WO2016203056A1 - Système de localisation d'usagers à l'intérieur d'un espace délimité accueillant du public - Google Patents

Système de localisation d'usagers à l'intérieur d'un espace délimité accueillant du public Download PDF

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WO2016203056A1
WO2016203056A1 PCT/EP2016/064225 EP2016064225W WO2016203056A1 WO 2016203056 A1 WO2016203056 A1 WO 2016203056A1 EP 2016064225 W EP2016064225 W EP 2016064225W WO 2016203056 A1 WO2016203056 A1 WO 2016203056A1
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WO
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ticket
detector
location
module
identifier
Prior art date
Application number
PCT/EP2016/064225
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Inventor
Olivier CARDIN
Paola TOVOLI
Renée BOUBOUR
Philippe Nucci
Benjamin BOULET
Laura Delaporte
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Metrolab
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Publication date
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    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q10/00—Administration; Management
    • G—PHYSICS
    • G07—CHECKING-DEVICES
    • G07C—TIME OR ATTENDANCE REGISTERS; REGISTERING OR INDICATING THE WORKING OF MACHINES; GENERATING RANDOM NUMBERS; VOTING OR LOTTERY APPARATUS; ARRANGEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS FOR CHECKING NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • G07C9/00—Individual registration on entry or exit
    • G07C9/20—Individual registration on entry or exit involving the use of a pass
    • G07C9/28—Individual registration on entry or exit involving the use of a pass the pass enabling tracking or indicating presence
    • G—PHYSICS
    • G07—CHECKING-DEVICES
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    • G07C9/00—Individual registration on entry or exit
    • G07C9/20—Individual registration on entry or exit involving the use of a pass
    • G07C9/29—Individual registration on entry or exit involving the use of a pass the pass containing active electronic elements, e.g. smartcards
    • G—PHYSICS
    • G07—CHECKING-DEVICES
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    • G07C2209/00—Indexing scheme relating to groups G07C9/00 - G07C9/38
    • G07C2209/60—Indexing scheme relating to groups G07C9/00174 - G07C9/00944
    • G07C2209/63—Comprising locating means for detecting the position of the data carrier, i.e. within the vehicle or within a certain distance from the vehicle

Definitions

  • the present invention relates to a system for locating users within a delimited space welcoming the public.
  • the delimited area welcoming the public in question is more particularly a transport network.
  • a transportation system is defined as the totality of the infrastructure and vehicles that allow a user of the transmission system to travel between a point of entry on the transmission system and an exit point of the transmission system. transport network. Between these points of entry and exit, the user makes a trip within the transport network. To go from the entrance station to the exit station, it borrows one or more vehicles (such as trains, subways, tramway, bus, etc.), possibly using intermediate correspondence stations.
  • vehicles such as trains, subways, tramway, bus, etc.
  • the operator of a transmission network needs to be able to determine the flows of users across the network, in order to optimize the transport offer, the architecture of the stations, etc.
  • document EP 1 1 104 919 B1 discloses a system comprising first and second beacons located inside a vehicle.
  • the first tags can wake up electronic tickets that are provided with the passengers, at the moment when they board the vehicle.
  • the second tags then locate the electronic tickets awake so as to detect the presence of tickets inside the vehicle. The location is made by measuring a distance between the ticket and at least one second tag.
  • the invention therefore aims to meet the aforementioned need, providing an alternative to the system of the state of the art.
  • the invention particularly relates to a system for locating users within a delimited space welcoming the public, characterized in that it comprises: a plurality of electronic tickets, each user being provided with an electronic ticket, each electronic ticket having a location module storing a ticket identifier and capable of periodically transmitting a location signal radio transmitter comprising said ticket identifier; a plurality of detectors, each detector having a detector identifier and being disposed at a predetermined location of the delimited space accommodating the public, each detector being, furthermore, able to capture a location signal emitted by an electronic ticket located in a coverage area associated with the detector considered, and generating a location data item comprising the identifier of said detector, the ticket identifier contained in the radio signal received and a date of reception of said radio signal; and a central processing unit, capable of collecting the location data generated by the detectors and locating a ticket at a current time from the detector identifier of the detector having received the location signal transmitted by said ticket to said current time , the central processing being thus
  • This system may further comprise one or more of the following characteristics, taken alone or in any technically feasible combination:
  • the communication between the location module of an electronic ticket and a detector is carried out by implementing the Bluetooth protocol, in particular the Bluetooth version 4.0 LE protocol.
  • the communication between the location module of an electronic ticket and a detector is carried out by implementing a system in RFID technology, in particular of the active type.
  • a detector is able to measure a distance separating it from an electronic ticket from the power of the location signal transmitted by the location module and received by said detector
  • the delimited space welcoming the public being a transport network comprising a plurality of vehicles traveling on at least one line and a plurality of stations provided along the line to allow people to access the vehicles, the plurality of detectors comprises detectors placed in the station, and possibly on-board detectors placed on board the vehicles.
  • the invention also relates to an electronic ticket for a user location system inside a delimited space hosting the public according to the previous system, characterized in that it comprises a location module, storing an identifier of a ticket and capable of periodically transmitting a radio localization signal comprising said ticket identifier.
  • This ticket may also include one or more of the following characteristics, taken alone or in any technically feasible combination: the localization module implements the Bluetooth protocol, in particular the Bluetooth version 4.0 LE protocol.
  • the location module implements a system in RFID technology, in particular of the active type.
  • the ticket includes activation means, preferably an NFC module, capable of switching the location module from a deactivated mode to an activated mode and vice versa.
  • the activation means has a radio range between about 0.10 meters and about 1 meter, while the location module has a radio range between about 10 meters and about 30 meters, preferably about 20 meters.
  • the ticket comprises a ticketing module and an activation means, preferably an NFC module, the activation means being adapted to switch the ticketing module from a deactivated mode to an activated mode and vice versa.
  • the electronic ticket location module comprises a source of electrical power, preferably a battery
  • FIG. 1 is a schematic representation of the system according to the invention.
  • FIG. 2 is a schematic representation of the implementation of the system of FIG. 1 in a station of a transport network
  • FIG. 3 is a block diagram of a user location method resulting from the use of the system of FIG. 1.
  • the system 10 comprises an electronic ticket 20, detectors 30 and a central processing unit 40.
  • An electronic ticket 20 is in the form of a plastic support, the dimensions of which are those of a credit card (more precisely whose format complies with the international standard ISO / IEC 7810 ID-1).
  • the support includes a ticketing module 21, a location module 22.
  • the ticketing module 21 is known per se. It allows the user to access the controlled spaces of the transport network. Preferably, the ticketing module 21 is compatible with NFC technology. It integrates an NFC 23 module.
  • the NFC module 23 is a short-range and high-frequency wireless communication module, which allows an exchange of information between the ticket 20 and a remote terminal.
  • NFC technology has a range of about 5 meters.
  • ISO / IEC 18092 NFCIP-1 defines the interface and communication protocol between two NFC-type devices.
  • the NFC module 23 comprises an antenna 24 connected to an integrated circuit 25.
  • the terminal When the ticket 20 is placed in the immediate vicinity of a terminal, for example a terminal situated at an entry point of the transport network, the terminal induces a current in the antenna.
  • the integrated circuit 25 detects a sufficient induced current, it allows the communication of the ticketing module 21 with the terminal and the exchange of information relating to the validity of the ticket associated with the ticket 20, in order to authorize the user to access the transportation network.
  • the ticketing module 21 thus comprises a user identifier IdU, which uniquely identifies the user carrying the electronic ticket 20.
  • the location module 22 makes it possible to implement a function of locating the ticket 20 by periodically transmitting a location signal.
  • the locating module 22 comprises an electric power source 26, a microcontroller 27 and a radio wave transmission / reception device 28.
  • the location function of the electronic ticket 20 requires that it is provided with a power supply.
  • the electrical power source 26 must have a very small footprint to be integrated in the support of the ticket 20.
  • the source 26 is a source of autonomous energy and long duration. This frees the user from having to worry about charging the ticket.
  • the source 26 is a stack. Indeed, the miniaturization of the electric batteries makes today possible their integration in a support such as that of the electronic ticket 20.
  • a battery provides a range of about two years for the note 20, assuming that the location module 22 operates about two hours a day and emitting a location signal every two seconds .
  • the components of the ticket 20 are chosen and optimized to minimize their power consumption and thus increase the autonomy of the ticket 20.
  • the location module 22 does not operate continuously, but only when the user is inside the transport network.
  • the NFC module 23 is connected to the microcontroller 27, which is activated when the user crosses entry barriers on the transport network and is deactivated when the user crosses the exit barriers of the transport network.
  • the microcontroller 27 has an identifier IdE of the ticket 20.
  • the identifier IdE is different from the user identifier IdU in order to separate the location function of a user from the validity function of the transport ticket of that user. user, and not allow the association of the identified user with his location.
  • the microcontroller 27 is able to control the transmitting / receiving device 28 so that it periodically transmits a location signal which comprises the identifier IdE of the ticket 20.
  • the transmitting / receiving device 28 is preferably a communication module complying with the Bluetooth protocol, preferably in the Bluetooth protocol in its version 4.0 LE (according to the acronym "Low Energy", for low energy consumption). It therefore has a high radio range of the order of a few tens of meters.
  • the transmission period of the location signals is for example two seconds.
  • the detectors 30 are placed in defined locations of the transport network.
  • Some detectors are stationed in halls, corridors and access stairs to docks and docks. Other detectors are placed in vehicles.
  • Each detector 30 is identified by a unique identifier IdR.
  • Each detector 30 comprises a transmission / reception device 34 capable of receiving the location signals emitted by the transmission / reception devices 28 of the electronic tickets 20 which are within range of the detector 30 in question, that is to say within a coverage area associated with the detector 30 considered.
  • a transmitting / receiving device 34 is therefore of the Bluetooth type.
  • Each detector 30 is associated with a coverage area, the perimeter of which is delimited and known.
  • the transmitting / receiving device 34 of the Bluetooth type makes it possible to define a coverage area of about 10 meters around the antenna 33 of the transmitting / receiving device 34.
  • the detectors 30-i are judiciously placed in the environment so that the corresponding coverage areas Zi have a meaning for the network operator: a zone of The cover must thus correspond to a cross section of a corridor 60 to access platform 61, to a portion 62-i of the wharf to serve a car 63-i of a vehicle 64 stopped along the wharf, to the interior volume 65-i of a car, etc.
  • the users are represented by silhouettes surrounded by a circle symbolically representing that the location function of the electronic ticket 20 that this user carries is active.
  • Each detector 30 is capable of scanning a large number of location signals, at least 2500, without saturating the frequency bands considered.
  • Each detector 30 comprises a calculation means 35 for processing the location signals received by the transmitting / receiving device 34 so as to generate location data.
  • a location data is a triplet combining the identifier IdR of the detector 30, the identifier IdE of the ticket 20 having sent the location signal received by the detector considered, and a time stamp corresponding to the date of reception of this signal. location. This time stamp is for example made to the nearest second.
  • Each detector 30 comprises a communication interface 38 with a wired communication infrastructure 50, for example an Ethernet network, to which the central processing unit 40 is also connected.
  • a wired communication infrastructure 50 for example an Ethernet network
  • each detector 30 transmits to the central office 40 location data.
  • the central processing unit 40 is a set consisting for example of a computer 42 and a database 44.
  • the computer 42 is connected to the wired communication infrastructure 50 to receive the location data acquired by the different detectors 30 of the system 10.
  • the computer 42 is suitable for storing the data collected in a table T of the database 44.
  • the table T has a first attribute corresponding to the identifier IdR of a detector, a second attribute corresponding to the identifier IdE d a ticket detected by the detector considered IdR, and a third field corresponding to the time stamp of detection by the considered detector IdR of the considered ticket IdE.
  • the database 44 also includes a table D of description of the transport network.
  • the table D mentions, for each identifier IdR, the position of the corresponding detector in the transport network.
  • the database also includes operating data, such as for example a table H of the vehicle schedules.
  • operating data such as for example a table H of the vehicle schedules.
  • the table H makes it possible to know where on the network the vehicle was at the moment when the detector 30 located a ticket 20.
  • the computer 42 includes a localization software application module 46 for determining the location of a ticket 20 at a time t, from the identifier IdE of this ticket 20, of the table T associating, to the corresponding time stamp. at the instant L, the identifier IdR of a detector 30 having detected the ticket 20 considered, IdE, and of the table D associating with the detector 30 considered, IdR, a geographical position in the transport network (possibly in combination with the table H when the detector 30 considered, IdR, is embedded in a vehicle).
  • the computer 42 includes an application software module for path reconstruction
  • the computer 42 comprises a flow computation application software module 48 able to determine, from the number of banknotes 20 detected at each time step in the coverage area associated with a detector 30, user flows for different zones. of interest of the transport network.
  • the module 48 thus makes it possible to count passengers on board a car of a train, to know the number of users going up and down from a car of a vehicle, to identify the main stations of entry on the train. network, output and correspondence, etc.
  • the module 48 superimposes the calculated flows on a plane of the transport network, displayed on a display means connected to the computer 42.
  • This information allows the operator to optimize the transport network.
  • the ticket includes an identifier IdU for the ticketing function and an identifier IdE for the location function.
  • step 1 10 to enter the transport network, the user approaches the ticket 20 of a terminal associated with an entry barrier.
  • step 120 the circuit board of the NFC module 23 simultaneously wakes up the ticketing module 21 and the location module 22.
  • step 130 the identifier IdU transmitted to the terminal makes it possible to authenticate the user and check the validity of his ticket.
  • the entrance barrier opens and the user can enter the transport network.
  • step 140 while the user circulates inside the network, the location module 22 periodically emits a location signal, to be picked up by the sensors 30 placed in the environment.
  • a particular detector 30, identified by the identifier IdR receives the location signal sent by the ticket 20.
  • the detector 30 then generates a location data item having its identifier IdR, the identifier IdE of the ticket 20 whose location signal has just been captured, as well as the time stamp of detection of this signal.
  • step 160 the detector 30 transmits the location data in the form of an event comprising the fields described above, via the wired network, to the central office 40.
  • step 170 the central processing unit 40 stores the location data received in the table T of the database.
  • Steps 140 to 170 are repeated as long as the user is traveling inside the transport network.
  • step 180 the location module 22 of the ticket 20 is deactivated when the user leaves the transport network.
  • step 200 the various software modules of the central office 40 are executed to analyze the acquired location data.
  • the location module 46 is executed to determine the location of the user's bills.
  • the reconstruction module 47 is executed for, from successive locations of the same ticket 20, reconstruct the path followed by the user carrying this ticket.
  • the stream module 48 is executed to determine user flows in each coverage area associated with the detectors.
  • the ticketing module and the alarm module implement an RFID technology, according to the acronym of "Radio Frequency Identification”.
  • the location module comprises a battery, or a stack of batteries, provided with recharging means.
  • the recharging means of the battery may for example consist of a charging means by capturing a fraction of the energy generated during the activation of the ticketing module 21 or a means for converting the mechanical energy. (movements and / or vibrations of the ticket 20) in electrical energy.
  • the location module implements the Qi technology for wireless energy transmission over a distance of up to 40 mm.
  • Qi technology includes a transmission medium and a compatible receiver in the electronic ticket. The mobile ticket is placed on the transmission medium, which then recharges it by magnetic induction.
  • the ticket 20 integrates, as activation means, an ultra-low power radio device, operating around 2.4 GHz, which is in a permanent standby state.
  • the activation means Upon receiving a determined activation signal, by a suitable device located near the entrance barriers on the transport network, the activation means activates the transmitting / receiving device of the location module.
  • the activation means disables the transmitting / receiving device.
  • This variant is particularly suitable for locating users on public transport networks consisting of buses or trams.
  • the transmission / reception device of the location module it implements an RFID technology, for example of the active type.
  • a detector is able to more precisely locate an electronic ticket within its coverage area, from the power of the location signal received by the transmitting / receiving device of the detector.
  • the data transmitted by a detector to the central processing includes an additional attribute of "position" corresponding to the distance between the detector and the ticket detected.
  • the system just presented allows a real-time monitoring of the use of a transport network by a user.
  • the precise determination of the flows allows the knowledge of the routes, that is to say the stations of origin, correspondence and destination and in the long term to allow an optimization of the exploitation of the network and a better interaction of the different modes of transport (bus, tram, subway).
  • the system guarantees the anonymity of the users, because it is the ticket identifier that is collected for the location, and not the user identifier associated with the ticketing function of the ticket.
  • a communication protocol such as Bluetooth makes it possible to envisage other applications intended for the user, such as, for example, guiding the latter through the transport network.
  • the ticket by providing the ticket with a suitable display device, such as electronic paper having a low consumption, it is conceivable to provide the user with information, such as, for example, guidance information through the network. transportation, schedules, or others.
  • information such as, for example, guidance information through the network. transportation, schedules, or others.
  • the proposed location function can be deployed independently of the ticketing module.
  • identification badge to determine the location of personnel in the premises of a company
  • consumption voucher distributed at the entrance of a shopping center for the location of consumers
  • parking ticket for the location of cars and their drivers accessing parking areas
  • ticketing entrance to an amusement park etc.

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Abstract

Ce système (10) comporte : un billet électronique (20) possédant un module de localisation (22) stockant un identifiant de billet et émettant périodiquement un signal de localisation comportant ledit identifiant; des détecteurs (30) ayant chacun un identifiant de détecteur, étant disposé en un endroit déterminé, propre à capter un signal de localisation émis par un billet se trouvant dans une zone de couverture du détecteur, et à générer une donnée de localisation comportant l'identifiant du détecteur, l'identifiant du billet et la date; et un central de traitement (40), collectant les données de localisation générées par les détecteurs (30) pour localiser un billet à partir de l'identifiant du détecteur ayant capté le signal de localisation émis par ledit billet, le central de traitement étant ainsi propre à déterminer des flux d'usagers par zones de couverture associés à chaque détecteur.

Description

Système de localisation d'usagers à l'intérieur d'un espace délimité accueillant du public
La présente invention concerne un système de localisation d'usagers à l'intérieur d'un espace délimité accueillant du public.
Dans le présent document, l'espace délimité accueillant du public considéré est plus particulièrement un réseau de transport.
Dans le présent document, par réseau de transport, on entend l'ensemble de l'infrastructure et des véhicules permettant à un usager du réseau de transport, de voyager entre un point d'entrée sur le réseau de transport et un point de sortie du réseau de transport. Entre ces points d'entrée et de sortie, l'usager effectue un trajet à l'intérieur du réseau de transport. Pour aller de la station d'entrée à la station de sortie, il emprunte un ou plusieurs véhicules (tels que trains, métros, tramway, bus, etc.), en utilisant éventuellement des stations intermédiaires de correspondance.
L'exploitant d'un réseau de transport a besoin de pouvoir déterminer les flux d'usagers à travers le réseau, afin d'optimiser l'offre de transport, l'architecture des stations, etc.
Jusqu'à présent, pour déterminer les flux d'usagers, l'exploitant est obligé de réaliser des comptages manuels et/ou des enquêtes auprès des voyageurs. Cette manière de faire est lente, coûteuses et comporte de nombreux biais, de sorte que l'exploitant ne possède pas une image instantanée précise de l'utilisation du réseau de transport.
Par ailleurs, le document EP 1 1 104 919 B1 divulgue un système comportant des premières et secondes balises situées à l'intérieur d'un véhicule. Les premières balises permettent de réveiller des billets électroniques dont sont munis les passagers, au moment où ceux-ci montent à bord du véhicule. Les secondes balises permettent ensuite de localiser les billets électroniques réveillés de manière à détecter la présence des billets à l'intérieur du véhicule. La localisation s'effectue par la mesure d'une distance entre le billet et au moins une seconde balise.
L'invention a donc pour but de répondre au besoin précité, en fournissant une alternative au système de l'état de la technique.
A cet effet, l'invention a notamment pour objet un système de localisation d'usagers à l'intérieur d'un espace délimité accueillant du public, caractérisé en ce qu'il comporte : une pluralité de billets électroniques, chaque usager étant muni d'un billet électronique, chaque billet électronique possédant un module de localisation stockant un identifiant de billet et propre à émettre périodiquement un signal de localisation radioélectrique comportant ledit identifiant de billet ; une pluralité de détecteurs, chaque détecteur ayant un identifiant de détecteur et étant disposé en un endroit déterminé de l'espace délimité accueillant du public, chaque détecteur étant, en outre, propre à capter un signal de localisation émis par un billet électronique se trouvant dans une zone de couverture associée au détecteur considéré, et à générer une donnée de localisation comportant l'identifiant dudit détecteur, l'identifiant de billet contenu dans le signal radioélectrique reçu et une date de réception dudit signal radioélectrique ; et, un central de traitement, propre à collecter les données de localisation générées par les détecteurs et à localiser un billet à un instant courant à partir de l'identifiant de détecteur du détecteur ayant capté le signal de localisation émis par ledit billet audit instant courant, le central de traitement étant ainsi propre à déterminer des flux d'usagers par zones de couverture associés à chaque détecteur.
Ce système peut comporter en outre une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) seule ou selon toutes les combinaisons techniquement envisageables :
- la communication entre le module de localisation d'un billet électronique et un détecteur s'effectue en mettant en œuvre le protocole Bluetooth, en particulier le protocole Bluetooth version 4.0 LE.
la communication entre le module de localisation d'un billet électronique et un détecteur s'effectue en mettant en œuvre un système en technologie RFID, en particulier du type active.
un détecteur est propre à mesurer une distance le séparant d'un billet électronique à partir de la puissance du signal de localisation émis par le module de localisation et reçu par ledit détecteur
l'espace délimité accueillant du public étant un réseau de transport comportant une pluralité de véhicules circulant sur au moins une ligne et une pluralité de stations prévues le long de la ligne pour permettre aux personnes d'accéder aux véhicules, la pluralité de détecteurs comporte des détecteurs placés en station, et éventuellement des détecteurs embarqués, placés à bord des véhicules.
L'invention a également pour objet un billet électronique pour un système de localisation d'usagers à l'intérieur d'un espace délimité accueillant du public conforme au système précédent, caractérisé en ce qu'il comporte un module de localisation, stockant un identifiant de billet et propre à émettre périodiquement un signal de localisation radioélectrique comportant ledit identifiant de billet.
Ce billet peut comporter en outre une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) seule ou selon toutes les combinaisons techniquement envisageables : le module de localisation met en œuvre le protocole Bluetooth, en particulier le protocole Bluetooth version 4.0 LE.
le module de localisation met en œuvre un système en technologie RFID, en particulier du type active.
- le billet comporte un moyen d'activation, de préférence un module NFC, propre à basculer le module de localisation d'un mode désactivé à un mode activé et inversement.
le moyen d'activation présente une portée radioélectrique entre environ 0,10 mètre et environ 1 mètre, tandis que le module de localisation présente une portée radioélectrique entre environ 10 mètres et environ 30 mètres, de préférence environ 20 mètres.
le billet comporte un module billettique et un moyen d'activation, de préférence un module NFC, le moyen d'activation étant propre à basculer le module billettique d'un mode désactivé à un mode activé et inversement.
- le module de localisation d'un billet électronique comporte une source de puissance électrique, de préférence une pile
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux figures annexées parmi lesquelles :
- la figure 1 est une représentation schématique du système selon l'invention ;
- la figure 2 est une représentation schématique de la mise en œuvre du système de la figure 1 dans une station d'un réseau de transport ; et,
- la figure 3 est un schéma blocs d'un procédé de localisation d'usagers résultant de l'utilisation du système de la figure 1 .
Comme représenté sur la figure 1 , le système 10 comporte un billet électronique 20, des détecteurs 30 et un central de traitement 40.
Billet électronique
Un billet électronique 20 se présente sous la forme d'un support en matière plastique, dont les dimensions sont celles d'une carte de crédit (plus précisément dont le format respecte la norme internationale ISO/CEI 7810 ID-1 ).
Le support intègre un module billettique 21 , un module de localisation 22.
Le module billettique 21 est connu en soi. Il permet à l'usager d'accéder aux espaces contrôlés du réseau de transport. De préférence, le module billettique 21 est compatible avec la technologie NFC. Il intègre un module NFC 23.
Le module NFC 23, selon l'acronyme anglais de « Near Field Communication », est un module de communication sans-fil à courte portée et haute fréquence, qui permet un échange d'informations entre le billet 20 et une borne distante. La technologie NFC possède une portée d'environ 5 mètres. La norme NFCIP-1 ISO/CEI 18092 définit l'interface et le protocole de communication entre deux périphériques du type NFC.
Le module NFC 23 comporte une antenne 24 connectée à un circuit intégré 25.
Lorsque le billet 20 est placé à proximité immédiate d'une borne, par exemple une borne située en un point d'entrée du réseau de transport, la borne induit un courant dans l'antenne. Lorsque le circuit intégré 25 détecte un courant induit suffisant, il permet la communication du module billettique 21 avec la borne et l'échange d'informations relatives à la validité du titre de transport associées au billet 20, afin d'autoriser l'usager à accéder au réseau de transport. Le module billettique 21 comporte ainsi un identifiant d'usager IdU, qui identifie de manière unique l'usager porteur du billet électronique 20.
Le module de localisation 22 permet de mettre en œuvre une fonction de localisation du billet 20 par l'émission périodique d'un signal de localisation.
Le module de localisation 22 comporte une source d'énergie électrique 26, un microcontrôleur 27 et un dispositif d'émission / réception d'ondes radioélectrique 28.
La fonction de localisation du billet électronique 20 nécessite que celui-ci soit muni d'une alimentation en énergie électrique. La source d'énergie électrique 26 doit présenter un très faible encombrement pour pouvoir être intégré au support du billet 20. De préférence, la source 26 est une source d'énergie autonome et de longue durée. Cela dispense l'usager d'avoir à se préoccuper de la recharge du billet 20.
Ainsi, dans le mode de réalisation préféré, la source 26 est une pile. En effet, la miniaturisation des piles électriques rend aujourd'hui possible leur intégration dans un support tel que celui du billet électronique 20.
Dans l'état actuel de cette technologie, une pile offre une autonomie d'environ deux ans au billet 20, dans l'hypothèse où le module de localisation 22 fonctionne environ deux heures par jour et en émettant un signal de localisation toutes les deux secondes. De manière générale, les composants du billet 20 sont choisis et optimisés pour limiter au maximum leur consommation électrique et ainsi augmenter l'autonomie du billet 20.
Comme indiqué précédemment, le module de localisation 22 ne fonctionne pas en continu, mais uniquement lorsque l'usager se trouve à l'intérieur du réseau de transport. Pour ce faire, le module NFC 23 est connecté au microcontrôleur 27, qui est activé lorsque l'usager franchit des barrières d'entrée sur le réseau de transport et est désactivé lorsque l'usager franchit des barrières de sortie du réseau de transport.
Le microcontrôleur 27 comporte un identifiant IdE du billet 20. Avantageusement, l'identifiant IdE est différent de l'identifiant d'usager IdU afin de séparer la fonction de localisation d'un usager, de la fonction de validité du titre de transport de cet usager, et ne pas permettre l'association de l'usager identifié avec sa localisation.
Dans le mode activé, le microcontrôleur 27 est propre à commander le dispositif d'émission / réception 28 afin que celui-ci émette périodiquement un signal de localisation qui comporte l'identifiant IdE du billet 20.
Le dispositif d'émission / réception 28 est de préférence un module de communication respectant le protocole Bluetooth, de préférence encre le protocole Bluetooth dans sa version 4.0 LE (selon l'acronyme anglais « Low Energy », pour faible consommation d'énergie). Il présente par conséquent une portée radioélectrique élevée de l'ordre de quelques dizaines de mètres.
La période d'émission des signaux de localisation est par exemple de deux secondes.
Détecteurs
Les détecteurs 30 sont placés en des endroits définis du réseau de transport.
Certains détecteurs sont placés en station, dans les halls, les couloirs et escaliers d'accès aux quais et sur les quais. D'autres détecteurs sont placés à bord des véhicules.
Chaque détecteur 30 est identifié par un identifiant IdR unique.
Chaque détecteur 30 comporte un dispositif d'émission / réception 34 propre à recevoir les signaux de localisation émis par les dispositifs d'émission / réception 28 des billets électroniques 20 qui se trouvent à portée du détecteur 30 considéré, c'est-à-dire à l'intérieur d'une zone de couverture associée au détecteur 30 considéré.
Dans le mode de réalisation préféré, un dispositif d'émission / réception 34 est par conséquent du type Bluetooth.
Chaque détecteur 30 est associé à une zone de couverture, dont le périmètre est délimité et connu. Par exemple, le dispositif d'émission / réception 34 du type Bluetooth permet de définir une zone de couverture d'environ 10 mètres autour de l'antenne 33 du dispositif d'émission / réception 34.
Avantageusement, comme cela est représenté sur la figure 2, les détecteurs 30-i sont judicieusement placés dans l'environnement pour que les zones de couverture correspondantes Z-i possèdent une signification pour l'exploitant du réseau : une zone de couverture doit ainsi correspondre à une section transversale d'un couloir 60 d'accès au quai 61 , à une portion 62-i du quai permettant de desservir une voiture 63-i d'un véhicule 64 arrêté le long du quai, au volume intérieur 65-i d'une voiture, etc. Il est à noter que, sur la figure 2, les usagers sont représentés par des silhouettes entourées d'un cercle représentant symboliquement que la fonction de localisation du billet électronique 20 que porte cet usager est active.
Chaque détecteur 30 est capable de scanner un nombre important de signaux de localisation, au moins 2500, sans saturer les bandes de fréquences considérées.
Chaque détecteur 30 comporte un moyen de calcul 35 propre à traiter les signaux de localisation reçus par le dispositif d'émission / réception 34 de manière à générer des données de localisation. Par exemple, une donnée de localisation est un triplet réunissant l'identifiant IdR du détecteur 30, l'identifiant IdE du billet 20 ayant émis le signal de localisation reçu par le détecteur considéré, et un horodatage correspondant à la date de réception de ce signal de localisation. Cet horodatage est par exemple réalisé à la seconde près.
Chaque détecteur 30 comporte une interface de communication 38 avec une infrastructure de communication filaire 50, par exemple un réseau Ethernet, à laquelle est également connecté le central de traitement 40.
Ainsi, chaque détecteur 30 transmet au central 40 des données de localisation.
Central de traitement
Le central de traitement 40 est un ensemble par exemple constitué d'un ordinateur 42 et d'une base de données 44.
L'ordinateur 42 est connecté à l'infrastructure de communication filaire 50 afin de recevoir les données de localisation acquises par les différents détecteurs 30 du système 10.
L'ordinateur 42 est propre à stocker les données collectées dans une table T de la base de données 44. La table T comporte un premier attribut correspondant à l'identifiant IdR d'un détecteur, un second attribut correspondant à l'identifiant IdE d'un billet détecté par le détecteur considéré IdR, et un troisième champ correspondant à l'horodatage de détection par le détecteur considéré IdR du billet considéré IdE.
La base de données 44 comporte également une table D de description du réseau de transport. La table D mentionne, pour chaque identifiant IdR, la position du détecteur correspondant dans le réseau de transport.
La base de données comporte également des données d'exploitation, telles que par exemple une table H des horaires des véhicules. Pour un détecteur 30 embarqué à bord d'un véhicule, la table H permet de savoir à quel endroit du réseau se trouvait le véhicule au moment où le détecteur 30 a localisé un billet 20.
L'ordinateur 42 comporte un module logiciel applicatif de localisation 46 permettant de déterminer la localisation d'un billet 20 à un instant t, à partir de l'identifiant IdE de ce billet 20, de la table T associant, à l'horodatage correspondant à l'instant L l'identifiant IdR d'un détecteur 30 ayant détecté le billet 20 considéré, IdE, et de la table D associant au détecteur 30 considéré, IdR, une position géographique dans le réseau de transport (en combinaison éventuellement avec la table H lorsque le détecteur 30 considéré, IdR, est embarqué à bord d'un véhicule).
L'ordinateur 42 comporte un module logiciel applicatif de reconstruction de trajet
47 propre à reconstruire, à partir des tables T, D et H, et de l'identifiant IdE d'un billet 20, le trajet effectué par l'usager porteur de ce billet, c'est-à-dire à reconstruire la succession temporelle des localisations de ce billet.
L'ordinateur 42 comporte un module logiciel applicatif de calcul de flux 48 propre à déterminer, à partir du nombre de billets 20 détectés à chaque pas de temps dans la zone de couverture associée à un détecteur 30, des flux d'usagers pour différentes zones d'intérêt du réseau de transport.
Le module 48 permet ainsi de dénombrer des passagers à bord d'une voiture d'un train, de connaître les nombre d'usagers montant et descendant d'une voiture d'un véhicule, d'identifier les stations principales d'entrée sur le réseau, de sortie et de correspondance, etc.
Avantageusement, le module 48 superpose les flux calculés sur un plan du réseau de transport, affiché sur un moyen d'affichage connecté à l'ordinateur 42.
Ces informations permettent à l'exploitant d'optimiser le réseau de transport.
En se référant à la figure 3, l'utilisation du billet électronique 20 pour la localisation de l'usager qui le porte est la suivante.
Le billet comporte un identifiant IdU pour la fonction billettique et un identifiant IdE pour la fonction de localisation.
A l'étape 1 10, pour entrer sur le réseau de transport, l'usager approche le billet 20 d'une borne associée à une barrière d'entrée.
A l'étape 120, le circuit imprimé du module NFC 23 réveille simultanément le module billettique 21 et le module de localisation 22.
A l'étape 130, l'identifiant IdU transmis à la borne permet d'authentifier l'usager et de vérifier la validité de son titre de transport. En cas de vérification positive, la barrière d'entrée s'ouvre et l'usager peut entrer sur le réseau de transport. Puis à l'étape 140, alors que l'usager circule à l'intérieur le réseau, le module de localisation 22 émet périodiquement un signal de localisation, destiné à être capter par les détecteurs 30 placés dans l'environnement.
A l'étape 150, un détecteur 30 particulier, identifié par l'identifiant IdR, reçoit le signal de localisation émis par le billet 20. Le détecteur 30 élabore alors une donnée de localisation comportant son identifiant IdR, l'identifiant IdE du billet 20 dont le signal de localisation vient d'être capté, ainsi que l'horodatage de détection de ce signal.
A l'étape 160, le détecteur 30 transmet la donnée de localisation sous la forme d'un événement comportant les champs décrits précédemment, via le réseau filaire, au central 40.
A l'étape 170, le central de traitement 40 stocke les données de localisation reçue dans la table T de la base de données.
Les étapes 140 à 170 sont répétées tant que l'usager circule à l'intérieur du réseau de transport.
A l'étape 180, le module de localisation 22 du billet 20 est désactivé lorsque l'usager sort du réseau de transport.
Hors ligne, à l'étape 200, les différents modules logiciels du central 40 sont exécutés pour analyser les données de localisation acquises.
Par exemple, le module de localisation 46 est exécuté pour déterminer la localisation des billets 20 des usagers.
Le module de reconstruction 47 est exécuté pour, à partir des localisations successives d'un même billet 20, reconstruire le trajet suivi par l'usager porteur de ce billet.
Enfin, le module de flux 48 est exécuté pour déterminer des flux d'usagers dans chaque zone de couverture associée aux détecteurs.
Variante de réalisation
Dans une première variante, le module billettique et le module de réveil mettent en œuvre une technologie RFID, selon l'acronyme anglais de « Radio Frequency Identification ».
Dans une variante de réalisation de la source d'énergie électrique, le module de localisation comporte une batterie, ou un empilement de batteries, munie de moyens de recharge. Les moyens de recharge de la batterie peuvent par exemple consister en un moyen de recharge par captation d'une fraction de l'énergie générée lors de l'activation du module billettique 21 ou en un moyen de conversion de l'énergie mécanique (mouvements et/ou vibrations du billet 20) en énergie électrique. Dans une autre variante de réalisation de la source d'énergie électrique, le module de localisation met en œuvre la technologie Qi pour la transmission d'énergie sans fil sur une distance allant jusqu'à 40 mm. La technologie Qi comprend un support de transmission et un récepteur compatible dans le billet électronique. Le billet mobile est placé sur le support de transmission, qui le recharge alors par induction magnétique. Ces différents modes de réalisation permettent de recharger le billet 20 de façon transparente pour l'usager.
En variante, pour la fonction de réveil du module de localisation, le billet 20 intègre, en tant que moyen d'activation, un dispositif radio ultra faible consommation, fonctionnant autour de 2,4 GHz, qui est dans un état de veille permanente. Lors de la réception d'un signal d'activation déterminé, par un dispositif adapté situé à proximité des barrières d'entrée sur le réseau de transport, le moyen d'activation active le dispositif d'émission / réception du module de localisation. Inversement, lors de la réception d'un signal de désactivation déterminé, par un dispositif adapté situé à proximité des barrières de sortie du réseau de transport, le moyen d'activation désactive le dispositif d'émission / réception. Cette variante est particulièrement adaptée pour la localisation des usagers sur les réseaux de transports en commun constitués de bus ou de tramway.
Dans une variante du dispositif d'émission / réception du module de localisation, celui-ci met en œuvre une technologie RFID, par exemple du type active.
Dans le mode de réalisation présenté ci-dessus, il s'agit de déterminer une information relative au nombre d'usagers présents, à un instant donné, à l'intérieur d'une zone de couverture associé à un détecteur. En variante, un détecteur est propre à localiser plus finement un billet électronique à l'intérieur de sa zone de couverture, à partir de la puissance du signal de localisation reçu par le dispositif d'émission / réception du détecteur. Dans cette variante, la donnée transmise par un détecteur vers le central de traitement comporte un attribut supplémentaire de « position» correspondant à la distance entre le détecteur et le billet détecté.
Le système venant d'être présenté, permet un suivi en temps réel de l'utilisation d'un réseau de transport par un usager.
La détermination précise des flux permet la connaissance des parcours, c'est-à- dire des stations d'origine, de correspondance et de destination et à terme de permettre une optimisation de l'exploitation du réseau et une meilleure interaction des différents modes de transports (bus, tramway, métro). Avantageusement, le système garantit l'anonymat des usagers, car c'est l'identifiant de billet qui est collecté pour la localisation, et non pas l'identifiant d'usager associé à la fonction billettique du billet.
L'utilisation d'un protocole de communication tel que le Bluetooth permet d'envisager d'autres applications à destination de l'usager, comme par exemple le guidage de celui-ci à travers le réseau de transport.
En effet, lorsque la communication entre un billet électronique et un détecteur s'effectue par la mise en œuvre d'un protocole de communication bidirectionnel évolué, des informations peuvent non seulement être transmises du billet vers un détecteur, mais également d'un détecteur vers le billet.
Ainsi, en munissant le billet d'un dispositif d'affichage adapté, tel qu'un papier électronique ayant une consommation faible, il est envisageable de fournir à l'usager des informations, telles que par exemple des informations de guidage à travers le réseau de transport, d'horaires, ou autres.
La fonction de localisation proposée peut être déployée indépendamment du module billettique.
L'homme du métier comprendra que ce qui vient d'être décrit pour le cas particulier d'un billet électronique d'accès à un réseau de transport peut être facilement transposé à d'autres applications pour lesquelles le suivi en temps réel du flux de personnes est une donnée d'intérêt : badge d'identification permettant de déterminer la localisation des personnels dans les locaux d'une entreprise, bon de consommation distribué à l'entrée d'un centre commercial pour la localisation des consommateurs, ticket de parking pour la localisation des voitures et de leurs conducteurs accédant à des zones de stationnement, support billettique d'entrée à un parc d'attractions, etc.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Système (10) de localisation d'usagers à l'intérieur d'un espace délimité accueillant du public, caractérisé en ce qu'il comporte :
- une pluralité de billets électroniques (20), chaque usager étant muni d'un billet électronique, chaque billet électronique possédant un module de localisation (22) stockant un identifiant de billet et propre à émettre périodiquement un signal de localisation radioélectrique comportant ledit identifiant de billet ;
- une pluralité de détecteurs (30), chaque détecteur ayant un identifiant de détecteur et étant disposé en un endroit déterminé de l'espace délimité accueillant du public, chaque détecteur étant, en outre, propre à capter un signal de localisation émis par un billet électronique se trouvant dans une zone de couverture associée au détecteur considéré, et à générer une donnée de localisation comportant l'identifiant dudit détecteur, l'identifiant de billet contenu dans le signal radioélectrique reçu et une date de réception dudit signal radioélectrique ; et,
- un central de traitement (40), propre à collecter les données de localisation générées par les détecteurs (30) et à localiser un billet à un instant courant à partir de l'identifiant de détecteur du détecteur ayant capté le signal de localisation émis par ledit billet audit instant courant, le central de traitement étant ainsi propre à déterminer des flux d'usagers par zones de couverture associés à chaque détecteur.
2. Système selon la revendication 1 , dans lequel la communication entre le module de localisation (22) d'un billet électronique (20) et un détecteur (30) s'effectue en mettant en œuvre le protocole Bluetooth, en particulier le protocole Bluetooth version 4.0 LE.
3. Système selon la revendication 1 ou la revendication 2, dans lequel la communication entre le module de localisation (22) d'un billet électronique (20) et un détecteur (30) s'effectue en mettant en œuvre un système en technologie RFID, en particulier du type active.
4. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel un détecteur (30) est propre à mesurer une distance le séparant d'un billet électronique (20) à partir de la puissance du signal de localisation émis par le module de localisation (22) et reçu par ledit détecteur.
5. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel, l'espace délimité accueillant du public étant un réseau de transport comportant une pluralité de véhicules circulant sur au moins une ligne et une pluralité de stations prévues le long de la ligne pour permettre aux personnes d'accéder aux véhicules, la pluralité de détecteurs (30) comporte des détecteurs placés en station, et éventuellement des détecteurs embarqués, placés à bord des véhicules.
6. Billet électronique (20) pour un système de localisation d'usagers à l'intérieur d'un espace délimité accueillant du public selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comporte un module de localisation (22), stockant un identifiant de billet et propre à émettre périodiquement un signal de localisation radioélectrique comportant ledit identifiant de billet.
7. Billet électronique selon la revendication 6, dans lequel le module de localisation (22) met en œuvre le protocole Bluetooth, en particulier le protocole Bluetooth version 4.0 LE.
8. Billet électronique selon la revendication 6, dans lequel le module de localisation (22) met en œuvre un système en technologie RFID, en particulier du type active.
9. Billet électronique selon l'une quelconque des revendications 6 à 8, comportant un moyen d'activation (23), de préférence un module NFC, propre à basculer le module de localisation (22) d'un mode désactivé à un mode activé et inversement.
10. Billet électronique selon la revendication 9, dans lequel le moyen d'activation (23) présente une portée radioélectrique entre environ 0,10 mètre et environ 1 mètre, tandis que le module de localisation (22) présente une portée radioélectrique entre environ 10 mètres et environ 30 mètres, de préférence environ 20 mètres.
1 1 . Billet électronique selon l'une quelconque des revendications 6 à 10, comportant un module billettique (21 ) et un moyen d'activation (23), de préférence un module NFC, le moyen d'activation (23) étant propre à basculer le module billettique (21 ) d'un mode désactivé à un mode activé et inversement.
12. Billet électronique selon l'une quelconque des revendications 6 à 1 1 , dans lequel le module de localisation (22) d'un billet électronique (20) comporte une source de puissance électrique (26), de préférence une pile.
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