FR2559914A1

FR2559914A1 - Systeme de detection de marque de securite

Info

Publication number: FR2559914A1
Application number: FR8502334A
Authority: FR
Inventors: Ezequiel Mejia; Phuc Nguyen; Pierre Taillefer
Original assignee: Sigma Security Inc
Current assignee: Sigma Security Inc
Priority date: 1984-02-16
Filing date: 1985-02-15
Publication date: 1985-08-23
Also published as: GB8503768D0; ES8603100A1; IT8519534A0; CH668845A5; SE8500652D0; US4663612A; SE8500652L; DE3505052A1; ES540470A0; DK66885D0; DK66885A; NO165167B; NO165167C; FR2559914B1; DE3505052C2; NL8500440A; CA1234892A; GB2154396B; GB2154396A; IT1214485B

Abstract

LE SYSTEME COMPREND : A.DES MOYENS POUR ENREGISTRER UN PREMIER SIGNAL DE SIGNATURE DE MARQUE DE SECURITE; B.DES MOYENS POUR RECEVOIR EN FONCTIONNEMENT UN SIGNAL DE SIGNATURE PROVENANT D'UNE MARQUE DE SECURITE; C.DES MOYENS POUR COMPARER LE SIGNAL DE SIGNATURE RECU AVEC LE SIGNAL DE SIGNATURE ENREGISTRE, ET D.DES MOYENS POUR DELIVRER UN SIGNAL DE SORTIE D'ACTIVATION D'ALARME INDIQUANT LA PRESENCE DE LA MARQUE DANS LE CAS OU LE SIGNAL DE SIGNATURE ENREGISTRE EST SEMBLABLE, JUSQU'A UN CERTAIN POINT PREDETERMINE, AU SIGNAL DE SIGNATURE RECU ET COMPARE. LES ENREGISTREMENTS ET LES COMPARAISONS SONT FAITES SOUS LA COMMANDE D'UNE UNITE DE TRAITEMENT 52.

Description

255 9 9 14

La présente invention concerne un appareil de sécurité et, en particulier, un appareil de détection de vol qui détecte la présence d'une marque magnétique saturable qui est généralement cachée dans un

objet à protéger.

Ces dernières années, est devenue populaire une classe d'appa- reils de détection de vol dans lesquels on détecte une marque ou une bande cachée dans un objet à protéger. Bien qu'il y ait différentes formes de marques à détecter (certaines comportant des circuits résonnants, etc.), il existe un certain nombre de conceptions ou de

perfectionnements à des conceptions basées sur la détection d'harmoni-

ques particuliers ou de groupes d'harmoniques de signaux qui sont dits être engendrés par la marque. Cette classe de détecteur se déduit d'une invention de Pierre Arthur Picard qui est décrite dans

le brevet français 763 681 publié le 10 novembre 1933.

Dans l'invention décrite dans ce brevet, des bandes fines de

matériau à perméabilité magnétique élevée sont, d'une manière répéti-

Live, amenées à saturation ou hors saturation en présence d'un champ magnétique alternatif. Une antenne de réception reçoit des champs magnétiques qui sont dits engendrés par la bande de matériau, ces champs étant variables à des fréquences qui sont des harmoniques de la fréquence d'émission initiale. Un récepteur relié à l'antenne de réception est accordé pour détecter les signaux sur une ou plusieurs fréquences harmoniques produites par la bande cible, et une alarme

est activée quand on obtient cette détection. Les fréquences particu-

lières des harmoniques indiquent la présence du matériau particulier

de la marque.

Des perfectionnements à ce système sont décrits dans les bre-

vets US-A-4 123 749 concernant la rotation continue du champ magnéti-

que émis, US-A-3 983 552 concernant la démagnétisation d'un élément de commande associé à la bande et qui détecte des harmoniques

prédéterminés, US-A-3 665 449 o l'on détecte des signaux à fréquen-

ces prédéterminées et c l'on applique un champ d'amplitude prédéter-

minée, US-A-3 631 442 o l'on engendre au moins deux champs électroma-

gnétiques oscillant à des fréquences différentes, US-A-3 790 745 o

l'on fait l'analyse des composantes harmoniques des fréquences re-

çues, US-A-3 754 226 concernant la forme de l'antenne d'émission, US-A-3 820 103 o l'on détecte un signal harmonique prédéterminé engendré par la marque ou le marqueur, US-A-4 215 342 o l'on utilise une marque sousrésonnante, US-A-4 158 434 concernant la direction des lignes de saturation magnétique des marques ou étiquettes, et US-A-4 298 862 concernant l'utilisation de matériaux ferromagnétiques amorphes qui engendrent des champs magnétiques ayant des "tonalités" qui se conservent après que le marqueur ou la marque ait été plié ou courbé. Dans les brevets mentionnés ci-dessus, les marqueurs ou marques à fixer sur les produits sont spécifiquement utilisés pour engendrer des signaux qui sont des harmoniques de la fréquences du champ

magnétique qui est appliqué à une région ou une zone de détection.

Beaucoup de ces inventions visent des raffinements pour optimiser la possibilité de détecter certains des harmoniques qui sont réputés identifier d'une manière spécifique l'unique présence de la bande ou de la marque, ou rejeter une identification erronée d'autres objets métalliques tels que des boucles de ceinture, des bijoux, d'autres objets métalliques de forme quelconque portés par une personne, etc. Pourtant on a trouvé que-ces appareils peuvent encore engendrer de fréquentes fausses alarmes, souvant causées par des matériaux ayant une constitution magnétique similaire à celle de la vraie marque à détecter. Comme indiqué par Picard, la dimension ou la forme de la marque fait varier l'amplitude du signal; la constitution des

matériaux identifie le contenu des harmoniques du -signal engendré.

Ainsi, la détection d'objets en matériau similaire à celui de la

bande, du marqueur ou de la marque de sécurité s'est révélée pratique-

ment inévitable.

La présente invention utilise une approche entièrement nouvelle pour la détection de ces marques. Au lieu de la détection des harmoniques d'un signal engendré dans la marque ou par elle, comme dans la technique antérieure, la marque de la présente invention est utilisée pour apporter une distorsion du champ magnétique dans la

zone de détection. Une antenne de réception détecte le champ distor-

du, élimine la fréquence porteuse et présente à l'appareil, comme signal à détecter, le signal de distorsion et l'appareil compare la forme d'onde du signal de distorsion à une forme d'onde placée en mémoire. En fait, dans un exemple préféré de réalisation, le signal reçu est corrélé avec le signal en mémoire et, quand on trouve un degré prédéterminé de corrélation, on engendre un signal d'activation d'alarme. L'isolation et la détection des harmoniques ne sont pas

nécessaires et ne sont pas utilisées.

De plus, dans les inventions de la technique antérieure, afin d'isoler les harmoniques du signal magnétique initial, on a trouvé qu'il fallait un degré de filtrage important pour n'identifier qu'un seul harmonique ou que quelques harmoniques choisis. Au cours de la

fabrication, il est difficile d'obtenir des filtres qui soient parfai-

tement identiques, ce qui entraine des unités différentes ayant des sensibilités différentes dues aux variations des valeurs des

composants provenant des tolérances. De plus, quand les unités vieil-

lissent et qu'il y a des changements de tempéra-bure dans leur voisinage, les caractéristiques des -détecteurs changent avec le temps, ce qui nécessite d'entreprendre des procédures d'alignement onéreuses à l'encontre d'augmentations des taux de fausses alarmes ou

à l'encontre d'une décroissance de sensibilité et donc de fiabilité.

Suivant la présente invention, chaque unité "apprend" les carac-

téristiques de forme d'onde qui doivent être identifiées, les signaux qui sont "appris" étant différents d'une unité à une abutre du fait des variations de caractéristiques de chaque unité.; Chaque unité est installée sur son lieu- de fonctionnement et l'on applique une procédure simple par laquelle elle "apprend" les caractéristiques de forme d'onde du signal de distorsion causé par la présence d'une marque. Ainsi, non seulement on compense les caractéristiques de chaque système de détection individuel, mais on prend en même temps

en compte les variations de l'environnement du système de détection.

De plus, si pour quelque raison les caractéristiques du système de détection changent (par ex. par vieillissement), on peut encore par le même procédé initial "d'éducation" faire à nouveau mettre en

mémoire les caractéristiques de forme d'onde à détecter, les caracté-

ristiques en mémoire étant cette fois modifiées par celles du système de détection qui ont changé ou vieilli. Ainsi, on n'a pas besoin d'aligner avec précision des filtres complexes et précis pour obtenir

des unités aussi identiques que possible et les effets de l'environ-

nement sont automatiquement compensés.

En fait, on cherche au moyen des concepts et la structure décrits dans les présentes à pouvoir utiliser des marques différentes ayant des caractéristiques différentes et à pouvoir les identifier par les représentations du signal initial "appris" et mis en mémoire, en facilitant ainsi l'identification d'une ou de différentes classes

de marques.

De plus, on prévoit que la forme du signal mis en mémoire ne soit pas nécessairement la forme d'onde du signal de distorsion; ce peut être toute forme de signal de signature de la marque à détecter, c'est-à-dire des signaux provenant de types de marques autres que les marques à distorsion de champ décrites dans les présentes. Ainsi, on

désignera, dans la suite, le signal à détecter par signal de signatu-

re, lequel n'est spécifiquement limité au signal de forme d'onde,

bien que que ce soit la forme préférée du signal à identifier.

Cependant, un important aspect de l'invention tient au fait que le signal de signature doit être comparé avec - une représentation de

celui-ci mise en mémoire qu'il faut détecter.

D'une manière générale, un exemple de réalisation de l'inven-

tionl est un appareil servant à détecter une marque de sécurité dans un système de détection de marque de sécurité comprenant un appareil pour mettre en mémoire un premier signal de signature de marque de sécurité, un appareil pour comparer le signal de signature reçu avec le signal de signature en mémoire, et un appareil servant à délivrer un signal de sortie d'activation d'alarme dans le cas o le signal de

signature en mémoire est semblable, jusqu'à un certain point prédéter-

miné, au signal de signature reçu et comparé.

De préférence, des signaux de signatures reçus successifs prove-

nant de la même marque sont comparés d'une manière répétitive avec le signal de signature de la marque de sécurité mis en mémoire et le signal d'alarme est activé dans le cas o le signal de signature en mémoire est un nombre minimal de fois successives jusqu'à un certain point prédéterminé semblable au signal de signature reçu, ou un nombre de fois prédéterminé de fois pendant une durée prédéterminée, toujours jusqu'à un certain point prédéterminé, semblable au signal

de signature reçu.

Dans la phase "d'éducation", on applique un champ magnétique oscillant à la région de détection. On détecte à travers le champ magnétique reçu de la région de détection et qui a été perturbé par

la marque un signal de signature de sécurité, et une mémoire emmagasi-

ne un signal de signature déduit du signal reçu. De préférence, le signal de signature comprendra au moins deux pics et un creux entre les pics. De préférence, encore, ce signal de signature initial sera mis en mémoire si le rapport des amplitudes de ses pics et de son creux atteint au moins une valeur prédéterminée et également si les pics n'ont pas une amplitude dépassant un premier seuil et si le

creux n'est pas au-dessous d'un second seuil.

Dans un autre exemple de réalisation, les pics seront classés, par exemple; suivant trois plages de niveaux d'amplitude. Des classes d'amplitude sont affectées à chacun des seuils. Les amplitudes des pics sont déterminées sur des pics ayant une amplitude se trouvant

au-dessous des seuils prédéterminés et au-dessus de seuils prédétermi-

nés, c'est-à-dire entre trois plages d'amplitude. Le ou les rapports pic sur creux sont déterminés dans le cas o l'amplitude des pics ne sont ni au-dessus, ni au-dessous des seuils prédéterminés, et la représentation numérique du signal de signature est emmagasinée dans

des places de mémoire suivant les classes.

En conséquence, quand l'appareil est utilisé pour détecter la marque, l'amplitude de pic du signal de signature est établie et la

forme d'onde du signal de signature est comparée avec la représenta-

tion correspondante en mémoire, laquelle correspond à la plage de seuil maximal que la signature reçue ne doit pas dépasser. Comme on l'a mentionné ci-dessus, on a trouvé intéressant de prévoir trois seuils au moyen desquels des signaux de signature reçus de petite, de moyenne et de grande amplitudes sont comparés avec les signaux de signature en mémoire ayant des amplitudes correspondantes petite,

moyenne et grande.

Suivant l'invention, on a donc prévu un système de détection de marque que l'on a trouvé avoir un taux de fausse alarme extrêmement bas, ce taux étant considéré comme nettement plus faible que ceux des systèmes détectant les harmoniques et activant une alarme à la détection de ces harmoniques. Ainsi, on considère que la présente

invention doit avoir un avenir commercial.

A noter que l'expression "signal d'activation d'alarme" a pour but de désigner un signal qui indique la présence de la marque et non un signal qui entraînerait uniquement l'affichage d'une alarme réelle

et la mise en route d'un son.

Un exemple de réalisation de l'invention va être décrit dans la suite en se référant aux dessins joints, parmi lesquels: la Fig. 1 est un blocdiagramme général utilisé pour illustrer les concepts de l'invention, les Figs. 2A et 2B sont des diagrammes de formes d'onde illustrant le fonctionnement de l'invention, la Fig. 3 est une forme d'onde agrandie d'un signal reçu, la Fig. 4 illustre la représentation d'un signal de signature idéalisé, la Fig. 5 est un bloc-diagramme de la forme préférée de l'invention,

la Fig. 6 est un schéma détaillé de l'exemple suivant l'inven-

tion, et les Figs. 7A, 7B et 7C illustrent des formes d'ondes existant

en divers points du circuit de l'invention.

La Fig. 1 illustre, sous la forme d'un bloc-diagramme, la structure conceptuelle de base d'un exemple de réalisation préféré de l'invention. Une antenne d'émission 1, ayant pratiquement la forme d'une grande bobine, transporte un courant alternatif, habituellement en mode résonnant, et engendre un champ magnétique alternatif dans une région dans laquelle passe une marque 2 à détecter. Il n'est pas besoin de décrire l'appareil produisant le champ magnétique pour comprendre les principes de l'invention. Il peut être tel que celui qui est décrit dans le brevet français au nom de Picard déjà mentionné. Une antenne de réception 3, qui peut être une grande bobine en forme de 8, par exemple, comme celle qui est décrite dans le brevet Picard également (ou les antennes pouvant être échangées)

détecte le champ magnétique dans lequel passe la marque 2.

De préférence, la marque 2 est constituée par un feuilletage de deux bandes fines de matériaux faiblement magnétiques qui ont des valeurs de champ coercitif différentes mais des seuils de saturation magnétique identiques. Des courtes bandes d'un troisième matériau magnétisable ayant une valeur de champ coercitif élevé par rapport à celles des matériaux faiblement magnétiques sont fixées dans des positions espacées près de et le long d'au moins une face des matériaux faiblement magnétiques de façon à polariser magnétiquement les matériaux faiblement magnétiques à saturation quand le troisième matériau faiblement magnétisable a été magnétisé de façon rémanente pour éviter la détection de la marque. Comme matériaux satisfaisants en tant que matériaux faiblement magnétiques, on a utilisé des alliages métalliques amorphes, tels que Co66Fe4(Mo, Si, B) 30, chaque bande de la paire ayant subi des traitements thermiques différents pour obtenir des valeurs différentes de champ coercitif, mais des seuils de saturation magnétique identiques. Toutefois, on peut utiliser divers matériaux qui présentent les caractéristiques mentionnées ci-dessus et des matériaux différents qui ont des valeurs

de champ cercitif et des seuils de saturation magnétique différents.

Dans cette description, pour permettre la détection, il n'est pas

nécessaire que les bandes soient polarisées à saturation magnétique par le troisième matériau magnétisable. Cependant, la-caractéristique importante du matériau non polarisé est que, lorsque la marque 2 est placée dans le champ magnétique produit par l'antenne d'émission 1, ce champ soit distordu ou perturbé. Ceci arrive quand la force du champ est suffisante pour polariser les matériaux faiblement magnétiques à l'état de saturation puis à l'état de non saturation, de manière répétitive, dans des directions de polarités opposées, le

champ magnétique alternatif croissant, puis s'inversant.

Le champ magnétique distordu passant dans l'antenne réceptrice

3 engendre une tension de signal qui est appliquée au récepteur 4.

A noter que si l'on pouvait faire engendrer par la marque de

sécurité 2 un signal de signature par un moyen autre que l'appli-

cation d'un champ magnétique par la bobine 1, cela serait compatible

avec les principes de l'invention.

Selon l'exemple de réalisation préféré, le récepteur 4 dis-

tingue la partie distordue du signal qu'il traite comme un signal de

signature de marque. Ce signal est appliqué à un comparateur 5.

Une mémoire 6 contient un signal mémorisé correspondant au signal de signature de marque que l'on désire détecter. Ce signal est

également appliqué au comparateur 5.

Quand le comparateur 5 distingue une correspondance entre la forme du signal de signature reçu et le signal en mémoire, il délivre

un signal d'activation d'alarme sur la ligne de sortie 7.

Au départ, pour mettre en mémoire le signal à reconnaître, on met l'appareil en mode initialisation, ce qui active un circuit de fonction d'acceptation 8. Un champ est établi dans une zone de détection comme auparavant et une marque y est introduite. Le signal est reçu dans -le récepteur 4 et le signal de distorsion résultant, c'est-à-dire le signal de. signature de la marque, est appliqué au circuit d'acceptation 8 L'amplitude du signal de signature de la marque y est déterminée à condition qu'elle tombe entre un seuil inférieur et un seuil supérieur. Sinon, l'opération d'acceptation n'a pas lieu. S'il tombe entre les seuils, pour la marque laminée en deux matériaux, à l'instant o les bandes saturent, on a trouvé qu'il doit y avoir deux pics analogiques séparés par un creux. Le rapport ou les rapports des amplitudes de pics et de creux sont déterminés, et s'ils sont à l'intérieur d!iune plage prédéterminée, le circuit d'acceptation délivre la forme d'onde de signature de marque à la

mémoire 6 pour la mettre en mémoire.

De préférence, le signal de signature de marque est numérisé avant d'être délivré au circuit de comparaison 5 ou au circuit d'admission 8. La mise en mémoire du signal est faite, de préférence sous forme numérique, dans une mémoire à accès aléatoire, de préférence du type non volatil. 1l est également clair que les fonctions du circuit de comparaison, du circuit d'acceptation et d'une partie du récepteur peuvent être réalisées dans une unité de traitement centrale et que la mémoire 6 peut être une mémoire

périphérique fonctionnant avec cette unité.

Certains des signaux observés sont montrés agrandis aux Figs. 2, 3 et 4. A la Fig. 2B, on a montré des ondes rectangulaires de courte durée 9 qui sont appliquées à l'antenne d'émission 1. Les impulsions 9, qu'on appellera ici des impulsions de pompage, ont généralement une durée d'environ 12 microsecondes. Environ 15 impulsions de pompage sont appliquées à l'antenne d'émission 1 pour y créer une forme d'onde de tension croissante 10. A chaque impulsion de pompage, l'amplitude de l'onde de forme 10 croit. De préférence, un condensateur est monté en parallèle avec l'antenne d'émission 1, pour former un circuit résonnant à la fréquence des impulsions de pompage. En principe, l'amplitude de pic obtenue doit être d'environ

volts.

On arrête ensuite les impulsions de pompage, et le courant dans l'antenne d'émission 1 continue à osciller, mais avec une amplitude de tension qui décroît, atteignant O au bout d'un moment, comme le montre la Fig. 2A. Ce cycle est continuellement répété, le signal oscillant ou signal porteur choisi ayant une fréquence de 6,1 kHz, avec des pics tous les 64 millisecondes environ. Si on utilise deux bobines d'émission avec une bobine de réception, la bobine de réception reçoit une salve de signal de 6,1 kHz tous les 32 millisecondes. On a déjà mentionné que le signal reçu dans l'antenne de réception 3 a une forme distordue par rapport au signal émis. La distorsion est due à la présence de la marque 2, provoquant des perturbations dans les lignes de flux du champ dans la zone de détection. Quand le matériau faiblement magnétique, ou chacun des matériaux faiblement magnétiques, sature, il se produit un pic dans le signal reçu. Ceci est montré à la Fig. 3 ou le signal reçu 11 a été représenté. On verra qu'aux excursions positive et négative du signal reçu, il se produit des doubles distorsions dans la forme d'onde reçue. On notera qu'il ne se produit pas de distorsions quand la forme d'onde émise tombe à une amplitude si faible que la marque

ne peut être saturée.

Le récepteur 4 détecte et isole alors la partie distorsion du signal laquelle représente le signal de signature de marque reçu dont

la forme d'onde 13 est montrée sous une forme idéalisée à la Fig. 4.

De préférence, le signal est appliqué à un convertisseur analogiquenumérique (A/B) à quatre bits représentant seize niveaux discrets de O à 15 à la Fig. 4. Le convertisseur échantillonne la forme d'onde 13 en délivrant des signaux numériques qui correspondent à l'amplitude des lignes verticales sur la plage S1 de l'axe des X (temps). Le signal numérisé est appliqué au comparateur 5, comme on l'a déjà expliqué, ou au circuit d'acceptation 8, comme on l'a

également déjà expliqué.

Toutefois, il s'est avéré qu'en pratique le signal de signature de marque idéalisé ne se réalise pas et qu'il est lui-même perturbé par les bruits ambiants, la fréquence de 60 Hz ou ses harmoniques, les signaux de ligne d'alimentation, des transitoires, etc. La forme d'onde 14 de la Fig. 4 représente ce signal de signature de marque

non idéalisé et plus normal.

Une des raisons pour lesquelles les systèmes de la technique antérieure ont souvent donné des fausses alarmes devient alors évidente. Si l'on veut que le système réagisse à un signal reçu idéal de fréquences harmoniques spécifiques, si l'on suppose que les circuits de réception ne vieillissent pas et que les valeurs de leurs composants ne varient pas, si toutes les valeurs de ces composants sont précises, ces systèmes de la technique antérieure peuvent fonctionner d'une manière satisfaisante. Toutefois, on a trouvé que le signal de marque reçu est affecté par des facteurs provenant de l'environnement ou d'autres sources avec un impact très important. A titre d'exemple, la forme d'onde de signature 14 diffère énormément du signal de marque idéal 13. De plus, des installations du même détecteur en différents lieux ont entraîné des signaux de signature différents les uns des autres, ainsi que de la forme idéale théorique et ceci à un point tel que l'on peut comprendre qu'il est loin d'être

anormal d'avoir des fausses alarmes.

Suivant la présente invention, la forme du signal réel de signature de la marque produit par la combinaison du système de détection, de la marque et de l'environnement est déterminée sur le site et emmagasinée dans la mémoire 6 de l'appareil. Comme on l'a décrit, les signatures suivantes qui correspondent à la signature non idéale, mais réelle, causeront la génération d'un signal d'activation d'alarme. La Fig. 5 montre un blocdiagramme général d'une réalisation préférée de l'invention. Une antenne de réception 3 alimente un récepteur comprenant un préamplificateur 15 dont la sortie est reliée à l'entrée d'un amplificateur 16. La sortie de l'amplificateur 16 est reliée à l'entrée d'un convertisseur analogiquenumérique (A/D) 17 dont la sortie de données est reliée au bus de données d'une unité de traitement central (CPU) 18. Les lignes de commande de l'unité 18 sont reliées au convertisseur 17 pour lui appliquer des signaux de

base de temps commandant son fonctionnement.

L'unité 18 est également reliée à une interface tampon 19 dont les sorties sont reliées à un ou plusieurs amplificateurs d'antenne d'émission 20. La sortie de chaque amplificateur 20 est reliée à un circuit résonnant parallèle dont une antenne d'émission constitue

l'élément inductif.

Un dispositif d'affichage 21 et un clavier 22 sont reliés à il l'unité 18 d'une manière connue. D'autres lignes d'entrée/sortie sont

également reliées à l'unité 18 d'une manière connue.

En fonctionnement, l'unité 18 applique des impulsions, décrites en se référant à la Fig. 2B, à l'interface 19. Chaque amplificateur 20 applique ces impulsions amplifiées à la bobine d'antenne d'émission correspondante, ce qui y établit une amplitude de tension ou de courant qui a été décrite ci-dessous en se référant à la Fig. 2A. Par exemple, quatre antennes d'émission peuvent être utilisées dans un magasin de détail à sortie double, deux antennes d'émission étant disposées sur les cotés opposés du passage de la sortie double pour un client, les deux autres étant2disposéesentre les passages de sortie et étant commandées par des groupes d'impulsions pendant des périodes de temps alternées. De la m8me façon, les deux premières antennes d'émission sont commandées par des groupes d'impulsions pendant des périodes de temps alternées. Ceci produit des directions de champ magnétique qui changent séquentiellement dans les zones de détection des deux- passages, tout en ne produisant qu'un minimum

d'interférence entre les deux passages de sortie adjacents.

L'antenne 3 reçoit le champ magnétique, qui est distordu par la présence d'une marque qui n'a pas été précédemment polarisée à saturation en l'approchant d'un matériau magnétique fortement magnétisé. Dans le. cas de quatre antennes d'émission, il devrait y avoir deux antennes de réception, une pour chaque région de détection

de passage, mais pour simplifier la description et faciliter la

compréhension, on limitera la description de l'appareil de réception

à un simple canal.

Le signal reçu est amplifié dans un amplificateur 15 et le signal porteur est soustrait dans l'amplificateur 16. Le signal de distorsion résultant, c'est-à-dire le signal de signature de la marque regu, tel que représenté par la forme d'onde 13 (idéalisée) ou 14 (plus proche de la réalité), est numérisé dans le convertisseur 17 et appliqué à l'unité 18. En même temps, l'unité 18 reçoit un signal de signature de marque numérique mémorisé de la mémoire à accès aléatoire 23, le compare avec le signal reçu, et si leur similitude atteint un certain degré, engendre un signal d'activation d'alarme et

l'applique à la ligne I/O.

Au moment de l'installation initiale, on utilise le clavier 22 pour mettre l'unité 18 en mode initialisation, avec l'indication appropriée montrée sur l'écran 21. Naturellement, d'autres facteurs

tels que l'heure, etc. peuvent également être affichées.

Quand l'unité 18 est en mode initialisation, elle fait engendrer le champ magnétique dans la zone de détection comme précédemment, et quand une marque est placée dans le champ de détection, le signal de signature de la marque résultant apparaît sur

les lignes de données de l'unité 18, comme on l'a décrit ci-dessus.

Toutefois, dans ce cas, l'unité 18 vérifie l'amplitude du signal par rapport à des seuils inférieur et supérieur prédéterminés qui sont mémorisés dans son programme de fonctionnement original, c'est-à-dire en microprogrammation, avec la mémoire ROM 24. Si l'amplitude se trouve entre les seuils inférieur et supérieur, l'unité 18 fait, à partir d'un signal du programme mémorisé dans la mémoire 24, vérifier le rapport de l'amplitude maximale au creux voisin. Si on le désire, le pic suivant le creux précédent peut également être déterminé comme facteur de sécuritésupplémentaire. Si le rapport est à l'intérieur d'une plage prédéterminée (les signaux de plage se trouvant également dans la mémoire 24), l'unité 18 fait entrer le signal numérisé dans

la mémoire 23.

Il est préférable que la séquence que l'unité 18 doit suivre soit d'afficher sur le dispositif 21 les commandes d'introduction de la marque vets l'antenne de réception 3 avec trois degrés d'intensité ou des plages adjacentes aux seuils. Le premier, ou degré minimal, est introduit le premier, c'est-à-dire qu'il a des seuils initiaux maximal et minimal bas entre lesquels le signal de signature doit

être détecté, vérifié quant à la plage de rapport, et mis en mémoire.

La plage des seuils doit ensuite être augmentée par essais successifs et les signaux de signature numériques résultant emmagasinés dans la

mémoire RAM 23 de la même manière qu'avant.

Chaque fois que l'on a réussi à mettre un signal de signature de marque en mémoire dans 23, le dispositif d'affichage 21 délivre à l'opérateur l'instruction de poursuivre et d'introduire encore une

marque dans le champ magnétique, le dispositif d'affichage 21 déli-

vrant une indication quand la mise à mémoire a lieu.

Des signaux du clavier 22 peuvent mettre l'unité 18 en mode de

fonctionnement. Pendant le fonctionnement, quand une marque est intro-

duite près de l'antenne de réception 3, l'amplitude détectée du signal de signature doit être placée, par degré, dans les plages de seuil et le signal approchant le seuil suivant le plus grand doit être comparé avec lui. En fait, il faut noter que, comme le taux de

répétition du signal émis est relativement élevé, on a, à la récep-

tion, des signaux de signature répétés à comparer avec le signal de signature en mémoire au moyen de l'unité 18n quand une personne portant la marque passe dans la zone de détection. Cependant, comme la personne se déplace constamment et fait vraisemblablement tourner la marque quand elle passe devant l'antenne, la marque va se déplacer continuellement par rapport à l'antenne 3 et le signal de-signature

va généralement varier en amplitude en fonction du temps.

Donc, on préfère établir avec le signal en mémoire dans 23 au moins trois corrélations pendant un intervalle de temps donné, par ex. 1/4 de seconde, avant que l'unité 18 n'engendre un signal

d'activation d'alarme. Cependant, on pourrait aussi utiliser un nom-

bre prédéterminé de corrélations positives successives.

En fait, on préfère utiliser une technique de corrélation. Par

exemple, l'unité 18 opère les fonctions de transfert: -

3o K _ i itk (1) jO. 2 (2)

RT = (2)

;t O o t. est le signal de signature de marque regu, i S est le signal de signature de marque en mémoire, i est l'indice de sommation,

K est un paramètre de corrélation relatif à un nombre d'échan-

tillons de signaux (par ex. 0.... 10), et dans lesquelles un signal d'activation de sortie d'alarme est engendré dans le cas ou le rapport de corrélation RK/RT est égal ou

supérieur à une valeur prédéterminée.

Dans un prototype qui a été expérimenté avec succès, le rapport RK/T était de 0,75 ce que l'on pense être une valeur moyenne de K

corrélation pratique pour indiquer une bonne corrélation.

En fait, en plus du dispositif d'affichage 21, on peut utiliser un synthétiseur de parole actionné par l'unité 18 et qui lance un avertissement à une personne passant dans la zone de détection et qui a engendré le signal d'activation d'alarme, par ex. "S.V.P. retournez au comptoir de vérification car les objets que vous transportez n'ont pas été correctement vérifiés". A la Fig. 6, on a montré un schéma détaillé d'un exemple préféré de réalisation suivant l'invention. Comme décrit en relation avec la Fig. 5, il y a, de préférence, une pluralité d'antennes d'émission et une pluralité d'antennes de réception qui peuvent être choisies dans des paires d'antennes d'émission-réception. Cependant, on peut utiliser d'autres configurations. A la Fig. 6, on a montré une paire d'antennes d'émission-réception 30 qui, par exemple, peut être semblable à celle qui est décrite dans le brevet français 763

682 mentionné ci-dessus.

L'antenne de réception de la paire est reliée à un circuit qui enlève le signal porteur BF à 6,1 kHz. Le signal est directement couplé à une entrée d'un additionneur 31 et à l'autre entrée de celui-ci par l'intermédiaire d'un filtre passe-bas 32 à déphasage faible ou nul. De préférence, le filtre a une fréquence de coupure d'environ 12 kHz et n'apporte qu'un dépasage nul ou faible autour de 6,1 kHz. De préférence, l'additionneur 31 a du gain et le circuit

peut donc être considéré comme un amplificateur.

Le signal de sortie de l'additionneur 31 est le signal de marque, montré aux Figs. 7A et 7B. A la Fig. 7A, le signal porteur à

environ 6,1 kHz est transmis sous la forme 33 par l'antenne d'émis-

sion ce qui crée un champ inductif oscillant comme on l'a déjà dit.

On reçoit la forme donde 34 de la Fig. 7B, ce signal présentant les distorsions 35 aux moments ou positions dans le temps o la marque se sature dans le champ. On a déjà vu ces distorsions 12 sur la forme d'onde 11 de la Fig. 3. Ces distorsions forment les signaux de

signature 36 de la Fig. 7C que l'on trouve à la sortie de l'addition-

neur 31 (avec une très faible porteuse résiduelle).

La forme d'onde 34 étant appliquée aux deux entrées de l'adddi-

tionneur directement et à travers le filtre passe-bas 32, la porteuse et le bruit qui l'accompagne dans la bande passante du filtre sont annulés et le signal de sortie a la forme de la signature 36 de la

Fig. 7C.

On préfère que la porteuse soit éliminée de cette façon plut8t que par un filtre passe-haut commun, car il s'est trouvé que cette

technique entraînait les modifications minimales des signaux de signa-

ture. Il s'est trouvé qu'un filtre actif passe-haut est dans de nombreux cas non linéaire et modifierait les caractéristiques du

signal de signature.

Bien que non montré sur le schéma, il est préférable que le

signal de sortie de l'additionneur 31 soit mis en mémoire temporaire.

Le signal de sortie de l'additionneur 31 est appliqué à un autre additionneur 37 par un contact 38 et une résistance d'entrée 39. Les signaux de signature des autres antennes de réception passent par les trajets de transmission 40A et 40B, les contacts 38A et 38B

et les résistances d'entrée 39A et 39B, vers l'entrée de l'addition-

neur 37. La fermeture de l'un quelconque des contacts 38, 38A et 38B fournit donc un signal d'entrée à l'additonneur 37. Si on le désire,

on peut ajouter ensemble à l'entrée de l'additionneur 37 les combinai-

sons des signaux de réception suivant des configurations d'antennes choisies. Le signal de signature choisi, ayant la forme de 36, Fig. 7C, ou de 14, Fig. 4, passe ensuite dans un filtre passe-haut 41 afin de réduire encore la porteuse résiduelle, puis est appliqué à l'entrée d'un circuit à commande automatique de gain 42. Le signal de sortie du circuit 42 passe à travers un filtre passe-haut 43, puis un

limiteur 44 et est appliqué à l'entrée d'un convertisseur analogique-

numérique 45. Le signal de sortie du limiteur 44 est aussi appliqué à l'entrée d'un filtre passe-bande 46, qui dans le prototype a une fréquence centrale de 100 kHz, et le signal de sortie du filtre 46 est appliqué à un redresseur rapide 47 dont la sortie délivre la forme de l'enveloppe du signal de signature. Ce signal d'enveloppe est appliqué en retour à l'entrée de commande C du circuit à commande automatique de gain 42, de préférence à travers une mémoire tampon (non montré). Donc, la commande automatique de gain répond aux

signaux de signature de marque et non.à l'amplitude de la porteuse.

Des commutateurs 48 sont montés en série entre la sortie de l'additionneur 37 et l'entrée du filtre 41, entre la sortie du filtre 41 et l'entrée du circuit à commande automatique de gain ou CAG 42, et entre la sortie du redresseur 47 et l'entrée de commande du CAG 42. Des commutateurs 49 sont respectivement montés en dérivation entre les entrées du filtre 41, du CAG 42, son entrée de commande et la masse. Quand les commutateurs 48 sont ouverts, les commutateurs 49 sont fermés et vice-versa. Cette fonction interrompt le circuit série de sorte que les signaux reçus ne passent pas dans le filtre 41 et le CAG 42 et, en même temps, relie les entrées de commande et de signal

à la terre. On utilise cette opération pendant que l'antenne d'émis-

sion est excitée par le signal d'impulsion 9 qui établit un champ magnétique croissant. Quand l'excitation s'arrête, et que le signal émis peut décroître, comme on l'a expliqué en se référant à la Fig. 2, les commutateurs 48 sont fermés et les commutateurs 49 sont ouverts de façon à permettre au circuit de fonctionner comme on l'a

décrit ci-dessus pour laisser passer les signaux de signature.

Les signaux de signature de marque sont convertis de la forme

analogique à la forme numérique dans un convertisseur analogique-

numérique 45. Les mots parallèles numériques résultants sont écrits dans une mémoire FIFO 50. Le signal de sortie de la mémoire 50 est appliqué à un bus de données 51 qui est un bus classique ccmmuniquant avec une unité de traitement centrale 52. Une ligne de commande d'ordre d'écriture des données 53 et une ligne de commande de signal de remise à zéro 54 dérivées du bus 51 et commandées par l'unité 52, permettent à la mémoire FIFO de lire les données du convertisseur analogique-numérique 45 et de remettre à zéro la mémoire FIFO quand

ses données mémorisées sont appliquées au bus et lues par l'unité 52.

De préférence, une mémoire morte 55 emmagasine le programme de fonctionnement de l'unité 52 pour l'exécution des phases décrites dans le programme. La mémoire morte 55 est reliée au bus 51 comme l'est une mémoire à accès aléatoire 56 qui est utilisée d'une manière

classique comme mémoire bloc-note. Une autre mémoire à accès aléa-

toire 56A est également reliée au bus 51. Elle emmagasine les signaux de signature "appris" avec lesquels sont comparés les signaux reçus

pendant le fonctionnement normal.

Les ports de sortie P de l'unité 52 sont reliés à des circuits

amplificateurs individuels 57 (dont un seul est montré pour simpli-

fier la Fig. 6). La sortie de chacun des amplificateurs 57 est reliée à une antenne d'émission de la paire 30. La sortie d'un amplificateur 57 peut être reliée à la prise centrale d'une bobine d'émission, les autres prises étant sélectées à des temps prédéterminés par l'unité 52 en activant les autres amplificateurs ou les contacts qui y sont reliés. Une antenne d'émission peut donc être couplée à une antenne de réception prédéterminée choisie en fermant un des contacts 38, 38A, 38B, etc. De cette manière, une antenne d'émission est parcourue par du courant provenant de l'amplificateur 57 et établit donc un champ magnétique oscillant dans une région dans laquelle les clients d'un magasin ou une personne ou un objet portent une marque à détecter au passage, le champ magnétique étant reçu dans une antenne de réception après avoir été distordu par une marque se trouvant dans le champ et donnant le signal de signature comme on l'a expliqué plus haut. Des

paires ou des groupes d'antennes de transmission peuvent être ex-

citées en même temps pour établir la direction du champ dans la

région de détection.

Un limiteur 58 est monté entre la sortie de chaque amplifi-

cateur 57 et la masse afin de réduire ou d'éliminer les transitoires.

Le signal de sortie de chacun des amplificateurs 57 est appliqué aux entrées individuelles d'un multiplexeur 59 dont les entrées sont montrées en 60, 60A, 60B et 60C. Les lignes d'entrée individuelles du multiplexeur 59 sont choisies par des lignes d'adresse 61 reliées à l'unité 52, le signal provenant des lignes d'entrée passant dans la ligne de données 62 vers l'unité 52. A l'adressage de l'une des lignes d'entrée 60 à 60C, l'unité 52 détecte le passage par zéro du signal des antennes d'émission et obtient donc les coordonnées temporelles exactes du signal passant dans l'antenne

d'émission.

En utilisant les passages par zéro des signaux, l'unité 52 peut commander les positions temporelles de fonctionnement des contacts 48 et 49 et des contacts 38, 38A et 38B, ainsi que celles du signal d'excitation appliqué aux amplificateurs 57 afin d'engendrer les signaux d'excitation (impulsions 9, Fig. 2), d'assurer qu'aucun signal n'est traité par le filtre 41, le CAG 42, le convertisseur 45 et la mémoire FiFo 50 pendant la croissance du champ magnétique durant le temps d'excitation, et de détecter les signaux de signature

qui sont appliqués au bus 51 par la mémoire FiFo.

Une horloge 63 est reliée à l'unité 52 d'une manière connue. Un réseau de commutateurs 64 y est également relié d'une manière connue et la sélection de l'un quelconque des commutateurs du réseau 54 sélecte un programme particulier emmagasiné dans la mémoire morte 55 pour faire fonctionner l'unité 52, ce qui donc établit le mode de

fonctionnement du circuit dans son entier.

Un dispositif d'affichage 65 et un clavier 66 sont également reliés à l'unité 52 d'une manière normale. Le clavier 66 est utilisé pour faire entrer des paramètres variables, tel que l'heure dans le jour, des numéros d'opérateurs, etc., qui sont en mémoire dans la mémoire 66. Le dispositif d'affichage 65 est utilisé pour afficher l'information introduite par le clavier 66 ainsi que pour donner le jour et la date à l'opérateur et pour lui donner les instructions en mémoire dans la mémoire 55, par exemple les phases que l'opérateur doit suivre pour former la séquence au cours de laquelle le circuit

apprend et retient le signal de signature de la marque.

A la mise sous tension, pendant l'initialisation de l'installa-

tion, il est préférable que le programme emmagasiné dans la mémoire fasse délivrer par l'unité 52 un signal vers le dispositif d'affichage 65 qui affiche "petit signal". A ce moment, l'unité 52 établit un champ magnétique comme on l'a déjà mentionné. L'opérateur met une marque non annulée dans le champ et le signal de signature est lu dans l'appareil. La valeur de l'amplitude est affichée par le dispositif 65 et l'opérateur insère plus profondément la marque dans le champ magnétique. La valeur augmente sur le dispositif 65. Quand elle est entre un premier seuil faible minimal et un premier seuil faible maximal, l'unité 52 fait enregistrer le signal de signature reçu sous forme numérique dans la mémoire 57 à partir de la mémoire

FiFo 50.

L'unité 52 fait ensuite apparaitre les mots "signal moyen" sur le dispositif 65. L'opérateur met la marque encore plus profondément dans le champ magnétique et on répète la même séquence, mais avec un seuil minimal et un seuil maximal plus grands. Quand l'amplitude du signal de signature est entre ces seconds seuils, on enregistre la

forme caractéristique du signal dans la mémoire 57.

L'unité 52 fait ensuite apparaître les mots "grand signal" sur le dispositif 65. Le seuil minimal et le seuil maximal sont encore augmentés et on répète la même procédure. Une fois que le grand signal a été enregistré dans la mémoire 57, l'unité 52 place une instruction sur le dispositif d'affichage 65 demandant à l'opérateur d'entrer la date, l'heure et un numéro de code d'accès. De préférence, il y a plus d'un code d'accès pour assurer la sécurité. Ces codes d'accès sont enregistrés dans la

mémoire 57 et seront les seuls qui permettront à l'opérateur d'accé-

der au système.

L'opérateur enfonce ensuite une clé "entrer" du clavier 66, l'heure et la date apparaissent sur le dispositif 65 et le système

est opérationnel.

Une mémoire morte reprogrammable 67 est encore reliée au bus 51 et enregistre les données servant à faire fonctionner un circuit synthétiseur de parole 68 qui est relié à un haut-parleur 69. A la détection d'une marque passant dans le champ magnétique, comme décrit plus haut, l'unité 52 fait appliquer un signal d'indication d'alarme au bus 51 permettant à la mémoire 67 de délivrer son message parlé

par le synthétiseur 68 afin de diffuser le message par le haut-

parleur 69 et d'avertir la personne portant une marque non annulée.

Simultanément, un signal d'alarme peut être appliqué par le bus 51 et un tampon 70 vers une ligne d'alarme 71 menant au directeur du

magasin ou à une personne responsable.

A noter que l'on peut utiliser plus d'une mémoire -67 (ou différentes prises dans la mémoire) si l'on désire faciliter la diffusion de la parole en plusieurs langues. On peut utiliser une mémoire 67 pour l'anglais, une autre pour le français, une troisième pour l'allemand, une autre pour l'espagnol, une autre pour l'italien, etc. A noter que l'on peut étendre le bus 51 vers un module d'extension (non montré) lequel peut être connecté à un contrôleur central qui contient les dispositifs d'affichage, les claviers, les lignes de commande d'un certain nombre de circuits du type qui vient

d'être décrit.

On a trouvé que l'invention qui vient d'être décrite est très immunisé vis à vis des fausses alarmes et constitue une avance technique dans la technique. Comme le système apprend lui-même les caractéristiques du signal de signature de marque à détecter, il peut s'adapter facilement à divers environnements et peut facilement être réinitialisé et recalibré par du personnel non expérimenté. Comme on peut faire apprendre un certain nombre de signaux de signature différents et que des indications de comparaison vraies sont données à l'opérateur, l'invention ne se limite pas à la détection des vols de marchandise, mais peut s'utiliser dans d'autres buts tels que la détection de différentes classes de marchandises portant des marques ayant des caractéristiques de saturation différentes. Le personnel

portant des marques différentes, tel que les docteurs ou les infirmiè-

res, peut être pisté quand il passe sous différentes portes situées en des points stratégiques, tels que dans les h pitaux. Comme le système de l'invention comporte une unité de traitement centralisé, on peut facilement traiter les valeurs numériques d'un certain nombre de détection, tel que faire la somme du nombre d'objets qui sont passés sur un tapis transporteur par classes d'objets, etc.

Claims

REVENDICATIONS

1) Système de détection d'une marque de sécurité, caractérisé en ce qu'il comprend: (a) des moyens (6) pour enregistrer un premier signal de signature de marque de sécurité, (b) des moyens (4) pour recevoir en fonctionnement un signal de signature provenant d'une marque de sécurité, (c) des moyens (5) pour comparer le signal de signature reçu avec le signal de signature enregistré, et (d) des moyens (7) pour délivrer un signal de sortie d'activation d'alarme indiquant la présence de la marque dans le cas o le signal de signature enregistré est semblable, jusqu'à un

certain point prédéterminé, au signal de signature reçu et comparé.

2) Système suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il

comprend des moyens pour que des signaux de signature reçus succes-

sifs provenant de la même marque soient comparés d'une manière répétitive avec le signal de signature de la marque de sécurité enregistré et que le signal d'alarme ne soit activé que dans le cas o le signal de signature enregistré est un nombre minimal de fois successives jusqu'à un certain point prédéterminé semblable au signal

de signature reçu.

3) Système suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il

comprend des moyens pour que des signaux de signature reçus successi-

vement et provenant de la même marque soient comparés d'une manière répétitive avec le signal de signature de la marque de sécurité enregistré et que le signal d'alarme ne soit activé que dans le cas o le signal de signature enregistré est semblable au signal de

signature reçu jusqu'à un certain point prédéterminé un nombre prédé-

terminé de fois dans une période de temps prédéterminée.

4) Système suivant l'une des revendication 1 à 3, caractérisé en ce que les moyens de détection comprennent des moyens pour enregistrer une pluralité d'amplitudes différentes de signaux de signature regus et des moyens de comparaison comportant des moyens pour déterminer une plage d'amplitude du signal regu afin de sélecter le signal de signature de la plage la plus proche dans une pluralité de signaux enregistrés et pour comparer les signaux reçus avec eux et

déterminer les similarités.

) Système suivant l'une des revendications 1 à 4, caractérisé

en ce que les moyens de comparaison comprennent un corrélateur et des moyens de génération d'un signal d'activation d'alarme suivant les fonctions de transfert: do RK = ti Sitk (1) o2. R =._t i (2) T =o o t. est le signal de signature de marque reçu, S est le signel de signature de marque en mémoire, i est l'indice de sommation,

K est un paramètre de corrélation relatif à une nombre d'échan-

tillons de signaux (par ex. 0....10), et dans lequel un signal d'activation de sortie d'alarme est engendré dans le cas o le rapport de corrélation RK/R est égal ou supérieur K T

à une valeur prédéterminée.

6) Système suivant l'une-des revendications 1 à 5, caractérisé

en ce qu'il comprend des moyens pour enregistrer le premier signal de signature sous forme numérique et des moyens pour convertir le signal de signature reçu sous forme numérique avant la comparaison avec le

signal de signature enregistré.

7) Système suivant l'une des revendications 1 à 6, caractérisé

en ce qu'il comprend des moyens pour établir un champ magnétique oscillant dans une région de détection et des moyens pour recevoir le signal de champ magnétique distordu quand la marque de détection est

dans la région de détection.

8) Système suivant la revendication 7, caractérisé en ce que le signal reçu comprend au moins deux pics entourant un creux et en ce que le signal enregistré est tel que les pics sont entre un seuil bas prédéterminé et un seuil haut prédéterminé et en ce que le rapport

d'amplitude pic à creux soit dans une plage prédéterminée.

9) Système suivant la revendication 9, caractérisé en ce que l'on définit plusieurs paires de seuils bas et haut ayant des

amplitudes différentes.