Brevet FR3093818A1 — publié le 20200918

Description Titre de l'invention - dispositif de détection et de géolocalisation d'un container passé par-dessus bord Domaine technique [0001] La présente invention concerne un dispositif de détection et de géolocalisation d'un container, ou conteneur, passé par-dessus bord lors de son transport par la voie maritime. Technique antérieure [0002] Le transport de marchandises par la voie maritime représente aujourd'hui plus de 80% des échanges mondiaux. Cependant on dénombre un nombre conséquent de pertes en mer de containers, estimé au minimum à 10 000 pertes par année. [0003] Les causes de telles pelles sont variées et bien entendu proportionnelles au nombre de containers transportés par porte-containers, ces derniers étant de plus en plus configurés pour augmenter leur capacité de transport. Parmi les raisons à l'origine de ces pertes, les mauvaises conditions météorologiques interviennent en premier lieu. Le mauvais arrimage et l'état des porte-containers sont aussi des facteurs aggravants. [0004] Les dangers et les conséquences de la dérive de ces containers perdus, souvent qualifiés d'OFNI (Objet Flottant Non Identifié) sont toujours extrêmement inquiétants et peuvent s'avérer sévères et graves. Les dangers plus évidents sont les collisions entre containers et navires et, bien entendu, les pollutions des fonds marins et des côtes en fonction de la toxicité des matières transportées. [0005] Des dispositifs de géolocalisation de containers sont aujourd'hui proposés. Ils se présentent pour la plupart sous la forme de balises fixées à l'intérieur des containers et disposant de moyens pour communiquer leur position par réseau terrestre ou satellitaire, tels que des modules GPS et des émetteurs ou antennes. Beaucoup sont destinés à communiquer, outre les positions géographiques, des données telles que la température à l'intérieur des containers, leur temps de trajet ou encore le détail précis du trajet. D'autres dispositifs de géolocalisation de containers sont prévus pour être fixés à l'extérieur du container, sur une région d'une des parois. [0006] Les dispositifs proposés ne sont pas entièrement satisfaisants en cas de chute du container par-dessus bord. En effet, selon la position dans laquelle se trouve le container dans l'eau, ces dispositifs ne se trouvent plus en mesure d'émettre leur position, l'émetteur se trouvant sous l'eau et dans l'incapacité d'émettre. De plus, dans de nombreux cas, il serait. utile de recevoir les données de géolocalisation uniquement lorsque le container est passé par-dessus bord et non en continu. [0007] Enfin, un dispositif de détection et de géolocalisation d'un container passé par-dessus 2 bord devrait également pouvoir être fixé à un container sans en abîmer la structure, c'est-à-dire sans perçage des parois, ni en gêner l'ouverture ou la manutention. Exposé de l'invention [0008] Un objet de la présente invention est de proposer un dispositif de détection et de géo- localisation d'un container passé par-dessus bord lors de son transport par la voie maritime qui ne présente pas les inconvénients des dispositifs de l'état de la technique, en particulier qui permette de manière efficace et fiable de détecter la chute du container lors de son transport et sa géolocalisation, qui soit capable de communiquer des informations, en particulier de géolocalisation, durant toute la période pendant laquelle le container peut être récupéré, et qui puisse être installé sans endommager le container, ni en gêner l'ouverture ou la manutention. [0009] A cet effet, est proposé un dispositif de détection de chute et de géolocalisation d'un container passé par-dessus bord comprenant : [0010] un boîtier électronique et un moyen de fixation amovible du boîtier électronique sur une partie extérieure du container, le boîtier électronique comprenant un moyen de détection de chute du container, une unité de commande prévue pour commander le moyen de fixation amovible en cas de détection de chute du container et désolidariser le boîtier électronique de la partie extérieure du container, un moyen de flottaison pour faire flotter ledit boîtier électronique sur un plan d'eau, un module de géolocalisation, un moyen de communication de données, un moyen d'alimentation de l'unité de commande, le dispositif comprenant de plus un moyen pour maintenir une liaison permanente entre le boiticr électronique et le container lorsque le boîtier est désolidarisé du container. [0011] Lc dispositif selon l'invention est donc prévu pour être fixé sur un container destiné à être transporté par voie maritime. Grâce à son moyen de fixation amovible, et en cas de chute du container, le boîtier électronique se sépare du container et se trouve ainsi flottant à proximité du container auquel il reste attaché par un lien. Dans cet état de flottaison, le dispositif peut émettre des données et donc transmettre des données de géolocalisation (latitude ; longitude). [0012] Ainsi, quelle que soit la face du container sur laquelle il était initialement fixé, le dispositif peut émettre ses coordonnées, que cette face se retrouve submergée ou immergée n'a pas d'incidence, au contraire des dispositifs de l'état de la technique. [0013] Avantageusement, le lien entre le boîtier électronique et le container se présente sous la forme d'un, ou plusieurs câbles de longueur prédéterminée. [0014] Selon un premier mode de réalisation, le moyen de fixation amovible comprend deux vérins s'étendant de part et d'autre du boîtier électronique, chacun comportant une portion apte à entourer au moins partiellement une barre de serrure de la porte du 3 container de manière à maintenir le dispositif entre deux barres de serrures, au moins un desdits vérins étant commandé par l'unité de commande alternativement pour se rétracter ou s'allonger de manière à soit maintenir le boitier entre les barres de serrure soit libérer lesdites portions de la barre de serrure. [0015] Selon ce mode de réalisation, le câble est attaché par l'une de ses extrémités à l'une desdites barres de serrures et par l'autre extrémité au boîtier électronique. [0016] Selon un second mode de réalisation, le dispositif comprend un électro aimant fixé sur le boîtier électronique et un socle prévu pour être fixé, par collage et/ou aimantation, à une paroi du container, l'électroaimant étant commandé par l'unité de commande pour créer une attraction entre le boîtier électronique et le socle ou rompre l'attraction, formant ainsi le moyen de liaison amovible. [0017] Selon ce mode de réalisation, le câble est attaché par l'une de ses extrémités au socle et par l'autre extrémité au boîtier électronique. [0018] Avantageusement, le moyen de détection de chute du container comprend un accé- léromètre. [0019] Préférentiellement, il s'agit d'un accéléromètre à trois axes. [0020] Préférentiellement encore, le moyen de détection de chute du container comprend, de plus, au moins un autre capteur de paramètres tel qu'un gyroscope, un capteur inertiel, un capteur de vibrations, un capteur de vitesse, un inclinomètre, un capteur de pression, un capteur de salinité ou un capteur de liquide, ou encore la combinaison de deux ou de plusieurs desdits capteurs. [0021] Avantageusement, le moyen de détection de chute du container comprend un accé- léromètre et un détecteur d'inclinaison. [0022] Avantageusement, le moyen de communication comprend une ou plusieurs antennes, préférentiellement fixées sur le moyen de flottaison. [0023] Selon un mode de réalisation, le moyen de flottaison est une structure gonflable qui est logée dans un état dégonflé dans ou sur le boîtier électronique et dont le gonflage est commandé par l'unité de commande. [0024] Selon un autre mode de réalisation, le moyen de flottaison est une enveloppe ou une coque à l'intérieur de laquelle est logé le boîtier électronique. [0025] Selon un autre mode de réalisation, le dispositif comprend un moyen pour détecter un sabotage du dispositif, préférentiellement composé d'une alarme magnétique ou d'une alarme comprenant un aimant. [0026] L'invention concerne encore un procédé de détection de chute et de géolocalisation d'un container passé par-dessus bord à l'aide d'un dispositif tel que décrit dans l'une des revendications précédentes, le procédé comprenant les étapes suivantes : [0027] - Installation dudit dispositif sur une partie extérieure d'un container, [0028] - Contrôle par l'unité de commande de données d'accélération fournies par un accé- léromètre et la comparaison de telles données à une valeur seuil prédéterminée, [0029] - Détermination, par l'unité de commande, d'un état de chute du container, [0030] - Commande par l'unité de commande de la désolidarisation du boîtier électronique de la partie extérieure du container lorsque la valeur d'accélération est supérieure à la valeur seuil prédéterminée, [0031] - Déploiement du lien maintenant une liaison permanente entre le boitier électronique du dispositif et le container, et [0032] - Commande par l'unité de commande d'émission des données de géolocalisation. [0033] Avantageusement, le procédé comporte, de plus, une étape de gonflage du moyen de flottaison après, ou concomitamment à, la désolidarisation du boîtier électronique de la partie extérieure du container. [0034] Avantageusement, le procédé comporte, de plus, le contrôle par l'unité de commande de la valeur de paramètres fournis par un inclinomètre, un gyroscope, un capteur inertiel, un capteur de vibrations, un capteur de vitesse, un inclinomètre, un capteur de pression, un capteur de salinité ou un capteur de liquide, ou encore la combinaison de deux ou de plusieurs desdits capteurs, et la comparaison de telles données à une valeur prédéterminée. [0035] Avantageusement encore, la commande par l'unité de commande de la désolida- risation du boitier électronique de la partie extérieure du container a lieu lorsque la valeur d'au moins un autre paramètre que celui d'accélération est représentative d'une chute du container. [0036] Avantageusement, le procédé comporte, de plus, une étape de détermination par l'unité de commande d'un sabotage du dispositif et une étape de commande par l'unité de commande d'émission d'une information d'alarme. Brève description des dessins [0037] Les caractéristiques de l'invention mentionnées ci-dessus, ainsi que d'autres, appa- raîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un exemple de réalisation, ladite description étant faite en relation avec les dessins joints, parmi lesquels : [0038] [fig.1] est une vue de face d'un dispositif selon un premier mode de réalisation de l'invention, installé sur un container, [0039] [fig.2] est une vue de face d'un dispositif selon un second mode de réalisation de l'invention, installé sur un container, [0040] [fig.3] est un schéma d'un boitier électronique d'un dispositif selon l'invention, [0041] [fig.4] est une vue de profil d'un dispositif selon le premier mode de réalisation de l'invention, installé sur un container, [0042] [fig.5] est une vue de profil d'un dispositif selon le premier mode de réalisation de l'invention, se détachant d'un container lors d'une chute, [0043] [fig.6] est une vue de dessus d'un dispositif selon le second mode de réalisation de l'invention, installé sur un container, [0044] [fig.7] est une vue de dessus d'un dispositif selon le second mode de réalisation de l'invention, se détachant d'un container lors d'une chute, [0045] [fig.8] est une vue de dessus d'un dispositif selon le second mode de réalisation de l'invention, se détachant d'un container lors d'une chute, [0046] [fig.9] est une vue illustrant d'un dispositif selon l'un ou l'autre des premier et second mode de réalisation flottant après une chute et, [0047] [fig.10] est une vue illustrant un dispositif selon l'un ou l'autre des premier et second mode de réalisation une fois le container coulé. [0048] EXPOSE DETAILLE DE MODES DE REALISATION [0049] Sur les Figs. 1 et 2 sont représentés des containers 100 et 200 destinés à être transportés par voie maritime à bord d'un porte-containers. Sur chacun des containers 100 et 200 est fixé un dispositif 1 selon l'invention pour la détection d'une chute du container par-dessus bord et la géolocalisation du container. [0050] Le dispositif 1 est ainsi destiné à détecter le passage du container par-dessus bord et sa chute en mer puis à fournir des informations d'alerte et de géolocalisation à des personnes à terre ou naviguant dans une zone maritime proche de la situation géographique du container. [0051] Sur la Fig. 3 est représenté un diagramme en bloc illustrant un dispositif 1 de détection de chute et de géolocalisation d'un container passé par-dessus bord tel qu'illustré sur la Fig.'. [0052] Le dispositif 1 comprend un boîtier électronique 2 comprenant un accéléromètre 3 qui mesure une accélération, une unité de commande 4, une batterie 5, un module de géolocalisation 6 et un moyen de communication 7 pour communiquer des données de géolocalisation. [0053] D'autres capteurs peuvent également être prévus, tels qu'un gyroscope, un capteur inertiel, un capteur de vibrations, un capteur de vitesse, un inclinomètre, un capteur de pression, un capteur de salinité ou un capteur de liquide, ou encore la combinaison de deux ou de plusieurs desdits capteurs. [0054] Le dispositif 1 comprend également un moyen de fixation amovible du dispositif 1 sur le container 100, ainsi qu'un moyen de flottaison prévu pour faire flotter le boîtier électronique 2 sur le plan d'eau. [0055] L'unité de commande 4 peut être un microcontrôleur ou un microprocesseur. Elle reçoit des données d'accélération et peut détecter une accélération représentative d'une chute du container 100, 200 hors du porte container dans un plan d'eau. [0056] L'unité de commande 4 est prévue pour commander le moyen de fixation amovible et désolidariser le dispositif 1 du container 100, 200, en cas de détection de chute du 6 container 100. Elle commande également le moyen de flottaison prévu pour faire flotter le hoîtier électronique 2 sur le plan d'eau, le système de géolocalisation 6 et le moyen de communication des données de géolocalisation 7. [0057] Le dispositif 1 peut être installé sur n'importe quelle partie extérieure des containers 100, 200 par exemple sur une partie de la paroi 101 du container 100 (Fig.1) ou entre les barres de serrures 202, 203 du container 200 (Fig.2). Dans les deux cas, le dispositif 1 ne gêne pas la rotation des barres de serrures et n'empêche pas l'ouverture des containers 100, 200. [0058] Le dispositif 1 se trouve ainsi fixé sur un container par un moyen de fixation amovible dont deux variantes sont illustrées sur les Figs. 4 à 8. [0059] Ainsi à la Fig.4 est représenté un dispositif 1 selon un premier mode de réalisation de l'invention, vu de profil, dont le hoîtier électronique 2 est fixé sur la paroi 101 du container 100 par l'intermédiaire d'un moyen de fixation incluant un socle 8 et un électro-aimant 9. Le socle 8 est fixé par collage ou par aimantation. Aucun perçage de la paroi 101 n'est nécessaire. L'électroaimant 9, commandé par l'unité de commande 4, maintient une attraction entre le socle 8 et le boîtier électronique 2. [0060] Un moyen de flottaison qui est une structure gonflable 10 est fixé ou lié au dispositif 1. Cette structure gonflable 10 se trouve à l'état dégonflé et est protégée par un capot 11. Son gonflage est commandé par l'unité de commande 4. [0061] De manière alternative, le moyen de flottaison peut être une enveloppe ou une coque de protection du boîtier électronique 2. [0062] A la Fig.6 est représenté un dispositif 1 selon un second mode de réalisation de l'invention, vu du dessus, dont le boîtier électronique 2 est fixé entre les barres de serrures 202, 203 du container 200 par l'intermédiaire d'un moyen de fixation incluant des vérins 12 et 13. Chaque vérin 12, 13 comporte une portion 121, 131 apte à entourer au moins partiellement une barre de serrure 202, 203, respectivement, de la porte du container 200 de manière à maintenir le dispositif 1 entre deux bures de serrures. Au moins un des vérins 12 est commandé par l'unité de commande 4 pour se rétracter de manière à serrer la barre de serrure 202. [0063] Le dispositif 1, selon ce mode de réalisation, comprend également une structure gonflable 10 ici à l'état dégonflé et protégée par un capot 11. [0064] Tant qu'un container 100 ou 200 se trouve sur le poile-containers, le dispositif 1 se trouve dans un état dit de « veille », dans lequel notamment le module de géolocalisation et le moyen de communication ne sont pas actifs. Dans cet état également, l'électroaimant 9 maintient la fixation du boîtier électronique 2 sur le socle 8 du container 100 où les vérins 12 et 13 sont rétractés autour des barres de serrures 202 et 203 du container 200. [0065] L'accéléromètre mesure en permanence les accélérations subies par le dispositif 1 et 7 communique les données d'accélération à l'unité de commande 4. [0066] L'accélération est de préférence mesurée selon plusieurs axes distincts. A ce titre, un accéléromètre à 3 axes est préféré. [0067] L'unité de commande 4 compare les données d'accélération qu'elle reçoit à une valeur seuil de référence prédéterminée. Si une donnée d'accélération est supérieure à cette valeur seuil, alors l'unité de commande détecte un état de chute du container dans l'eau. [0068] Le dispositif passe alors dans un état dit « actif ». [0069] L'unité de commande 4 commande alors, par l'intermédiaire des moyens de fixation amovibles, la désolidarisation du boîtier électronique 2 et du container 100 ou 200. [0070] Pour ce faire, selon le premier mode de réalisation décrit en lien avec les Figs. 4 et 5, l'attraction entre l'électroaimant 9 et le socle 8 est rompue par commande de l'unité de commande 4. [0071] Selon le second mode de réalisation décrit en lien avec les Figs. 6 à 8, le vérin 12 s'allonge par commande de l'unité de commande 4 afin de libérer la portion de la barre de serrure 202. [0072] Après, ou concomitamment à la désolidarisation du boîtier électronique 2 du container 100 ou du container 200, l'unité de commande 4 commande, par l'intermédiaire d'un percuteur, le gonflage du moyen de flottaison 10 (Figs. 5 et 8). [0073] La Fig. 9 illustre un container, par exemple le container 100, passé par-dessus bord et ayant chuté dans l'eau. Le boîtier électronique 2 se retrouve donc flottant à la surface de l'eau S. à proximité du container 100. [0074] De manière à maintenir un lien permanent entre le boîtier électronique 2 et le container 100 ou 200, un câble 14, d'une longueur prédéterminée, par exemple entre 1 et 20 mètres, est prévu pour relier les deux. [0075] Selon le premier mode de réalisation, le câble 14 est attaché par l'une de ses ex- trémités au socle 8 et par l'autre extrémité au boîtier électronique 2 (Fig. 5). [0076] Selon le second mode de réalisation, le câble 14 est attaché par l'une de ses ex- trémités à l'une des barres de serrures 202, 203 et par l'autre extrémité au boîtier électronique 2 (Fig. 8). [0077] Le boîtier électronique 2 flotte donc à la surface de l'eau grâce au moyen de flottaison 10 et se trouve relié au container 100 par le câble 14 (Fig. 9). [0078] Après, ou concomitamment à la désolidarisation du boîtier électronique 2 du container 100 ou 200, et au gonflage du moyen de flottaison 10, l'unité de commande 4 commande le module de géolocalisation 6, la réception de données de géolocalisation par l'intermédiaire d'un récepteur GPS et la transmission de ces informations par le moyen de communication 7 à terre ou à des engins maritimes se déplaçant essentiellement dans la même zone géographique. 8 [0079] Le récepteur GPS et le moyen de communication 7 sont avantageusement un même moyen, par exemple une ou plusieurs antennes 7. [0080] Selon l'invention, les antennes 7 se trouvent situées sur une partie du dispositif 1 qui n'est pas submergée. Elles peuvent être placées sur le moyen de flottaison 10 ou encore dans la partie du boîtier électronique 2 qui se trouve en vis-à-vis du moyen de flottaison. [0081] Les antennes 7 communiquent par réseau cellulaire et/ou satellite 300, notamment IRIDIUM, GLONÀSS ou GALILEO. [0082] Dans le mode de réalisation illustré à la Fig. 9, on note que le socle 8 se trouve submergé de sorte que si le boîtier électronique 2 ne s'était pas désolidarisé du socle 8, il ne pourrait pas transmettre ses données de géolocalisation, étant lui-même submergé. [0083] La transmission des données de géolocalisation a lieu en continu ou à intervalles réguliers, par exemple tous les quarts d'heure. [0084] Outre les informations de géolocalisation, le moyen de communication peut transmettre d'autres informations telles que l'identification du container, par l'intermédiaire d'un code d'identification préenregistré, ou le niveau de charge de la batterie. [0085] D'autres capteurs de paramètres peuvent être prévus de manière à conforter ou confirmer la chute du container 100, 200 dans l'eau (Fig. 3). Dans ce cas, les données obtenues de ces capteurs peuvent être utilisées, en plus de celles de r accéléromètre, par l'unité de commande pour détecter l'état de chute du container dans l'eau et faire passer le dispositif dans son état dit « actif » dans lequel il se sépare du container et transmet sa localisation. [0086] Le capteur d'inclinaison, tel qu'un gyromètre, peut notamment être utilisé pour mesurer l'inclinaison que subit le dispositif par rapport à la ligne d'horizon lors de la chute du container. Dans ce cas, l'unité de commande détectera un état de chute dans l'eau en fonction des valeurs mesurées à la fois par l'accéléromètre et le capteur d'inclinaison, c'est-à-dire une accélération et un ou plusieurs angles supérieurs à des valeurs seuils prédéterminées. [0087] Un capteur gyromètre peut également servir aussi à confirmer que le container subit du roulis ou du tangage. Ce mode de réalisation peut être utile par exemple pour distinguer une chute du container à terre et non en mer. Lorsque le container chute à terre, par exemple à quai lors de la manutention, il subit une accélération mais se retrouve dans un état de stabilité, et ne subit plus de roulis ni de tangage. Dans ce cas, l'accéléromètre va effectivement mesurer une accélération supérieure à la valeur seuil prédéterminée et représentative d'une chute. Cependant, les données obtenues du gyromètre n'étant pas représentatives de roulis ou de tangage, l'unité de commande ne détectera pas un état de chute du container dans l'eau et ne commandera pas la désoli- 9 darisation du boîtier électronique de la partie extérieure du container, ni le gonflage du moyen de flottaison, ni le module de géolocalisation. [0088] Un détecteur de liquide peut également être utilisé en complément de l'accéléromètre pour confirmer que le container est dans l'eau. Il s'agira d'un détecteur de liquide basé sur une sonde capacitive. Il permettra de mesurer avec précision un niveau de liquide. Dans ce cas, l'unité de commande détectera un état de chute dans l'eau en fonction des valeurs mesurées à la fois par l'accéléromètre et le détecteur de liquide, c'est-à-dire une accélération et un niveau de liquide supérieurs à des valeurs seuils prédéterminées. [0089] Un capteur de vitesse peut aussi être utilisé de manière à connaître la vitesse à laquelle le container dérive. Dans ce cas, les données de vitesse ne sont pas prises en compte par l'unité de commande pour détecter un état de chute, mais elles sont transmises en même temps que les données de géolocalisation. [0090] Le dispositif est pourvu d'une batterie 5, rechargeable, disposant d'une autonomie de plusieurs jours, par exemple jusqu'à 15 jours. Des cellules photovoltaïques peuvent être prévues sur le dispositif 1 de manière à recharger la batterie 5. [0091] Le dispositif 1 peut comprendre, de plus, un système d'émission de lumière, notamment par flash lumineux 15, de manière à faciliter son repérage. [0092] Enfin, le dispositif 1 peut comprendre, de plus, un système d'identification au- tomatique (AIS ou SIA), de manière à communiquer des messages à des navires incluant la position, l'identification et le statut du container. Ce système est commandé par l'unité de commande 4 dès que le container est à l'eau. Le système AIS ou SIA comporte des émetteurs qui seront avantageusement positionnés à proximité des antennes 7. [0093] Le container 100 peut dériver et flotter durant plusieurs semaines. Durant tout cet in- tervalle de temps, le dispositif 1 va émettre les données de géolocalisation de manière à permettre la récupération du container. A la suite de ces quelques semaines, le container 100 va couler et entraîner avec lui vers le fond le boîtier électronique 2 qui cessera d'émettre (Fig. 10). [0094] Selon un mode de réalisation de l'invention, le dispositif 1 peut inclure un moyen de détection d'un sabotage pour détecter le cas où un individu séparerait de force le dispositif 1 du container 100 ou 200. Il s'agira d'une alarme magnétique 19 selon laquelle un champ magnétique est créé entre le boitier électronique 2 et le container 100 (Fig. 4). Si le champ magnétique est rompu alors l'information est détectée par l'unité de commande 4 laquelle va commander l'émission d'une information d'alerte. De manière alternative, l'alarme peut être filaire ou composé d'un aimant. [Revendication 1] [Revendication 2] [Revendication 3] [Revendication 4] [Revendication 5]