de 5 l'émetteur-récepteur passif 90 traversent ltunité de com- mutation 63 pour entrer le cas échéant dans l'unité de réception 73, et la façon dont l'unité de démodulation 64 transforme cette information en une information sous forme d'impulsions destinée à être analysée par l'unité de 10 séparation 65. Le séparateur 65, en combinaison avec le compara- teur 66, compare le code du signal qui arrive d'un émet- teur-récepteur passif avec les codes d'émetteurs-récep- teurs passifs prédéterminés alloués au calculateur de 15 l'émetteur-récepteur de manière à ce que, s'il existe une différence dans le codage, une alarme sonore 67 soit déclenchée ou le signal soit ignoré Le séparateur 65 et le comparateur 66 vérifient l'article avant et après le balayage d'antenne S'il n'existe aucune différence dans 20 l'information codée reçue au cours de ces balayages, aucune alarme n'est nécessaire Mais si cette différence existe, alors une alarme peut être donnée et l'unité d'alarme achemine cette information par exemple vers une unité de sortie à tube à rayons cathodiques surveillé, ou 25 vers une unité de sécurité automatisée pour rapport et évaluation, ou vers un téléphone ou un émetteur, pour diffusion vers un autre endroit. La figure 7 est un schéma-bloc d'un émetteur-récep- teur passif fonctionnant avec l'émetteur-récepteur actif 30 de la figure 5 L'antenne 100 sera différente des antennes de l'émetteur-récepteur à calculateur et du répéteur-relais en ce qu'elle est extrêmement petite Pour recevoir une longueur d'onde à une distance de 0,8 à 2 cm, il faut opérer sous une fréquence comprise entre 300 000 Mhz et 35 300 000 G Hz Pour opérer avec des longueurs d'onde plus
36 élevées, l'antenne doit être chargée La quantité d'éner- gie reçue par l'émetteur-récepteur passif est faible du fait de sa petite taille Trois antennes appropriées peu- vent être une antenne à éléments multiples de quelques 5 millimètres de côté, le dipôle, qui peut avoir une lon- gueur égale à un quart de la longueur d'onde, et l'hélice, qui peut être rendue aussi longue que nécessaire en pratique. L'information reçue soit d'un émetteur-récepteur ac- 10 tif, soit d'un répéteur-relais, passe par l'antenne 100 pour entrer dans l'unité de commutation 94 qui sépare les fonctions du récepteur 93 et de l'émetteur 95 L'unité de réception 93 fournit un signal destiné à l'unité de démo- dulation 92, quiîélimine la fréquence porteuse et qui 15 transforme l'information à ultra-haute fréquence en des impulsions codées qui sont alors utilisées par l'unité de commutation de code 94 pour déterminer si l'émetteur- récepteur passif 90 répond ou non au signal reçu. Le code d'identification démodulé provenant du géné- 20 rateur de code 54 traverse l'unité de commutation de code 94, qui est une adaptation du dispositif convertis- seur du brevet U S No 4 200 700, Fig 1, et qui met en service le dispositif Le processus d'encryptage doit être suivi, ou alors l'émetteur-récepteur passif 90 ne 25 diffusera pas du fait que sa source d'alimentation sera acheminée à travers l'unité 91 s'il n'existe aucune authen- tification et transformation entre les émetteurs-récep- teurs actif et passif L'unité d'encodage-décodage 98 classe l'information reçue de l'émetteur-récepteur actif 30 ou du répéteur-relais dans l'unité de code 99 L'unité 99 utilise une combinaison d'une mémoire morte,(code source) et d'une mémoire morte programmable (autres codes) Lors- que l'unité 99 reçoit une information correctement codée, l'information est encodée avant d'être introduite dans 35 l'unité de code 99 Lorsque la totalité de l'information
37 a traversé l'unité d'encodage-décodage 98, la capacité mémoire de l'unité de code 99 devra 8 tre correctement remplie Lors de modifications, cette information est conservée dans l'unité de code 99 et est transférée vers 5 l'unité de modification de code 97, qui la transfère alors vers l'unité de modulation 96, dans laquelle un signal de porteuse est ajouté, puis vers l'unité d'émis- sion 95, l'unité de commutation 94, l'antenne 100, et ainsi vers l'émetteur-récepteur actif 50 ou le répéteur- 10 relais 70 L'unité de code 99 est de préférence identique à l'unité de code 55 de l'émetteur-récepteur actif 50. L'unité de code 99 contient de préférence le même nombre de bits que celui attribué à l'unité de code 55 de l'émetteur-récepteur actif 50, et est capable de faire tout ce 15 que peut faire l'unité de code de l'émetteur récepteur actif 50. Chaque mémoire d'émetteur-récepteur passif contient de la place pour au moins le code source, le code dtutili- sation, le code de service, le code de séparation, le 20 code de localisation, le code d'inventaire, le code de déplacement, le code d'erreur, le code d'identification et le code de maintenance Leur utilisation dans l'émet- teur-récepteur passif est telle que décrite précédemment en référence à l'émetteur-récepteur actif 50 Une dif- 25 férence existe,cependant, du fait que la sortie de l'unité de code 99 doit comporter un code spécial pour l'espace service Le code d'espace service sera envoyé à l'unité 101 à "portée éloignée", ce qui provoquera la décharge de condensateurs supplémentaires du banc capacitif 102, 30 et l'augmentation de l'énergie fournie à l'unité d'émis- sion 95 Dans ce cas, la sortie de l'unité de code 99 est fournie à l'unité de modification de code 97 Cette unité analysera les données de l'unité de code 99 avant et après que le lobe de l'antenne de l'émetteur-récepteur 35 actif ait balayé la zone contenant l'antenne 100 de
38 l'émetteur-récepteur passif Toute modification sera transmise par la ou les antennes 100 à 1 îmetteur-récep- teur actif 50, dans lequel elle sera analysée L'unité de modulation 96 et l'unité d'émission 95 coopèrent pour 5 émettre l'information analysée par l'unité de modifica- tion de code. Leantenne à large bande 109 est conçue pour recevoir autant d'énergie que possible à partir de l'ensemble des rayonnements électromagnétiques de l'environnement de 10 l'antenne, Cette énergie est fournie au banc de conden- sateurs 102 et/ou à l'unité au nickel-cadmium 103 ou à une autre source d'énergie 104 pour charger le condensa- teur par l'intermédiaire du chargeur d'entretien 106. L'antenne à large bande 109 est reliée à l'unité de récep- 15 tion 108, qui est elle-même reliée à l'unité de démodu- lation 107 Cette énergie est acheminée vers le chargeur d'entretien 106, qui la transforme en un courant continu destiné à être utilisé pour recharger la source d'alimen- tation La conséquence de cette recharge est l'applica- 20 tion de l'énergie accumulée à l'unité d'alimentation 105, et donc à l'unité d'émission 95. L'utilisation des divers codes permet au fabricant de limiter ou d'étendre l'utilisation commerciale de l'émetteur-récepteur passif, en conformité avec les exigences des règlements et de la politique commerciale. La figure 8 représente un bâtiment à deux pièces entouré d'une clôture La clôture 111 comporte, sur sa surface supérieure, un fil tendu 112, une porte en fer 113, et des émetteurs-récepteurs passifs 135 noyés dans 30 la clôture 111 et fixés au fil 112 et à la porte 113 Le bâtiment 115 comporte, dans la première pièce, dont le mur est partiellement arraché, des chaises 116, une table basse 117, des étagères 118 et une table 119 Sur la table 119 est installé un composeur automatique de numéros de 35 téléphone 120 Un chien domestique 121 est sur le sol de
. 39 la pièce et un tableau 122 est sur la paroi opposée Un montant 123 est représenté en saillie à partir du mur arraché Une boite de connexion 125 est raccordée à un émetteur-récepteur actif 126-AT par l'intermédiaire d'un 5 câble 126-C, et à des antennes 126-RR par des câbles 126-C, et un réflecteur à haute fréquence 126-R est prévu dans le coin inférieur droit L'unité de localisation, d'iden- tification, de mesure -de déplacement, d'inventaire, d'ana- lyse, de contr 8 le, de guidage et de tri d'objets de cette 10 installation comprend également un localiseur portable 126-H avec affichage à cristaux liquides Un cendrier 127 repose sur la table basse 117 Des portes 128 donnent sur les deux pièces du bâtiment Une tranchée 129 partielle- ment creusée dévoile un conduit enterré 130 qui est coudé 15 et qui traverse le mur verticalement du côté supérieur droit du bâtiment, comme le montre l'arraché Dans la seconde pièce est représentée une fenêtre qui ne comporte que des rideaux 131 et des vitres 132 Dans la première pièce, une pile de papiers 133 repose sur un banc (non 20 référencé) Des antennes extérieures 126-A sont représen- tées en mode de diffusion, les fronts d'onde étant indi- qués par les cercles pointillés 134 De préférence, les antennes diffusent alternativement des signaux impulsion- nels, à des fins de localisation. 25 Dans le système décrit, quelqu'un qui grimpe par dessus la clôture 111 abaissera ou déplacera d'une autre manière le fil 112, et déplacera donc les puces 135 par rapport à leur position normale Cette variation de posi- tion est détectée par l'émetteur-récepteur actif 126-AT 30 et tient lieu de base pour l'envoi d'une alarme à un service de sécurité grâce au composeur automatique de numéros de téléphone 120, ou pour la diffusion d'une alarme sonore sur le lieu du bâtiment. De même, si quelqu'un s'introduit par les murs de la 35 clôture 111 ou du bâtiment 115, ouvre les portes 128 ou
. 40 brise une vitre 132, ces puces stécarteront de leur posi- tion attitrée dans l'espace et fourniront un signal à l'émetteur-récepteur actif 126-AT 9 celui-ci déclenchant alors l'alarme. 5 Si le chien 121 est autorisé à rôder au-delà de la cl 8 ture 111 et se perd, alors les antennes de diffusion 126-A peuvent être utilisées pour localiser le chien s'il est près de la maison Si le chien est plus éloigné, l'unité portable 126-H pourra être utilisée comme répéteur- 10 relais de l'unité 126-AT. L'affichage à cristaux liquides de l'unité 126-AT ou 126-H peut être utilisé pour localiser l'un des livres situés dans l'étagère 118, sur lesquels sont placés des émetteurs-récepteurs passifs 1359 ou un papier de la pile 15 133 sur lequel a été placé un émetteur-récepteur passif 135 L'unité 126-AT ou 126-H contient de préférence une liste des articles auxquels des émetteurs-récepteurs passifs ont été fixés, et le code d'utilisation attribué à chaque article Ceux-ci peuvent être affichés à l'utili- 20 sateur en mode de défilement ou autre Une seconde liste d'inventaire, ne faisant pas appel à une mémoire de cal- culateur, devra être conservée dans un autre endroit sûr. La position spatiale de l'article spécifique recherché est affichée sur une représentation à axes X, Y, Z de 25 l'unité 126-AT Une surveillance est également prévue pour les articles situés-dans l'armoire prévue en bas de l'éta- gère 118 et dans les tiroirs du bureau 124, grâce à des émetteurs-récepteurs passifs 135 fixés aux portes et aux tiroirs Une unité de surveillance peut être utilisée en 30 combinaison avec un réseau à cellules ou autres, ou encore seule, pour localiser un article dérobé s'il est trop éloigné pour être localisé par l'émetteur-récepteur actif domestique Le montant 123 et le tuyau 130 sont également localisés par l'unité 126-H si la fréquence de fonction- 35 nement est assez basse pour éviter l'absorption par les
41 murs et par le sol L'unité 126-H peut de préférence être accordée parmi plusieurs fréquences pour une plus grande efficacité de la recherche. A la figure 9 est représenté un système de distribu- 5 tion de produits pétroliers à partir d'une installation de stockage de masse Dans le système de la figure 9, un ou plusieurs émetteurs-récepteurs passifs 135 sont noyés dans un combiné carte de crédit-ticket de mesure 141. L'unité de lecture de carte de crédit et d'impression de 10 ticket est actionnée par l'insertion du ticket 141 L'uni- té de lecture et d'impression 142 date la carte et trans- met le numéro d'identification encodé dans les émetteurs- récepteurs passifs 135 Ce signal d'identification est fourni à un calculateur 143 d'émetteur-récepteur actif 15 qui scrute sa mémoire pour déterminer si le solde du client dont le numéro d'identification est contenu dans les émetteurs-récepteurs passifs 135 est positif Si le numéro d'identification n'est pas authentique, ou si le client a pris tous les produits pétroliers qu'il était 20 autorisé à prendre en fonction d'une limite de crédit prédéterminée préalablement introduite dans le calculateur, le calculateur n'ouvrira pas la vanne automatique 144 Si un solde restant positif est alloué à un client dont la carte de crédit 141 est située dans l'unité de 25 mesure et d'impression 142, alors le calculateur 143 de l'émetteur-récepteur actif émettra un signal pour l'ou- verture de la vanne automatique 144 L'utilisateur peut alors se servir en produits en ouvrant la vanne de dis- tribution manuelle 145 Un appareil de mesure 146 situé 30 dans la conduite de distribution peut être remis à zéro automatiquement ou manuellement au début de la distri- bution, cette valeur zéro étant imprimée sur le combiné carte-ticket 141 par l'unité de lecture et d'impression de ticket 142 La quantité totale du produit pétrolier 35 servi est transmise au calculateur de l'émetteur-récepteur
. 42 actif par l'appareil de mesure 146, et elle y est conver- tie en unités monétaires, en fonction du prix du produit pétrolier servi La quantité délivrée est soustraite du solde positif précédemment alloué et le nouveau solde 5 remplace l'ancien dans la mémoire du calculateur D'une autre manière, les impulsions de l'appareil de mesure au cours de la distribution peuvent être immédiatement transmises au calculateur, et le calculateur peut réduire en continu le solde restant. 10 A la figure 10 est représentée une forme de réalisa- tion d'un combiné carte de crédit-ticket de mesure 141. L'émetteur-récepteur passif 135 est représenté comme étant noyé dans l'extrémité supérieure du ticket 141, mais un ou plusieurs émetteurs-récepteurs passifs peuvent 15 etre noyés n'importe o à l'intérieur du ticket 141 La carte 141 comporte une partie 146 sur laquelle sont ins- crits, lisibles par l'être humain, le numéro d'identifi- cation du client, les dates et toutes les autres données qui peuvent être nécessaires en ce qui concerne l'identi- 20 fication du client auquel les produits sont à délivrer. La partie 147 de la carte 141 est numérotée pour l'impres- sion du nombre de litres de chaque produit à charger par le conducteur du véhicule La partie 148 de la carte 141 est numérotée pour l'impression du prix des produits à 25 charger Cette partie peut être remplie par un employé de surveillance au point d'attache du conducteur, ou peut être laissée vide, la quantité distribuée étant simple- ment déterminée en remplissant la cuve jusqu'à sa capacité nominale La partie inférieure 149 du ticket est divisée 30 en espaces pour l'inscription des lectures de mesure ini- tiale et finale, avec un espace pour le calcul des quan- tités nettes distribuées et pour les corrections, les variations de température, de densité, etc L'unité de lecture et d'impression 142 (figure 9) remplit les vides 35 du ticket 141 pour définir un enregistrement des
43 transactions, à des fins administratives. Bien que les formes de réalisation des figures 9 et 10 aient été décrites en référence à un dépôt de produits pétroliers, il existe de nombreux équivalents à ce sys- 5 tème Ceux-ci incluent les cartes de crédit ne nécessi- tant aucune impression et utilisées dans les guichets de banque automatique, les stations-service de vente de car- burant au détail, les certificats de gratification professionnels, les tickets d'accès à la saison aux terrains 10 de sport, et l'accès aux stations d'alimentation d'ani- maux D'autres équivalents incluent l'utilisation de tels dispositifs, soit sous forme de carte, soit sous forme de "clé" pour les verrous dans la maison, au travail, dans les hôtels et d'équipements de verrouillage, ainsi 15 que pour des aides à l'identification dans les labora- toires et dans les entreprises nécessitant le cloisonne- ment du personnel, ou encore pour des aides à l'itiné- raire pour éviter que les gens ne prennent les mauvais trains ou les mauvais avions, et que les gens sans ticket 20 ne prennent les lignes commerciales en utilisant des "tickets" ou des bulletins de passage. Les cartes d'embarquement et les étiquettes de desti- nation pour passagers, bagages et paquets comporteront des émetteurs-récepteurs passifs qui ne seront codés que 25 pour le ou les véhicules spécifiques d'embarquement ou de chargement Un émetteur-récepteur actif situé à la "porte" de chargement est couplé à un détecteur de déplacement ou autre pour le passage des personnes ou des paquets L'émet- teur-récepteur actif envoie un message "d'interrogation" 30 vers le passage des personnes ou des paquets, et si aucune réponse n'est reçue, déclenche une alarme pour que la personne ou le colis puisse être retiré du véhicule. A la figure 11 est représenté un système de rayonnages modulaire partiellement arraché, et un système delocali- 35 sation, d'identification, de mesure de déplacement,
d'inventaire, d'analyse, de contrôle, de guidage et de tri d'objets, destinés à être utilisés dans les super- marchés et en d'autres emplacements o des produits sont empilés sur des étagères et périodiquement retirés par les 5 consommateurs, les clients et les employés Le système décrit est destiné à être utilisé dans une épicerie, mais il peut être utilisé n'importe o ailleurs avec des modi- fications mineures appropriées, par exemple pour des pièces détachées, pour les locaux de stockage d'une chatne 10 de production, ou pour la commande des explosifs dans une mine Au dessin, un inventaire fixe étagère par étagère et produit par produit est assuré par un émetteur- récepteur actif 150 qui utilise un calculateur 151 pour le stockage et le traitement des données L'émetteur- 15 récepteur actif 150 est raccordé à des antennes paraboli- ques 152 disposées au plafond du magasin selon un réseau prédéterminé, ou à des répéteurs-relais 152 qui sont de préférence disposés dans ou sous le plafond de l'instal- lation, selon un réseau prédéterminé dicté par l'équation 20 de portée de radar pour être en communication radio-élec- trique avec des répéteurs-relais 153 fixés aux étagères modulaires 154 elles-mêmes montées sur des supports verti- caux 155 Les répéteurs-relais 153 sont reliés ensemble par des câbles (non référencés) pour le raccordement à 25 une source d'alimentation électrique, par exemple de 115 ou de 230 volts Des antennes 156 sont reliées aux répé- teurs-relais 153 et sont suspendues au-dessous de chaque étagère 154 Le système selon l'invention assure un comptage pour contrôle d'inventaire en utilisant l'émetteur-récep- 30 teur actif 150 pour périodiquement diffuser par les antennes 152 des codes contenant l'identité du produit et son prix vers les émetteurs-récepteurs passifs 158 situés sur les marchandises 157 empilées sur les étagères 154 Les émetteurs-récepteurs passifs interrogés diffu- 35 sent immédiatement un signal réponse qui est recueilli par
45 l'antenne 156 et diffusé par le répéteur-relais 153 vers les antennes 152 Le calculateur 151 raccordé à l'émet- teur-récepteur actif 150 compte alors le nombre d'arti- cles sur l'étagère et fournit à l'équipement ou au per- 5 sonnel des stocks une information lorsque l'approvision- nement d'une marchandise particulière sur les étagères 154 est inférieur à un minimum prédéterminé. L'émetteur-'écepteur actif 150 peut ré-actualiser l'information de prix en effaçant la partie de prix de 10 l'information codée précédemment encodée dans les émet- teurs-récepteurs passifs 158 et en diffusant une nouvelle donnée de prix. Les articles en stock sont retirés de l'inventaire lorsque les marchandises 159 situées dans un panier 15 d'achats 160 sont disposées en des emplacements prédéter- minés à proximité de l'enregistreuse 161 L'enregistreuse 161 interroge les émetteurs-récepteurs passifs 158, déter- mine les prix et diffuse un signal de l'antenne 162 vers l'antenne 152 de l'émetteur-récepteur actif 150,pour 20 l'impression du ticket de caisse, en effaçant les marchandises 159 de l'inventaire et en décodant les émetteurs- récepteurs passifs 158 dans la mesure permise par le sys- tème lorsqu'un employé appuie sur un bouton de ltenregis- treuse 161 pour indiquer que le paiement des marchandises 25 a été effectué Si le code de l'émetteur-récepteur passif 158 indique que l'article 158 est une substance réglemen- tée, le calculateur 151 notera alors la date, l'heure de la vente, et les données de carte de crédit, d'identité et autres données appropriées. 30 Sur le panier de marché 160 est fixé un émetteur- récepteur passif 164 Les émetteurs-récepteurs passifs 158 sont périodiquement, par exemple une fois toutes les deux minutes, interrogés par les antennes 152 pour déter- miner leur évolution dans le magasin Lors de-'l'interro- 35 gation des émetteurs-récepteurs passifs 158, le calculateur
46 152 associe le fait outils sont retirés de leétagère 154 à l'itinéraire du panier de marché 160, et effectue la corrélation entre la prise d'un article 157 et 1 emplace- ment du panier de marché 160 Lorsque le panier de marché 5 160 stapproche du comptoir dtenregistrecment, lîenregistreuse 161 de l'émetteur-récepteur acti C interroge immé- diatement les émetteurs-récepteurs passifs 158 des arti- cles situés dans le panier de marché 160 pour déterminer si les articles qui ont été pris sur le trajet du panier 10 de marché 160 sont dans le panier, si les articles sont dans d'autres paniers, si les articles ont été placés sur d'autres étagères du magasin, ou ont effectivement disparu Si le magasin accepte les cartes de crédit (un équivalent de la note de chargement de la figure 10), le 15 calculateur, par l'intermédiaire de l'enregistreuse 161, peut rapidement établir l'identité de la carte et noter que divers types d'articles 157 ont disparu à proximité du porteur de la carte de crédit Le système de la figure 11, par l'intermédiaire du calculateur 151, peut détermi- 20 ner si des vols-types ont lieu au cours de visites répé- tées du porteur de la carte dans le magasin, et alerter la direction de la présence de l'individu dans le magasin afin de l'identifier, et une surveillance visuelle peut être commencée. 25 Dans un système différent, similaire à celui utilisé dans le code à barres, aucune information de prix n'est encodée dans les émetteurs-récepteurs passifs 158 L'unité 161 comporte un indicateur de prix mis à jour qui est pé- riodiquement diffusé par l'émetteur-récepteur actif 150 30 et, lorsque des marchandises spécifiques sont placées dans le voisinage prédéterminé de l'unité 161, le ticket de caisse ou récépissé est calculé à partir des codes fournis par les émetteurs-récepteurs passifs 158 et des données de prix préalablement mémorisées. 35 A la figure 12 est représentée une cuve de stockage
47 de pétrole 165 comprenant des émetteurs-récepteurs pas- sifs 166 Ces émetteurs-récepteurs passifs ont été encap- sulés dans un matériau qui leur donne sensiblement le même poids spécifique que celui du pétrole brut, de manière 5 à éviter sensiblement tout dépÈt ou accumulation au fond de la cuve A la surface du pétrole brut, des émetteurs- récepteurs passifs 167, encapsulés dans un matériau plus léger, flottent, de manière à fournir à partir de leurs positions dans la cuve des données de volume de liquide. 10 Le pétrole est introduit dans la cuve 165 par un tuyau 168 équipé d'une vanne, et sort de la cuve par un tuyau 169 également équipé d'une vanne Un dispositif de détec- tion d'écoulement à turbine 170 est raccordé au tuyau 169, et connecté à un répéteur-relais 171. 15 A la figure 13 est représenté un système 360 basé sur les hautes fréquences et sur la lumière, qui est consti- tué d'un émetteur-récepteur actif 361 et d'un émetteur- récepteur passif 362 L'émetteur-récepteur actif 361 est constitué d'une source lumineuse 363, d'un modulateur 20 de lumière 364, d'un émetteur de lumière 365, d'un calcu- lateur 366, d'un encodeur 367, d'une alarme 368, d'un décodeur-comparateur de code 369, d'un amplificateur 270, d'un démodulateur 371 et d'un récepteur 372 En mode diffusion, l'information provenant du calculateur 366 est 25 acheminée vers l'encodeur 367 Les données encodées sont utilisées pour commander le modulateur 364, qui établit ou interrompt la lumière provenant de la source 363, ou qui module la lumière La lumière sortant du modulateur 364 est concentrée dans l'émetteur 365 et diffusée vers 30 l'émetteur passif 362 En mode réception, l'énergie à haute fréquence reçue par le récepteur 372 est démodulée par le démodulateur 371, amplifiée par l'amplificateur 370, décodée par le décodeur 369, et les données décodées sont entrées dans le calculateur 366 Les données entrées 35 dans le calculateur 366 peuvent signaler une alarme par
48 l'alarme 368 ou avoir pour conséquence la transmission d'un signal vers l'encodeur 367 et le modulateur 364, qui module la lumière provenant de la source et qui diffuse celle-ci par l'émetteur 365. 5 L'émetteur-récepteur passif 362 est constitué d'un récepteur 378, d'un démodulateur 379, d'un décodeur- codeur à comparateur de code 380, d'une mémoire de code 381, d'une unité arithmétique et logique 382, d'un modu- lateur 383 et d'un émetteur 384 En opération, la lumière 10 provenant de l'émetteur-récepteur actif 361 est détectée par le récepteur 378 et convertie en un signal électroni- que numérique Le détecteur 378 peut être choisi parmi divers détecteurs de lumière, et sera de préférence tran- sistorisé Dans le démodulateur 379, l'onde porteuse est 15 séparée du signal reçu Le signal électronique démodulé est décodé dans le décodeur-codeur 380, et transmis vers l'unité arithmétique et logique 382 qui tient lieu d'uni- té de commutation du système et assure tout le traite ment électronique des données Si le code reçu impose la 20 modification du code contenu dans la mémoire de code 381, alors l'unité arithmétique et logique 382 commute la source d'alimentation 385 pour qu'elle fournisse la ou les tensions requises pour la modification de la mémoire de code 381, et applique la tension destinée à encoder 25 la mémoire de code 381 à l'aide du nouveau code Si l'in- formation décodée dans le décodeur-codeur 380 est simplement une interrogation de l'émetteur-récepteur passif 362, alors l'unité arithmétique et logique 382 délivre un signal codé au modulateur 383, dans lequel une onde por- 30 teuse à haute fréquence ou lumineuse est utilisée et des- tinée à être modulée, et le signal modulé est acheminé vers l'émetteur 384 et diffusé par une antenne (non re- présentée) pour activer ltémetteur-récepteur 361. La source d'alimentation 385 est passive et est 35 chargée par la lumière, la haute fréquence ou autre
49 énergie La source d'alimentation 385 alimente toutes les unités, dans ce système asynchrone, en fonction des instructions de l'unité arithmétique et logique. Lêmetteur 384 peut également sortirsur une visua- 5 lisation, une imprimante ou tout autre dispositif ap- proprié. A la figure 14 est représenté un système acoustique comportant un émetteur-récepteur actif 400 et un émet- teur-récepteur passif 420 L'émetteur-récepteur actif 10 est constitué de trois capteurs 401, 402 et 403, de leurs amplificateurs de signal respectifs 404, 405 et 406, de discriminateurs 407, 408 et 409, d'un codeur-décodeurmodulateur-démodulateur 410, d'un calculateur 411, d'un circuit bouchon 412, d'un émetteur à haute fréquence 413, 15 d'un transmetteur acoustique 414, d'un transducteur acous- tique 415 et d'une horloge 416 En opération, le son reçu par les capteurs 401, 402 et 403 est converti en un signal électronique numérique et respectivement amplifié par les amplificateurs 404, 405 et 406 Le signal sortant de 20 chaque amplificateur est fourni à deux ou trois discrimi- nateurs, et les signaux discriminés sont délivrés au codeur-décodeur-modulateur-démodulateur 410 La fonction codage-décodage de l'unité 410 de l'émetteur-récepteur actif 400 est une adaptation d'un convertisseur de la 25 figure 1 du brevet U S 4 200 770 susmentionné , et le codeur-décodeur 423 de l'émetteur-récepteur passif 420 est une adaptation de l'autre convertisseur Il comprend un limiteur qui emp&che que les codes dtémetteurs-récep" teurs passifs différents et situés dans des espaces codes 30 différents soient identiques dans une zone ou application spécifique L'information décodée et démodulée sortant de l'unité 410 est entrée dans le calculateur 411, qui calcule les trois coordonnées de la position de l'émetteur- récepteur passif par rapport à celle de l'émetteur-récep- 35 teur actif 400 à partir des signaux détectés par les
50 capteurs 401, 402 et 403 Si l'information décodée cor- respond au code d'identification préalablement attribué dans le calculateur 411, alors une transmission à haute fréquence ou acoustique est réalisée Si l'on réalise une 5 transmission à haute fréquence, le signal est ré-encodé dans l'unité 410, acheminé par le calculateur 411 dans le circuit bouchon 412 et émis par l'émetteur 413 par un système d'antenne (non référencé) Si c'est une diffu- sion acoustique qui est à réaliser, le signal encodé 10 provenant de l'unité 410 est transmis au transmetteur acoustique 414 et diffusé par le transducteur 415 L'hor- loge 416 sert à synchroniser les fonctionnements de l'é- metteur-récepteur actif 400 et de lémetteur-récepteur passif 420 La synchronisation est réalisée en superpo15 sant un signal d'horloge à l'entrée du codeur-décodeurmodulateur-démodulateur Le signal d'horloge est égale- ment superposé aux signaux d'entrée du transmetteur acous- tique 414 qui proviennent de l'unité 410 pour assurer la synchronisation avec l'émetteur-récepteur passif 420. 20 L'émetteur-récepteur passif 420 est constitué d'un capteur 421, d'un amplificateur 422, d'un codeur-déco- deur 423, d'un calculateur-commutateur 424, d'un émet- teur-récepteur à haute fréquence 425, d'une antenne 426, d'un transmetteur acoustique 427, d'un transducteur 428 25 et d'une unité d'accumulation d'énergie passive 429 La fonction horloge est intégrée au calculateur-commutateur 424 L'alimentation du système est réalisée par l'unité d'accumulation 429. En opération, un signal sonore codé arrivant sur le 30 capteur 421 est converti en un signal électrique numé- rique, amplifié dans le circuit amplificateur 422 et décodé dans le codeur-décodeur 423 La mémoire du calcu- lateur-commutateur 424 est une combinaison de mémoire morte et de mémoire vive Le signal décodé est comparé 35 avec un code préalablement mémorisé dans le calculateur-
51 commutateur 424 Si la correspondance est constatée, le calculateur-commutateur 424 déclenche une réponse Dans la présente forme de réalisation, le code peut impliquer soit une émission à haute fréquence, soit une émission 5 acoustique Dans le cas o une émission à haute fréquence est ordonnée par le signal reçu, le calculateur-commutateur transmet un signal au codeur-décodeur 423 pour provoquer l'encodage par celui-ci d'un signal à émettre. Le signal encodé est alors ramené à travers le calcula- 10 teur-commutateur 424 et dirigé vers l'émetteur à haute fréquence 425 pour être diffusé par l'antenne 426 Dans le cas o une transmission acoustique est ordonnée, le signal sortant du calculateur-commutateur 424 est ré- encodé dans le codeur-décodeur 423 et commuté par le cal- 15 culateur-commutateur 424 vers le transmetteur acoustique 427, d'o il est diffusé par le transducteur 428 L'unité d'accumulation d'énergie 429 alimente chaque unité de l'émetteur-récepteur passif, dans le présent système, par l'intermédiaire du calculateur-commutateur 424. 20 Les discriminateurs 407, 408 et 409 sont mis entre crochets à la figure pour indiquer qu'ils pourront être omis dans les systèmes à effet Doppler, qui ne nécessi- tent pour fonctionner que-des signaux d'horloge et de code Les systèmes à modulation de phase ou de fréquence 25 opèrent avec des discriminateurs. A la figure 15 sont représentés les blocs fonction- nels d'une unité portable utilisable avec ou sans un ou plusieurs autres émetteurs-récepteurs actifs dans un système de localisation, d'identification, de mesure de 30 déplacement, d'inventaire, d'analyse, de contrôle, de guidage et de tri d'objets L'unité est constituée d'une antenne 340 et d'un émetteur-récepteur asynchrone 341, d'un modulateur-démodulateur 342, d'une unité de code 343, d'une unité arithmétique et logique 344, d'une unité 35 d'alimentation 345, d'une sortie 346 et de touches d'en- trée 347.
52 Tous les éléments de cette unité, à Ilexception des sorties 346 et des touches 347, ont été envisagés en détail plus haut L'unité de sortie 346 peut comprendre un ou plusieurs éléments parmi les affichages lumineux, 5 à cristaux liquides ou autres, les émetteurs sonores et/ou les vibrateurs Les touches d'entrée 347 seront des touches conventionnelles de calculatrices de poche. Si la calculatrice doit être associée avec l'unité por- table, des touches spéciales appropriées seront nécessaires. 10 En opération, l'unité est mise en service et une touche d'entrée souhaitée est enfoncée L'unité arithmé- tique et logique 344 met alors en service l'unité d'ali- mentation 345, active l'unité de code 343 pour fournir au modulateur-démodulateur 342 un signal qui est alors 15 diffusé par l'intermédiaire de l'émetteur-récepteur 341 et de l'antenne 340 Lors de la réception dlune réponse au signal de diffusion codé, le signal reçu par l'antenne 340 traverse L'émetteur-récepteur 341, est démodulé dans l'unité 342, le code est vérifié dans l'unité 343 et la 20 sortie fonctionnelle est programmée par l'unité arith métique et logique 344. A la figure 16 est représentée une unité portable à multi-usages, domestiques ou autres. L'unité 350 comporte une partie d'antenne 351 à 25 son extrémité supérieure, des voyants lumineux 352, des émetteurs sonores 353, une unité d'affichage à cristaux liquides 354, des touches 355, des vibreurs 356 et un interrupteur marche-arrêt 357 En plus des touches conventionnelles (O à 9), des touches de fonctions arithmé- 30 tiques et de la touche de remise à zéro "C" (effacement), sont prévues des touches "L" (localisation), "T" (pour- suite), "DY" (affichage), "D" (distance en chiffres), "M" (mémoire), "V" (vibration), "LL" (voyants lumineux) 9 "A" (augmentation de la puissance), "S" (vitesse), "AT" (mode 35 auxiliaire), "R" (répétition) et "AD" (audio).
. 53 L'unité opère normalement en mode calculatrice de - poche, l'affichage 354 étant activé L'utilisateur peut alors effectuer des calculs conventionnels de calcula- trice de poche en utilisant les touches normales Si 5 l'utilisateur souhaite localiser un objet, la touche "L" est enfoncée et le numéro d'utilisation de l'émetteur- récepteur passif correspondant entré par les touches de chiffres Si une sortie autre que l'affichage est sou- haitée, alors les touches t'V", If LL" ou "AD" sont enfon- 10 cées pour déclencher ces fonctions Lorsque la touche "L" est enfoncée, un repère d'axes X, Y, Z sera projeté sur l'affichage 354 La position de l'unité portable 350 sera indiquée par un '" 1 " et la position de l'objet perdu par un " O " En référence de nouveau à la figure 8, l'objet 15 recherché sera situé dans la pile de papiers 133 dans le cas o l'unité portable est située dans le coin inférieur droit de la figure. Le son et les vibrations auront des fréquences dif- férentes, mais l'intensité lumineuse sera utilisée comme 20 détecteur Si l'unité est utilisée pour une localisation horizontale, et que l'objet est situé à droite hors du champ, alors le vibreur de droite sonnera plus fort, la vibration sera plus importante ou encore la lumière sera plus intense du côté droit La réciproque s'applique 25 lorsque l'article recherché se trouve vers la gauche Si l'objet est droit devant, les niveaux lumineux, sonores et de vibration seront égaux Si l'on recherche un objet au-dessus ou au-dessous du niveau de l'unité portable 350, alors l'unité sera tournée sur son flanc et le son et les 30 vibrations désigneront alors la direction à l'utilisateur. La lumière, le son et les vibrations seront émis pério- diquement, et l'intervalle de temps entre deux impulsions augmentera lorsque la distance entre l'unité 350 de l'u- tilisateur et l'objet recherché augmente L'unité peut 35 comporter un commutateur de gammes adapté à diverses distances.
Si l'utilisateur de l'unité 350 souhaite poursuivre le déplacement d'un objet recherché, les touches "'Tl' t "DY" sont enfoncées pour afficher et conserver la trace du déplacement de l'objet Les indications telles que la 5 distance, le temps et la vitesse sont affichées de façon appropriée sur l'unité d'affichage 354 e Si l'objet re- cherché n'apparait pas sur l'affichage ou déclenche une lumière, un son ou une vibration, en des circonstances appropriées, la touche "A" est enfoncée pour accroître la 10 sensibilité de l'unité et/ou la portée de diffusion de l'émetteur-récepteur passif Si encore aucune réponse n'est constatée, la couche "AT" est enfoncée pour acti- ver d'autres émetteurs-récepteurs actifs du système considéré En ce qui concerne la figure 8, l'enfoncement 15 de la touche "AT" de l'unité de la figure 14 activera l'unité 126-AT et mettra en jeu toutes les antennes 126-A situées dans et autour du bâtiment La puissance et la sensibilité maximales de l'unité 126-AT pourront alors être utilisées pour la recherche de l'objet perdu. 20 Bien que l'unité de la figure 16 ait été décrite en association à des touches d'usage domestique (figure 8), elle peut comporter des touches de commande différentes pour d'autres applications, par exemple sur un terrain de golf L'unité pour terrain de golf peut comporter des 25 touches telles que "l B Dt" (distance par rapport au trou), "IBN" (numéro de la balle) et "BS" (meilleur score) L'unité pour terrain de golf peut cependant être considérablement plus simple, du fait que les fonctions nécessaires pour les sourds et/ou les aveugles, c'est-à-dire le son et les 30 vibrations, pourront normalement être supprimées. La figure 17 est un diagramme logique de l'émetteur- récepteur actif de la figure 5 Le diagramme logique du processeur de contr 8 le 53, du générateur de code 54, de l'unité de code 55 et de l'unité d'analyse de code 56, 35 lesquels commandent les autres éléments de l'émetteur-
55 récepteur passif, commence par un début 451 et circule vers une entrée 452 Cette entrée peut être soit manuelle, soit pré-programmée et traitée par la machine Cette entrée sélectionne les branches de l'arbre logique auquel 5 on doit accéder, c'est-à-dire les systèmes de localisa- tion, d'identification, de mesure de déplacement, d'in- ventaire, Le signal d'entrée est comparé dans des compa- rateurs 453, 454, 455, 456 et 457 et, si le signal corres- pond à des paramètres prédéterminés, la branche appropriée 10 de l'arbre logique est activée Si le signal d'entrée ne correspond à aucun des paramètres prédéterminés, alors un affichage est déclenché et un retour au début 451 est effectué. Dans le-mode localisation, un commutateur à ferme- 15 ture active en 453 le début 460, initialise le programme en 461 et attend une entrée en 462 Cette entrée pourra être effectuée manuellement par un utilisateur, Qu de façon programmée à l'avance Le signal d'entrée est encodé en 464 en se référant à une liste de codes 473 Le code 20 est ramené en 465 pour activer l'émetteur et commencer une diffusion vers l'émetteur-récepteur passif Une ré- ponse appropriée de l'émetteur-récepteur passif active le bloc logique 466 pour le calcul des coordonnées X 9 Y et Z. Le bloc 467 calcule un code de position à partir des 25 coordonnées X, Y et Z, et ce code est mémorisé dans le bloc 468 Le comparateur 469 demande si le code est com- plet et, si ce n'est pas le cas, provoque une nouvelle entrée dans le programme au raccordement 463 ; si le code est complet, la position tri-dimensionnelle est affichée 30 dans le bloc 470 Le comparateur 471 demande si le mode système est désigné, et si la réponse est "oui", il provoque l'entrée du programme dans le mode identification, au début 474 Si la réponse du comparateur 471 est "non", le programme va vers l'arrêt 472. 35 Dans le mode identification, un commutateur à
fermeture du comparateur 454 provoque l'activation de l'identification au début 474, l'Initialisation du pro- gramme en 475, avec l'attente d'une entrée en 476 Cette entrée peut être manuelle ou pré-programmée Le signal 5 d'entrée est encodé en 477 en se référant à une liste de codes 486 Le code est ramené en 478 pour activer l'émet- teur et commencer une diffusion vers l'émetteur-récepteur passif Une réponse appropriée de l'émetteur-récepteur passif est ramenée par le récepteur vers le comparateur 10 479 Si la réponse est correcte, l'affichage 480 est activé et le mot "présent" est affiché, le programme demande si le mode système est désigné en 481 et choisit le trajet correct, vers l'arr 8 t on 482 >ou pour débuter la branche de localisation en 487 Si aucune réponse 15 correcte n'est obtenue en 479, le programme active l'af- fichage 483 et indique "absent", active le comparateur 484 et choisit le trajet correct vers l'arrêt 485 ou vers le début 487. Dans le mode de mesure de déplacement, un commuta- 20 teur à fermeture du comparateur 455 provoque l'entrée du programme au début 487, l'initialisation du programme en 488 et attend une entrée en 489, cette entrée pouvant être soit manuelle, soit programmée à l'avance Le signal d'entrée est codé en 491 en se référant à une liste de 25 codes 510 Le code est ramené en 492 et envoyé vers l'émetteur-récepteur passif par l'intermédiaire de l'émet- teur Lorsqu'une réponse appropriée est reçue, celle-ci est ramenée par le récepteur vers le bloc logique 493, dans lequel sont calculées les coordonnées X, Y et Z. 30 Le code de position est calculé en 494 et mémorisé en 495. En 496 est vérifié si le code est complet; si le code n'est pas complet, le programme est ramené au raccordement 490 Si le code est complet, le code de position est mé- morisé dans le fichier 511 et est comparé dans le compa- 35 rateur 497 en se référant aux données situées dans le .DTD: fichier de positions 511 Si la position n'a pas changé, un affichage "aucun changement" est déclenché sur l'af- fichage 498 Le comparateur 499 demande si le mode système est désigné et choisit, en fonction de la réponse, 5 soit la "fin" 500, soit le "retour au début" 512 de la branche logique d'inventaire Si la position a changé (résultat positif en 497), une entrée est attendue en 502. Ceci est destiné à provoquer de la part du calculateur soit l'affichage de l'ancienne, puis de la nouvelle posi- 10 tion, soit l'échantillonnage en continu de la position et de la trace du déplacement Une réponse positive en 501 provoque l'entrée du programme dans le bloc logique 506 et le calcul des variations des coordonnées X, Y et Z (A X, a Y et a Z) pour afficher le changement en 507, 15 modifier la position dans le fichier de position 530 en 508, puis le passage à travers linterrupteur 509 vers le raccordement 490 -L'interrupteur 509 permet au cycle de poursuite du déplacement de l'objet interrogé de conti- nuer jusqu'à ce que l'utilisateur l'arrête Si une réponse 20 négative est obtenue en 5019 l'ancienne position et la nouvelle position sont mémorisées dans le fichier de posi- tions 531, et la dernière position est mémorisée en 503. Le comparateur 504 détermine si le mode système a été désigné et, en fonction de la réponse, dirige le programme 25 par le trajet approprié soit vers la fin 505, soit vers le début 512 du mode inventaire. Dans le mode inventaire, un commutateur à fermeture du comparateur 456 provoque l'entrée du programme au début 512, l'initialisation du programme en 513 et le 30 codage de l'article en 514, en référence à une liste de codes 527 Le code est ramené à travers 515 et émis vers l'émetteur-récepteur passif La réponse est acheminée du récepteur vers le comparateur 516 S'il n'existe aucune réponse, le programme va vers le bloc logique 519 pour 35 obtenir le code suivant de la liste de codes 527 et le 58 programme est à nouveau débuté en 515 Si la réponse est positive dans le comparateur 5162 le programme va en 517, o les articles "présents" sont comptés Le comparas teur 518 demande si linventaire est complet; si 1 linven- 5 taire n'est pas complet, le programme va à la logique 519, obtient le code suivant et débute à nouveau en 515 Si l'inventaire est complet, lecomparateur 520 compare la liste des réponses positives avec le fichier d'inventaire 529 et, en cas d'identité, affiche "aucun changement" en 10 521 et le programme est arrêté en 522 S'il existe un changement dans l'inventaire, les compléments de celui-ci sont calculés et classifiés en 523 Le fichier d'inven- taire est modifié en 524, l'inventaire et le complément sont affichés en 525 et le programme est arrêté en 526. 15 A la figure 18 est représenté le diagramme logique du bloc 55 de la figure 5, en mode écriture, qui engendre les codes individuels nécessaires pour le fonctionnement de chaque système individuel Chaque système individuel nécessite un ensemble d'opérations différent, selon les 20 besoins de l'utilisateur; par exemple, certaines applica- tions ne nécessiteront pas de détecteur de mouvement, tandis que d'autres vont requérir cette option Le sys- tème de codage est conçu pour que toutes les fonctions soient disponibles sur demande Le code de position indi- 25 viduel est la compilation d'une série de chatnes de bits de longueurs prédéterminées, c'est-à-dire que les diffé- rents codes seront les x premiers bits, le code suivant les x bits suivants, etc , le code individuel étant constitué de la chaine de tous les binons présents Si un 30 code particulier n'est pas utilisé dans un système spéci- fique, alors les secteurs non codés doivent être remplis d'un code fictif dans les zones allouées Ceci est effec- tué en produisant un code engendré à partir de l'exté- rieur de l'espace code attribué. 35 Le programme débute en 535, vers le séparateur de
59 code 536, cet espace choisissant l'information requise, c'est-à-dire l'inventaire, la position, le déplacement, etc Ltencrypteur 537 engendre un code pour chacun des modes d'opération individuels, c'est-à-dire l'inventaire, 5 la localisation, le déplacement, etc , et place ceux-ci dans les zones attribuées de l'espace code séparé 538. Le comparateur de code 539 vérifie la précision des codes séparés Un bloc de décision 540 décide si chaque code présent est un membre d'un ensemble de codes autorisé Si 10 la décision est "oui", ces codes sont chargés dans une cha 5 ne en laissant des vides d'un nombre de bits connu entre les espaces de l'information requise Une réponse négative en 540 amène le programme au générateur de code 543 qui engendre une chaîne de bits "non significative" 15 c'est-à-dire ne faisant pas partie de la liste de codes attribués) et remplit les bits "manquants" de cette in- formation non significative, telle qu'une chaîne de zéros ou de uns, et assemble la chaîne du code d'identification en 542 Le programme passe alors par 544 vers l'opération 20 suivante (c'est-à-dire le bloc 56, figure 5). La figure 19 est le diagramme logique du bloc 55 de la figure 5 en mode opération, lorsque le code reçu est interprété L'entrée provenant soit de l'émetteur- récepteur actif, soit d'un émetteur-récepteur passif, 25 entre en 546 Il se dirige vers le séparateur de code 547 dans lequel les codes sont séparés et envoyés vers le décrypteur 548 Les codes décryptés sont alors comparés dans le comparateur de code 549 Une décision est prise dans le bloc 550, concernant le fait que les codes sont 30 membres ou non d'un ensemble de codes autorisé Dans le premier cas, il est rangé dans la zone appropriée de la mémoire temporaire 552 Le code est pris par le bloc 553 pour donner à la machine des instructions de traitement des données appropriées Le bloc 554 fait alors passer 35 le programme vers le bloc suivant, c'est-à-dire le bloc
56 de la figure 5. La figure 19 illustre également la logique de l'émetteur-récepteur passif de la figure 7, qui opère par l'intermédiaire de l'unité de code 99.
5 La description ci-dessus a envisagé globalement et en détail de nombreux applications, circuits, disposi- tifs et procédés, pour une variété d'utilisations D'au- tres systèmes et utilisations apparaîtront à l'homme de l'art.
Claims (23)
1 Dispositif destiné à remplir au moins l'une des fonctions parmi la localisation, l'identification, la mesure de déplacements, et l'analyse par comptage sys- 5 tématique, et le contr 8 le et la commande, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un émetteur-récepteur actif (AT) agencé pour engendrer et émettre un signal d'interrogation sous forme d'un rayonnement électromagnétique encodé (EMR); et 10 au moins un émetteur-récepteur passif (PT) unitaire et intégré agencé pour émettre un signal d'identifica- tion en réponse à la réception du signal d'interrogation sous forme d'un rayonnement électromagnétique encodé (EMR).
2 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé 15 en ce qu'au moins un émetteur-récepteur actif comprend des moyens pour engendrer un signal d'interrogation sous forme de rayonnement électromagnétique encodé (EMR) et un signal d'encodage sous forme d'un rayonnement électro- magnétique encodé, (EMR), et en ce quau moins un émet- 20 teur-récepteur passif (PT) comprend des moyens pour émettre un signal d'identification encodé en réponse audit signal d'interrogation sous forme d'un rayonnement électromagnétique encodé (EMR), et des moyens pour encoder l'émetteur-récepteur passif (PT) à l'aide d'un 25 code d'identification en réponse audit signal d'encodage sous forme d'un rayonnement électromagnétique encodé.
3 Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un dispositif parmi des dispositifs de localisation, d'identification, 30 de mesure de déplacements et de comptage, d'analyse et de contrôle systématiques, les éléments du dispositif com- prenant au moins un émetteur-récepteur actif et au moins un émetteur-récepteur passif unitaire et intégré, agencés pour communiquer entre eux en deçà de distances prédé- 35 terminées par des rayonnements électromagnétiques; les 62 émetteurs-récepteurs passifs (PT) comprenant des moyens agencés pour recevoir des émetteurs-récepteurs actifs (AT) au moins un signal codé, des moyens pour émettre au moins un signal prédéterminé vers le ou les émetteurs- 5 récepteurs actifs (AT) lors de la réception du ou des signaux codés, et des moyens pour modifier le ou les émetteurs-récepteurs passifs activés par le ou les signaux codés à partir de moyens de modification associés à l'émetteur-récepteur ou aux émetteurs-récepteurs actifs.
4 Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le ou les émetteurs-récepteurs passifs compren- nent au moins deux dispositifs à touche de sécurité, plusieurs d'adresses en combinaison dans une mémoire morte programmable, des moyens d'effacement commandés par un 15 signal de l'émetteur-récepteur actif, et des moyens pour comparer des signaux encodés reçus de l'émetteur-récepteur actif et, dans le ou les émetteurs-récepteurs passifs, des moyens de comparaison logique.
5 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé 20 en ce que l'émetteur-récepteur actif (AT) est agencé pour déterminer la relation spatiale entre le ou les émetteurs-récepteurs passifs et l'émetteur-récepteur actif.
6 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'émetteur-récepteur actif est agencé pour 25 localiser et compter le ou les émetteurs-récepteurs passifs.
7 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'émetteur-récepteur actif est agencé pour identifier un ou plusieurs émetteurs-récepteurs passifs parmi plusieurs émetteurs-récepteurs passifs.
8 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'émetteur-récepteur actif est agencé pour mesurer le déplacement d'un ou de plusieurs émetteurs- récepteurs passifs.
9 Dispositif selon la revendication 1, caractéris 6 35 en ce que l'émetteur-récepteur actif est agencé pour inventorier (compter) plusieurs émetteurs-récepteurs passifs.
10 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'émetteur-récepteur actif comprend des moyens 5 pour trier des émetteurs-récepteurs passifs.
11 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'émetteur-récepteur actif est agencé pour ef- fectuer une analyse systématique d'au moins un émetteur- récepteur passif à des fins de localisation, d'identifi- 10 cation, de mesure de déplacements, d'inventaire, de tri et de contrôle et de commande.
12 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est agencé pour contrôler le déplacement d'objets auxquels sont fixés des émetteurs-récepteurs 15 passifs, par une analyse systématique.
13 Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le ou les émetteurs-récepteurs passifs compren- nent une mémoire sous forme d'une mémoire morte électri- quement effaçable et programmable (EEPROM).
14 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le ou les émetteurs-récepteurs passifs compren- nent une mémoire sous forme d'une mémoire morte électri- quement modifiable et programmable (EAPROM).
15 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé 25 en ce que le ou les émetteurs-récepteurs passifs compren- nent une mémoire sous forme d'une combinaison de mémoires figées et modifiables.
16 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'émetteur-récepteur actif est une unité source.
17 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'émetteur-récepteur actif est une unité de surveillance.
18 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'émetteur-récepteur actif est une unité d'uti- 35 lisation.
19 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le ou les émetteurs-récepteurs actifs sont hermétiquement fermés et codés à l'aide d'un code d'iden- tification, et comportent des moyens de description varia- 5 bles, des moyens de détection et de correction d'erreurs, des circuits redondants et des moyens antibrouillage.
20 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'au moins un émetteur-récepteur passif est fixé à un objet solide.
21 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé- en ce qu'au moins un émetteur-récepteur passif est situé à l'intérieur d'un objet qui est transparent aux rayonne- ments électromagnétiques que l'émetteur-récepteur passif est destiné à diffuser.
22 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend : au moins un émetteur-récepteur actif (AT) pour enco- der et décoder la mémoire d'un émetteur-récepteur passif (PT), un émetteur-récepteur, *au moins une antenne, et des 20 moyens comprenant des codes pour le codage de la mémoire d'émetteurs-récepteurs passifs à l'aide de codes d'identification, et des moyens pour encoder le ou les émet- teurs-récepteurs passifs et pour modifier le ou les codes du ou des émetteurs-récepteurs passifs.
23 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le ou les émetteurs-récepteurs actifs sont capa- bles de communication codée de manière à ce que, lors- qu'aucune réponse n'est reçue d'un émetteur-récepteur pas- sif auquel a été transmis un signal d'interrogation codé, 30 le ou les émetteurs-récepteurs actifs soient agencés pour transmettre au moins un code d'identification d'émetteurrécepteur actif associé au code série de l'émetteur-récep- teur actif, un code d'utilisation de propriétaire préala- blement encodé dans l'émetteur-récepteur passif et un code 35 d'extension de la portée d'émission de l'émetteur-récep- teur passif -
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| Date | Code | Title | Description |
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| ST | Notification of lapse |