Brevet FR2831356A1 — publié le 20030425

La présente invention a pour objet un système d'équipements électroniques embarqués et fixes pour la gestion distante d'engins mobiles. Il est destiné à résoudre les problèmes de réactivité et de gestion liés à l'optimisation des mouvements et à la maîtrise des moyens de l'entreprise, grâce au traitement centralisé des données de base relatives aux engins mobiles utilisés. Les engins mobiles sont utilisés par les industriels pour la manutention de pièces entrant dans une chaîne de fabrication, par exemple par des engins auto-porteurs, pour la manutention de marchandises (camions, fourgons, grues,...), pour la réalisation des travaux publics (engins de chantier), ou encore pour le transport des personnes. L'entreprise a besoin de plus en plus d'outils d'analyse et de gestion en temps réel donnant la mesure instantanée des effets pour demeurer compétitive face à la concurrence. Par ailleurs, la législation, les normes techniques, de sécurité, d'environnement, poussent les responsables à être de plus en plus réactifs et à investir dans des produits de gestion et de traçabilité, afin de se prémunir et de pouvoir prouver leur bonne foi en matière juridique. Ces contraintes entraînent la nécessité de maîtriser d'une façon très rigoureuse et très rapide la gestion des moyens mobiles utilisés dans l'entreprise. Le brevet NO FR 01 08 086, déposé par la société 21, décrit un système constitué de l'association d'un progiciel de gestion logistique assistée par ordinateur et de modules embarqués à coût réduit intégrant un serveur Internet, disposés à l'intérieur de chaque engin mobile et utilisant le protocole de communication"TCP/IP"et un modem du type employé pour la réception d'Internet en téléphonie mobile, l'ensemble permettent l'interactivité entre l'engin mobile, son utilisateur et ses interlocuteurs distants. Le système selon la présente invention rend possible la récupération des informations en temps réel sur les moyens mobiles, de façon à pouvoir les analyser à distance et les centraliser pour pouvoir être traités par les responsables des différents services concernés de l'entreprise. Il permet la gestion antivol, la gestion de flotte d'engins ou de véhicules, la gestion de surveillance visuelle ou phonique, ainsi que, le cas échéant, l'asservissement d'un mobile ou une automatisation embarquée téléchargeable à distance. Il permet de recevoir des informations numériques (fichiers, configurations, messages,...) ou analogiques (appel téléphonique. messages vocaux, images, sons,...} lui étant destinées de la part du système de gestion distant. Il permet de recevoir des informations numériques (fichiers, configurations, messages,...) ou analogiques (appel téléphonique, messages vocaux, images, sons,...) étant destinées aux personnes utilisatrices (chauffeur, manipulateurs,...) de la part du système de gestion distant ou de la part de personnes (supérieur hiérarchique, famille,...). Il permet de recevoir des informations à caractère publicitaire étant destinées aux personnes utilisatrices (chauffeur, manipulateurs,...) de la part du système de gestion distant, de personnes, ou de tiers (agence publicitaire, serveur Internet,...). Il est constitué d'un ensemble formé d'équipements mobiles embarqués et d'un équipement fixe local animés chacun par un logiciel interne et disposant de moyens de positionnement géographique par satellite"GPS"ainsi que de moyens de communication permettant l'échange d'informations d'une part entre les équipements mobiles et l'équipement fixe et, d'autre part entre ce dernier et un système de gestion distant. Sur les dessins schématiques annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs de formes de réalisation conforme à la présente demande : la figure 1 est un synoptique montrant le principe général du système, la figure 2 représente le système utilisé pour empêcher l'accès d'une zone particulière, la figure 3 illustre l'emploi comme antivol et les figures 4 et 5 montrent, respectivement de dessus et de côté, deux grues équipées du système selon l'invention. Le système, figures 1 à 5, est constitué d'un équipement fixe 1 et d'une série d'équipements embarqués 2. Les deux types d'équipement sont techniquement identiques. Ils comportent un logiciel interne et disposent de moyens de positionnement géographique par satellite (GPS) et de moyens de communication permettant l'échange d'informations avec l'extérieur, les équipements embarqués 2 communiquant avec l'équipement fixe 1, ce dernier communiquant en outre avec un système de gestion distant 3. Les informations sont échangées par l'intermédiaire de modems radio dont la portée peut aller jusqu'à plusieurs kilomètres, ou tout autre moyen de communication à portée limitée tel qu'un "Réseau chantier" (figure 1). L'équipement fixe 1 et les équipements embarqués 2 seront avantageusement équipés d'une mémoire amovible non volatile sur laquelle sont stockées en permanence les informations de configuration et de fonctionnement fournies localement ou par le centre de gestion 3. Cela permet en cas de panne, de remplacer immédiatement l'équipement défaillant sans perdre le contexte. Les équipements embarqués 2 sont ainsi intégrés au système central de gestion par l'intermédiaire de l'équipement fixe 1 et en constituent l'organe sensoriel capable d'appréhender pour lui l'environnement extérieur (externe ou interne à l'engin équipé), de lui transmettre les informations nécessaires et de réagir à certains stimuli selon des modalités définies et imposées par le système de gestion distant. Cette disposition permet de réduire les coûts de télécommunication inhérents à l'utilisation massive du GSM, les équipements mobiles 2 liés au même centre de gestion formant, sur un secteur géographique limité, un réseau localement géré par un équipement fixe 1. Les équipements embarqués 2 collectent, interprètent, transmettent et réceptionnent des informations en provenance ou à destination du centre de gestion distant 3, et ceci en temps réel (immédiat ou différé horodaté). Ils sont à même, sur leur propre initiative, de prendre la décision de transmettre une ou plusieurs informations au système de gestion 3. Ils peuvent également différer la transmission en centralisant et horodatant les informations pour les faire parvenir ensuite au système de gestion. A tout moment, les équipements embarqués 2 sont susceptibles de recevoir des informations numériques (messages à afficher sur écran LCD, e-mail, SMS, fichiers de paramétrage, alarmes, etc) et analogiques (voix sur GSM). L'entrée d'un équipement embarqué 2 mobile dans un réseau chantier se fait de manière "plug and play", c'est à dire qu'il est reconnu par le système et qu'il s'adapte automatiquement à l'environnement du chantier, sans intervention humaine. Les équipements embarqués peuvent prendre la forme d'un boîtier intelligent installé sur une machine ou un véhicule. Ils ont les capacités de trier les informations et sélectionner celles qu'il doivent transmettre au système de gestion 3. Malgré son caractère immobile, l'équipement fixe 1 doit conserver ses capacités d'acquisition de position géographique GPS pour permettre les calculs différentiels indispensables à certaines fonctions des modules embarqués mobiles. Sa fonction interne de modem GSM peut être remplacée par une connexion externe à un modem standard relié, par exemple, au réseau RTC. L'équipement fixe 1 et les équipements embarqués 2 sont adaptés à tout type de système de gestion 3 d'entreprise très sophistiqué, mais peuvent aussi fonctionner avec un système de gestion extrêmement simple comme un navigateur Internet. Dans ce cas, ils se comportent en véritable serveur WEB et comportent alors une interface"homme-machine"à base de pages HTML et d'apples JAVA. Le moteur interne de collecte des informations et de réactions aux stimuli externes peut être mis à jour à distance et en temps réel par simple modification de son paramétrage à l'aide d'un navigateur Internet (mise à jour par l'opérateur au travers de pages HTML proposées par l'équipement embarqué), ou par téléchargement de son fichier de paramétrage grâce à un logiciel de transfert de fichiers type FTP. Les paramètres ainsi mis à jour sont pris en compte en temps réel par le moteur interne et immédiatement disponibles pour le logiciel de gestion distant. Le système selon l'invention comportera avantageusement un module intégré permettant d'assurer la fonction de sécurisation de zones (sites protégés, présences humaines, zones dangereuses, etc) qui fonctionne sur le principe du positionnement géographique différentiel ou non selon le niveau de précision souhaité (figure 2). Cette fonction peut être schématisée de la manière suivante : - 1ère étape : Acquisition de la zone à sécuriser 4. Un des équipements mobiles 2 (monté sur engin mobile ou manipulé par un utilisateur) est placé sur les points géographiques permettant de délimiter la zone (une zone peut être définie à partir d'un seul point). Ces points sont transmis en temps réel à l'équipement fixe 1 qui est la référence de la position géographique. - 2ème étape : Mise en forme et mémorisation. La mémorisation du modèle mathématique et des points de référence constituant la zone à sécuriser 4 est effectuée au niveau de l'équipement fixe 1. - Sème étape : Contrôle et alerte. Le contrôle de coordonnées se fait par l'équipement fixe ou par les équipements embarqués eux-mêmes. Dans le premier cas, les équipements embarqués transmettent leur position en temps réel et le calcul, différentiel ou non, est fait par l'équipement fixe associé qui transmet si nécessaire les messages d'alerte dans le cas d'une intrusion de l'engin dans une des zones protégées. Dans le second cas, l'équipement fixe transmet périodiquement sa position de référence aux équipements embarqués qui réalisent le calcul et s"'auto- sécurisent" selon le même algorithme que précédemment. Le principe de sécurisation de zone est particulièrement bien adapté pour la fonction antivol d'engins mobiles ou la limitation de leur rayon d'action. Il suffit de considérer que la zone sécurisée 4'est l'espace extérieur au chantier (figure 3). Ce module est en particulier utilisable dans le cas d'une fonction de sécurisation d'un réseau de grues (figures 4 et 5). L'encombrement de chaque flèche 5,6 est un modèle mathématique intégré dans les équipements embarqués. Les hauteurs H 1 et H2 entre l'extrémité de la flèche et le crochet sont calculées en temps réel soit à l'aide de deux équipements embarqués 2 (figure 5) soit au moyen de codeurs installés sur les moteurs des monte-charges. A l'aide d'une caméra numérique reliée à un équipement embarqué par un bus USB, il est possible de transmettre des informations visuelles destinées à de l'assistance ou de la surveillance. Cette fonction combinée avec la fonction GPS permet de savoir exactement où se situe ce que l'on visualise en temps réel ou différé (chaque information visuelle étant alors automatiquement horodatée). Un exemple d'application est la photo de chantier. La possibilité d'effectuer des prises de vue, et de les transmettre au centre de gestion ou à toute autre adresse e-mail, permet de vendre au client la possibilité de suivre le chantier, ce qui peut être un argument commercial décisif. Le système selon la présente invention est une interface entre un système de gestion et la réalité matérielle de l'équipement auquel il est relié. Il permet de mesurer des grandeurs électriques analogiques, numériques, d'être connecté à des capteurs industriels ou autres (niveau d'huile, niveau de carburant, températures, ensoleillement, bruit, vibrations,...). Il permet de commander des actionneurs ou appareils par ses sorties de commandes numériques et analogiques. Il traite les résultats de ses mesures pour réaliser des asservissements. Il communique les résultats de ses mesures aux personnes ou appareils de gestion distants. Le système selon la présente invention peut être connecté à un lecteur de cartes magnétiques, à puce, ou sans contact, à un lecteur d'étiquettes sans contact, un lecteur à code barre,... de manière à gérer et transmettre les informations relatives à des flux de marchandises à un système de gestion. Il prend la décision de générer et d'envoyer des messages vocaux ou numériques dans des conditions déterminées par sa configuration en cas d'alertes antivol, de dépassement de seuils analogiques sur l'une ou plusieurs de ses entrées ou autre (sortie d'un zone géographique, transmission d'un fichier historique,...). Le système selon la présente invention effectue un contrôle d'accès sur les personnes qui s'y connectent ou l'utilisent par des mots de passe, et des matériels de contrôle d'accès (cartes, badges, boutons...). Le positionnement des divers éléments constitutifs donne à l'objet de l'invention un maximum d'effets utiles qui n'avaient pas été, à ce jour, obtenus par des systèmes similaires. REVENDICATIONS 1 . Système d'équipements électroniques embarqués et fixes pour la gestion distante d'engins mobiles, destiné à résoudre les problèmes de réactivité et de gestion liés à l'optimisation des mouvements et à la maîtrise des moyens de l'entreprise, grâce au traitement centralisé des données de base relatives aux engins mobiles utilisés, caractérisé par la combinaison d'un ensemble formé d'équipements mobiles embarqués (2) et d'un équipement fixe (1) local techniquement identiques, animés chacun par un logiciel interne et disposant de moyens de positionnement géographique par satellite"GPS"ainsi que de moyens de communication permettant l'échange d'informations d'une part entre les équipements mobiles (2) et l'équipement fixe (1) et, d'autre part entre ce dernier et un système de gestion distant (3). 2 . Système selon la revendication 1, se caractérisant par le fait que les informations sont échangées par l'intermédiaire de modems radio. 3 . Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, se caractérisant par le fait que l'équipement fixe (1) et les équipements mobiles embarqués (2) sont équipés d'une mémoire amovible non volatile sur laquelle sont stockées en permanence les informations de configuration et de fonctionnement fournies localement ou par le centre de gestion distant (3). 4 . Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, se caractérisant par le fait qu'au moins un équipement mobile embarqué (2) est agencé pour permettre de lui raccorder une caméra numérique et de transmettre des informations visuelles au centre de gestion distant (3) ou à toute autre adresse e-mail. 50. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, se caractérisant par le fait que les équipements mobiles embarqués (2) sont agencés pour collecter, interpréter, transmettre et réceptionner des informations en provenance ou à destination du centre de gestion distant (3) en temps réel immédiat. 60. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, se caractérisant par le fait que les équipements mobiles embarqués (2) sont agencés pour collecter, interpréter, transmettre et réceptionner des informations en provenance ou à destination du centre de gestion distant (3) en temps réel différé horodaté. 70. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, se caractérisant par le fait qu'il est agencé pour pouvoir être connecté à un lecteur de cartes magnétiques, à puce ou sans contact, à un lecteur d'étiquettes sans contact, un lecteur à code barre,... de manière à gérer et transmettre les informations relatives à des flux de marchandises à un système de gestion. 8 . Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, se caractérisant par le fait qu'il est apte à prendre la décision de transmettre des informations vers le système de gestion central, ou tout autre système, ou toute autre personne selon sa configuration. 9 . Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, se caractérisant par le fait que l'équipement fixe (1) et les équipements mobiles embarqués (2) sont conçus pour pouvoir fonctionner avec un système de gestion de type "navigateur" Internet. 10 . Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, se caractérisant par le fait que les équipements mobiles embarqués (2) sont agencés pour être reconnu par le système et s'adapter à l'environnement du chantier automatiquement et sans intervention humaine, lorsqu'ils pénètrent dans une zone pourvue d'un réseau chantier. 110. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, se caractérisant par le fait que l'équipement fixe (1) et les équipements mobiles embarqués (2) comportent un moteur interne de collecte des informations et de réactions aux stimuli externes pouvant être mis à jour à distance et en temps réel par simple modification de son paramétrage à l'aide d'un navigateur Internet ou par téléchargement d'un fichier de paramétrage. 12 . Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, se caractérisant par le fait que l'équipement fixe (1) et les équipements mobiles embarqués (2) sont pourvus d'un module intégré permettant d'assurer une fonction de sécurisation de zones (4) émettant une alerte lorsque un équipement mobile s'approche d'une telle zone ou y pénètre, lesdites zones pouvant être déterminées au moyen d'un équipement mobile embarqué (2) transmettant en temps réel les points de repère à l'équipement fixe (1) agencé pour les mémoriser. 130. Système selon la revendication 12, se caractérisant par le fait que le contrôle de coordonnées de zone (4) sécurisée est effectué par l'équipement fixe (1), les équipements mobiles embarqués (2) transmettant à celui-ci leur position en temps réel. 14 . Système selon la revendication 12, se caractérisant par le fait que le contrôle de coordonnées de zone (4) sécurisée est effectué par les équipements mobiles embarqués (2), l'équipement fixe (1) transmettant périodiquement sa position de référence aux dits équipements embarqués qui réalisent le calcul. 150. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, se caractérisant par le fait qu'il est équipé pour pouvoir effectuer un contrôle d'accès sur les personnes qui s'y connectent ou l'utilisent. 16 . Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, se caractérisant par le fait qu'il permet de recevoir des informations à caractère publicitaire étant destinées aux personnes utilisatrices (chauffeur, manipulateurs,...) de la part de tiers (agence publicitaire, serveur Internet,...).