Brevet FR3097354A1 — publié le 20201218

Description Titre de l'invention : Boite de rangement adaptée pour procéder à un inventaire d'objets rangés dans la boite au moyen d'un système RFID. Domaine technique 100011 L'invention concerne le domaine des boites de rangement adaptées pour procéder à des inventaires d'objets au moyen d'un système RAD, comprenant une enceinte de confinement avec des parois réfléchissantes vis-à-vis d'ondes électromagnétiques et dans laquelle les objets sont rangés. Technique antérieure 100021 Dans certains environnements, il est crucial de connaître précisément et en direct le niveau de stock d'un produit, par exemples des produits hospitaliers dans un environnement médical ou des outils dans un environnement aéronautique, un outil oublié pouvant constituer un FOD (Foreign Object Damage) cause d'accident majeur pour un aéronef. On connait des systèmes d'inventaires d'objets contenus dans une enceinte au moyen d'un lecteur comprenant une antenne d'émission et de réception d'ondes radiofréquences et d'étiquettes RAD (Radio Frequency Identification) fixées aux objets à inventorier et contenant dans une puce électronique des données d'identification. En fonctionnement, l'antenne émet un champ électromagnétique qui active les étiquettes RFID qui, en retour, renvoient des signaux contenant les données d'identification des objets. Ces signaux d'identification sont reçus par l'antenne du lecteur, cc dernier traitant ces signaux de manière à décoder les données d'identification qu'ils contiennent. Ce principe est appliqué à des armoires de rangement d'outils munis d'étiquettes RFID, telles que décrites dans les documents de brevet EP 3 200 119 Bi, FR 3 029 319, US 7,349,884 B2 ou encore DE 10 2006 047 356 B3. De telles armoires de rangement sont conçues de manière à confiner l'onde ex- citatrice émise par le lecteur dans un volume de confinement afin ne pas activer l'étiquette RFID d'objets qui se trouveraient hors de cc volume. Le volume de confinement étant matérialisé par des parois métalliques confinant l'onde excitatrice à l'intérieur du volume, l'empêchant de se propager à l'extérieur. Ainsi, seules les étiquette RFID des objets situés dans le volume de l'armoire sont excitées par l'onde excitatrice émise par le lecteur et émettent leurs données d'identification et sont prises en compte lors de l'inventaire. Une difficulté survenant lors du confinement de l'onde excitatrice est que celle-ci 2 produit un champ électromagnétique d'excitation avec des modes stationnaires dans le volume de confinement, donc avec des zones où le champ électromagnétique d'excitation des étiquettes RFID est trop faible pour exciter les étiquettes RFID s'y trouvant et ne permettant donc pas leur détection. Les documents de brevets EP 3 200 119 BI et DE 10 2006 047 356 B3 proposent des solutions pour faire varier le champ électromagnétique baignant le volume de confinement dans le temps, de manière telle que l'ensemble du volume de confinement est suffisamment excité par l'onde excitatrice au cours d'un inventaire, évitant la non-détection d'étiquettes pourtant présentes. Cependant, le problème de la faiblesse du champ électromagnétique d'excitation à proximité des bords du volume de confinement n'est pas jusqu'ici traité de façon simple et économique. En outre, les systèmes d'inventaires conventionnels requièrent encore un positionnement précis des outils et, par leur encombrement, ne permettent pas le déplacement d'outils au plus près de leur zone d'emploi. Exposé de l'invention [0003] L'invention a pour objectif de répondre aux défauts des systèmes existants détaillés ci-dessus. A cet effet, l'invention a pour objet une boite de rangement adaptée pour procéder à un inventaire d'objets rangés dans la boite au moyen d'un système RFID, qui définit une enceinte de confinement avec des parois réfléchissantes vis-à-vis d'ondes électromagnétiques du domaine UHF, dans laquelle les parois réfléchissantes de l'enceinte de confinement comprennent deux parois latérales se faisant face, une paroi avant et une paroi arrière se faisant face, et une paroi basse et une paroi haute se faisant face, la boite formant en outre un logement à l'intérieur de l'enceinte qui est destiné à recevoir les objets et qui est maintenu à une distance de séparation des parois réfléchissantes de l'enceinte de confinement par une entretoise, en ce que l'entretoise et le logement sont transparents aux ondes électromagnétiques du domaine UHF, et en cc que des antennes RFID sont interposées entre les parois réfléchissantes de l'enceinte de confinement et le logement, ladite distance de séparation étant telle que tous les objets munis chacun d'une étiquette RFID et placés dans le logement sont détectables par les antennes RFID. Un avantage de l'invention est qu'une caisse portative contenant des objets à inventorier peut être directement placée dans un logement disposé de manière telle que les objets sont nécessairement à une distance suffisante des parois réfléchissantes de l'enceinte de confinement pour se situer hors d'une zone de faiblesse du champ électromagnétique d'excitation des étiquettes RFID. 3 En outre, grâce à l'utilisation de plusieurs antennes RFID dans une enceinte réfléchissant les ondes excitatrices émises par ces antennes, et en réalisant successivement une lecture par chaque antenne, on diminue très fortement l'existence de zones non couverte par le champ qu'aurait généré une seule antenne. Par l'utilisation d'une enceinte de confinement close avec des parois internes réfléchissant chacune les ondes excitatrices, le champ électromagnétique résultant est assuré d'être suffisant en tout point de l'enceinte, y compris en des zones qu'une onde initiale provenant directement d'une antenne n'atteint pas niais que les réflexions sur les parois réfléchissantes de l'onde initiale atteignent. Ainsi, l'étiquette RFID dont chaque objet est muni est suffisamment excitée par le champ magnétique pour être sûrement détectée quelle que soit sa position, assurant un inventaire exhaustif des objets placés dans le logement. Un autre avantage de l'invention est que les objets peuvent être placés dans le logement tout en étant rangés dans une caisse portative. De cette manière, les objets peuvent être aisément transportés dans leur ensemble à une zone d'utilisation distante de la boite de rangement puis ramenés et inventoriés après usage sans nécessiter d'être manipulés et rangés individuellement à un emplacement déterminé du logement. Bien entendu, les objets à inventorier peuvent être directement placés dans le logement, sans être contenus dans une caisse portative. L'invention peut présenter les particularités suivantes : - l'entretoise peut être constituée de nervures en forme de U ; - la distance de séparation peut être supérieure à 4 cm et inférieure à 12cm ; - les antennes RFID (320) peuvent comprendre une première antenne RFID sur l'une des parois latérales, une deuxième antenne RFID sur la paroi avant ou la paroi arrière, et une troisième antenne RF ID sur la paroi de fond ou le couvercle ; - la boite de rangement peut comprendre une cloison de blindage aux ondes électromagnétiques et l'entretoise peut être conformée de manière à réserver un espace pour un système de contrôle/commande des antennes RFID situé entre la cloison de blindage et une des parois réfléchissantes de l'enceinte de confinement ; - les antennes peuvent être commandées de manière à émettre de façon séquentielles ; et - les objets peuvent être des outils d'atelier. [0004] Description sommaire des dessins [0005] La présente invention sera mieux comprise et d'autres avantages apparaîtront à la lecture de la description détaillée du mode de réalisation pris à titre d'exemple nullement limitatif et illustré par les dessins annexés, dans lesquels : les figures 1 et 2 illustrent respectivement des vus en perspective de l'extérieur d'une boite de rangement selon l'invention et d'une partie de sa structure interne ; les figures 3 et 4 représentes des schémas del la boite de rangement de la figure 1 vue de haut ; les figures 5 et 6 illustrent la boite de rangement de la figure 1 en cours d'utilisation. [0006] Description d'un mode de mise en oeuvre du procédé selon l'invention [0007] La figure 1 illustre une boite 110 de rangement adaptée pour procéder à un inventaire d'objets rangés dans la boite au moyen d'un système RFID, les objets étant dans cc mode particulier des outils d'atelier. Cette boite de rangement comprend une enceinte de confinement 110 de forme sensiblement parallélépipédique formée de parois réfléchissantes vis-à-vis d'ondes électromagnétiques du domaine UHF, constituée de deux parois latérales 110a se faisant face, une paroi avant 110b et une paroi arrière 110c se faisant face, et une paroi basse 110d et une paroi haute 110e se faisant face. Dans le présent mode de réalisation, la paroi haute 110e est un couvercle 110e monté sur une charnière agencée au niveau du bord haut horizontale de la paroi arrière 110e qui est en position vertical lorsque la boite de rangement est posée au sol de manière à être utilisée. Alternativement, il est possible d'employer une boite de rangement ayant la forme d'une armoire avec une paroi haute 110e fixe et une paroi avant 110b ouvrante. Les parois réfléchissantes sont constituées d'un matériau conducteur de l'électricité tel qu'un métal comme de l'aluminium. La figure 2 illustre une partie de la structure interne de la boite de rangement, avec un logement 210 de forme sensiblement parallélépipédique destiné à recevoir une caisse portative 500 représentée dans les figures 5 et 6, une entretoise 220 qui impose une distance de séparation entre le logement 210 et les parois réfléchissantes de l'enceinte de confinement 110, et une tablette 230 destinée à accueillir un écran de contrôle 510 de la boite de rangement. Dans ce mode de réalisation, le logement 210 est constitué de deux parois latérales 210a se faisant face, une paroi avant 210b et une paroi arrière 210c se faisant face et une paroi basse 210d, respectivement correspondant et sensiblement parallèles aux parois latérales 110a, aux parois longitudinales 110b et à la paroi basse 110d de l'enceinte de confinement. L'entretoise 220 est constituées de nervures 220a, 220b, 220c et 220d généralement en forme de U et de dimensions telles que les parois du logement 210 sont maintenues respectivement à distance des parois réfléchissantes de l'enceinte de confinement correspondantes. Le logement et éventuellement l'entretoise sont formés d'un matériau transparent aux ondes électromagnétiques du domaine UHF, tel qu'un matériau polymère organique. Comme illustré par les figures 3 et 6, des antennes RFID 320 sont fixées contre les faces internes des parois latérales 110a, avant 110b et basse 110d de l'enceinte de confinement 110, entre les nervures de l'entretoise. Ces antennes RFID 320 sont préférablement formées sensiblement dans un plan parallèle aux parois contre lesquelles elles sont respectivement fixées. Les nervures de l'entretoise sont dimensionnées de manière telle que l'entretoise impose une distance D de séparation entre le logement et les parois réfléchissantes de l'enceinte de confinement. Par exemple, D peut être n'importe laquelle de Da qui est la distance entre les parois latérales correspondantes de l'enceinte de confinement et du logement. Db qui est la distance entre les parois avant de l'enceinte de confinement et du logement, Dc qui est la distance entre les parois arrière de l'enceinte de confinement et du logement, et Dd qui est la distance entre les parois basses de l'enceinte de confinement et du logement, comme indiqué par les figures 4 et 5, avec les distances Da, Db, Dc et Dd individuellement ou de préférence chacune supérieures ou égales à Dmin et de préférence inférieures à une distance Dmax. Les valeurs Dmin et Dmax peuvent varier selon la sensibilité de l'électronique de détection et la puissance des ondes excitatrices émises par les antennes, comme définies par l'utilisateur, mais Dmin peut valoir 4 cm ou plus, préférablement 6 cm ou plus, plus préférablement 8cm ou plus ; Dmax peut valoir 15 cm ou mois, préférablement 12cm ou moins, plus préférablement 10cm ou moins. Une valeur suffisante de Dmin assure pour le logement 210 un éloignement suffisant d'une zone adjacente aux antennes et aux parois de l'enceinte de confinement, zone dans laquelle un champ électromagnétique engendré par les antennes RFID est relativement faible en raison de la proximité des antennes et des parois réfléchissantes. Une valeur Dmax suffisamment petite évite un surdimensionnement de l'enceinte de confinement pour un logement de dimensions fixées. Les antennes RFID 320 ont préférablement des épaisseurs faibles, c'est-à-dire inférieure à 10%, préférablement 5%, des distances séparant les cloisons de l'enceinte de confinement sur lesquelles elles sont fixées des parois du logement leur faisant face, respectivement. De cette manière, les distances séparant les plans de formation des antennes RFID du volume intérieur du logement sont sensiblement les mêmes que celles séparant les cloisons de l'enceinte de confinement du volume intérieur du logement et sont sensiblement comprises entre les valeurs Dmin et Dmax. La boite de rangement comprend en outre une cloison 310 de blindage aux ondes électromagnétiques, l'entretoise étant conformée de manière à réserver un espace 330 pour un système de contrôle/commande 340 des antennes RFID 320 situé entre la cloison de 6 blindage et une des parois réfléchissantes de l'enceinte de confinement. La cloison de blindage électromagnétique est interposée entre l'unité de contrôle/ commande 340 et le logement 210 et a pour fonction de limiter l'exposition du système de contrôle/commande au champ magnétique d'excitation généré par les antennes RFID 320 et d'éviter l'absorption de l'onde excitatrice par celui-ci. Une face de la cloison de blindage orientée vers le logement est de préférence réfléchissante vis-à-vis des ondes électromagnétiques du domaine UHF afin de renvoyer les ondes excitatrices émises par la ou les antennes vers le logement et contribuer à nouveau à l'établissement du champ magnétique excitateur. En fonction, le couvercle 110e, qui est configure pour s'ouvrir vers le haut au moyen d'une charnière fixée sur le bord haut de la paroi arrière 110e, est ouvert et un utilisateur peut alors aisément déposer une caisse 500 à outils dans le logement 210 comme illustré par la figure 5, la caisse à outils étant, comme le logement, formée d'un matériau transparent aux ondes électromagnétiques du domaine UHF. L'ouverture de la boîte de rangement par un couvercle formant une paroi haute est avantageuse en ce qu'elle permet à un utilisateur de déposer une caisse à outil lourde plus aisément quand dans une configuration d'armoire s'ouvrant vers l'avant, pour des questions de hauteur et de géométrie. L'utilisateur referme alors le couvercle afin d'assurer le confinement électromagnétique du volume défini par l'intérieur de l'enceinte de confinement, puis un inventaire est initié par l'unité de contrôle/commande 340. Au cours de l'inventaire, une onde excitatrice est émise par les antennes RFID 320, simultanément ou non par toutes ou une partie des antennes, l'unité de contrôle/ commande pouvant être configurées de manière à ce que les antennes émettent de façon séquentielle afin d'assurer des variations temporelles et spatiales du champ électromagnétique d'excitation généré par l'onde excitatrice confinée dans l'enceinte de confinement. Le champ électromagnétique d'excitation excite des étiquettes RFID 520 fixées à des outils 525 contenus dans la caisse à outils, qui renvoient en retour des signaux contenant les données d'identification des outils qu'elle stocke. Ces signaux sont captés par les antennes RFID 320 et traitées par l'unité de contrôle/ commande 340 qui procède à l'inventaire en listant les outils dont les étiquettes RFID ont renvoyé les données d'identification. Le fait que l'enceinte de confinement réfléchisse les ondes émises par les antennes et les confine à l'intérieur d'un volume fini permet de générer aisément un champ magnétique excitateur de forte intensité, en particulier grâce au fait que, toutes les surfaces internes de l'enceinte étant réfléchissantes, les ondes émises ne peuvent pas aisément s'échapper du volume intérieur de l'enceinte. 7 pLa figure 6 illustre que les multiples réflexions de l'onde excitatrice émise par une des antennes RFID 320 aident à détecter plus sûrement les outils, comme par exemple l'étiquette 520A d'un outil 525A qui est aisément excitée par une réflexion 610 d'une onde initiale 605 émise par une antenne 320 alors qu'un outil 510B empêche l'onde initiale 605 d'atteindre directement l'étiquette 520A en la réfléchissant. Les figures Set 6 illustrent également une cale 560 qui est fixée à l'intérieur du couvercle 110e et qui a pour fonction de s'assurer que la partie haute d'une caisse à outil placée dans le logement reste suffisamment éloignée de la paroi réfléchissante formant le couvercle pour qu'un outil, même placé en haut de la caisse, soit suffisamment éloigné du couvercle pour ne pas se situer dans une zone d'affaiblissement du champ électromagnétique excitateur. La cale à de préférence une hauteur H comprise entre Dmin et Dmax, assurant une distance de séparation entre le couvercle et un volume dans lequel un outil est susceptible de se trouver similaire à la distance dc séparation entre l'enceinte de confinement et le logement. Si une caisse trop haute est placée dans le logement, la cale empêchera le couvercle de totalement se fermer, ce qui servira d'avertissement visuel à l'utilisateur. En outre, un détecteur 570 de fermeture du couvercle est ici placé sur la paroi avant de l'enceinte de confinement et est fonctionnellement relié à l'unité de contrôle-commande, qui peut être configurée pour ne pas procéder à un inventaire tant que la fermeture du couvercle n'a pas été détectée, assurant ainsi que l'inventaire se déroule dans de bonnes conditions. Dans une configuration de type armoire, la cale serait conçue et arrangée pour empêcher la paroi avant de se refermer et le détecteur serait un détecteur de fermeture de cette paroi avant. Plus généralement, la cale 560 est conçue pour empêcher la fermeture complète d'une paroi ouvrante de la boite, le détecteur 570 de fermeture pour détecter la fermeture de cette paroi ouvrante et l'unité de contrôle-commande est configurée pour ne pas procéder à un inventaire tant que la fermeture du de la paroi ouvrante n'a pas été détectée. Il va de soi que la présente invention ne saurait être limitée au mode de réalisation exposé plus haut, susceptible de subir des modifications sans pour autant sortir du cadre de l'invention. 8 REVENDICATIONS[Revendication 1] Boite (100) de rangement adaptée pour procéder à un inventaire d'objets rangés dans la boite au moyen d'un système RFID, qui définit une enceinte dc confinement (110) avec des parois réfléchissantes (110a, 110b, 110e, 110d, 110e) vis-à-vis d'ondes électromagnétiques du domaine UHF, caractérisée en ce que les parois réfléchissantes de l'enceinte de confinement comprennent deux parois latérales (110a) se faisant face, une paroi avant (110b) et une paroi arrière (110c) se faisant face, et une paroi basse (110d) et une paroi haute (110c) se faisant face, la boite formant en outre un logement (210) à l'intérieur de l'enceinte qui est destiné à recevoir les objets (525) et qui est maintenu à une distance de séparation (Da, Db, Dc, Dd) des parois réfléchissantes de l'enceinte de confinement par une entretoise (220), en ce que l'entretoise et le logement sont transparents aux ondes électromagnétiques du domaine UHF, et en ce que des antennes RFID (320) sont interposées entre les parois réfléchissantes de l'enceinte de confinement et le logement, ladite distance de séparation étant telle que tous les objets munis chacun d'une étiquette RFID (520) et placés dans le logement sont détectables par les antennes RFID. [Revendication 2] La boite de rangement selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'entretoise est constituée de nervures (210a, 220b, 220c, 220d) en forme de U. [Revendication 3] La boite de rangement selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que la distance de séparation (Da, Db, Dc, Dd) est supérieure à 4 cm et inférieure à 12cm. [Revendication 4] La boite de rangement selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que les antennes RFID (320) comprennent une première antenne RFID sur l'une des parois latérales, une deuxième antenne RFID sur la paroi avant ou la paroi altère, et une troisième antenne RFID sur la paroi basse ou la paroi haute. [Revendication 5] La boite de rangement selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que qu'elle comprend une cloison (310) de blindage aux ondes électromagnétiques et en ce que l'entretoise est conformée de manière à réserver un espace (330) pour une unité de contrôle/ commande (340) des antennes RFID située entre la cloison de blindage et une des parois réfléchissantes de l'enceinte de confinement. [Revendication 6] La boite de rangement selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, 9 caractérisée en ce que les antennes RFTD sont commandées de manière à émettre de façon séquentielle. [Revendication 7] La boite dc rangement selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que les objets (525) sont des outils d'atelier.