FR3027685A1

FR3027685A1 - Systeme de localisation d'un objet muni d'un tag rfid

Info

Publication number: FR3027685A1
Application number: FR1460214A
Authority: FR
Inventors: Loussert Christophe; Talon Michel; Alexey Podkovskiy
Original assignee: Tagsys SAS
Current assignee: Tagsys SAS
Priority date: 2014-10-23
Filing date: 2014-10-23
Publication date: 2016-04-29
Anticipated expiration: 2034-10-23
Also published as: WO2016062982A1; EP3210035A1; US20180329015A1; FR3027685B1

Abstract

La présente invention concerne un système de localisation d'un objet muni d'un tag (20) dans un espace prédéterminé. Le tag (20) est interrogeable à distance par un lecteur RFID (10). Selon l'invention, on crée une zone de son (Z) avec un générateur ultrasonore. Une onde sonore de fréquence f1-f2 est présente dans cette zone. Le tag est équipé d'un capteur acoustique (203) apte à capter les signaux de fréquence f1-f2 et ce capteur acoustique est agencé avec ledit tag pour modifier le contenu ou le niveau du signal de réponse du tag RFID lorsque ledit capteur acoustique reçoit un signal de fréquence fl-f2. Le lecteur RFID est alors en mesure localiser ledit objet dans ladite zone de son lorsqu'il reçoit le signal de réponse modifié (R') dudit tag RFID ou lorsqu'il ne reçoit plus de signal de réponse dudit tag RFID.

Description

SYSTEME DE LOCALISATION D'UN OBJET MUNI D'UN TAG RFID Domaine technique La présente invention se rapporte au domaine de la localisation d'objets munis de tags RFID. L'invention 5 peut être notamment employée pour localiser des objets dans un entrepôt ou un hangar. Etat de la technique La technologie RFID (pour Radio Frequency Identification) est actuellement très employée pour 10 répertorier, identifier ou suivre tout type d'objets. L'infrastructure nécessaire à la mise en place de cette technologie comprend généralement une pluralité de tags RFID disposés sur les objets à suivre et un ou plusieurs lecteurs RFID répartis sur la zone de lecture 15 à couvrir pour interroger lesdits tags. Le lecteur RFID émet un signal d'interrogation et les tags recevant ce signal d'interrogation répondent par l'envoi d'un signal de réponse. Les tags sont de différents types: passif (pas de 20 source d'énergie interne), actif (alimenté par une source d'énergie interne), semi-passif (assisté par batterie). Dans le cas d'un tag passif, le tag rétromodule le signal d'interrogation pour transmettre des informations. Le tag passif utilise généralement 25 l'onde (magnétique ou électromagnétique) du signal d'interrogation pour alimenter son circuit électronique embarqué. Dans le cas d'un tag actif, le tag comprend un émetteur RF et la communication avec l'interrogateur est donc de type pair à pair. Ce type tag permet de recevoir des signaux d'interrogation de plus faible niveau que les tags passifs et d'y répondre. Il peut également avoir des fonctionnalités additionnelles, par une mémoire, un capteur ou un module de cryptographie. Le tag semi-passif est un tag hybride. Il communique avec le lecteur comme un tag passif mais il comporte une batterie interne qui alimente en permanence son circuit interne. Cette technologie est employée non seulement pour identifier et répertorier, via leurs tags, des objets présents dans un lieu donné (entrepôt, hangar, ...) mais également pour les localiser dans ce lieu.

Différentes techniques ont été développées pour localiser les tags RFID à partir de leurs signaux de réponse. Ces techniques utilisent généralement une approche par triangulation et estiment la position d'un tag à partir de 3 points de référence connues. Ces techniques sont basées sur la mesure de paramètres tels que le temps d'arrivée (ou lime Of Arrival TOA dans la littérature anglo-saxonne), la différence de temps d'arrivée (ou Difference lime Of Arrival DTOA), la puissance de signal reçu (ou Received Signal Strength RSS) ou la phase de signal reçu (ou Received Signal Phase RSP). Ces techniques ont les inconvénients suivants: - besoin d'au moins trois lecteurs RFID émettant chacun un signal d'interrogation propre pour localiser le tag; - le tag à localiser doit par ailleurs être en mesure de recevoir les signaux d'interrogation de ces trois lecteurs RFID et de les renvoyer avec une puissance suffisante pour qu'ils soient reçus par les trois lecteurs RFID; cela signifie que le système doit comporter un réseau dense de lecteurs RFID; - de plus, si les tags sont passifs, leur télé alimentation nécessite l'emploi de forte puissance d'émission, entrainant des réflexions multiples, surtout en environnement clos; ces multi trajets d'ondes électromagnétiques sont reçus simultanément par une pluralité voire la totalité des lecteurs RFID, réduisant considérablement la précision de localisation des tags.

Résumé de l'invention Un but de l'invention est de pallier tout ou partie des inconvénients précités. Selon l'invention, la technologie RFID est couplée à la technologie des ondes sonores et ultrasonores pour localiser un tag RFID. On rappelle que les ondes ultrasonores se propagent à des fréquences supérieures à 20KHz et que les fréquences sonores audibles se situent dans la bande 20Hz-20kHz. Selon l'invention, il est proposé d'utiliser l'onde sonore (ou acoustique) issue de la différence de deux ondes ultrasonores pour localiser un tag RFID. Cette onde sonore est classiquement appelée onde paramétrique. Elle a pour caractéristique principale d'avoir une directivité de son diagramme de rayonnement beaucoup plus élevée que celui d'une onde sonore classique ou d'une onde électromagnétique UHF employée dans la RFID. Selon l'invention, on utilise cette directivité pour localiser les tags.

L'invention concerne un système de localisation d'au moins un objet dans un espace prédéterminé, ledit système comprenant au moins un tag RFID positionné dans ou sur un objet à localiser dans ledit espace prédéterminé, et un lecteur RFID apte à émettre au moins un signal radiofréquence d'interrogation à destination dudit tag RFID et à recevoir un signal radiofréquence de réponse en provenance dudit tag RFID. Selon l'invention, le système comporte en outre au moins un générateur ultrasonore apte à émettre dans une direction donnée des signaux ultrasonores de fréquences f1 et f2 dans ledit espace prédéterminé, avec f1>f2, de manière à générer un signal paramétrique de fréquence f1-f2 dans une zone spécifique, dite zone de son, dudit espace prédéterminé, lesdites fréquences f1 et f2 étant supérieures à 20 kHz et la différence de fréquence fi- f2 étant inférieure à 20 kHz. Par ailleurs, le tag est équipé d'un capteur acoustique apte a capter les signaux de fréquence f1-f2, ledit capteur acoustique étant agencé avec ledit tag RFID de manière à modifier le contenu ou le niveau du signal de réponse du tag RFID lorsque ledit capteur acoustique reçoit un signal de fréquence f1-f2. Le lecteur RFID est alors apte à localiser ledit objet dans ladite zone de son lorsqu'il reçoit le signal de réponse modifié dudit tag RFID.

Selon l'invention, on utilise la directivité de l'onde paramétrique issue des signaux ultrasonores de fréquences f1 et f2 pour créer une zone de son dans l'espace prédéterminé. L'onde paramétrique de fréquence f1-f2 est présente uniquement dans cette zone de l'espace prédéterminé. La réception de cette onde paramétrique par le capteur acoustique d'un tag signifie alors que ce tag est présent dans cette zone. Selon l'invention, la réception de cette onde paramétrique entraine une modification de la réponse du tag RFID. Cette modification peut consister à atténuer le signal de réponse. Le signal de réponse peut alors ne pas être reçu par le lecteur RFID. Cette modification peut consister également à modifier le contenu du signal de réponse, en modifiant par exemple un bit dans le signal de réponse.

Selon un premier mode de réalisation, on atténue le niveau du signal de réponse lorsque le capteur acoustique reçoit un signal sonore de fréquence f1-f2. Dans ce mode de réalisation, le tag RFID est un tag passif comportant une puce RFID couplée à une antenne magnétique. Le capteur acoustique est un capteur capacitif couplé à l'antenne magnétique du tag de manière à modifier la fréquence de résonance de l'antenne magnétique lorsque ledit capteur acoustique reçoit un signal de fréquence f1-f2. L'antenne magnétique du tag est alors désaccordée pour recevoir le signal d'interrogation et émettre le signal de réponse. Le signal de réponse rétro-modulé par le tag est alors atténué. Si le signal de réponse rétro-modulé par le tag est très atténué, son niveau peut être tel qu'il est en dessous du seuil de réception du lecteur RFID. Le lecteur RFID ne reçoit plus le signal de réponse du tag et agit comme s'il avait reçu un signal de réponse modifié. Le tag est alors localisé dans la zone de son.

Selon un autre mode de réalisation, le tag RFID est un tag actif ou semi-passif comportant une puce RFID couplée à une antenne magnétique, le capteur acoustique est un capteur piézoélectrique alimenté par le tag RFID et le tag RFID est en outre équipé d'un microcontrôleur alimenté par le tag RFID et apte à écrire dans un registre de la puce RFID dudit au moins un tag RFID. Le capteur acoustique, la puce RFID et le microcontrôleur sont agencés pour que le microcontrôleur vienne modifier l'état du registre de la puce RFID lorsque le capteur acoustique reçoit un signal de fréquence f1-f2, l'état du registre étant contenu dans le signal de réponse dudit au moins un tag. Selon un autre mode de réalisation, le tag RFID est un tag actif ou semi-passif comportant une puce RFID couplée à une antenne magnétique et le capteur acoustique est un capteur résistif alimenté par le tag. La résistance varie en fonction de la fréquence du signal acoustique capté de sorte que le capteur acoustique présente une première valeur de résistance lorsque le signal acoustique capté est de fréquence fi- f2 et une deuxième valeur de résistance lorsque le signal acoustique capté est de fréquence f1 ou f2. Le capteur acoustique et la puce RFID sont agencés pour que la puce RFID vienne écrire dans un de ses registres un état représentatif de la valeur de la résistance du capteur acoustique, l'état du registre étant contenu dans le signal de réponse dudit au moins un tag. Selon un mode de réalisation particulier, le capteur acoustique est un capteur imprimé sur un support du tag. Selon un mode de réalisation particulier, le système comporte en outre un circuit de contrôle couplé audit lecteur RFID, lequel circuit de contrôle est apte à déplacer la position dudit au moins un générateur ultrasonore pour déplacer la zone de son. Le lecteur RFID peut ainsi localiser, zone par zone, les tags RFID présents dans l'espace prédéterminé. Avantageusement, le système comporte une pluralité de générateurs ultrasonores disposés dans ledit espace prédéterminé ou à proximité de celui-ci pour balayer la totalité dudit espace prédéterminé avec les signaux de fréquence f1-f2. Selon un mode de réalisation particulier, chaque générateur ultrasonore comporte une pluralité de 20 sources élémentaires d'ultrasons réparties sur un disque de diamètre D. Selon un mode de de réalisation avantageux, le rapport D/k est supérieur à 4,7, k étant la longueur d'onde su signal de fréquence f1 ou f2. 25 Selon un mode de réalisation particulier, les fréquences f1 et f2 sont comprises entre 40 kHz et 200 kHz, de préférence entre 40 kHz et 100 kHz afin de limiter l'atténuation et d'augmenter ainsi la zone de son créée. Selon un mode de réalisation particulier, la fréquence f1-f2 est comprise entre 15 kHz et 20 kHz, de préférence comprise entre 18 kHz et 20 kHz pour ne pas être audible par l'oreille humaine. Selon un mode de réalisation particulier, lesdits signaux ultrasonores de fréquence f1 et f2 sont émis pendant une ou plusieurs périodes temporelles de durée inférieure à 15 ms. En deçà de cette durée, l'oreille humaine ne perçoit pas la présence d'un signal sonore. D'autres avantages pourront encore apparaître à l'homme du métier à la lecture des exemples ci-dessous, illustrés par les figures annexées, donnés à titre 15 illustratif. Brève description des figures La figure 1 illustre le phénomène de génération d'onde paramétrique à partir d'ondes ultrasonores; La figure 2 illustre l'apparition de l'onde 20 paramétrique en champ lointain; La figure 3 est un schéma d'un système conforme à l'invention; La figure 4 est une image d'un générateur ultrasonore du système de la figure 3; La figure 5 est un schéma d'un tag RFID équipé d'un capteur acoustique selon un premier mode de réalisation de l'invention; La figure 6 montre deux courbes illustrant le fonctionnement du tag de la figure 5; La figure 7 est un schéma d'un tag RFID équipé d'un capteur acoustique selon un deuxième mode de réalisation de l'invention; et La figure 8 est un schéma d'un tag RFID équipé 10 d'un capteur acoustique selon un troisième mode de réalisation de l'invention. Description détaillée de l'invention Selon l'invention, on combine la technologie RFID avec 15 la technologie d'onde paramétrique pour localiser des tags RFID. Le phénomène d'onde paramétrique est basé sur les effets non linéaires de la propagation d'ondes acoustiques. Ce phénomène a été décrit pour la première fois par Westervelt. Il a été ensuite employé dans 20 plusieurs domaines, notamment pour la fabrication de haut-parleurs directionnels. Ce phénomène était décrit par Westervelt de la manière suivante: "deux ondes acoustiques planes de fréquences différentes génèrent, si elles se propagent dans la 25 même direction, de nouvelles ondes, l'une d'entre elles ayant une fréquence égale à la somme des deux fréquences initiales et l'autre ayant une fréquence égale à la différence des deux fréquences initiales". La figure 1 illustre la génération d'ondes de fréquence f1-f2, f1+f2, 2f1 et 2f2 à travers un milieu non linéaire (air) à partir d'ondes ultrasonores de fréquence fl et f2 avec f1>f2. Les fréquences fl et f2 sont supérieures à 20 kHz. Seule la fréquence f1-f2 est audible par l'oreille humaine si elle est suffisamment basse (inférieure à 15 kHz). L'onde de fréquence f1-f2 n'apparait qu'en champ lointain, c'est-à-dire au-delà de 1 distance de Rayleigh comme cela est montré sur la figure 2. L'onde paramétrique de fréquence f1-f2 générée a pour avantage d'être très directive, surtout si la surface d'émission de la source ultrasonore est étendue par rapport à la longueur d'onde des ondes ultrasonores. Ceci sera décrit de manière détaillée plus loin dans la présente description. L'invention utilise cette caractéristique de directivité pour localiser des tags RFID. La figure 3 représente de manière schématique un système conforme à 20 l'invention. En référence à la figure 3, le système comporte un lecteur RFID 10, une pluralité de tags RFID 20 disposés sur des objets 2 à localiser, un générateur ultrasonore 11 et un circuit de contrôle 12. Les objets 2 sont 25 présents dans un espace E prédéterminé. Les tags RFID 20 sont des tags actifs, passifs ou semi-passifs. Le lecteur RFID 10 est apte à émettre un signal radiofréquence d'interrogation I à destination des tags RFID 20 présents dans l'espace E et à recevoir des signaux de réponse R et R' en provenance de ces tags. Le générateur ultrasonore 11 est employé pour générer les signaux ultrasonores de fréquence fl et f2 5 supérieures à 20 kHz et un signal paramétrique de fréquence f1-f2 en champ lointain dans une zone spécifique, dite zone de son Z (zone hachurée dans la figure 3), de l'espace E. La fréquence f1-f2 est inférieure à 20 kHz. La zone Z s'étend au-delà de la 10 limite de champ proche du générateur ultrasonore 11. Les caractéristiques de cette zone sont fonction du générateur ultrasonore 11. Le générateur ultrasonore 11 est un émetteur paramétrique émettant des ondes ultrasonores ayant une 15 grande directivité. Les ondes ultrasonores de fréquences fl et f2 sont émises dans une direction donnée pour générer en champ lointain un signal sonore dans une zone limitée de l'espace E. Cet émetteur est par exemple l'émetteur AS050A commercialisé par la 20 société japonaise NICERA. Cet émetteur est réalisé à partir d'une pluralité de transducteurs piézoélectriques disposés les uns par rapport aux autres de manière à former un disque de diamètre D. L'émetteur AS050A comporte 50 transducteurs 25 fonctionnant dans la bande des 40 kHz et présente un diamètre D=4cm. Une photo de cet émetteur est montrée à la figure 4. Comme on peut le voir dans le tableau suivant, plus on augmente le diamètre de cette source ultrasonore, plus on éloigne la limité de champ proche, plus on augmente la directivité de l'onde sonore. Dans ce tableau, ces valeurs ont été obtenues pour des fréquences f1 et f2 égales respectivement à 41 kHz et 40 kHz. D/k Limite du Directivité en limite champ proche de champ proche (cm) (degrés) 4,7 4,8 15 8 13 11 13 35 6 20 80 4 Par ailleurs, plus on augmente le diamètre de cette source ultrasonore, plus le niveau de pression maximale de l'onde sonore (en dB SPL) augmente. L'onde sonore produite par le générateur ultrasonore est destinée à être captée par un capteur acoustique.

A cet effet, chaque tag 20 est équipé d'un capteur acoustique apte à capter des signaux de fréquence f1-f2. Ce capteur acoustique est couplé au tag de manière à modifier ou à atténuer le signal de réponse du tag RFID lorsque ce dernier reçoit le signal d'interrogation I provenant du lecteur RFID 10. Les tags présents dans la zone Z renvoient donc un signal de réponse modifié R' par rapport aux autres tags qui renvoie un signal de réponse R. Le lecteur RFID 10 peut donc identifier, par les signaux de réponse R', les tags présents dans la zone Z et peut ainsi localiser les objets 2 présents dans cette zone. La figure 5 illustre le cas d'un tag passif 20 muni d'un capteur acoustique capacitif 203 pour la mise en oeuvre de l'invention. Le tag 20 comprend de manière classique une puce RFID 200, une antenne magnétique 201 une antenne électrique 202, de type dipôle, couplée à l'antenne magnétique. Le capteur acoustique capacitif est connecté en parallèle avec la boucle de l'antenne magnétique. Il est destiné à modifier la fréquence de résonance du tag lorsqu'il reçoit un signal sonore de fréquence f1-f2. La fréquence de résonance propre du tag varie ainsi sous l'effet de l'onde acoustique de f1-f2. On considère par exemple que la boucle magnétique du tag présentant une inductance LO et une capacité CO en l'absence de pression acoustique sur le capteur. La puce RFID présentant une capacité Cic. En l'absence de pression acoustique sur le capteur, la fréquence de résonance FO du tag est donnée par la formule : FO = 1 /(27c.VLO.Cic.00) Quand la pression acoustique déplace suffisamment la membrane du capteur capacitif de manière à réduire la distance entre ses deux armatures, cette pression fait varier la capacité de la boucle magnétique d'une valeur dC. La fréquence de résonance du tag diminue alors est égale à FO'= 1 /(27c .VLO .Cic.(CO + dC)) Comme montrée à la figure 6, la fréquence FO' n'est plus calée sur la fréquence FRFID des signaux d'interrogation et des signaux de réponse. Ce décalage de la fréquence de résonance de la boucle magnétique du tag entraine donc une atténuation du signal de réponse renvoyé par le tag. Cette atténuation du signal de réponse est représentée par une baisse de la distance de lecture du tag qui passe de dl à d2. Si la baisse est importante, le niveau du signal de réponse R' peut ne pas être suffisant pour être reçu par le lecteur RFID. Dans ce mode de réalisation, la réception du signal paramétrique par le capteur acoustique permet donc de décaler la fréquence du maximum d'amplitude du signal de réponse du tag et donc d'atténuer le signal de réponse du tag. Cette lente et faible variation d'amplitude dans le temps peut être détectée par le lecteur RFID dans sa bande de base de son circuit de réception. En effet la modulation d'amplitude du signal numérique RFID rétro modulé varie à des fréquences situées entre 20kHz à 40kHz au minimum à 640kHz au maximum selon de débit choisi pour le protocole de communication standard RFID UHF Gen2. Si la variation d'amplitude additionnelle due à la pression acoustique se situe entre 3 à 18kHz, elle pourra être facilement séparée des signaux numériques de communication reçus du tag RFID par un filtre passe bas. A la sortie de ce filtre, seule la modulation d'amplitude acoustique sera disponible et un détecteur numérique ou analogique de tonalité calé sur la fréquence acoustique émise par ce même lecteur pourra ainsi corréler une réponse numérique RFID d'un tag à sa présence dans un champ acoustique.

Le capteur acoustique 203 peut être réalisé par impression sur le support souple même du tag 20. Selon un autre mode de réalisation illustré par la figure 7, le capteur acoustique est un capteur piézoélectrique, par exemple de type MEMS. Ces capteurs sont classiquement utilisés comme microphones dans les téléphones portables de part leur très faible encombrement. Le tag RFID est un tag semi-passif (BAP), équipé par exemple de la puce RFID EM4325 de la société MeMarin. Celle-ci dispose d'une sortie permettant d'alimenter le capteur acoustique 203 ainsi qu'un microcontrôleur 204. Dans ce mode de réalisation, si la fréquence du signal acoustique reçu par le capteur acoustique 203 est égale à f1-f2, le microcontrôleur 204 vient écrire une information représentative de cette réception dans un registre de la puce 200. Ce registre est lu lorsque le tag reçoit le signal d'interrogation du lecteur RFID. Une information représentative de l'état de ce registre est transmise au lecteur RFID via le signal de réponse. D'autres possibilités sont offertes : l'identifiant ePC du TAG RFID peut être modifié selon qu'un son est détecté par le tag. Le microcontrôleur peut également éteindre ou réveiller le circuit du tag par une commande numérique. Pour détecter la réception de la fréquence f1-f2 par le capteur acoustique 203, le microcontrôleur 204 peut réaliser une DFT (Discrete Fourier Transform) en implémentant par exemple un algorithme de Goertzel. Cet algorithme est utilisé dans la détection de signaux audibles DTMF (Dual Tone Multi Frequency) employés pour coder les touches combiné en téléphonie classique. La structure simple de l'algorithme de Goertzel permet de le mettre en oeuvre facilement dans un petit microcontrôleur nécessitant un minimum d'opération donc une consommation la plus faible possible en énergie. Une simplification supplémentaire est possible en choisissant une fréquence d'échantillonnage du circuit de conversion analogique numérique du microcontrôleur quatre fois supérieure à celle du signal recherché. Dans ce cas particulier les opérations à effectuer sont encore plus simples : elles se limitent à des additions et des soustractions. Un microcontrôleur 16 bits opération à virgule fixe suffit à la détection de la fréquence pour peu qu'elle soit connue précisément quelques 100Hz près. On s'affranchit ainsi des bruits ambiants et parasites. Selon un autre mode réalisation illustré par la figure 8, on peut également utiliser des capteurs acoustiques dont l'impédance (résistance) varie avec la fréquence du signal reçue. Le capteur acoustique est alimenté par le tag qui peut être passif, actif ou semi-passif. Le capteur acoustique est connecté entre une entrée et une sortie de la puce RFID du tag. Cette puce RFID est par exemple la puce G2iL+ de la société NXP. A chaque mise sous tension de la puce RFID, c'est-à-dire dès qu'elle est télé alimentée par un champ radio fréquence UHF. Cette dernière injecte brièvement pendant quelques microsecondes un courant dans le capteur acoustique. Le capteur acoustique est par exemple conçu pour que son impédance soit supérieure à 20 MOhms lorsqu'il ne reçoit pas de signal sonore à la fréquence fl-f2 et qu'elle soit inférieure à 2 MOhms lorsqu'il en reçoit un.

Si l'impédance du capteur acoustique est supérieure à 20 MOhms, la tension à ses bornes est suffisamment élevée pour que la puce RFID détecte un circuit ouvert. A l'inverse, si l'impédance est inférieure à 2 MOhms, la tension aux bornes du capteur acoustique est inférieure à un seuil de tension prédéterminé et la puce RFID détecte une basse impédance ou un court-circuit. A chacun de ces deux états correspond une valeur binaire distincte haute ou basse inscrite dans un registre de la mémoire de la puce. Ce registre est lu lorsque le tag reçoit le signal d'interrogation du lecteur RFID. Une information représentative de l'état de ce registre est transmise au lecteur RFID via le signal de réponse. Un tel capteur de pression acoustique présentant une impédance variant selon les niveaux sonores est envisageable en réalisation par technique imprimée. Un filtre passe bas est avantageusement ajouté afin d'intégrer et lisser les variations basses fréquences de la pression acoustique détectée. En variante, on intègre dans le capteur une hystérésis mécanique maintenant la résistance à une valeur stable entre deux alternances de l'onde acoustique basse fréquence. Cette rémanence naturelle permet au circuit intégré de mesurer une impédance stable à l'échelle des quelques centaines de microsecondes nécessaires à la mesure de l'impédance. Si on se réfère de nouveau à la figure 3, tous les tags 20 présents dans la zone de son Z renvoient donc un signal de réponse modifié R'. Ce signal de réponse R' est modifié dans son contenu ou dans son niveau. Ils peuvent donc être identifiés par le lecteur REID 10 comme étant présents dans la zone de son Z. Pour localiser les autres tags présents dans l'espace E, il suffit de balayer zone par zone l'espace E. Pour cela, le circuit de contrôle 12 (figure 3) déplace dans un plan horizontal ou vertical le générateur ultrasonore 11. Il peut aussi le déplacer angulairement (rotation autour d'un axe vertical ou horizontal). Ce dernier peut être positionné au centre de l'espace E ou sur l'un de ses cotés (comme représenté sur la figure 3). Il en est de même pour le lecteur REID 10. On peut aussi prévoir plusieurs générateurs ultrasonores, fixes ou mobiles, pour mieux quadriller l'espace E. Le principe de l'invention a été testé avec des différentes valeurs de fréquence f1 et f2, notamment f1=41 kHz et f2=39 kHz, ainsi que f1=81 kHz et f2=78kHz. Les fréquences f1 et f2 sont de préférence comprises entre 40 kHz et 100 kHz afin de limiter l'atténuation et d'augmenter ainsi la zone de son créée.

Le signal sonore de fréquence f1-f2 est audible si fi-f2<18 kHz. Dans ce cas, les signaux ultrasonores f1 et f2 sont de préférence émis périodiquement pendant une durée inférieure à 15 ms, durée en deçà de laquelle le signal sonore résultant n'est pas perçu par l'oreille humaine. Les signaux ultrasonores sont par exemple émis toutes les 2 secondes pendant une durée de 15 ms. Selon un autre mode de réalisation, on utilise des signaux ultrasonores tels que la différence f1-f2 est comprise entre 18 kHz et 20 kHz. Le signal paramétrique n'est pas audible mais reste directif. Les modes de réalisation décrits ci-dessus ont été donnés à titre d'exemple. Il est évident pour l'homme de l'art qu'ils peuvent être modifiés, notamment quant au type de capteur acoustique ou de générateur ultrasonore utilisé.

Claims

REVENDICATIONS1) Système de localisation d'au moins un objet dans un espace prédéterminé, ledit système comprenant au moins un tag RFID (20) positionné dans ou sur un objet à localiser dans ledit espace prédéterminé et un lecteur RFID (10) apte a émettre au moins un signal radiofréquence d'interrogation (I) à destination dudit tag RFID et à recevoir un signal radiofréquence de réponse (R) en provenance dudit tag RFID, caractérisé en ce que le système comporte en outre au moins un générateur ultrasonore (11) apte à émettre dans une direction donnée des signaux ultrasonores de fréquences f1 et f2 dans ledit espace prédéterminé, avec f1>f2, de manière à générer un signal paramétrique de fréquence f1-f2 dans une zone spécifique, dite zone de son (Z), dudit espace prédéterminé, lesdites fréquences f1 et f2 étant supérieures à 20 kHz et la différence de fréquence f1-f2 étant inférieure à 20 kHz, et en ce que ledit au moins un tag (20) est équipé d'un capteur acoustique (203) apte à capter les signaux de fréquence f1-f2, ledit capteur acoustique étant agencé avec ledit tag RFID de manière à modifier le contenu ou le niveau du signal de réponse du tag RFID lorsque ledit capteur acoustique reçoit un signal de fréquence f1-f2, ledit lecteur RFID étant alors apte à localiser ledit objet dans ladite zone de son lorsqu'il reçoit le signal de réponse modifié (R') dudit tag RFID.
2) Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit au moins un tag RFID est un tag passif comportant une puce RFID (200) couplée à une antenne magnétique (201) et en ce que le capteur acoustique est un capteur capacitif (203) couplé à ladite antenne magnétique de manière à modifier la fréquence de résonance de ladite antenne magnétique lorsque ledit capteur acoustique reçoit un signal de fréquence f1-f2.
3) Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit au moins un tag RFID est un tag actif ou semi-passif comportant une puce RFID (200) couplée à une antenne magnétique (201), en ce que le capteur acoustique (203) est un capteur piézoélectrique alimenté par ledit au moins un tag RFID et en ce que ledit au moins un tag RFID est équipé d'un microcontrôleur (204) alimenté par ledit au moins un tag RFID et apte à écrire dans un registre de la puce RFID dudit au moins un tag RFID, le capteur acoustique, la puce RFID et le microcontrôleur étant agencés pour que le microcontrôleur vienne modifier l'état du registre de la puce RFID lorsque le capteur acoustique reçoit un signal de fréquence f1-f2, l'état du registre étant contenu dans le signal de réponse dudit au moins un tag.
4) Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit au moins un tag RFID est un tag actif ou 30 semi-passif comportant une puce RFID (200) couplée à une antenne magnétique (201) et en ce que le capteuracoustique (203) est un capteur résistif alimenté par le tag et dont la résistance varie en fonction de la fréquence du signal acoustique capté, le capteur acoustique présentant une première valeur de résistance lorsque le signal acoustique capté est de fréquence fi- f2 et une deuxième valeur de résistance lorsque le signal acoustique capté est de fréquence f1 ou f2, le capteur acoustique et la puce RFID étant agencés pour que la puce RFID vienne écrire dans un registre un état représentatif de la valeur de la résistance du capteur acoustique, l'état du registre étant contenu dans le signal de réponse dudit au moins un tag.
5) Système selon l'une quelconque des revendications 15 précédentes, caractérisé en ce que le capteur acoustique (203) est un capteur imprimé sur un support du tag.
6) Système selon l'une quelconque des revendications 20 précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un circuit de contrôle (12) couplé audit lecteur RFID, lequel circuit de contrôle est apte a déplacer la position dudit au moins un générateur ultrasonore pour déplacer la zone de son. 25
7) Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte une pluralité de générateurs ultrasonores disposés dans ledit espace prédéterminé ou à proximité de celui-ci 30 pour balayer la totalité dudit espace prédéterminé avec les signaux de fréquence f1-f2.
8) Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce chaque générateur ultrasonore comporte une pluralité de sources élémentaires d'ultrasons réparties sur un disque de diamètre D.
9) Système selon la revendication 8, caractérisé en ce le rapport D/k est supérieur à 4,7, k étant la longueur d'onde du signal de fréquence f1 ou f2.
10) Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les fréquences f1 et f2 sont comprises entre 40 kHz et 200 kHz, de préférence entre 40 kHz et 100 kHz.
11) Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la fréquence f1-f2 est comprise entre 15 kHz et 20 kHz, de préférence comprise entre 18 kHz et 20 kHz.
12) Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdits signaux ultrasonores de fréquence f1 et f2 sont émis pendant une ou plusieurs périodes temporelles de durée inférieure à 15 ms.