Brevet FR2896049A1 — publié le 20070713

SYSTEME DE TELEASSISTANCE D'UNE MACHINE La présente invention concerne un système de téléassistance d'une machine. L'invention trouve une application particulièrement avantageuse dans le domaine de la téléassistance de machines dites itinérantes, c'est-à-dire des machines nomades telles que les engins de construction, de forage ou de terrassement ainsi que les installations de forains, ou des machines en situation de mobilité comme les véhicules automobiles, terrestres ou de navigation. Par téléassistance, on entend ici, d'une part, le télédiagnostic io permettant d'identifier à distance l'origine d'une défaillance de la machine, et, d'autre part, le télépilotage permettant de remédier, toujours à distance, à la défaillance constatée ou, éventuellement, de prendre en charge complètement la conduite de la machine défaillante. Aujourd'hui, un grand nombre de machines, que ce soient des 15 équipements industriels ou des objets domestiques, sont capables d'intégrer une capacité de communication locale entre certains organes des machines et des modules où sont traitées des données échangées avec lesdits organes. Ces derniers peuvent être des capteurs aptes à fournir aux modules de traitement des données issues de mesures, ou des actionneurs susceptibles 20 de recevoir des modules des données de commande, après traitement des données de mesure. Un grand nombre de solutions sont offertes par les constructeurs pour effectuer les échanges de données entre organes et modules de traitement : - pour les équipements industriels : les systèmes ModBus, CAN, Profibus,... 25 - pour les objets domestiques : les systèmes Konex, X2D, CAD, Echonet, Zigbee, Echelon, X10,... S'agissant maintenant du traitement des données échangées avec lesdits organes par une station distante, on constate qu'actuellement les seuls systèmes connus mettant en oeuvre des services de télémaintenance par le réseau GSM sont des modems propriétaires qui ont leur propre carte SIM et qui, de ce fait, nécessitent un abonnement annuel. Aussi, le problème technique à résoudre par l'objet de la présente invention est de proposer un système de téléassistance d'une machine qui permettrait de réaliser une communication distante entre ladite machine et une station distante de téléassistance en évitant les systèmes propriétaires actuels à base de modems, coûteux et complexes notamment à remplacer ou à faire évoluer, en particulier suivant les pays. io La solution au problème technique posé consiste, selon la présente invention, en ce que ledit système comprend un module de téléassistance installé dans ladite machine, comportant : - une interface de communication avec un terminal portable, -un boîtier d'échange de données avec des organes de la machine, is - un serveur local apte à échanger lesdites données avec une station distante de téléassistance à travers ladite interface de communication et ledit terminal portable. Ainsi, l'invention fournit un système particulièrement simple et peu coûteux capable de transformer les données issues des organes de la 20 machine et de les transporter vers une plate-forme de service de téléassistance installée dans un réseau de communication existant, comme les réseaux de téléphonie mobile GSM, GPRS, UMTS, etc., en utilisant de manière habituelle un téléphone mobile usuel. On comprend que le recours à un téléphone mobile est particulièrement bien adapté à la téléassistance de 25 machines itinérantes, par opposition aux systèmes actuels qui concernent des machines fixes, principalement domotiques. Le terminal portable nécessaire à la mise en oeuvre de l'invention peut donc être un équipement classique, non spécialement dédié à l'application de téléassistance, dont l'utilisation dans cette application ne sera que temporaire, 30 en cohérence avec le caractère exceptionnel de cette utilisation. Selon un mode de réalisation de l'invention, ledit module de téléassistance comprend également un boîtier de configuration apte à définir une interface de représentation graphique desdites données destinée à être fournie à ladite station distante par le serveur local. Cette interface de représentation graphique constitue un support pour l'échange de données entre les organes de la machine et la station distante de téléassistance, elle permet à ladite station distante de recevoir sous forme compréhensible les mesures effectuées par les capteurs et de commander les actionneurs de la machine. Avantageusement, ladite interface de communication est un connecteur, et, en particulier, ledit connecteur est apte à alimenter le terminal portable à partir d'un générateur de courant continu de ladite machine. Un tel connecteur io est réalisé, par exemple, au moyen d'une prise de communication USB auto-alimentée. On obtient ainsi une alimentation du terminal portable autonome, indépendante de la batterie du terminal lui-même, ce qui ajoute un élément de sécurité supplémentaire, particulièrement appréciable dans des circonstances de recours à la téléassistance. 15 Le système de téléassistance, objet de l'invention, présente un grand nombre d'avantages, notamment : - indépendance vis-à-vis du type de réseau mobile utilisé ; le terminal branché sur la machine est supposé être adapté au réseau de la région où il est utilisé, - évolutivité simplifiée ; si le réseau mobile évolue, seul le terminal à brancher 20 sur la machine doit être changé, - extension des possibilités de la téléassistance qui peut se faire depuis n'importe quel terminal capable d'afficher une interface graphique, - simplification de la procédure et du choix de la téléassistance ; l'utilisateur demandant une téléassistance peut choisir la personne ou l'organisme qui doit 25 effectuer l'intervention, il l'appelle auparavant et lui fournit éventuellement un identifiant (code d'accès/mot de passe), puis branche son terminal en autorisant de fait le rappel de téléassistance. Ceci peut être utile en cas de télédépannage d'un automobiliste, le module de téléassistance étant accessible via un socle sur le tableau de bord de la voiture, 30 - sécurité ; le propriétaire de la machine a l'assurance que lorsque le terminal n'est pas branché sur le module de téléassistance, le système n'est en aucun cas accessible depuis le réseau, ce qui est un avantage par rapport à un système qui comporterait un modem interne non visible, - caractère universel ; le boîtier de configuration permet d'avoir un système de téléassistance universel adaptable facilement sur des machines hôtes très différentes. Il suffit de brancher le système de téléassistance sur la machine et de décrire les paramètres d'entrée/sortie, - standardisation possible pour le téléopérateur ; tous les systèmes de téléassistance (télépilotage, télédiagnostic) peuvent utiliser un même protocole de dialogue via le réseau mobile, - services associés ; portails d'accès sécurisés aux machines à téléassister, portails avec interface de téléassistance enrichie et adaptée à des cas io spécifiques. L'invention concerne également un procédé de téléassistance d'une machine, remarquable en ce que ledit procédé comprend les étapes consistant, pour un utilisateur de ladite machine, à appeler une station distante de téléassistance au moyen d'un terminal portable, et à placer ledit terminal 15 portable dans l'interface de communication d'un système de téléassistance selon l'invention de manière à permettre l'échange de données entre la machine et la station distante de téléassistance. En outre, ledit procédé comporte une étape préalable consistant, pour ledit utilisateur, à définir ladite interface de représentation graphique au moyen 20 dudit boîtier de configuration. La description qui va suivre en regard du dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre en quoi consiste l'invention et comment elle peut être réalisée. La figure 1 est un schéma d'un système de téléassistance selon 25 l'invention. Sur la figure 1 est représenté un système de téléassistance d'une machine 1, notamment une machine itinérante qu'elle soit nomade par nature ou en situation de mobilité. Le système de la figure 1 comprend un module 100 de téléassistance 30 installé dans la machine 1. Ce module 100 peut être un mécanisme matériel intégré au poste de pilotage normal de la machine itinérante 1, ce mécanisme étant capable de prendre les commandes de la machine afin de la piloter à distance. Ce module 100 comporte une interface 110 de communication avec un terminal portable 111, un téléphone mobile dans l'exemple de réalisation décrit. Le téléphone mobile 111 comprend une prise de connexion mâle qui peut être une prise normalisée USB auto-alimentée permettant le branchement du téléphone mobile 111 au module 100 de téléassistance via l'interface 110 de communication. Ladite prise de connexion mâle auto-alimentée comprend, d'une part, un mécanisme pour alimenter en électricité le téléphone mobile 111 à partir d'un générateur de courant continu de la machine 1, et, d'autre part, un io mécanisme électrique de dialogue entre le téléphone et son système hôte constitué par la machine 1. L'auto-alimentation présente l'avantage d'assurer une liaison sécurisée durant le pilotage ou le diagnostic à distance, car le téléphone mobile 111 ne fonctionne alors plus sur sa propre batterie. 15 Bien entendu, la connexion de téléphone mobile 111 au module 100 de téléassistance peut être réalisée par d'autres moyens, comme une liaison Bluetooth. Par ailleurs, le téléphone mobile 111 dispose d'une fonctionnalité modem du type GSM/GPRS/EDGE/UMTS par exemple. 20 L'interface 110 de communication du module 100 de téléassistance intègre une prise de connexion femelle compatible avec la prise mâle du téléphone mobile 111 et destinée à auto-alimenter le téléphone et à le mettre en relation avec un serveur local 120 du module 100. Les fonctions de ce serveur local seront décrites ci-après. 25 Il est également prévu dans l'interface 110 de communication un pilote ( driver ) pour piloter en tant que modem le téléphone mobile 111 destiné à y être branché. Ce pilote peut être normalisé afin d'obtenir des services bien adaptés à la téléassistance. De plus, l'interface 110 peut intégrer également quelques pilotes de modem pour les téléphones mobiles les plus courants. 30 Comme le montre la figure 1, le module 100 de téléassistance comporte un boîtier 130 d'échange de données avec certains organes de la machine 1. Ces données sont, soit des données de lecture de mesures effectuées par des capteurs 131 sur lesdits organes, soit des données de commande d'actionneurs 132 desdits organes provenant d'une station distante 200 de téléassistance comme on le verra plus loin. Les entrées/sorties et les moyens de connexion nécessaires aux branchements physiques des capteurs 131 et des actionneurs 132 doivent être en nombre suffisant, par exemple 16 capteurs de mesures à valeurs entre 0 et 65000, 8 actionneurs binaires arrêt/marche et 8 actionneurs à valeurs entre 0 et 65000. Il est aussi possible de distinguer les valeurs selon leur nature analogique et/ou numérique. Le module 100 de téléassistance de la figure 1 comporte en outre un serveur local 120 qui dans l'exemple décrit est un serveur HTTP apte à io générer des pages HTTP à la volée. Ce serveur 120 sert d'interface via le téléphone mobile 111 entre le boîtier 130 d'échange de données et la station distante 200 de téléassistance. Bien entendu, un protocole de communication permet, dès que le téléphone mobile 111 est connecté à l'interface 110, de transmettre à la station distante 200 les données concernant les capteurs 131 15 et les actionneurs 132 de la machine 1, et d'établir une liaison permettant ensuite d'effectuer les opérations de téléassistance à partir de la station distante 200. Ladite station distante peut être un autre téléphone mobile ou un ordinateur de type PC, etc. Eventuellement, le système de la figure 1 comprend une plate-forme 20 300 de mise en relation IP. Cette plate-forme est utilisée si le protocole mis en oeuvre pour la communication entre les téléphones mobiles 111 et 200 est le protocole HTTP sur I P et que les téléphones n'ont pas d'adresse I P fixe. De cette manière, le téléphone 200 appelant peut connaître l'adresse IP du téléphone 111 branché sur le module 100 de téléassistance. Il faut noter que 25 la plate-forme 300 n'est nécessaire que dans le cas où les téléphones n'ont pas leur propre adresse IP. Un protocole de communication, GSM, GPRS, par exemple, permet alors au téléphone 200, ou n'importe quelle station distante, d'appeler le téléphone 111 via la plate-forme 300 de mise en relation IP. La figure 1 montre également que le module 100 de téléassistance 30 comprend un boîtier 140 de configuration apte à définir une interface de représentation graphique desdites données destinée à être fournie à ladite station distante 200 par le serveur local 120. On appellera interface homme-machine IHM cette interface de représentation. Le boîtier 140 intègre par exemple un clavier et un écran, ou une connexion à un ordinateur faisant office de boîtier, afin de déclarer sous forme d'interface de représentation graphique les capteurs 131 et/ou les actionneurs 132 dont les données de mesure et/ou de commande doivent être échangées avec la station distante 200. L'interface de représentation graphique IHM ainsi générée est transmise à la station distante 200 sous forme de pages HTTP, comme mentionné plus haut. Un exemple de construction de l'IHM à la volée est le suivant. Supposons une machine 1 disposant de trois fonctions : io - un actionneur binaire arrêt/marche moteur : paramètre : valeurs booléennes, - un capteur de régime moteur : paramètre : valeurs entre 0 et 2000, - un actionneur d'augmentation/réduction de la vitesse : paramètre : valeurs entre 1 et 50. Le système peut alors présenter une IHM avec la liste des composants 15 suivants : - un interrupteur de type "bouton radio" (mise en marche /arrêt moteur), - une jauge graphique graduée de 0 en 2000 (en lecture uniquement), - un ascenseur graphique sélectionnable gradué de 1 à 50. Un dispositif de pointage et de sélection et/ou des raccourcis clavier 20 permettent ensuite d'utiliser l'interface graphique depuis une station distante. Le système de téléassistance de la figure 1 fonctionne selon le processus suivant. L'étape 1 est définitive et est réalisée lors de la réalisation ou de la mise en service de la machine 1. 25 L'étape 2 correspond au branchement d'un téléphone mobile 111 sur la machine 1 en vue d'une opération de téléassistance imminente. L'étape 3 correspond à l'appel par une station distante 200. L'étape 4 correspond à la téléassistance effective, jusqu'à ce que le télé-opérateur raccroche. 30 Etape 1 Lors de l'installation du téléphone mobile 111 sur la machine 1, deux types de connexions sont effectués sur tous les éléments actifs de la machine objet de la téléassistance : - connexions de type capteurs. Il s'agit de connexions qui renvoient au boîtier 130 des données de mesures : mesure de température, de régime moteur, différents états du système, etc., -connexions de type actionneurs. Il s'agit de connexions qui permettent d'activer un élément de la machine et qui envoient donc une donnée de commande : démarrage moteur, mise en marche/arrêt d'un état, positionnement d'un vérin à niveau donné, etc. Chaque connexion est par ailleurs déclarée au niveau de la mémoire du boîtier : son nom, son type (capteur/actionneur), sa plage de valeur valide, io éventuellement son mode de représentation sur une IHM. Il faut noter qu'une connexion peut éventuellement être à la fois capteur et actionneur, comme par exemple le positionnement d'un niveau de régime moteur et lecture du régime moteur, et que, dans ce cas, il y a deux fonctions gérées au niveau de la téléassistance, une en écriture et une en lecture. 15 La déclaration des connexions peut se faire au moyen du boîtier 140 de configuration servant d'interface utilisateur simple, avec écran LCD et clavier alpha-numérique disponibles sur le boiter. Etape 2 Le téléphone mobile 111 disposant d'un connecteur USB esclave est 20 branché sur le module 100. Le branchement sur l'interface 110 de communication provoque au niveau du téléphone mobile les événements suivants : - mise en mode alimentation locale, - le pilote ( driver ) de téléphone, intégré dans le module 100 de 25 téléassistance, permet à ce dernier de prendre le contrôle du téléphone en tant que modem, - le module 100 est ensuite dans l'attente d'un appel depuis une station distante 200 pour la téléassistance. Un débranchement du téléphone mobile 111 ou sa mise à l'arrêt met fin 30 temporairement à la possibilité de téléassistance de la machine 1. Il faut remarquer que tant que le téléphone 111 est branché sur le module 100, il bénéficie d'une alimentation par la machine 1, permettant d'envisager des sessions de téléassistance longues, non limitées par la batterie du téléphone mobile. Etape 3 Cette étape peut être effectuée autant de fois que nécessaire. A chaque fin de prise en main, il suffit de raccrocher. Le télé-opérateur appelle le téléphone mobile 111, branché sur le module 100 et en situation d'attente, à l'aide par exemple d'un téléphone mobile distant 200 compatible avec le protocole de téléassistance. L'appel peut être direct, via IP sur GSM par exemple, si les téléphones io sont équipés d'adresse IP fixe. Sinon, le téléphone 200 appelle une plate-forme 300 de mise en relation IP pour obtenir l'adresse IP du téléphone 111. Dans le paragraphe suivant, on prend pour hypothèse le cas le plus restrictif où les téléphones n'ont pas d'adresse IP fixe. Un protocole spécifique est alors déclenché, qui consiste dans les is étapes suivantes : - le téléphone appelant 200 lance une requête vers le serveur 300 de mise en relation qui lui retransmet l'adresse IP du téléphone appelé 111, - le téléphone appelant 200 lance une commande vers le module 100 connecté au téléphone 111 en utilisant l'adresse reçue, 20 - des données concernant chaque fonction disponible, capteurs et/ou actionneurs, sont envoyées au téléphone 200 au moyen du protocole HTTP, - chaque composant de l'interface IHM est mis en association avec l'appel à chaque fonction disponible sur le téléphone 111 qui communique ensuite avec la machine 1 via le module 100. 25 Etape 4 Lorsque le télé-opérateur agit sur un composant de l'IHM, un message correspondant à la fonction activée et contenant la valeur du paramètre changé est envoyée au téléphone 111, qui est transmis au module 100 qui à son tour envoie le message électrique correspondant au niveau de l'actionneur 30 132 concerné via le boîtier 130 d'échange de données. Par ailleurs, le boîtier 130 est constamment en train de lire les valeurs des capteurs 131. Dès qu'une valeur d'un des capteurs change, il émet un Io message au téléphone mobile 111, qui transmet le message au téléphone 200 qui lui-même le répercute au niveau du composant de l'IHM correspondant. Par ailleurs, tout système complémentaire d'enregistrement de l'historique de la téléassistance, pour analyse ultérieure par exemple, peut être connecté au système gérant I'IHM sur le téléphone 200. Lorsque le télépilotage est terminé, le télé-opérateur raccroche au niveau du téléphone 200. Le téléphone 111 est à nouveau mis en attente comme à la fin de l'étape 2. Le système reste prêt pour une autre téléassistance tant que le téléphone 111 est branché. Io REVENDICATIONS 1. Système de téléassistance d'une machine (1), caractérisé en ce que ledit système comprend un module (100) de téléassistance installé dans ladite machine, comportant : - une interface (110) de communication avec un terminal portable (111), - un boîtier (130) d'échange de données avec des organes (131, 132) de la io machine (1), - un serveur local (120) apte à échanger lesdites données avec une station distante (200) de téléassistance à travers ladite interface (110) de communication et ledit terminal portable (111). 2. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit module (100) 15 de téléassistance comprend également un boîtier (140) de configuration apte à définir une interface de représentation graphique desdites données destinée à être fournie à ladite station distante (200) par le serveur local (120). 3. Système selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que ladite interface (110) de communication est un connecteur. 20 4. Système selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit connecteur (110) est apte à alimenter le terminal portable (111) à partir d'un générateur de courant continu de ladite machine (1). 5. Système selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que ladite interface (110) de communication est une liaison Bluetooth. 25 6. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que ledit serveur local (120) est un serveur HTTP. 7. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que lesdites données sont des données de lecture de mesures effectuées sur lesdits organes (131) et/ou de données de commande desdits organes (132). 30 8. Procédé de téléassistance d'une machine, caractérisé en ce que ledit procédé comprend les étapes consistant, pour un utilisateur de ladite machine (1), à appeler une station distante (200) de téléassistance au moyen d'unterminal portable (111), et à placer ledit terminal portable dans l'interface (110) de communication d'un système de téléassistance selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 de manière à permettre l'échange de données entre la machine (1) et la station distante (200) de téléassistance. 9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que ledit procédé comporte une étape préalable consistant, pour ledit utilisateur, à définir ladite interface de représentation graphique au moyen dudit boîtier (140) de configuration. Io