FR2883680A1 - Transponder e.g. read only transponder, information reading device for article storage device, has detection units producing signal giving receiving antenna state changes from difference between reading antenna and compensation arm voltages - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention concerne de manière générale l'identificationThe present invention relates generally to identification
d'objets au moyen de transpondeurs fixés sur lesdits objets, grâce à un dispositif de lecture permettant de lire une information mémorisée dans les transpondeurs, voire d'échanger des informations avec ces derniers. objects by means of transponders fixed on said objects, by means of a reading device for reading information stored in the transponders, or to exchange information with them.
L'invention concerne plus particulièrement un dispositif de lecture du type comportant une antenne de lecture permettant de générer un champ électromagnétique d'excitation d'au moins un transpondeur situé dans le champ de l'antenne, ce transpondeur comportant une antenne de réception et des moyens de commutation associés lui permettant de modifier l'état de l'antenne de réception. The invention more particularly relates to a reading device of the type comprising a reading antenna for generating an electromagnetic excitation field of at least one transponder located in the field of the antenna, this transponder comprising a receiving antenna and associated switching means for changing the state of the receiving antenna.
On connaît par la demande de brevet FR-A-2 802 738 un dispositif de lecture comportant une antenne de lecture et des moyens de détection agencés pour générer un signal utile à partir de l'évolution du signal de l'antenne de lecture par rapport à un signal de référence, ce signal de référence étant représentatif du signal de l'antenne de lecture lorsque l'antenne de réception du transpondeur est dans un état prédéterminé, le signal utile étant représentatif des changements d'état de l'antenne de réception. The patent application FR-A-2 802 738 discloses a reading device comprising a reading antenna and detection means arranged to generate a useful signal from the evolution of the signal of the reading antenna relative to to a reference signal, this reference signal being representative of the signal of the reading antenna when the transponder receiving antenna is in a predetermined state, the useful signal being representative of the state changes of the receiving antenna .
Dans cette demande antérieure, l'antenne de lecture est excitée par un signal à faible taux d'harmoniques et le dispositif de lecture comporte des moyens de traitement agencés pour effectuer une démodulation d'impédance. In this prior application, the reading antenna is excited by a low harmonic signal and the reading device comprises processing means arranged to perform an impedance demodulation.
Le dispositif de lecture comporte un coupleur directionnel agencé de telle sorte qu'une modification du couplage entre l'antenne de lecture et l'antenne de réception donne naissance à un signal utile représentatif du désaccord de l'antenne de lecture induit par les changements d'état de l'antenne de réception. The reading device comprises a directional coupler arranged such that a modification of the coupling between the reading antenna and the receiving antenna gives rise to a useful signal representative of the disconnection of the reading antenna induced by the changes of the reading antenna. state of the receiving antenna.
Le signal de référence est obtenu au moyen d'un bras de compensation dont l'impédance est égale, à un facteur près connu, notamment différent de 1, à celle de l'antenne de lecture lorsque l'antenne de réception est dans un état prédéterminé. Le facteur précité est par exemple compris entre 2 et 10. The reference signal is obtained by means of a compensation arm whose impedance is equal, to a known factor, notably different from 1, to that of the reading antenna when the receiving antenna is in a state predetermined. The aforementioned factor is for example between 2 and 10.
La détection s'effectue grâce à un tore permettant de détecter un flux magnétique représentatif de la différence entre le courant dans l'antenne de lecture et un multiple de celui-ci dans le bras de compensation. The detection is carried out by means of a torus making it possible to detect a magnetic flux representative of the difference between the current in the reading antenna and a multiple of it in the compensation arm.
Un inconvénient de ce dispositif de lecture connu est que les composants du bras de compensation sont portés à une tension élevée, ce qui peut affecter la durée de vie du dispositif de lecture, sauf à utiliser des composants plus résistants mais plus coûteux. A disadvantage of this known reading device is that the components of the compensation arm are brought to a high voltage, which can affect the life of the reading device, except to use more resistant but more expensive components.
Un autre inconvénient est la sensibilité à l'effet de main induite par le champ 5 électrique dans le bras de compensation, ce qui peut générer un bruit dans le signal de sortie. Another disadvantage is the sensitivity to the hand effect induced by the electric field in the compensation arm, which can generate a noise in the output signal.
Il existe donc un besoin pour bénéficier d'un dispositif de lecture amélioré remédiant à tout ou partie de ces inconvénients. There is therefore a need to benefit from an improved reading device remedying all or part of these disadvantages.
L'invention a ainsi pour objet, selon l'un de ses aspects, un dispositif de lecture comportant une antenne de lecture permettant de générer un champ électromagnétique d'excitation d'au moins un transpondeur situé dans le champ de l'antenne, ce transpondeur comportant une antenne de réception et des moyens de commutation associés lui permettant de modifier l'état de l'antenne de réception et de transmettre ainsi des informations au dispositif de lecture par modification du couplage entre l'antenne de lecture et l'antenne de réception, le dispositif de lecture comportant: des moyens de détection agencés pour générer un signal utile représentatif des changements d'état de l'antenne de réception du transpondeur à partir d'une différence entre des tensions respectivement associées à un bras de compensation et à l'antenne de lecture. The invention thus has, according to one of its aspects, a reading device comprising a reading antenna for generating an electromagnetic excitation field of at least one transponder located in the field of the antenna; transponder comprising a reception antenna and associated switching means enabling it to modify the state of the reception antenna and thus transmit information to the reading device by modifying the coupling between the reading antenna and the antenna of reception, the reading device comprising: detecting means arranged to generate a useful signal representative of the state changes of the transponder receiving antenna from a difference between voltages respectively associated with a compensation arm and the reading antenna.
A la différence du dispositif de lecture décrit dans FR 2 802 738, l'invention permet d'éviter de soumettre les composants du bras de compensation à une tension élevée. Unlike the reading device described in FR 2 802 738, the invention makes it possible to avoid subjecting the components of the compensation arm to a high voltage.
Le dispositif peut comporter un premier transformateur et un deuxième 25 transformateur, lesquels comportent chacun au moins un enroulement primaire et au moins un enroulement secondaire. The device may comprise a first transformer and a second transformer, each of which comprises at least one primary winding and at least one secondary winding.
Dans un exemple de mise en oeuvre l'invention, l'enroulement primaire du premier transformateur est en série avec l'antenne de lecture, l'enroulement secondaire du second transformateur est en série avec le bras de compensation, et l'enroulement primaire du second transformateur est en parallèle avec l'antenne de lecture et l'enroulement primaire du premier transformateur. L'enroulement secondaire du premier transformateur est en parallèle avec le bras de compensation et l'enroulement secondaire du deuxième transformateur. In an exemplary implementation of the invention, the primary winding of the first transformer is in series with the reading antenna, the secondary winding of the second transformer is in series with the compensation arm, and the primary winding of the second transformer is in parallel with the reading antenna and the primary winding of the first transformer. The secondary winding of the first transformer is in parallel with the compensation arm and the secondary winding of the second transformer.
Le premier transformateur et le deuxième transformateur peuvent être, dans un exemple de réalisation, sensiblement identiques. Ils peuvent par exemple avoir des rapports du nombre de spires du primaire au nombre de spires du secondaire inverses. The first transformer and the second transformer may be, in an exemplary embodiment, substantially identical. For example, they may have ratios of the number of primary turns to the number of inverse secondary turns.
Le premier transformateur, qui agit comme un transformateur d'intensité, peut travailler à flux nul. The first transformer, which acts as an intensity transformer, can work at zero flux.
Le rapport du courant dans le bras de compensation au courant dans l'antenne de lecture peut être sensiblement égal au rapport du nombre de spires de l'enroulement du primaire au nombre de spires de l'enroulement du secondaire du premier transformateur. The ratio of the current in the compensation arm to the current in the reading antenna may be substantially equal to the ratio of the number of turns of the primary winding to the number of turns of the secondary winding of the first transformer.
Le second transformateur peut agir comme un transformateur de tension. The second transformer can act as a voltage transformer.
La tension et/ou l'intensité dans le bras de compensation peuvent être grâce à l'invention plus faibles que dans le bras de compensation décrit dans FR 2 802 738. The voltage and / or the intensity in the compensation arm can be thanks to the invention lower than in the compensation arm described in FR 2 802 738.
Les composants du bras de compensation peuvent être choisis de telle sorte que l'impédance du bras de compensation soit sensiblement égale à celle de l'antenne de lecture, lorsque l'antenne de réception du transpondeur est dans un état prédéterminé. The components of the compensation arm may be chosen such that the impedance of the compensation arm is substantially equal to that of the read antenna, when the receiving antenna of the transponder is in a predetermined state.
Le dispositif peut comporter des moyens d'asservissement pour égaliser les éléments résistif et réactif de l'antenne de lecture et du bras de compensation. The device may comprise servo means for equalizing the resistive and reactive elements of the reading antenna and the compensation arm.
Le bras de compensation comporte ainsi, par exemple, au moins un composant résistif variable et au moins un composant capacitif ou inductif variable, et le dispositif de lecture peut comporter des moyens d'actionnement pour agir sur ces composants variables pour faire en sorte que les valeurs réelles et imaginaires de l'impédance du bras de compensation restent dans une relation prédéfinie, par exemple d'égalité, avec celles de l'antenne de lecture. Les moyens d'actionnement comportent par exemple au moins un moteur d'entraînement d'un organe de réglage d'un composant variable, notamment un moteur pas à pas. The compensation arm thus comprises, for example, at least one variable resistive component and at least one variable capacitive or inductive component, and the reading device can comprise actuating means for acting on these variable components to ensure that the Real and imaginary values of the impedance of the compensation arm remain in a predefined relation, for example of equality, with those of the reading antenna. The actuating means comprise for example at least one drive motor of an adjusting member of a variable component, in particular a stepping motor.
L'antenne de lecture et le bras de compensation peuvent comporter chacun au moins une inductance, un condensateur et une résistance reliés en série. Ils peuvent comporter, le cas échéant, chacun un réseau de résistances, d'inductances et de capacités commutées en série et/ou en parallèle de manière à obtenir la valeur souhaitée. The reading antenna and the compensation arm may each comprise at least one inductance, a capacitor and a resistor connected in series. They may include, where appropriate, each a network of resistors, inductors and capacitors switched in series and / or in parallel so as to obtain the desired value.
L'antenne de lecture peut être excitée par un signal à faible taux d'harmoniques, par exemple issu d'un amplificateur linéaire, par exemple de classe A, B ou AB. The reading antenna can be excited by a low harmonic signal, for example from a linear amplifier, for example class A, B or AB.
La fréquence d'émission de l'antenne de lecture est par exemple comprise entre 100 et 150 kHz. The transmission frequency of the reading antenna is for example between 100 and 150 kHz.
Le dispositif de lecture peut comporter des moyens de traitement agencés pour effectuer une démodulation d'impédance. The reading device may comprise processing means arranged to perform an impedance demodulation.
Le dispositif de lecture peut comporter des moyens de réglage du déphasage de la tension de référence d'un démodulateur à multiplicateurs, notamment un pont à phase variable, ainsi qu'un dispositif d'accord automatique de l'antenne mesurant l'écart de phase existant entre le courant dans l'antenne et la tension de sortie de l'amplificateur de puissance. The reading device may comprise means for adjusting the phase shift of the reference voltage of a multiplier demodulator, in particular a variable phase bridge, as well as an automatic tuning device for the antenna measuring the phase difference. existing between the current in the antenna and the output voltage of the power amplifier.
L'antenne de lecture peut être agencée pour être placée dans un caisson destiné à recevoir une pluralité d'articles munis chacun d'un transpondeur. The reading antenna may be arranged to be placed in a box for receiving a plurality of articles each provided with a transponder.
Les transpondeurs utilisés peuvent être du type à lecture seule ou à lecture et écriture, et le dispositif de lecture peut comporter des moyens de commutation permettant de moduler en tout ou rien l'alimentation de l'antenne de lecture de manière à transmettre des informations aux transpondeurs placés dans le champ de l'antenne, notamment pour enregistrer des informations dans ceux-ci. The transponders used may be of the read-only or read-write type, and the reading device may comprise switching means making it possible to modulate in all or nothing the power supply of the reading antenna so as to transmit information to the readers. transponders placed in the antenna field, in particular for recording information therein.
Les transpondeurs peuvent être alimentés électriquement seulement par l'énergie électromagnétique provenant de l'antenne de lecture. The transponders can be powered electrically only by the electromagnetic energy from the reading antenna.
L'invention a encore pour objet, selon un autre de ses aspects, indépendamment du dispositif de lecture utilisé, un dispositif de stockage destiné à recevoir une pluralité d'articles munis chacun d'un transpondeur, comportant au moins une ou deux antennes, notamment trois antennes, permettant de recevoir des informations des transpondeurs. Another subject of the invention, according to another of its aspects, independently of the reading device used, is a storage device intended to receive a plurality of articles each provided with a transponder, comprising at least one or two antennas, in particular three antennas, to receive information from transponders.
Le dispositif de stockage comporte avantageusement au moins un dispositif de lecture tel que défini plus haut. The storage device advantageously comprises at least one reading device as defined above.
Le dispositif de stockage peut avantageusement comporter au moins trois antennes de lecture formées par des bobinages disposés de manière à détecter les 30 transpondeurs présents dans le champ des antennes. The storage device may advantageously comprise at least three reading antennas formed by coils arranged so as to detect the transponders present in the field of the antennas.
Dans un exemple de réalisation, une première antenne est disposée horizontalement tandis qu'une deuxième et une troisième antenne sont disposées verticalement avec un angle entre elles, par exemple un angle compris entre environ 90 et environ 120 . In an exemplary embodiment, a first antenna is disposed horizontally while a second and a third antenna are arranged vertically with an angle between them, for example an angle of between about 90 and about 120.
Dans un exemple de réalisation, l'antenne horizontale comporte plusieurs branches, notamment disposées à des hauteurs différentes dans le dispositif de stockage. In an exemplary embodiment, the horizontal antenna comprises several branches, in particular arranged at different heights in the storage device.
Le dispositif de stockage peut comporter un caisson comportant une paroi métallique, par exemple en aluminium, d'épaisseur par exemple supérieure à 2 mm, voire supérieure à 3 mm. The storage device may comprise a box comprising a metal wall, for example made of aluminum, of thickness for example greater than 2 mm, or even greater than 3 mm.
Le dispositif de stockage peut encore comporter une batterie permettant d'alimenter le dispositif de lecture, la batterie étant par exemple fixée à l'extérieur du caisson, par exemple entre des roues éventuelles du dispositif de stockage. The storage device may also include a battery for powering the reading device, the battery being for example fixed to the outside of the box, for example between the wheels of the storage device.
Le caisson destiné à contenir les articles peut être étanche, et il peut comporter un système de décompression, par exemple au moins une pastille d'un matériau poreux aux gaz, par exemple du bronze fritté. The box for containing the articles may be sealed, and it may comprise a decompression system, for example at least one pellet of a gas-porous material, for example sintered bronze.
L'invention a encore pour objet, selon l'un de ses aspects, un procédé de rangement d'articles munis chacun d'un transpondeur dans un dispositif de stockage, dans lequel on dispose les articles de manière à ce que les transpondeurs soient espacés les uns des autres d'au moins 6 mm, voire 8 mm, mieux d'au moins 10 mm. The invention further relates, in one aspect, to a method of storing articles each provided with a transponder in a storage device, in which the articles are arranged so that the transponders are spaced apart. from each other by at least 6 mm, or even 8 mm, better by at least 10 mm.
L'invention a encore pour objet un procédé de suivi du contenu d'un dispositif de stockage d'articles dans un appareil de transport, comportant les étapes suivantes: - contrôler au moyen du dispositif de lecture le contenu du dispositif de stockage avant le départ, et contrôler le contenu du dispositif de stockage à l'arrivée. The invention further relates to a method of tracking the contents of an article storage device in a transport apparatus, comprising the following steps: - controlling by means of the reading device the contents of the storage device before departure , and control the contents of the storage device on arrival.
On peut comparer par exemple les informations ainsi obtenues avec des données concernant les articles vendus lors du transport. For example, the information thus obtained can be compared with data concerning articles sold during transport.
L'invention pourra être mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui va suivre, d'exemples de réalisation non limitatifs de l'invention, et à l'examen du dessin annexé, sur lequel: -la figure 1 représente de manière schématique et partielle un exemple de dispositif de lecture conforme à l'invention, - la figure 2 représente un exemple de démodulateur, - la figure 3 illustre une variante de réalisation du dispositif de lecture de la figure 1, - les figures 4 à 6 illustrent de manière schématique et partielle un autre exemple de réalisation, - la figure 7 représente en perspective, de manière schématique et partielle, un dispositif de stockage d'articles conforme à l'invention, - la figure 8 illustre un exemple de disposition des antennes dans le dispositif de stockage de la figure 7, - la figure 9 représente de manière schématique un dispositif de lecture pouvant être associé aux antennes du dispositif de stockage des figures 7 et 8, - la figure 10 illustre de manière schématique et partielle le rangement des articles dans le dispositif de stockage, et - la figure 11 est un schéma en blocs d'un procédé de suivi du contenu d'un dispositif de stockage. The invention will be better understood on reading the following detailed description of non-limiting exemplary embodiments of the invention and on examining the appended drawing, in which: FIG. 1 schematically represents and partially an example of a reading device according to the invention, - Figure 2 shows an example of a demodulator, - Figure 3 illustrates an alternative embodiment of the reading device of Figure 1, - Figures 4 to 6 illustrate schematically and partially another embodiment, - Figure 7 shows in perspective, schematically and partially, an article storage device according to the invention, - Figure 8 illustrates an example of arrangement of the antennas in the FIG. 9 is a schematic representation of a reading device that can be associated with the antennas of the storage device of FIGS. 7 and 8; FIG. Figure 10 schematically and partially illustrates the storage of articles in the storage device, and Figure 11 is a block diagram of a method of tracking the contents of a storage device.
Dispositif de lecture Un exemple de réalisation du dispositif de lecture est décrit ci-après, en référence aux figures 1 et 2. Reading device An exemplary embodiment of the reading device is described below, with reference to FIGS. 1 and 2.
Le dispositif de lecture 100 comporte une antenne de lecture 110 permettant de générer un champ électromagnétique d'excitation d'au moins un transpondeur 1 situé dans le champ de l'antenne 110, ce transpondeur 1 comportant une antenne de réception 6 et des moyens de commutation 7 associés permettant de modifier l'état de l'antenne de réception 6 et de transmettre ainsi des informations au dispositif de lecture 100, par modification du couplage entre l'antenne de lecture 110 et l'antenne de réception 6. The reading device 100 comprises a reading antenna 110 making it possible to generate an electromagnetic excitation field of at least one transponder 1 situated in the field of the antenna 110, this transponder 1 comprising a reception antenna 6 and means for switching 7 associated to change the state of the receiving antenna 6 and thus transmit information to the reading device 100, by changing the coupling between the reading antenna 110 and the receiving antenna 6.
L'antenne de lecture 110 comporte par exemple en série une résistance 111, une inductance fixe 112, une inductance variable 114 et un condensateur 113. The reading antenna 110 comprises, for example, in series a resistor 111, a fixed inductance 112, a variable inductance 114 and a capacitor 113.
La suite des changements d'état de l'antenne de réception 6 est déterminée par des moyens de commande 9 internes au transpondeur en fonction de l'information à transmettre. Le transpondeur 1 transmet des informations avec un code adapté, par exemple un code Manchester connu en soi. The following state changes of the receiving antenna 6 is determined by control means 9 internal to the transponder as a function of the information to be transmitted. The transponder 1 transmits information with a suitable code, for example a Manchester code known per se.
Le transpondeur 1 peut être de petite taille, étant par exemple encapsulé dans une pastille en matière plastique ayant un diamètre de l'ordre du centimètre. On pourra utilement se reporter à la demande de brevet européen EP-A-847 023 et à la demande de brevet FR-A-2 772 164 qui se réfèrent à l'emploi de tels transpondeurs. The transponder 1 may be small, for example being encapsulated in a plastic pad having a diameter of about one centimeter. It is useful to refer to the European patent application EP-A-847 023 and to the patent application FR-A-2 772 164 which refer to the use of such transponders.
Le transpondeur 1 est par exemple à lecture seule ou à lecture et écriture. Transponder 1 is for example read-only or read and write.
Le dispositif de lecture 100 comporte un générateur de signal 101, de fréquence comprise par exemple entre 100 et 150 kHz, par exemple égale à 125 kHz environ, relié à un amplificateur de puissance 102 à mode commun fonctionnant de préférence en classe A, Bou AB. The reading device 100 comprises a signal generator 101, of frequency for example between 100 and 150 kHz, for example equal to about 125 kHz, connected to a common mode power amplifier 102 preferably operating in class A, Bou AB .
Le dispositif de lecture 100 comporte également un bras de compensation 120 configuré pour fournir un signal de référence permettant la détection des changements d'impédance de l'antenne de lecture 110 lorsque l'antenne de réception 6 du transpondeur change d'état. The reading device 100 also includes a compensating arm 120 configured to provide a reference signal for detecting the impedance changes of the read antenna 110 when the receiving antenna 6 of the transponder changes state.
Le bras de compensation 120 comporte dans l'exemple considéré une résistance fixe 121, une résistance variable 165, une inductance 122, une capacité fixe 123 en parallèle avec une capacité variable 166. Les résistances 121 et 165, l'inductance 122 et la capacité 123 sont reliées en série, la résistance 121 étant reliée à la masse. L'inductance 122 du bras de compensation 120 peut être une inductance blindée réalisée sans précautions particulières en ce qui concerne l'isolement entre spires. The compensation arm 120 comprises in the example considered a fixed resistor 121, a variable resistor 165, an inductance 122, a fixed capacitor 123 in parallel with a variable capacitor 166. The resistors 121 and 165, the inductor 122 and the capacitance 123 are connected in series, the resistor 121 being connected to ground. The inductance 122 of the compensation arm 120 may be a shielded inductor made without particular precautions with regard to the insulation between turns.
L'antenne de lecture et le bras de compensation comportent dans l'exemple décrit chacun une inductance, un condensateur et une résistance reliés en série, mais on ne sort pas du cadre de la présente invention s'il en est autrement. L'antenne de lecture et le bras de compensation peuvent par exemple comporter plusieurs composants de type inductif, capacitif ou résistif, reliés en parallèle ou en série, de telle sorte que l'impédance de l'antenne de lecture et celle du bras de compensation soient égales aux valeurs souhaitées, et dans un exemple particulier de réalisation, sensiblement égales. In the example described, the reading antenna and the compensation arm each comprise an inductance, a capacitor and a resistor connected in series, but it is not beyond the scope of the present invention if it is otherwise. The reading antenna and the compensation arm may for example comprise several components of the inductive, capacitive or resistive type, connected in parallel or in series, so that the impedance of the reading antenna and that of the compensation arm are equal to the desired values, and in a particular embodiment, substantially equal.
Le primaire 131 d'un transformateur d'intensité 130 est relié à l'amplificateur 102 et à l'antenne 110 par l'intermédiaire du primaire d'un autre transformateur 129 servant à détecter le déphasage du courant par rapport à la tension dans l'antenne de lecture 110, comme cela sera détaillé plus loin. The primary 131 of a current transformer 130 is connected to the amplifier 102 and to the antenna 110 via the primary of another transformer 129 for detecting the phase shift of the current with respect to the voltage in the transformer. reading antenna 110, as will be detailed later.
Le transformateur 130 comporte un secondaire 132 dont une borne est reliée à la masse et l'autre à une résistance 128 elle-même reliée à la masse, et comporte par exemple un nombre de spires n2 qui est k fois supérieur au nombre de spires ni du primaire 131. k est dans l'exemple décrit égal à 10, le nombre de spires ni du primaire 131 étant par exemple de 10 et le nombre de spires n2 du secondaire 132 étant de 100. The transformer 130 comprises a secondary 132, one terminal of which is connected to the ground and the other to a resistor 128 which is itself connected to the ground, and comprises, for example, a number of turns n2 which is k times greater than the number of turns of the primary 131. k is in the example described equal to 10, the number of turns and the primary 131 being for example 10 and the number of turns n2 of the secondary 132 being 100.
Ainsi, le courant dans le bras de compensation est sensiblement k fois plus faible que celui dans l'antenne. Thus, the current in the compensation arm is substantially k times lower than that in the antenna.
Le courant issu de l'amplificateur de puissance 102 est également envoyé dans le primaire 141 d'un transformateur de tension 140, qui est semblable dans l'exemple décrit au transformateur d'intensité 130. Le transformateur de tension 140 comporte un enroulement secondaire 142 comportant k fois moins de spires que le primaire 141, notamment 10 fois moins dans l'exemple décrit, le primaire 141 comportant par exemple 100 spires et le secondaire 142 comportant 10 spires. The current from the power amplifier 102 is also fed into the primary 141 of a voltage transformer 140, which is similar in the example described to the current transformer 130. The voltage transformer 140 has a secondary winding 142 with k times less turns than the primary 141, especially 10 times less in the example described, the primary 141 comprising for example 100 turns and the secondary 142 having 10 turns.
Le secondaire 142 du transformateur 140 est disposé en série avec le bras de compensation 120 et le primaire 141 est monté en parallèle avec l'antenne de lecture et le primaire 131 du transformateur 130. The secondary 142 of the transformer 140 is arranged in series with the compensation arm 120 and the primary 141 is connected in parallel with the reading antenna and the primary 131 of the transformer 130.
Le primaire 141 et le secondaire 142 sont bobinés de telle sorte que la polarité de la tension aux bornes du secondaire 142 soit inversée par rapport à celle de la tension aux bornes du primaire 141. Ainsi, la tension aux bornes du secondaire 142 tend à annuler celle aux bornes du bras de compensation, la tension développée aux bornes du secondaire 132 étant en phase avec l'intensité dans l'antenne de lecture 110 et celle aux bornes du secondaire 142 étant en opposition de phase avec la tension aux bornes de l'antenne de lecture 110. The primary 141 and the secondary 142 are wound so that the polarity of the voltage across the secondary 142 is reversed relative to that of the voltage across the primary 141. Thus, the voltage across the secondary 142 tends to cancel that at the terminals of the compensation arm, the voltage developed across the secondary 132 being in phase with the intensity in the reading antenna 110 and that at the terminals of the secondary 142 being in phase opposition with the voltage across the terminals of the reading antenna 110.
Les transformateurs d'intensité 130 et de tension 140 sont par exemple bobinés sur tore ou sur pot ferrite. Current transformers 130 and voltage 140 are for example wound on torus or pot ferrite.
La tension aux bornes de la résistance 128 peut être sensiblement nulle lorsque les tensions aux bornes du secondaire 142 et aux bornes du bras de compensation sont d'amplitude égale lorsque l'antenne de réception 6 du transpondeur est dans un état prédéterminé. Cette tension évolue lorsque l'antenne de réception 6 du transpondeur 1 change d'état et peut être démodulée par des moyens de détection 150 comportant un démodulateur 151 relié à la résistance 128 et à l'amplificateur 102. The voltage across the resistor 128 may be substantially zero when the voltages across the secondary 142 and the terminals of the compensation arm are of equal amplitude when the receiving antenna 6 of the transponder is in a predetermined state. This voltage changes when the receiving antenna 6 of the transponder 1 changes state and can be demodulated by detection means 150 comprising a demodulator 151 connected to the resistor 128 and the amplifier 102.
Les avantages d'un tel dispositif de lecture tiennent essentiellement aux faibles tensions développées aux bornes du bras de compensation 120, ce qui permet d'utiliser des composants moins coûteux pour sa réalisation et surtout d'éviter les forts champs électriques générateurs d'effluvage dans les capacités du bras de compensation 120, et donc les bruits se manifestant par de brusques déchirements du signal dans la tension de sortie. The advantages of such a reading device essentially due to the low voltages developed at the terminals of the compensation arm 120, which makes it possible to use less expensive components for its implementation and especially to avoid the strong electric fields generating effluvage in the capabilities of the compensation arm 120, and therefore the noises being manifested by sudden rips of the signal in the output voltage.
Les composants de l'antenne de lecture 110 et du bras de compensation 120 ont de préférence même valeur, afin d'avoir sensiblement le même facteur de qualité et une bonne réjection du bruit dans la bande passante. The components of the read antenna 110 and the compensation arm 120 are preferably the same value, in order to have substantially the same quality factor and a good noise rejection in the bandwidth.
Dans ce qui précède, on a décrit un exemple de réalisation dans lequel les impédances de l'antenne de lecture 110 et du bras de compensation 120 sont sensiblement égales et dans lequel les rapports de transformation au secondaire des transformateurs 130 et 140 sont égaux. In the foregoing, an exemplary embodiment has been described in which the impedances of the read antenna 110 and the compensation arm 120 are substantially equal and in which the secondary transformation ratios of the transformers 130 and 140 are equal.
Bien entendu, on ne sort pas du cadre de la présente invention s'il en est autrement. Of course, it is not beyond the scope of the present invention if it is otherwise.
Les impédances de l'antenne de lecture et du bras de compensation peuvent être différentes, tout comme les rapports des transformations peuvent être différents, étant par exemple choisis en fonction des impédances de l'antenne de lecture et du bras de compensation de manière à ce que la tension aux bornes du bras de compensation 120 soit sensiblement proportionnelle à l'intensité du courant circulant dans l'antenne de lecture, que la tension aux bornes du secondaire 142 du transformateur de tension 140 soit également sensiblement proportionnelle à la tension aux bornes de l'antenne de lecture 110 et que les rapports de proportionnalité soient sensiblement égaux. Ainsi, une soustraction de ces tensions peut générer un signal de bon rapport signal/bruit, représentatif des changements d'état de l'antenne de réception 6 du transpondeur 1 et sensiblement nul lorsque l'antenne de réception est dans un état prédéterminé. The impedances of the reading antenna and the compensation arm may be different, just as the ratios of the transformations may be different, being for example chosen as a function of the impedances of the reading antenna and of the compensation arm so that that the voltage across the compensation arm 120 is substantially proportional to the intensity of the current flowing in the reading antenna, that the voltage across the secondary 142 of the voltage transformer 140 is also substantially proportional to the voltage across the the reading antenna 110 and that the ratios of proportionality are substantially equal. Thus, a subtraction of these voltages can generate a signal of good signal / noise ratio, representative of the state changes of the receiving antenna 6 of the transponder 1 and substantially zero when the receiving antenna is in a predetermined state.
La fréquence avec laquelle l'antenne de réception 6 du transpondeur 1 change d'état est par exemple inférieure à 16 fois, 32 fois ou encore 64 fois la fréquence du générateur 101. The frequency with which the receiving antenna 6 of the transponder 1 changes state is for example less than 16 times, 32 times or even 64 times the frequency of the generator 101.
Dans l'exemple de réalisation considéré, le dispositif de lecture 100 comporte des moyens d'asservissement 160 des composants variables 165 et 166 du bras de compensation 120, de manière à égaliser au début du fonctionnement du dispositif de lecture, en l'absence de transpondeur, les éléments résistif et réactif de l'antenne de lecture 110 et du bras de compensation 120. In the exemplary embodiment considered, the reading device 100 comprises servocontrol means 160 of the variable components 165 and 166 of the compensation arm 120, so as to equalize at the beginning of the operation of the reading device, in the absence of transponder, the resistive and reactive elements of the reading antenna 110 and the compensation arm 120.
Ces moyens d'asservissement 160 comportent par exemple un microcontrôleur 161 pour commander un moteur pas à pas 163 actionnant la capacité variable 166 et un microcontrôleur 162 pour commander un moteur pas à pas 164 actionnant la résistance variable 165. Les signaux commandant ces deux microcontrôleurs sont issus du démodulateur 151. These servocontrol means 160 comprise, for example, a microcontroller 161 for controlling a stepper motor 163 actuating the variable capacitor 166 and a microcontroller 162 for controlling a stepper motor 164 actuating the variable resistor 165. The signals controlling these two microcontrollers are from the demodulator 151.
Bien entendu, on ne sort pas du cadre de la présente invention si le moteur pas à pas 163 commande une inductance variable. Of course, it is not beyond the scope of the present invention if the stepper motor 163 controls a variable inductance.
Un troisième microcontrôleur 167 peut être utilisé également pour gérer l'accord automatique de l'antenne de lecture 110, par exemple au moyen d'un moteur pas à pas 171 agissant sur l'inductance variable 114, après détection du déphasage de l'antenne grâce au transformateur 129 et à un phasemètre 170. A third microcontroller 167 can also be used to manage the automatic tuning of the reading antenna 110, for example by means of a stepper motor 171 acting on the variable inductor 114, after detection of the phase shift of the antenna through the transformer 129 and a phasemeter 170.
Bien entendu, on ne sort pas du cadre de la présente invention si les microcontrôleurs sont remplacés par un calculateur plus puissant, effectuant également d'autres opérations comme la gestion de l'interrogation des transpondeurs, des anti- collisions et le traitement des données adressées par les transpondeurs. Of course, it is not beyond the scope of the present invention if the microcontrollers are replaced by a more powerful computer, also performing other operations such as transponder interrogation management, collision avoidance and the processing of the addressed data. by transponders.
Ce calculateur pourrait par exemple être celui, référencé 155, auquel est envoyé le signal démodulé issu du démodulateur 151 par l'intermédiaire d'un double convertisseur analogique/digital 152. This computer could for example be that, referenced 155, to which is sent the demodulated signal from the demodulator 151 via a double analog / digital converter 152.
Si l'on se reporte à la figure 2, on voit que la tension de sortie V du transformateur 140, reçue par le démodulateur 151, est envoyée dans un premier multiplicateur 191 pour effectuer une démodulation synchrone du signal utile représentatif des changements d'état de l'antenne de réception du transpondeur, et dans un second multiplicateur 192 pour effectuer une démodulation synchrone du signal utile après déphasage de n/2 de la porteuse au moyen d'un déphaseur 293. Chacun des multiplicateurs reçoit également la référence de phase de l'amplificateur de puissance 102, comme illustré à la figure 2. Referring to FIG. 2, it can be seen that the output voltage V of the transformer 140, received by the demodulator 151, is sent to a first multiplier 191 for synchronous demodulation of the useful signal representative of the state changes. of the receiving antenna of the transponder, and in a second multiplier 192 to perform a synchronous demodulation of the useful signal after phase shift of n / 2 of the carrier by means of a phase-shifter 293. Each of the multipliers also receives the phase reference of the power amplifier 102, as shown in Figure 2.
Les deux signaux issus des deux multiplicateurs 191, 192 sont amplifiés par des amplificateurs respectifs 195, 196 avant d'être dirigés vers le convertisseur 152. The two signals from the two multipliers 191, 192 are amplified by respective amplifiers 195, 196 before being directed to the converter 152.
Le signal peut également être intégré par des intégrateurs respectifs 197, 198, pour constituer un signal d'erreur utilisé pour commander les microcontrôleurs 161 et 162 utilisés pour l'asservissement du bras de compensation 120. The signal may also be integrated by respective integrators 197, 198, to constitute an error signal used to control the microcontrollers 161 and 162 used for the servocontrol of the compensation arm 120.
Dans une variante de réalisation de l'invention, illustrée à la figure 3, le transformateur 140 comporte deux enroulements supplémentaires 143 et 144 au secondaire. Ces deux enroulements 143, 144 sont montés en série, et sont en opposition de phase par rapport à la masse. In an alternative embodiment of the invention, illustrated in Figure 3, the transformer 140 comprises two additional windings 143 and 144 at the secondary. These two windings 143, 144 are connected in series, and are in phase opposition with respect to ground.
Un pont à phase variable 180 est formé par une résistance 181, un potentiomètre 182, une capacité 183 et une résistance 184. A variable phase bridge 180 is formed by a resistor 181, a potentiometer 182, a capacitor 183 and a resistor 184.
Ce dispositif permet le réglage de la phase de la tension de référence issue de l'amplificateur de puissance 102 et envoyée au démodulateur 151. Ce réglage peut être notamment utile lors du montage du dispositif pour équilibrer les parties réactives et résistives de l'impédance. This device allows the adjustment of the phase of the reference voltage from the power amplifier 102 and sent to the demodulator 151. This setting may be particularly useful when mounting the device to balance the reactive and resistive parts of the impedance.
On a illustré aux figures 4 à 6 un autre exemple de réalisation de l'invention, dans lequel un tosmètre 135 représenté à la figure 4 comporte les transformateurs d'intensité 130 et de tension 140. Le bras de compensation et ses composants, et le dispositif d'asservissement du bras de compensation sont détaillés à la figure 5, de même que la structure électronique du démodulateur 151 à la figure 6. FIGS. 4 to 6 illustrate another embodiment of the invention, in which a tosmeter 135 represented in FIG. 4 comprises the intensity transformers 130 and the voltage transformers 140. The compensation arm and its components, and the control unit of the compensation arm are detailed in Figure 5, as well as the electronic structure of the demodulator 151 in Figure 6.
Les références des liaisons du tosmètre de la figure 4 sont reportées sur la figure 5. The references of the links of the tosmeter of FIG. 4 are shown in FIG.
Le circuit 193 est un comparateur centré sur zéro donnant une tension rectangulaire indépendante du niveau d'entrée. Il permet de générer une tension de 20 référence du démodulateur. The circuit 193 is a zero centered comparator giving a rectangular voltage independent of the input level. It makes it possible to generate a reference voltage of the demodulator.
Les deux circuits 191, 192 sont des multiplicateurs analogiques à cellule de Hilbert. Le circuit 191 reçoit le signal de référence de l'amplificateur de puissance 102 en phase et démodule les réels. Le circuit 192 reçoit le signal de référence de l'amplificateur de puissance en quadrature et démodule les imaginaires. Les entrées IN+ et IN- sont croisées et en parallèle et reçoivent le signal V à démoduler. The two circuits 191, 192 are analog Hilbert cell multipliers. The circuit 191 receives the reference signal of the power amplifier 102 in phase and demodulates the real ones. The circuit 192 receives the reference signal of the quadrature power amplifier and demodulates the imaginary. The inputs IN + and IN- are crossed and in parallel and receive the signal V to be demodulated.
Deux amplificateurs différentiels 194 reçoivent les sorties différentielles des multiplicateurs 191, 192. Two differential amplifiers 194 receive the differential outputs of the multipliers 191, 192.
Ces deux amplificateurs différentiels 194 attaquent à leur tour chacun deux chaînes différentes. Tout d'abord, les deux intégrateurs 197 et 198 génèrent les tensions d'erreur (réels et imaginaires) pour les asservissements de la branche de compensation. These two differential amplifiers 194 in turn each attack two different channels. First, the two integrators 197 and 198 generate the error voltages (real and imaginary) for the servocontrols of the compensation branch.
D'autre part, les deux amplificateurs 195 et 196 génèrent le signal de sortie démodulé pour les réels et pour les imaginaires, qui est ensuite envoyé au convertisseur 152. On the other hand, the two amplifiers 195 and 196 generate the demodulated output signal for the reals and for the imaginary, which is then sent to the converter 152.
Le signal démodulé sur les imaginaires peut être exploité à des fins de réglage à la première mise en marche du système. Il doit pour ce faire être annulé en réglant la phase de la tension de référence par le biais du pont à phase variable constitué par les enroulements supplémentaires 143, 144 et en réglant à la résonance le transformateur 199 attaqué par le comparateur 193. The demodulated imaginary signal can be used for adjustment purposes when the system is first turned on. To this end, it must be canceled by adjusting the phase of the reference voltage by means of the variable-phase bridge constituted by the additional windings 143, 144 and by adjusting at resonance the transformer 199 attacked by the comparator 193.
Dispositif de stockage On va maintenant décrire en référence aux figures 7 à 10 un dispositif de stockage 200 conforme à l'invention, destiné à recevoir une pluralité d'articles 250 munis chacun d'un transpondeur 1, comportant au moins une antenne permettant de détecter la présence et/ou la localisation des transpondeurs 1, et éventuellement de recevoir des informations des transpondeurs 1. Storage device 7 will now be described with reference to FIGS. 7 to 10 a storage device 200 according to the invention, intended to receive a plurality of articles 250 each provided with a transponder 1, comprising at least one antenna for detecting the presence and / or location of the transponders 1, and possibly receiving information from the transponders 1.
Le dispositif de stockage 200 peut par exemple être monté sur des roulettes 202, afin de constituer un trolley. Le dispositif de stockage 200 peut par exemple être utilisé dans un appareil de transport en commun, par exemple un aéronef, un train ou un bateau, de manière par exemple à permettre à un vendeur de circuler avec des articles 250 à proposer à la vente aux voyageurs. The storage device 200 may for example be mounted on rollers 202, to form a trolley. The storage device 200 may for example be used in a public transport device, for example an aircraft, a train or a boat, so as for example to allow a seller to circulate with articles 250 to offer for sale to travelers.
Dans le dispositif de stockage 200 sont stockés des articles 250 sur chacun 20 desquels est fixé un transpondeur. In the storage device 200 are stored articles 250 on each of which is fixed a transponder.
Le dispositif de stockage 200 est équipé de plusieurs antennes bobinées 220, 221, 222 et d'un dispositif de lecture associé. The storage device 200 is equipped with several wound antennas 220, 221, 222 and an associated reading device.
Le dispositif de stockage 200 comporte en outre un caisson 210 recevant des tiroirs 230 contenant les articles 250 et une porte 212. The storage device 200 further comprises a box 210 receiving drawers 230 containing the articles 250 and a door 212.
De préférence, le caisson 210 comporte une paroi métallique 211, par exemple en aluminium, permettant d'éviter que les antennes 220, 221, 222 n'émettent un champ à l'extérieur du dispositif de stockage 200, de façon par exemple à ne pas perturber des instruments de mesure situés à proximité. L'épaisseur de la paroi métallique 211 peut par exemple être supérieure ou égale à 2 ou 3 mm. Preferably, the box 210 comprises a metal wall 211, for example made of aluminum, to prevent the antennas 220, 221, 222 from emitting a field outside the storage device 200, so for example to not disturb measurement instruments located nearby. The thickness of the metal wall 211 may for example be greater than or equal to 2 or 3 mm.
Le dispositif de stockage 200 comporte en outre une batterie permettant d'alimenter le dispositif de lecture 100, cette batterie 240 étant par exemple stockée à l'extérieur du caisson 210. De préférence, la batterie 240 est stockée à l'extérieur, par exemple entre les roues 202. The storage device 200 further comprises a battery for supplying the reading device 100, this battery 240 being for example stored outside the box 210. Preferably, the battery 240 is stored outside, for example between the wheels 202.
Une première antenne 220 est disposée horizontalement autour du volume de stockage tandis qu'une deuxième antenne 221 et une troisième antenne 222 sont disposées verticalement, également autour du volume de stockage, avec un angle entre leurs axes, par exemple un angle compris entre 90 et 120 . A first antenna 220 is arranged horizontally around the storage volume while a second antenna 221 and a third antenna 222 are arranged vertically, also around the storage volume, with an angle between their axes, for example an angle between 90 and 120.
L'antenne horizontale 220 comporte plusieurs branches bobinées 220a, 220b, 220c disposées à des hauteurs différentes dans le dispositif de stockage200, permettant ainsi d'améliorer la sensibilité du dispositif de lecture. The horizontal antenna 220 comprises several wound branches 220a, 220b, 220c arranged at different heights in the storage device 200, thus making it possible to improve the sensitivity of the reading device.
On peut déterminer précisément par exemple le nombre et la qualité des articles contenus dans le dispositif de stockage, et suivre l'évolution du nombre et de la qualité des articles stockés. Il peut s'agir par exemple, dans le cas d'un trolley pour avion, de déterminer le contenu du trolley au décollage et à l'atterrissage. For example, the number and quality of the articles contained in the storage device can be precisely determined, and the number and quality of the stored items can be monitored. It may be for example, in the case of an aircraft trolley, to determine the contents of the trolley at takeoff and landing.
La structure métallique externe du dispositif de stockage peut constituer un blindage suffisant pour atténuer le champ généré par les antennes placées à l'intérieur de manière significative. Il peut toutefois être prévu d'insérer dans l'encadrement de la porte un joint d'étanchéité électromagnétique. The outer metal structure of the storage device may provide sufficient shielding to attenuate the field generated by the internally located antennas significantly. However, it can be expected to insert in the door frame an electromagnetic seal.
Ce dernier peut entraîner une étanchéité pneumatique et il peut être avantageux de prévoir dans le dispositif de stockage un système de décompression 215, par exemple une pastille en bronze fritté laissant échapper les gaz, sous peine de ne plus pouvoir ouvrir facilement le dispositif de stockage en raison du différentiel de pression dû à la pressurisation. The latter may cause pneumatic sealing and it may be advantageous to provide in the storage device a decompression system 215, for example a sintered bronze pellet allowing the gases to escape, otherwise it will no longer be possible to open the storage device easily. because of the pressure differential due to the pressurization.
La structure électronique du dispositif de lecture 100 du dispositif de stockage est illustrée à la figure 9. The electronic structure of the reading device 100 of the storage device is illustrated in FIG. 9.
Les trois antennes 220, 221 et 222 peuvent être chacune accordées automatiquement, comportant par exemple chacune un moteur pas à pas 171 entraînant une inductance variable contrôlée par des signaux provenant du calculateur 155. The three antennas 220, 221 and 222 may each be tuned automatically, each comprising for example a stepping motor 171 driving a variable inductance controlled by signals from the computer 155.
L'unique générateur de signal 101 alimente trois amplificateurs de puissance 102 et trois ensembles de détection 104 comportant chacun deux transformateurs 130, 140, un bras de compensation 120 et le dispositif d'asservissement associé 160, agencés comme décrit plus haut. The single signal generator 101 feeds three power amplifiers 102 and three detection assemblies 104 each having two transformers 130, 140, a compensation arm 120 and the associated control device 160, arranged as described above.
Les signaux sont traités par trois démodulateurs 151 avant d'être reçus par le calculateur 155. The signals are processed by three demodulators 151 before being received by the computer 155.
Les accords automatiques 171 sont de préférence implantés au plus près des antennes de lecture pour n'avoir à utiliser avec le reste du dispositif de lecture que des liaisons à basse impédance, par exemple de 80 ohms. The automatic chords 171 are preferably located closer to the reading antennas to have to use with the rest of the reading device that low impedance links, for example 80 ohms.
Procédé de rangement L'invention a encore pour objet un procédé de rangement d'articles munis chacun d'un transpondeur dans un dispositif de stockage, dans lequel on dispose les articles de manière à ce que les transpondeurs soient espacés les uns des autres de plus de 6, de 8 ou de 10 mm, comme illustré à la figure 10. Storage method The invention also relates to a method of storing articles each provided with a transponder in a storage device, in which the articles are arranged so that the transponders are spaced from each other more 6, 8 or 10 mm, as shown in Figure 10.
Un tel rangement facilite la détection des articles. Such storage facilitates the detection of articles.
Le fonctionnement du dispositif de lecture est amélioré si les transpondeurs ne sont pas couplés. The operation of the reading device is improved if the transponders are not coupled.
Cependant, dans le cas où tous les transpondeurs sont couplés deux à deux, le dispositif de lecture est également capable de les détecter. Le dispositif de lecture peut ainsi avoir deux modes de fonctionnement distincts, le premier dans le cas où les transpondeurs ne sont pas couplés, et le second dans le cas où les transpondeurs sont couplés. However, in the case where all the transponders are coupled two by two, the reading device is also able to detect them. The reading device can thus have two distinct modes of operation, the first in the case where the transponders are not coupled, and the second in the case where the transponders are coupled.
Le dispositif de stockage peut par exemple stocker plus de 150 articles, par exemple entre 180 et 200 articles. The storage device may for example store more than 150 articles, for example between 180 and 200 articles.
Procédé de suivi L'invention a encore pour objet, comme illustré à la figure 13, un procédé de suivi du contenu d'un dispositif de stockage d'articles à vendre dans un appareil de transport de passagers, comportant les étapes suivantes: - contrôler à l'étape 300 le contenu du dispositif de stockage avant le départ de l'appareil, et - contrôler à l'étape 310 le contenu du dispositif de stockage à l'arrivée de l'appareil. The object of the invention is also, as illustrated in FIG. 13, a method of tracking the contents of a device for storing articles for sale in a passenger transport apparatus, comprising the following steps: in step 300 the contents of the storage device before the departure of the device, and - check in step 310 the contents of the storage device at the arrival of the device.
On peut comparer à l'étape 320 une information représentative de l'évolution du contenu du dispositif de stockage avec des données concernant la vente d'articles lors du transport et vérifier s'il y a concordance. In step 320, information representative of the evolution of the contents of the storage device may be compared with data concerning the sale of articles during transport and check whether there is a match.
L'expression comportant un doit être comprise comme étant synonyme de comportant au moins un , sauf si le contraire est spécifié. The expression containing one must be understood as being synonymous with at least one, unless the opposite is specified.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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ST | Notification of lapse |
Effective date: 20081125 |