Brevet FR3091103A1 — publié le 20200626

Description Titre de l'invention : cartographie de la qualité de l'air par agrégation de données issues de véhicules à propulsion humaine, et véhicule afferant Domaine technique 100011 L'invention concerne le domaine des transports au moyen de véhicules à faible empreinte écologique, tels que notamment les véhicules à propulsion humaine. L'invention concerne également la constitution d'une cartographie de la qualité de l'air à partir d'informations captées notamment sur ces véhicules. CONTEXTE DE L'INVENTION 100021 La question de la gestion de la qualité de l'air, notamment dans les grandes agglo- mérations, est de plus en plus importante et pose des problématiques nombreuses. 100031 Tout d'abord, l'obtention d'une cartographique précise nécessite un maillage très fin des mesures afin que cette cartographie soit suffisamment précise pour être utilisable. En pratique, un tel maillage engendrerait d'importants coûts de déploiement d'un réseau de capteurs, mais également de maintenance de ce réseau. 100041 En outre se pose la question de comment utiliser au mieux une telle cartographie, ce qui inclut de déterminer des intérêts pratiques pour des utilisateurs mais aussi de considérer l'impact positif qu'une telle connaissance peut apporter à la gestion globale de la qualité de l'air à l'échelle, notamment, d'une agglomération urbaine. 100051 Peu de systèmes permettent considérer l'ensemble de ces problématiques de façon globale. Résumé de l'invention [0006] Le but de la présente invention est de fournir une solution palliant au moins par- tiellement les inconvénients précités. [0007] A cette fin, la présente invention propose un procédé comprenant une étape de collecte d'informations provenant de dispositifs distants et répartis, dont au moins une partie sont des dispositifs mobiles embarqués sur des véhicules, lesdites informations comprenant au moins une donnée de géolocalisation et une donnée relative à la qualité de l'air ; une étape d'agrégation desdites informations afin de constituer une cartographique de la qualité de l'air. [0008] Suivant des modes de réalisation préférés, l'invention comprend une ou plusieurs des caractéristiques suivantes qui peuvent être utilisées séparément ou en combinaison partielle entre elles ou en combinaison totale entre elles : le procédé comporte en outre une étape d'optimisation d'un itinéraire entre au 2 moins deux localisations en fonction de ladite cartographique dans lequel l'optimisation prend en compte ladite cartographie de la qualité de l'air ; le procédé comporte en outre une étape de transmission de ladite cartographie vers un terminal de télécommunication associé à un desdits véhicules. [0009] Une autre mise en oeuvre de r invention concerne un produit logiciel comportant des instructions configurées pour réaliser le procédé tel que précédemment décrit lorsqu'il est mis en oeuvre sur une plateforme de traitement de l'information. [0010] Une autre mise en oeuvre de r invention concerne un dispositif pour véhicule terrestre à propulsion humaine, comportant au moins un capteur configuré pour mesurer au moins une donnée relative à la qualité de l'air et des moyens pour transmettre ladite au moins une donnée en association avec une donnée de géolocalisation, à une plateforme centrale. [0011] Suivant des modes de réalisation préférés, l'invention comprend une ou plusieurs des caractéristiques suivantes qui peuvent être utilisées séparément ou en combinaison partielle entre elles ou en combinaison totale entre elles : ladite donnée de géolocalisation est obtenue par un dispositif de géolocalisation intégrée audit au moins un dispositif ; ladite donnée de géolocalisation est obtenue d'un terminal de télécommunication. [0012] Une autre mise en oeuvre de r invention concerne un véhicule comportant au moins un dispositif tel que précédemment décrit. [0013] Une autre mise en oeuvre de l'invention concerne une plateforme centralisée disposant de moyens pour collecter des informations provenant de dispositifs distants et répartis dont au moins une partie sont des dispositifs mobiles embarqués sur des véhicules, lesdites informations comprenant au moins une donnée de géolocalisation et une donnée relative à la qualité de l'air ; agréger lesdites informations afin de constituer une cartographique de la qualité de l'air. [0014] Suivant des modes de réalisation, la plateforme peut également comporter des moyens pour transmettre ladite cartographique à des terminaux de télécommunication associés auxdits véhicules. [0015] Une autre mise en oeuvre de l'invention concerne un système comportant une plateforme telle que précédemment décrite et au moins un dispositif tel que précédemment décrit. [0016] D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui suit d'un mode de réalisation préféré de l'invention, donnée à titre d'exemple et en référence aux dessins annexés. 3 Brève description des dessins [0017] [fig.11 représente schématiquement une architecture générale selon une mise en oeuvre (le l'invention. [0018] [fig.2] représente schématiquement un organigramme d'un procédé selon un mode de réa- lisation de l'invention. [0019] [fig.3] représente schématiquement une (le la qualité de l'air selon un mode de réalisation (le l'invention. Description des modes de réalisation [0020] Selon une mise en oeuvre de l'invention, un des buts est de remonter en temps-réel un maximum d'informations relatives à la qualité de l'air. Pour ce faire, il est proposé des dispositifs prévus pour être embarqués sur des véhicules non polluants et une plateforme configurée pour recevoir et agréger les informations fournies par ces dispositifs, ainsi que d'éventuels autre types de dispositifs, afin de constituer une cartographie de la qualité de l'air. [0021] Différents types de véhicules peuvent être pris en compte. Il est toutefois à considérer que le véhicule lui-même ne doit pas perturber la mesure de la qualité de l'air. A ce titre, essentiellement des véhicules non polluant peuvent être pris en compte. 100221 Mais également les utilisateurs de ce type de véhicules sont les plus concernés par la qualité de l'air. 100231 Il peut s'agir de véhicules à propulsion humaine, comme par exemple des bicyclettes, des trottinettes, des patins à roulettes, des planches à roulettes, etc. 100241 L'invention est également susceptible de s'adapter à des véhicules électriques (gyroroue, trottinette électrique, hoverboard, gyropode...) 100251 La figure 1 schématise une architecture générale selon une mise en oeuvre de l'invention. 100261 Un ensemble de véhicules terrestres 40a, 40h, 40c... 40n sont équipés de dispositifs 10 pour véhicule terrestre. Un tel dispositif comporte au moins un capteur 11 configuré pour mesurer des données relatives à la qualité de l'air et des moyens 12 pour transmettre ces informations en association avec une donnée de géolocalisation, à une plateforme centrale 20. 100271 Le ou les capteurs peuvent effectuer différentes mesures de qualité de l'air. Plusieurs capteurs peuvent donc être prévus afin d'effectuer des mesures de métriques différentes : taux de CO2, taux de microparticules, etc. 100281 Le dispositif 10 dispose également de moyens pour acquérir une géolocalisation. [0029] Cette géolocalisation peut être obtenue par un dispositif de géolocalisation 13 intégrée audit au moins un dispositif. Ce dispositif de géolocalisation peut être conforme à la norme GPS (pour « Global Positioning System » en anglais). [0030] Selon une autre mise en oeuvre, la géolocalisation est obtenue d'un terminal de télé- communication 30. Cc terminal de télécommunication peut être intégré ou embarqué dans le véhicule lui-même. Il peut également s'agir du terminal de télécommunication de l'utilisateur du véhicule. Les terminaux de type « smartphonc » dispose en effet de moyens de géolocalisation (GPS...), et de moyens de communication proche, permettant d'échanger les données de géolocalisation avec le dispositif 10. [0031] Il peut être prévu un mécanisme selon lequel le dispositif recherche en priorité si un terminal de télécommunication à proximité peut lui fournir une donnée de géolocalisation et si tel n'est pas le cas utiliser ses moyens propres 13. Un tel mécanisme permet d'économiser l'énergie du dispositif 10 et d'ainsi prolonger son autonomie, en supposant que cc dispositif soit moins aisé à recharger qu'un terminal de communication de type « smartphone ». [0032] Selon un mode de réalisation, les informations transmises à la plateforme 20 contiennent un horodatage. Cet horodatage correspond préférentiellement à la date et à l'heure de la mesure par le capteur 11. Il peut également correspond à la date et à l'heure de la transmission par les moyens de transmission 12. Dans le cas où aucun horodatage n'est transmis, la plateforme 20 peut associer un horodatagc aux informations reçus, sur la base de la date de l'heure de réception de ces informations. [0033] Selon un mode de réalisation de l'invention, les dispositifs 10 transmettent leurs in- formations de façon répétée dans le temps. Cette transmission peut par exemple être périodique. Ainsi, la plateforme 10 reçoit un flot d'informations, chacune contenant une association entre au moins une donnée relative à la qualité de l'air et une donnée de géolocalisation, et éventuellement un horodatage. [0034] Lorsque le dispositif dispose de plusieurs capteurs, différents modes de réalisation sont possibles, notamment la transmission de l'ensemble des données relatives à la qualité de l'air issus des différents capteurs au sein d'un même message transmis à la plateforme 20. [0035] Selon un mode de réalisation, les instants de transmission des informations dépendent de la géolocalisation. Par exemple, un déplacement du dispositif 10 peut déclencher l'augmentation de la fréquence des transmissions, tandis que le stationnement du dispositif au même endroit peut déclencher le retour à une fréquence « par défaut » assez faible, cette fréquence pouvant être nulle. [0036] La fréquence de transmission peut éventuellement être proportionnelle à la vitesse de déplacement du dispositif. [0037] Ainsi, selon cette mise en oeuvre, on transmet à la plateforme davantage de données relative à la qualité de l'air lorsque le dispositif couvre un plus grande espace géographique. Si le dispositif reste sur place, il n'est a priori utile que de rafraichir les données capturées selon une fréquence bien moindre, uniquement guidée par les changements dynamiques de la qualité de l'air en un endroit précis, qui interviennent a priori selon une vitesse assez lente. Il peut être envisagé qu'en cas de non-mobilité, le dispositif ne transmette même plus d'informations à la plateforme. [0038] La plateforme 20 reçoit des flots d'information transmis par une pluralité de dis- positifs 10. Ces dispositifs sont, au moins pour partie, embarqués sur des véhicules 40a, 40b, 40e... 40n. Comme décrit précédemment, ces véhicules sont typiquement des véhicules non polluant et/ou à propulsion humaine. [0039] La plateforme peut également recevoir des informations transmis d'autres types de dispositifs, notamment des dispositifs fixes. Ceux-ci peuvent être fixés à différents éléments de la voirie (abribus, etc.) ou du bâti urbain. [0040] La plateforme 20 peut être mise en oeuvre par un serveur ou par une ferme de serveurs, ou par une couche d'abstraction telle qu'un « cloud ». [0041] Comme évoqué précédemment, la plateforme peut mettre en oeuvre un procédé, tel qu'illustré en figure 2, de collecte, Sl, des informations provenant des dispositifs 10 et d'agrégation, S2, de ces informations afin de constituer une cartographie de la qualité de l'air. [0042] Ces dispositifs sont distants et repartis dans l'espace de façon à former un maillage d'un espace à cartographier. Cet espace peut correspondre à une agglomération, à une ville, ou même à un quartier (centre-ville...). [0043] Cette cartographie peut être mise en place par l'affectation des informations reçues sur la carte en utilisant les données de géolocalisation. [0044] Lorsque le nombre d'informations collectées devient important, la cartographie devient complète et couvre l'espace à cartographie avec un bon maillage. [0045] 11 est possible d'affecter à une information une zone géographique circulaire de la cartographie centrée sur la donnée de géolocalisation et avec un rayon prédéterminé. [0046] La figure 3 illustre une telle cartographie, dans laquelle les différentes couleurs re- présentent des niveaux de valeurs différents pour une donnée, ou une donnée agrégée, de qualité de l'air. [0047] Cette cartographie est dynamique dans la mesure où elle peut être modifiée à chaque réception par la plateforme 20 d'une nouvelle information provenant d'un dispositif 10. [0048] Dans la mesure où différents types de capteurs peuvent utilisés, chacun mesurant une métrique particulière (taux de dioxyde de carbone, taux de microparticules, etc.), la cartographie peut agréger ces différentes données. [0049] Dans une étape S3, cette cartographie peut être transmise par la plateforme vers le 6 terminal de télécommunication 30 associé à un des véhicules. Une application lo- gicielle peut être préalablement téléchargée et installée sur le terminal afin de permettre de gérer et afficher les cartographies reçues. [0050] Cette application logicielle peut permettre à l'utilisateur de visualiser une carte pour chaque type de données relatives à la qualité de l'air (CO2...), ainsi qu'une carte agrégeant l'ensemble de ces données. L'utilisateur peut passer d'une carte à l'autre. Il peut également avoir accès aux données capturés ; [0051] L'utilisateur peut être géolocalisé sur cette carte. [0052] L'application peut également proposer un calcul d'itinéraire à l'utilisateur, soit de façon native, soit en s'intcrfaçant avec d'autres applications ou services web permettant le calcul d'itinéraires, en prenant en compte la cartographie que la qualité de l'air. Cette cartographie intervient alors comme un critère à minimiser lors du calcul d'itinéraire, afin de permettre à l'utilisateur d'éviter les zones trop polluées. Il peut être rendu possible à l'utilisateur de pondérer ce critère par rapport aux autres critères du calcul d'itinéraire (temps de parcours, distance, trafic...) [0053] Selon un mode de réalisation, le module 10 peut être composé d'un processeur central exécutant un système d'exploitation de type Linux embarqué. Il peut être implémenté sur une carte électronique disposant également d'un module GPS/GSM 2G/3G qui permet l'envoi des données en phase de mobilité et la localisation du module. [0054] Selon un mode de réalisation, le module utilise un module GPS/GSM 2G/3G/4G tout intégré (« system on chip ») pour un gain de coût, de consommation d'énergie et l'ajout de la connectivité Bluetooth pour dialoguer avec un module intégrant la connectivité LPWAN. [0055] Le module de détection de la concentration en particules fines est connecté à l'aide d'un bus USB. Une connexion non USB peut également être utilisée, permettant que le module de détection (capteur) soit déporté afin de faciliter la prise d'air ambiant nécessaire à la détection du taux de particules fines. [0056] Le module peut être alimenté par une batterie rechargeable et remonte pério- diquement en phase de mobilité sa position et le taux de particules fines vers un serveur de type OneM2M à l'aide du protocole CoAP (pour « Constrained Application Protocol » en langue anglaise). Ce protocole est notamment décrit sur la page wikipedia : [0057] https://fr.wikipedia.org/wiki/CoAP [0058] Les données de localisation et de qualité de l'air sont remontées au format NMEA GPRMC. La norme NMEA 0183 est une spécification pour la communication entre équipements marins, dont les équipements GPS. Elle est par exemple décrite sur la page wikipedia : 7 [0059] https://fr.wikipedia.org/wiki/NMEA_0183 [0060] La trame GPRMC peut être par exemple utilisée. Elle permet de fournir l'heure, la latitude, la longitude, la date, ainsi que la vitesse et la route sur le fond mais pas l'altitude. 8