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Système de contrôle d'accès à une zone réservée et procédé de commande d'un
tel système
La présente invention concerne un système de contrôle d'accès à une zone
réservée, du
type comprenant au moins un obstacle mobile entre une configuration déployée,
dans laquelle il
s'étend en travers d'un passage d'entrée et/ou de sortie de la zone réservée,
et une configuration
escamotée, dans laquelle il est dégagé dudit passage, le système comprenant
également des
moyens d'entraînement de l'obstacle entre sa configuration déployée et sa
configuration
escamotée, un dispositif de mesure de la position de l'obstacle, et un module
de pilotage des
moyens d'entraînement.
De tels systèmes de contrôle d'accès sont connus. Ils contrôlent généralement
l'accès à
une zone piétonne, à un intérieur de bâtiment, ou à un réseau de transport en
commun, et
l'obstacle est généralement constitué par une borne escamotable, une barrière,
ou une porte.
Les systèmes de contrôle d'accès doivent répondre à deux exigences
antagonistes. Ils
doivent d'une part constituer une barrière efficace à l'entrée d'utilisateurs
frauduleux à l'intérieur de
la zone réservée, mais doivent dans le même temps assurer la sécurité des
utilisateurs en évitant
que, après s'être escamoté pour libérer le passage pour un utilisateur
autorisé, l'obstacle ne
heurte ledit utilisateur en se redéployant.
Pour répondre à cette double exigence, les systèmes de contrôle d'accès connus
comprennent généralement des capteurs de présence adaptés pour détecter la
présence d'un
utilisateur dans le passage et identifier la position de l'utilisateur dans le
passage. Ces capteurs
sont le plus souvent adaptés pour identifier des utilisateurs frauduleux qui
tenteraient de franchir
abusivement le passage.
Toutefois, ces systèmes ne donnent pas entière satisfaction. En effet, malgré
l'utilisation de
capteurs de présence, il arrive qu'un utilisateur ne soit pas détecté alors
qu'il est dans le passage
et soit donc heurté par l'obstacle lors de son redéploiement. Il arrive
également qu'un utilisateur
frauduleux parvienne, en forçant sur l'obstacle, à se ménager un espace
suffisant pour franchir le
passage.
Un objectif de l'invention est donc de proposer un système de contrôle d'accès
adapté pour
renforcer la sécurité des utilisateurs. Un autre objectif est de proposer un
système de contrôle
d'accès adapté pour lutter plus efficacement contre la fraude.
A cet effet, un système de contrôle d'accès du type précité est proposé, dans
lequel le
module de pilotage est adapté pour comparer la position mesurée de l'obstacle
à au moins un
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instant à une position théorique de l'obstacle à cet instant, et pour en
déduire une loi de
commande des moyens d'entraînement.
Selon des modes de réalisation, le système de contrôle d'accès pourrait
comprendre l'une
ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolément ou suivant
toute(s) combinaison(s)
techniquement possible(s) :
- les moyens d'entraînement sont adaptés pour exercer un couple sur
l'obstacle, et la loi de
commande déduite est adaptée pour augmenter ledit couple lorsque la position
mesurée diffère de
la position théorique;
- la loi de commande déduite est adaptée pour immobiliser l'obstacle lorsque
la position
mesurée diffère de la position théorique;
- les moyens d'entraînement sont des moyens d'entraînement électriques et sont
adaptés
pour fonctionner à une tension inférieure à 42V;
- les moyens d'entraînement sont adaptés pour exercer un couple sur
l'obstacle, et le
module de pilotage est adapté pour déduire une loi de commande destinée à
stabiliser ou réduire
ledit couple lorsque ce couple dépasse un couple seuil;
- la valeur du couple seuil est différente selon que la différence entre la
position mesurée et
la position théorique de l'obstacle est positive ou négative ;
- les moyens d'entraînement comprennent un moteur électrique synchrone ;
- le moteur électrique est un moteur sans balais ;
- le moteur est adapté pour être alimenté en courant de conduite du moteur et
en courant
de mise en vibration du moteur, le courant de mise en vibration étant adapté
pour que le moteur
produise un son de fréquence comprise entre 2kHz et 20kHz lorsqu'il est
alimenté en courant de
mise de vibration ;
- le dispositif de mesure est intégré aux moyens d'entraînement ; et
- le module de pilotage est intégré aux moyens d'entraînement.
Selon un autre aspect, un procédé de commande d'un système de contrôle d'accès
tel que
défini ci-dessus est proposé, ledit procédé comprenant les étapes successives
suivantes :
- escamotage de l'obstacle,
- amorçage du déploiement de l'obstacle,
- mesure de la position de l'obstacle au cours de son déploiement,
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- détection d'une différence entre la position mesurée de l'obstacle et la
position théorique
de l'obstacle, et
- action sur l'obstacle.
Selon des modes de réalisation, le procédé de commande pourrait comprendre
l'une ou
plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolément ou suivant
toute(s) combinaison(s)
techniquement possible(s) :
- l'action est une immobilisation de l'obstacle ;
- les moyens d'entraînement sont adaptés pour exercer un couple sur
l'obstacle, et l'action
est une augmentation dudit couple.
Selon un autre aspect, un système de contrôle d'accès à une zone réservée est
proposé
comprenant au moins un obstacle mobile entre une configuration déployée, dans
laquelle il s'étend
en travers d'un passage d'entrée et/ou de sortie de la zone réservée, et une
configuration
escamotée, dans laquelle il est dégagé dudit passage, le système comprenant
également :
- des moyens d'entraînement de l'obstacle entre sa configuration déployée et
sa
configuration escamotée, adaptés pour exercer un couple sur l'obstacle
- un dispositif de mesure d'une position mesurée de l'obstacle,
- un système d'autorisation de circulation, installé dans un compartiment
moteur du
système de contrôle d'accès, et comprenant une unité centrale et des lecteurs
de titre, chaque
lecteur de titre étant adapté pour communiquer avec un titre de déplacement
d'un utilisateur, et
l'unité centrale étant adaptée pour déterminer si l'utilisateur propriétaire
du titre de déplacement
est autorisé à emprunter le passage, et
- un module de pilotage des moyens d'entraînement,
dans lequel le module de pilotage est adapté pour comparer la position mesurée
de
l'obstacle à au moins un instant à une position théorique de l'obstacle à cet
instant, et pour en
déduire une loi de commande des moyens d'entraînement, ladite loi de commande
étant destinée
à stabiliser ou réduire le couple exercé par les moyens d'entraînement lorsque
ce couple dépasse
un couple seuil, la valeur du couple seuil étant différente selon que la
différence entre la position
mesurée et la position théorique de l'obstacle est positive ou négative.
D'autres caractéristiques et avantages apparaîtront à la lecture de la
description qui va
suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux
dessins annexés, sur
lesquels
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- la Figure 1 est une vue schématique, de dessus, d'un système de contrôle
d'accès
selon l'invention,
- la Figure 2 est une vue schématique en coupe d'un moteur intégré au système
de
contrôle d'accès de la Figure 1,
- la
Figure 3 est un schéma d'un module de contrôle de l'alimentation électrique
d'un
moteur intégré au système de contrôle d'accès de la Figure 1,
- la Figure 4 est un diagramme en blocs illustrant un premier procédé
mis en oeuvre par
un module de pilotage du module de contrôle de la Figure 4, et
-
la Figure 5 est un diagramme en blocs illustrant un deuxième procédé mis
en uvre par
le module de pilotage du module de contrôle de la Figure 4.
Le système de contrôle d'accès 10, représenté sur la Figure 1, est un
portillon de contrôle
d'accès à une zone réservée. Ladite zone réservée est typiquement un bâtiment
ou un réseau de
transports en commun.
Le système de contrôle d'accès 10 comprend un bâti 12 délimitant un passage
14, un
obstacle 16, adapté pour obturer le passage 14, et des moyens 18
d'entraînement de l'obstacle 16.
Le bâti 12 comprend un compartiment moteur 20 et, en option, un muret 22. Le
compartiment moteur 20 délimite un bord 24 du passage 14. Le muret 22 délimite
un bord 26 du
passage 14, opposé au bord 24.
Le passage 14 constitue un passage d'entrée et de sortie de la zone réservée.
Il s'étend
entre le compartiment moteur 20 et le muret 22 du bâti 12. Il définit un axe C
de circulation pour
entrer et sortir de la zone réservée.
Le passage 14 débouche par une extrémité extérieure 27A à l'extérieur de la
zone
réservée. Il débouche par son extrémité opposée 27B, ici dénommée extrémité
intérieure , à
l'intérieur de la zone réservée.
L'obstacle 16 est mobile entre une configuration déployée, dans laquelle il
s'étend en
travers du passage 14, et une configuration escamotée, dans laquelle il est
dégagé du passage 14.
En configuration déployée, l'obstacle 16 obstrue le passage 14 et s'oppose à
la traversée du
passage 14 par un utilisateur. En configuration escamotée, l'obstacle 16
libère le passage 14 et
permet la traversée du passage 14 par un utilisateur.
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Dans l'exemple représenté, l'obstacle 16 est formé par une porte 28. La porte
28
est montée pivotante sur le compartiment moteur 20 autour d'un axe vertical Z
perpendiculaire à l'axe de circulation C. En configuration déployée, la porte
28 s'étend
sensiblement perpendiculairement à l'axe de circulation C. En configuration
escamotée, la
porte 28 s'étend sensiblement parallèlement à l'axe C, le long du bord 24.
En variante, le bâti 12 comprend un deuxième compartiment moteur 20 en
remplacement du muret 22. L'obstacle 16 comprend alors deux portes 28, chaque
porte
28 étant articulée autour d'un axe vertical sur un compartiment moteur 20
respectif. En
configuration déployée de l'obstacle 16, chaque porte 28 s'étend
perpendiculairement à
l'axe de circulation C. En configuration rétractée de l'obstacle 16, chaque
porte 28 s'étend
le long d'un bord 24, 26 du passage 14.
Les moyens d'entraînement 18 sont adaptés pour entraîner l'obstacle 16 entre
ses
positions déployée et escamotée. A cet effet, les moyens d'entraînement 18
sont adaptés
pour faire pivoter la porte 28 autour de l'axe vertical Z.
Les moyens d'entraînement 18 comprennent un moteur 30 et un dispositif 32
d'accouplement du moteur 30 à l'obstacle 16.
Le moteur 30 est un moteur électrique, de préférence synchrone, typiquement un
moteur électrique sans balais. Il est monté dans le compartiment moteur 20. Il
est
représenté sur la Figure 2.
En référence à la Figure 2, le moteur 30 comprend un rotor 34 et un stator 36.
Le stator 36 est solidaire du bâti 12. Il délimite une cavité 38 sensiblement
cylindrique de réception du rotor 34.
Le rotor 34 est cylindrique et s'étend à l'intérieur de la cavité 38. Il est
monté rotatif
par rapport au stator 36. A cet effet, des roulements à bille (non
représentés) sont montés
entre le rotor 34 et le stator 36 aux extrémités longitudinales du rotor 34.
Le rotor 34 est relié mécaniquement à l'obstacle 16 de sorte qu'il est mobile
en
rotation autour de son axe conjointement avec le déplacement de l'obstacle 16.
Le rotor 34 comprend au moins un aimant permanent 40, de préférence plusieurs
aimants permanents 40, le ou chaque aimant permanent 40 comprenant un pôle
magnétique nord 42 et un pôle magnétique sud 44. L'aimant permanent 40 est
réalisé
dans un matériau ferromagnétique, typiquement en ferrite ou Samarium Cobalt.
Dans
l'exemple représenté, le rotor 34 comprend un unique aimant permanent 40.
Le stator 36 comprend également une pluralité de solénoïdes 46A, 46B, 46C
répartis régulièrement en périphérie de la cavité 38. Dans l'exemple
représenté, les
solénoïdes 46A, 46B, 46C sont au nombre de trois et délimitent entre eux des
secteurs de
sensiblement 2u/3 radians suivant un plan perpendiculaire à la direction
d'extension de la
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cavité 38. De façon plus générale, lorsque le stator 36 comprend un nombre n
de
solénoïdes 46A, 46B, 46C, ceux-ci délimitent alors entre eux des secteurs de
sensiblement 21-r/n radians suivant un plan perpendiculaire à la direction
d'extension de la
cavité 38.
5 Chaque
solénoïde 46A, 46B, 460 est adapté pour être parcouru par un courant
électrique d'alimentation du moteur 30, de façon à induire un champ magnétique
à
l'intérieur de la cavité 38. Chaque solénoïde 46A, 46B, 46C est adapté pour se
comporter
comme un pôle magnétique nord lorsqu'il est parcouru par le courant électrique
d'alimentation I.
Ainsi, lorsqu'un solénoïde 46A est parcouru par le courant d'alimentation I,
le
champ magnétique induit par ledit solénoïde 46A exerce une force sur l'aimant
40.
L'aimant 40 tend alors à s'aligner avec le champ magnétique induit. Si
l'aimant 40 n'est
pas aligné avec ledit champ magnétique, un couple moteur est exercé sur le
rotor 34,
entraînant celui-ci en rotation. Si l'aimant 40 est aligné avec le champ
magnétique induit,
alors un couple résistant est exercé sur le rotor 34, s'opposant à la rotation
du rotor 34
autour de son axe.
Lorsque l'obstacle 16 est immobile, les solénoïdes 46A, 46B, 46C sont adaptés
pour induire un champ magnétique fixe dans la cavité 38 appliquant un couple
résistant
sur le rotor 34. Ce couple résistant s'oppose à la rotation du rotor 34 autour
de son axe.
Lorsque l'obstacle 16 est en déplacement, les solénoïdes 46A, 46B, 46C sont
adaptés pour induire un champ magnétique tournant à l'intérieur de la cavité
38, de façon
à appliquer un couple moteur sur le rotor 34. Pour ce faire, les solénoïdes
46A, 46B, 46C
sont alimentés en courant à tour de rôle de sorte que l'aimant 40 ne soit
jamais aligné
avec le champ magnétique induit par les solénoïdes 46A, 46B, 460.
Le moteur 30 comprend par ailleurs un carter 48 (Figure 1) englobant le rotor
34 et
le stator 36. Le carter 48 définit la surface extérieure du moteur 30.
Les couples moteur et résistant appliqués sur le rotor 34 sont transmis à
l'obstacle
16 par l'intermédiaire du dispositif d'accouplement 32.
Le dispositif d'accouplement 32 comprend typiquement un réducteur planétaire
(non représenté) adapté pour augmenter le couple exercé par le moteur 30 sur
l'obstacle
16.
De retour à la Figure 1, le système de contrôle d'accès 10 comprend également
des moyens 50 de commande des moyens d'entraînement 18. Ces moyens de
commande 50 comprennent un module 52 de contrôle de l'alimentation électrique
du
moteur 30, un système 54 d'autorisation de circulation, un dispositif 56 de
détection de
fraude, et un dispositif 58 de mesure de la position de l'obstacle 16.
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Le système d'autorisation de circulation 54 est installé dans le compartiment
moteur 20. Il comprend une unité centrale 80 et des lecteurs de titre 82.
Chaque lecteur 82 est adapté pour communiquer avec un titre de déplacement
d'un utilisateur, typiquement une carte. Chaque lecteur 82 est par exemple un
lecteur
sans contact et est adapté pour échanger des données avec le titre de
déplacement au
moyen d'un champ magnétique, lorsque le titre est à une distance suffisante du
lecteur
82. Le lecteur 82 est adapté pour transférer les données échangées à l'unité
centrale 80.
Un des lecteurs 82 est disposé à proximité de l'extrémité extérieure 27A du
passage 14 et un autre lecteur 82 est disposé à proximité de l'extrémité
intérieure 27B du
passage 14.
L'unité centrale 80 est adaptée pour déterminer si l'utilisateur propriétaire
du titre
de déplacement est autorisé à emprunter le passage 14. Cette détermination se
fait
typiquement par lecture d'un numéro de contrat porté par le titre et par
contrôle des
accréditations accordées à ce contrat. D'autres variantes sont possibles et,
étant connues
de l'homme du métier, elles ne seront pas décrites ici.
L'unité centrale 80 est adaptée pour commander l'escamotage de l'obstacle 16
lorsque l'utilisateur est autorisé à emprunter le passage 14. A cet effet,
l'unité centrale 80
est adaptée pour émettre une notification Ao d'autorisation de circulation à
destination du
module de contrôle 52.
L'unité centrale 80 est également adaptée pour ne pas commander l'escamotage
de l'obstacle 16 lorsque l'utilisateur n'est pas autorisé à emprunter le
passage 14.
Le dispositif de détection de fraude 56 comprend des capteurs de présence 84A,
84B, pour détecter la présence d'un utilisateur dans le passage 14, et un
calculateur 86.
Un premier capteur de présence 84A est adapté pour détecter la présence d'un
utilisateur entre l'obstacle 16 et l'extrémité extérieure 27A du passage 14.
Un deuxième
capteur 84B est adapté pour détecter la présence d'un utilisateur entre
l'obstacle 16 et
l'extrémité intérieure 27B du passage 14.
Chaque capteur de présence 84A, 84B est adapté pour émettre une notification
de
détection d'utilisateur à destination du calculateur 86 lorsque la présence
d'un utilisateur
dans le passage 14 est détectée par le capteur 84A, 84B.
Le calculateur 86 est adapté pour détecter une tentative de fraude à partir
des
notifications de détection d'utilisateur communiquées par les capteurs 84A,
84B. Le
calculateur 86 est par exemple adapté pour détecter une tentative de fraude
lorsqu'il
reçoit une notification de détection d'utilisateur de l'un des capteurs 84A,
84B alors
qu'aucune notification d'autorisation de circulation n'a été émise par l'unité
centrale 80, ou
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lorsque les capteurs 84A, 84B détectent la présence simultanée de deux
utilisateurs dans
le passage 14.
Le calculateur 86 est également adapté pour émettre une notification Fo de
détection de tentative de fraude à destination du module de contrôle 52
lorsqu'il détecte
une tentative de fraude.
Le dispositif de mesure 58 comprend un capteur 88A (Figure 2) de la position
angulaire du rotor 34 et un système 88B de déduction de la position de
l'obstacle 16 à
partir de la position angulaire du rotor 34.
Le capteur 88A est solidaire du stator 36 du moteur 30. Il est adapté pour
mesurer
l'angle entre la position du rotor 34 autour de son axe à un instant et une
position de
référence du rotor 34 autour de son axe.
Le capteur 88A est typiquement adapté pour mesurer le champ magnétique
régnant à l'intérieur de la cavité 38 et pour en déduire la position angulaire
du rotor 34. Le
capteur 88A est typiquement un capteur à effet Hall.
Le système de calcul 88B est adapté pour déduire la position mesurée de
l'obstacle 16 à partir de la position angulaire du rotor 34 mesurée par le
capteur 88A. En
effet, comme le rotor 34 est mobile en rotation autour de son axe
conjointement avec le
déplacement de l'obstacle 16, il existe une application bijective liant la
position angulaire
du rotor 34 à la position de l'obstacle 16 dans le passage 14. Cette
application est
implémentée dans le système de calcul 88.
La position mesurée de l'obstacle 16 est comprise entre -90 et +90 . Les
positions -90 et +900 correspondent à des positions escamotées de l'obstacle
16. Dans
la position +90 , l'obstacle 16 s'étend le long du bord 24 du passage 14, en
direction de
l'extrémité extérieure 27A du passage 14. Dans la position -90 , l'obstacle 16
s'étend le
long du bord 24 du passage 14, en direction de l'extrémité intérieure 27B du
passage 14.
La position 0 correspond à la position déployée de l'obstacle 16.
Le dispositif de mesure 58 est adapté pour transmettre la position mesurée Pm
de
l'obstacle 16 au module de contrôle 52.
Le module de contrôle 52 est raccordé électriquement, d'une part, à une ligne
d'alimentation électrique 59 et, d'autre part, au moteur 30. Le module de
contrôle 52 est
adapté pour relier sélectivement chaque solénoïde 46A, 46B, 46C du moteur 30 à
la ligne
d'alimentation 59. Le module de contrôle 52 est ainsi adapté pour contrôler
l'alimentation
électrique de chaque solénoïde 46A, 46B, 46C.
La ligne d'alimentation 59 est adaptée pour délivrer un courant continu de
conduite
du moteur 30. De préférence le courant continu délivré a une tension
inférieure à 42V,
dite très basse tension.
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En référence à la Figure 3, le module de contrôle 52 comprend une pluralité de
lignes électriques 60A, 60B, 60C d'approvisionnement du moteur 30 en courant.
Le
nombre de lignes électriques 60A, 60B, 600 est égal au nombre de solénoïdes
46A, 46B,
46C.
Chaque ligne, respectivement 60A, 60B, 60C, relie la ligne d'alimentation 59 à
l'un
des solénoïdes, respectivement 46A, 46B, 460. Chaque ligne, respectivement
60A, 60B,
60C, est équipée d'un commutateur, respectivement 62A, 62B, 62C. Chaque ligne
60A,
60B, 60C est également équipée d'un dispositif 63 de mesure de l'intensité du
courant
circulant dans la ligne 60A, 60B, 600.
Chaque commutateur 62A, 62B, 620 est adapté pour sélectivement bloquer la
circulation d'un courant électrique à l'intérieur de la ligne 60A, 60B, 60C
correspondant,
lorsqu'il est commuté dans une configuration dite bloquante, ou permettre la
circulation
d'un tel courant électrique lorsqu'il est commuté dans une configuration dite
passante.
Selon la fréquence de commutation de chaque commutateur 62A, 62B, 62C, le
courant d'alimentation moyen reçu par le solénoïde 46A, 46B, 460 associé
varie. Il est
ainsi possible de faire varier l'intensité du champ magnétique induit par
chaque solénoïde
46A, 46B, 460 et, de là, de faire varier le couple exercé par les moyens
d'entraînement
18 sur l'obstacle 16. Il est également possible de faire varier l'orientation
du champ
magnétique induit à l'intérieur de la cavité 38, de façon à générer un champ
magnétique
tournant à l'intérieur de la cavité 38 pour déplacer l'obstacle 16 entre ses
positions
déployée et escamotée.
Le module de contrôle 52 comprend également une source 64 de courant
alternatif. Cette source 64 est reliée par une ligne 66 de raccordement
électrique à
chacune des lignes d'approvisionnement 60A, 60B, 60C. La ligne 66 est équipée
d'un
commutateur 68, pour sélectivement découpler chaque solénoïde 46A, 46B, 460 de
la
source 64 lorsque le commutateur 68 est en configuration bloquante, ou coupler
chaque
solénoïde 46A, 46B, 460 à la source 64 lorsque le commutateur 68 est en
configuration
passante.
La source 64 est adaptée pour générer un courant alternatif de mise en
vibration
du moteur 30 tel que, lorsqu'injecté dans les solénoïdes 46A, 46B, 460, ledit
courant
engendre la production par le moteur 30 d'un son de fréquence comprise entre
2kHz et
20kHz.
Le module de contrôle 52 comprend en outre un dispositif 69 d'évaluation du
couple C exercé par les moyens d'entraînement 18 sur l'obstacle 16, à partir
des
intensités mesurées par les dispositifs 63. La façon de réaliser ce type
d'évaluation est
connue de l'homme du métier et ne sera pas décrite ici.
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Enfin, le module de contrôle 52 comprend un module 70 de pilotage des moyens
d'entraînement 18. Ce module 70 est adapté pour déduire à chaque instant t une
loi LC
de commande des moyens d'entraînement 18 à partir d'une pluralité de
paramètres. Ces
paramètres comprennent :
- les
notifications de détection de tentative de fraude Fo émises par le dispositif
de détection 56,
- les notifications d'autorisation de circulation Ao émises par le module
d'autorisation de circulation 54,
- la position Pm de l'obstacle 16 mesurée par le dispositif de mesure 58 à un
instant t-6t, précédant immédiatement l'instant t, et
- une position Pth théorique de l'obstacle 16 à l'instant t-6f, stockée
dans une
mémoire 72 du module de pilotage 70.
En variante, le module de pilotage 70 est adapté pour déduire la loi de
commande
LC à au moins un instant.
La loi de commande déduite LC comprend une consigne de couple appliqué par
les moyens d'entraînement 18 sur l'obstacle 16 et une consigne de vitesse de
déplacement de l'obstacle 16. Le module de pilotage 70 est adapté pour
commander la
commutation des commutateurs 62A, 62B, 62C selon la loi de commande LC.
La loi de commande LC est typiquement une loi de commande par modulation de
largeur d'impulsion (connue sous l'acronyme MU).
La mémoire 72 stocke également une loi de commande prédéterminée par défaut
LC0 et une pluralité de lois de commande prédéterminées spéciales LCsi,
LCsa-
La loi de commande prédéterminée par défaut LCo est adaptée pour que, dans les
conditions normales de fonctionnement du système de contrôle d'accès 10, la
position
réelle de l'obstacle 16 corresponde à la position théorique Pth. Par
condition normale de
fonctionnement , on comprend que, exception faite d'éventuels couples dus au
frottement de l'obstacle 16 contre le bâti 12 ou à la pesanteur, aucun couple
autre que
celui exercé par les moyens d'entraînement 18 n'est appliqué à l'obstacle 16.
Une première loi de commande prédéterminée spéciale LCsi est adaptée pour
immobiliser l'obstacle 16 quelle que soit sa position, sans faire varier la
valeur du couple
C exercé par les moyens d'entraînement 18 sur l'obstacle 16.
Une deuxième loi de commande prédéterminée spéciale LCs2 est adaptée pour
augmenter le couple C appliqué par les moyens d'entraînement 18 sur l'obstacle
16 au-
delà de celui prévu par la loi de commande prédéterminée par défaut LCo.
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Une troisième loi de commande prédéterminée spéciale L063 est adaptée pour
stabiliser le couple C appliqué par les moyens d'entraînement 18 sur
l'obstacle 16.
Une quatrième loi de commande prédéterminée spéciale LCs4 est adaptée pour
réduire le couple C appliqué par les moyens d'entraînement 18 sur l'obstacle
16.
En référence aux Figures 4 et 5, le module de pilotage 70 est par ailleurs
adapté
pour comparer, à chaque instant t, la position mesurée Pm de l'obstacle 16 à
un instant t-
ôt précédant immédiatement l'instant t, avec la position théorique Pth de
l'obstacle 16 à
cet instant t-5t, et pour en déduire la loi de commande LC. Ainsi, lorsque la
position
mesurée Pm de l'obstacle 16 à l'instant t-ôt correspond à la position
théorique Pth de
10 l'obstacle à l'instant t-5t, le module 70 est adapté pour déduire la loi
de commande LC
comme étant égale à la loi de commande prédéterminée par défaut LCo. En
revanche,
lorsque la position mesurée Pm de l'obstacle 16 à l'instant t-ôt diffère de la
position
théorique Pth de l'obstacle à l'instant t-5t, le module 70 est adapté pour
déduire la loi de
commande LC comme étant égale à une des lois de commande prédéterminées
spéciales LCsi, LCs2, LCs3, LCs4,
Comme visible sur la Figure 4, le module de pilotage 70 est adapté pour
déduire la
loi de commande LC comme étant égale à la première loi de commande
prédéterminée
spéciale LCsi lorsque :
- la position mesurée Pm de l'obstacle 16 à l'instant t-5t diffère
de la position
théorique Pth de l'obstacle 16 à l'instant t-5t, et que
- le module 70 ne reçoit pas de notification de détection de tentative de
fraude
Fo.
Le module de pilotage 70 est adapté pour déduire la loi de commande LC comme
étant égale à la deuxième loi de commande prédéterminée spéciale LCs2 lorsque
:
- la position mesurée Pm de l'obstacle 16 à l'instant t-5t diffère de la
position
théorique Pth de l'obstacle 16 à l'instant t-5t, et que
- le module 70 reçoit une notification de détection de tentative de fraude
Fo.
Comme visible sur la Figure 5, le module de pilotage 70 est adapté pour
déduire la
loi de commande LC comme étant égale à la troisième loi de commande
prédéterminée
spéciale LCs3 lorsque :
- le couple C exercé par les moyens d'entraînement 18 sur l'obstacle 16
dépasse un couple seuil Cmax, et que
- le module 70 reçoit une notification de détection de tentative de fraude
Fo.
Le module de pilotage 70 est adapté pour déduire la loi de commande LC comme
étant égale à la quatrième loi de commande prédéterminée spéciale LCs4 lorsque
:
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- le couple C exercé par les moyens d'entraînement 18 sur l'obstacle 16
dépasse un couple seuil C., et que
- le module 70 ne reçoit pas de notification de détection de tentative de
fraude
Fo.
Toujours en regard de la Figure 5, le module de pilotage 70 est également
adapté
pour déterminer si la différence entre les positions mesurée Pm et théorique
Pin de
l'obstacle 16 est positive ou négative. Ladite différence est considérée comme
étant
l'angle formé entre la position théorique de l'obstacle 16 et la position
mesurée de
l'obstacle 16, depuis la position théorique vers la position mesurée. Ainsi,
lorsque la
position mesurée Pm indique que l'obstacle 16 est plus proche de l'extrémité
extérieure
27A du passage 14 qu'il ne le serait s'il occupait sa position théorique Pih,
la différence est
positive. De même, lorsque la position mesurée Pm indique que l'obstacle 16
est plus
proche de l'extrémité intérieure 27B du passage 14 qu'il ne le serait s'il
occupait sa
position théorique Pih, la différence est négative.
Le module de pilotage 70 est adapté pour que la valeur du couple seuil Cmax
soit
différente selon que la différence entre les positions mesurée Pm et théorique
Pth de
l'obstacle 16 est positive ou négative. En particulier, le module de pilotage
70 est adapté
pour que la valeur du couple seuil Cmax soit plus élevée lorsque la différence
entre les
positions mesurée Pm et théorique Pth est négative que lorsque ladite
différence est
positive.
Ainsi, il est plus facile pour un utilisateur de sortir de la zone réservée en
forçant
sur l'obstacle 16 que d'entrer dans ladite zone en forçant l'obstacle 16. Le
système de
contrôle d'accès 10 constitue ainsi une barrière efficace contre la fraude,
tout en facilitant
l'évacuation des utilisateurs présents à l'intérieur de la zone réservée en
cas d'urgence,
par exemple en cas d'incendie.
De retour à la Figure 4, le module de pilotage 70 est également adapté pour
commuter le commutateur 68 en configuration passante lorsque :
- la position mesurée Pm de l'obstacle 16 à l'instant t-5t diffère
de la position
théorique de l'obstacle à l'instant t-5t, et que
- le module 70 reçoit une notification de détection de tentative de fraude Fo.
Ainsi, un utilisateur frauduleux qui voudrait traverser le passage 14 en
forçant
l'obstacle 16 déclencherait une alarme.
On notera que le module de contrôle 52, le dispositif de mesure 58 et le
calculateur 86 du dispositif de détection 56 sont de préférence intégrés au
moteur 30. Ils
sont en particulier logés à l'intérieur du carter 48. Ainsi, le système de
contrôle d'accès 10
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est plus facile à fabriquer et les coûts de fabrication du système de contrôle
d'accès 10
sont réduits.
Un procédé de commande des moyens d'entraînement 18, mis en oeuvre par le
module de pilotage 70, va maintenant être décrit.
A l'état initial, l'obstacle 16 est en position déployée. Le module de
pilotage 70
commande les interrupteurs 62A, 62B, 620 selon la loi de commande
prédéterminée par
défaut LCo, de sorte que les moyens d'entraînement 18 exercent sur l'obstacle
16 un
couple C résistant le maintenant immobile.
Un utilisateur se présente à une extrémité 27A, 27B du passage 14. Il présente
sa
carte à un lecteur 82, et l'unité centrale 80 détermine si l'utilisateur est
autorisé à franchir
le passage 14.
Le module de pilotage 70 reçoit alors une notification d'autorisation de
circulation
Ao, émise par le module 54. Conformément à la loi de commande prédéterminée
par
défaut LC0, il commande l'escamotage de l'obstacle 16 puis, après un délai
prédéterminé,
il commande le redéploiement de l'obstacle 16.
Si l'utilisateur s'est présenté à l'extrémité extérieure 27A du passage 14, le
module
70 commande les moyens d'entraînement 18 de façon à rétracter l'obstacle 16
vers
l'extrémité intérieure 27B. Si l'utilisateur s'est présenté à l'extrémité
intérieure 27B du
passage 14, le module 70 commande les moyens d'entraînement 18 de façon à
rétracter
l'obstacle 16 vers l'extrémité extérieure 27A
Dans le même temps, la position Pm de l'obstacle 16 est mesurée au moyen du
dispositif de mesure 58. Cette information est transmise au module de pilotage
70 qui, à
chaque instant, la compare avec la position théorique Pth qu'est supposé
occuper
l'obstacle 16 au même instant.
Dès que le module de pilotage 70 détecte une différence entre la position
mesurée
Pm et la position théorique Pth, il modifie la loi LC de commande des moyens
d'entraînement 18.
Dans le même temps, le module de pilotage 70 détermine le signe de la
différence
entre les positions mesurée Pm et théorique Pth de l'obstacle 16. Si cette
différence est
positive, il fixe un couple seuil Cmax, exercé par les moyens d'entraînement
18 sur
l'obstacle 16, égal à une première valeur C. Si cette différence est négative,
il fixe le
couple seuil Cmax égal à une deuxième valeur 02, supérieure à C1.
Si le dispositif de détection 56 n'émet pas de notification de détection de
tentative
de fraude Fo, le module de pilotage 70 déduit la loi de commande LC comme
étant égale
à la première loi de commande spéciale LCsi. Le pilotage des commutateurs 62A,
62B,
62C est alors modifié de façon à stopper la rotation du champ magnétique à
l'intérieur de
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la cavité 38. Le couple C appliqué par les moyens d'entraînement 18 sur
l'obstacle 16 est
maintenu constant.
Si le dispositif de détection 56 émet une notification de détection de
tentative de
fraude Fo, le module de pilotage 70 déduit la loi de commande LC comme étant
égale à la
deuxième loi de commande spéciale LCs2. La fréquence de commutation des
commutateurs 62A, 62B, 62C est alors augmentée. De plus, le module de pilotage
70
commande la commutation du commutateur 68 en configuration passante. Le
courant
alternatif généré par la source 64 est alors injecté dans les solénoïdes 46A,
46B, 46C.
Sous l'effet de ce courant, le moteur 30 produit un son d'une fréquence
comprise entre
2kHz et 20kHz.
Si toutefois le couple C exercé par les moyens d'entraînement 18 sur
l'obstacle 16
vient à dépasser le couple seuil Cmax, alors le module de pilotage 70 modifie
de nouveau
la loi de commande LC, de façon à stabiliser le couple C exercé par les moyens
d'entraînement 18. Ledit couple C n'augmente alors plus.
Dans l'exemple décrit ci-dessus, le système de contrôle d'accès 10 a été
décrit
comme comprenant un dispositif de détection de fraude. En variante, le système
de
contrôle d'accès 10 ne comprend pas un tel dispositif, et le module 70 est
alors
programmé pour n'exécuter qu'une seule des première et deuxième lois de
commande
spéciales L031, L032, et une seule des troisième et quatrième lois de commande
spéciales LCs3, LCs4.
Grâce à l'invention, la sécurité du système de contrôle d'accès 10 est
renforcée.
L'obstacle 16 est en effet moins susceptible de heurter violemment un
utilisateur. En
outre, l'évacuation de la zone réservée en cas d'urgence est facilitée.
De plus, le système de contrôle d'accès 10 permet de lutter plus efficacement
contre la fraude. En effet, le couple croissant exercé par les moyens
d'entraînement 18
sur l'obstacle 16 permet de s'opposer efficacement à l'effort appliqué par un
utilisateur
frauduleux sur l'obstacle.
En sus, le fait d'utiliser un moteur électrique synchrone sans balais permet
un
pilotage particulièrement aisé des moyens d'entraînement.
En outre, le courant d'alimentation des moyens d'entraînement 18 est un
courant
très basse tension, ce qui permet de limiter les risques électriques pour les
ouvriers de
maintenance.
Enfin, la génération d'un son par le moteur permet d'alerter qu'une tentative
de
fraude est en cours.
