Brevet FR3148551A1 — publié le 20241115

Le procédé est mis en œuvre dans un robot mobile (RRI) de charge d’un véhicule électrifié (VE). Conformément à l’invention, il comprend les étapes de a) acquérir une information de position (EBS) d’un dispositif de réception de charge équipant le véhicule, b) effectuer une cartographie d’un environnement autour du robot, c) déterminer une zone d’action (ZA) dans laquelle le robot peut se déplacer pour une opération de charge en prenant en compte des contraintes (OP, OT) imposées par l’environnement détectées au moyen de la cartographie et de caractéristiques limitatives de mobilité du robot, d) déterminer, dans la zone d’action et en fonction de l’information de position du dispositif de réception de charge, une zone de stationnement appropriée (ZS) pour le véhicule, et e) projeter un motif lumineux éclairant la zone de stationnement et visible par un utilisateur du véhicule. Figure 1 PROCÉDÉ D’AIDE AU STATIONNEMENT POUR LA CHARGE D’UN VÉHICULE ÉLECTRIFIÉ PAR UN ROBOT MOBILE DE CHARGE La présente invention concerne de manière générale le domaine des robots mobiles de charge pour la recharge des stockeurs d’énergie électrique des véhicules électrifiés. Plus particulièrement, l’invention se rapporte à un procédé d’aide au stationnement pour la charge d’un véhicule électrifié par un robot mobile de charge. L’invention concerne également un robot mobile de charge pour la mise en œuvre du procédé susmentionné. La charge des stockeurs d’énergie électrique des véhicules électrifiés, de type tout électrique ou hybride, dans une station de recharge électrique conventionnelle est une tâche fastidieuse pour l’utilisateur. L’utilisateur doit se garer à proximité immédiate de la station de recharge et raccorder le véhicule à celle-ci au moyen d’un câble de connexion électrique. L’emboitement de prises électriques mâle et femelle et le déroulement / enroulement du câble électrique de connexion doivent être gérés manuellement par l’utilisateur. Le robot mobile de charge est conçu pour une automatisation du processus de charge électrique, en limitant au minimum toute sollicitation de l’utilisateur. En particulier, l’induction électromagnétique, en autorisant un transfert sans contact de l’énergie électrique, simplifie le processus de charge électrique notamment en supprimant la nécessité de l’emboitement de prises. La mobilité du robot procure de la flexibilité pour l’emplacement de stationnement du véhicule pour l’opération de charge. Lorsqu’un véhicule est détecté, le robot se déplace et se positionne à côté du véhicule, face à son dispositif de réception de charge, de façon à effectuer l’opération de charge. Le robot mobile est alimenté en énergie par un câble d’alimentation électrique desservi par un dispositif motorisé gérant automatiquement les opérations d’enroulement / déroulement de ce dernier. La capacité du robot mobile à atteindre le dispositif de réception de charge du véhicule à l’emplacement où celui-ci est stationné peut être limitée par la longueur disponible du câble d’alimentation électrique, ainsi que par des obstacles et des éléments architecturaux tels que des murs et des piliers, ou autres. Ainsi, dans certaines situations, compte-tenu de l’emplacement de stationnement choisi par l’utilisateur et des contraintes susmentionnées, le robot mobile peut être dans l’incapacité d’effectuer l’opération de charge du véhicule. Par les documents DE102019004194A1 et US20130300356A1, il est connu d’équiper des stations de recharge fixes avec des dispositifs permettant à l’utilisateur visualiser par projection lumineuse un emplacement de stationnement adéquat pour la recharge de son véhicule. Le document DE102018201441A1 divulgue des stations de recharge mobiles qui peuvent être déplacées et disposées à des emplacements appropriés. La station de recharge du document DE102018201441A1 comprend un dispositif de projection lumineuse pour indiquer à l’utilisateur un emplacement de stationnement adéquat. La présente invention vise à fournir un procédé perfectionné d’aide au stationnement par projection lumineuse sur le sol conçu pour un robot mobile de charge. Selon un premier aspect, l’invention concerne un procédé d’aide au stationnement mis en œuvre dans un robot mobile de charge d’un véhicule électrifié. Conformément à l’invention, le procédé comprend les étapes de a) acquérir une information de position d’un dispositif de réception de charge équipant le véhicule électrifié à charger, b) effectuer une cartographie d’un environnement autour du robot à l’aide de moyens de détection embarqués équipant le robot mobile, c) déterminer une zone d’action dans laquelle le robot peut se déplacer pour une opération de charge en prenant en compte des contraintes imposées par l’environnement détectées au moyen de la cartographie et des caractéristiques limitatives de mobilité du robot, d) déterminer, dans la zone d’action et en fonction de l’information de position du dispositif de réception de charge, une zone de stationnement appropriée pour le véhicule électrifié à charger, et e) projeter un motif lumineux éclairant la zone de stationnement et visible par l’utilisateur du véhicule électrifié à charger. Selon une caractéristique particulière, les contraintes imposées par l’environnement comprennent au moins un obstacle permanent et/ou temporaire. Selon une autre caractéristique particulière, les caractéristiques limitatives de mobilité du robot comprennent une longueur de câble d’alimentation électrique du robot, une autonomie d’une batterie électrique de traction du robot, un rayon de braquage du robot et/ou un encombrement spatial du robot. Selon encore une autre caractéristique particulière, l’information de position du dispositif de réception de charge dans le véhicule électrifié à charger est acquise via une communication de données sans fil entre le robot et le véhicule électrifié. Selon encore une autre caractéristique particulière, l’information de position du dispositif de réception de charge dans le véhicule électrifié est acquise via une détection d’au moins une caractéristique identifiante du véhicule électrifié par les moyens de détection embarqués du robot mobile. L’invention concerne aussi un robot mobile de charge par induction électromagnétique d’un véhicule électrifié, le robot comprenant un système de traction électrique, un système de navigation, un module de communication de données sans fil, un système de charge par induction électromagnétique et un calculateur de commande. Conformément à l’invention le robot comprend un projecteur de lumière et le calculateur de commande comprend une mémoire stockant des instructions de programme pour la mise en œuvre du procédé tel que défini brièvement ci-dessus. L’invention concerne aussi un robot mobile de charge par conduction d’un véhicule électrifié, le robot comprenant un système de traction électrique, un système de navigation, un module de communication de données sans fil, un système de charge par conduction et un calculateur de commande. Conformément à l’invention le robot comprend un projecteur de lumière et le calculateur de commande comprend une mémoire stockant des instructions de programme pour la mise en œuvre du procédé tel que défini brièvement ci-dessus. D’autres avantages et caractéristiques de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description détaillée ci-dessous de plusieurs modes de de réalisation particuliers de l’invention, en référence aux dessins annexés, dans lesquels : est une illustration d’un système de charge par induction électromagnétique d’un véhicule électrifié, incluant une projection d’un motif lumineux éclairant une zone de stationnement du véhicule par un robot mobile de charge. est un bloc-diagramme montrant l’architecture générale d’un robot mobile de charge par induction électromagnétique. est un logigramme d’un mode de réalisation particulier du procédé selon l’invention. En référence aux et , il est maintenant décrit à titre d’exemple une forme de réalisation particulière RRI d’un robot mobile de charge par induction électromagnétique dans lequel est mis en œuvre le procédé de l’invention. Un dispositif motorisé DA de desserte de câble est associé au robot mobile RRI et commande automatiquement des opérations d’enroulement / déroulement d’un câble d’alimentation électrique AL en fonction des déplacements du robot mobile RRI. Le câble d’alimentation électrique AL est relié à un réseau d’alimentation électrique et fournit au robot mobile RRI l’énergie électrique pour la charge par induction électromagnétique. Le robot mobile RRI comprend ici essentiellement un système de traction électrique TE, un système de navigation NAV, un module de communication sans fil COM, un projecteur de lumière PO, un système de charge par induction électromagnétique IND et un calculateur de commande ECU. Le système de traction électrique TE autorise des déplacements autonomes du robot RRI. Le système TE comporte une ou plusieurs roues motrices WH entraînées en rotation par un moteur électrique ME et un système de direction DIR, ces moyens octroyant au robot RRI une bonne manœuvrabilité dans sa zone d’action. Le système de navigation NAV pilote les déplacements du robot RRI. Le système NAV comprend typiquement un ou plusieurs dispositifs de détection SE de différentes technologies, comme des scanners et des capteurs de télémétrie laser, du type dit « LiDAR » pour « Light Detection and Ranging » en anglais, et/ou des caméras. Les informations fournies par les dispositifs de détection SE permettent au système NAV d’établir une cartographie de l’environnement autour du robot RRI. Cette cartographie est utilisée pour identifier une zone d’action du robot RRI et déterminer une zone de stationnement pour un véhicule électrifié VE détecté qui est incluse dans la zone d’action susmentionnée, ainsi que pour les déplacements du robot RRI. Le module de communication sans fil COM est typiquement un module radio qui autorise des échanges de données entre le véhicule VE et le robot mobile RRI. Ainsi, le module radio COM partage avec un module de communication radio compatible du véhicule VE une liaison radio LR de communication de données, par exemple, de type « DSRC », pour « Dedicated Short-Range Communication » en anglais, selon un protocole de type « V2X », pour « vehicle-to-everything ». Grâce à cette liaison radio de communication de données LR, le véhicule VE approchant informe le robot mobile RRI de la nécessité d’une charge de son stockeur d’énergie électrique. Le robot mobile RRI sort consécutivement d’un état d’attente et active un processus de gestion de charge. Le véhicule VE transmet ensuite au robot mobile RRI une information EBS indiquant une position sous caisse de son dispositif de réception de charge sans fil dit « WPT », pour « Wireless Power Transfert » en anglais, qui comprend une bobine secondaire de charge par induction électromagnétique. Comme illustré à la , dans le cas du système de charge par induction électromagnétique, quatre positions sous caisse sont standardisées pour le dispositif « WPT », à savoir, une position ES1 située devant les roues avant du véhicule, une position ES2 située derrière les roues avant dans la moitié avant du véhicule, une position ES3 située devant les roues arrière dans la moitié arrière du véhicule et une position ES4 située derrière les roues arrière du véhicule. L’information EBS susmentionnée indique donc au robot mobile RRI une position standard, parmi les positions ES1 à ES4, où se trouve le dispositif « WPT » du véhicule VE. Selon une autre forme de réalisation, aucune liaison radio de communication de données n’est prévue entre le robot mobile RRI et le véhicule VE. Le robot RRI détecte une ou plusieurs caractéristiques identifiantes du véhicule, comme le numéro de plaque d’immatriculation, sur une image prise par une caméra, par exemple une caméra du système de navigation NAV, transmet ensuite les caractéristiques détectées à un serveur informatique distant hébergeant une base de données de véhicules (non représentés) et reçoit en retour l’information EBS de position du dispositif « WPT » dans le véhicule VE. Dans cette forme de réalisation, la liaison de communication de données établie entre la robot mobile RRI et le serveur distant pourra être établie via le réseau Internet, par un réseau téléphonique en mode « 3G », « 4G » ou « 5G ». Le projecteur de lumière PO est typiquement un projecteur à Led, ou laser, avec une interface de commande autorisant un pilotage par calculateur. Le projecteur PO a pour fonction de projeter sur le sol un motif lumineux monochrome, ou polychrome, désignant à l’utilisateur un emplacement de stationnement assigné à son véhicule VE. Le système de charge par induction électromagnétique IND comprend essentiellement une bobine primaire de charge par induction électromagnétique BP et un convertisseur électrique (non représenté). Dans le robot mobile RRI, la bobine primaire BP est agencée dans une partie haute de celui-ci, de façon à venir en regard et au plus près de la bobine secondaire du dispositif « WPT » du véhicule lorsque le robot mobile RRI se place sous ce dernier pour procéder à la charge. Lors de la charge par induction du véhicule VE, la bobine primaire BP est alimentée par le convertisseur électrique susmentionné qui reçoit l’énergie électrique via le câble d’alimentation électrique AL. Le robot mobile RRI est piloté par un système logiciel embarqué SW hébergé dans une mémoire MEM du calculateur de commande ECU. Le système logiciel embarqué SW comprend un module logiciel MP dédié à la mise en œuvre du procédé de l’invention. L’exécution d’instructions de code du module logiciel MP par le calculateur de commande ECU permet la mise en œuvre du procédé de l’invention pour l’aide au stationnement apportée à l’utilisateur du véhicule électrifié VE. En référence maintenant aussi à la , il est décrit ci-dessus les étapes principales S1 à S6 d’un processus de traitement du module logiciel MP dans le calculateur de commande ECU, pour la mise en œuvre d’un mode de réalisation particulier du procédé de l’invention. L’étape S1 est la détection de l’arrivée d’un véhicule électrifiée VE à proximité du robot mobile RRI. Le robot mobile RRI détecte l’arrivée du véhicule VE suite à un échange de données entre eux et/ou aux moyens de ses moyens de détection SE, comme indiqué plus haut. La détection de l’arrivée du véhicule VE active le processus de traitement suivant correspondant aux étapes S2 à S6. A l’étape S2, le processus de traitement obtient l’information EBS de position standard (ES1 à ES4) du dispositif « WPT » du véhicule VE. Comme indiqué plus haut, l’information EBS est obtenue par échange de données entre le véhicule électrifié VE et le robot mobile RRI ou par détection d’une ou plusieurs caractéristiques identifiantes du véhicule (comme le numéro de plaque d’immatriculation), en utilisant les moyens de détection SE, et par interrogation d’une base de données de véhicules. A l’étape S3, le processus de traitement commande un ou plusieurs balayages de l’environnement, effectués avec les moyens de détection SE, de façon à réaliser ou compléter la cartographie susmentionnée de l’environnement autour du robot RRI. A l’étape S4, le processus de traitement, en utilisant la cartographie obtenue à l’étape S3 et un algorithme de calcul intégré dans le module logiciel MP, identifie une zone d’action ZA (cf. ) dans laquelle le robot mobile RRI pourra se déplacer pour réaliser son opération de charge. Cette zone d’action ZA est déterminée en tenant compte de contraintes imposées par l’environnement et de caractéristiques limitatives de mobilité propres au robot RRI. Les contraintes de l’environnement sont connues grâce à la cartographie et incluent des obstacles permanents OP, essentiellement des éléments architecturaux tels que murs et piliers, et des obstacles temporaires OT comme un conteneur de nettoyage oublié, un véhicule stationné à proximité ou autres. Les caractéristiques du robot RRI limitatives de mobilité incluent notamment la longueur du câble d’alimentation électrique AL (cf. ), l’autonomie d’une batterie électrique de traction du robot, le rayon de braquage, l’encombrement spatial du robot et d’autres éventuels. Connaissant les contraintes de l’environnement et les caractéristiques limitatives de mobilité du robot RRI, tous les parcours possibles du robot RRI, intégrant des trajectoires éventuelles de contournement d’obstacle, sont calculés par l’algorithme pour déterminer la zone d’action ZA du robot RRI. A l’étape S5, le processus de traitement, connaissant la zone d’action ZA du robot RRI et disposant de l’information EBS de position du dispositif « WPT » pour le véhicule VE, détermine une zone de stationnement admissible ZS, parmi les zones ZS1 à ZS4 montrées à la , qui est incluse dans la zone d’action ZA. C’est dans cette zone admissible ZS que l’utilisateur doit stationner son véhicule VE afin que le robot mobile RRI puisse accéder au dispositif « WPT » du véhicule. La zone ZS est déterminée en fonction de la position du dispositif « WPT » dans le véhicule. Ainsi, à titre d’exemple, en considérant ici que le véhicule VE se gare l’avant face au robot RRI, comme montré à la , lorsque le dispositif « WPT » est situé à la position arrière EBS= « ES4 », c’est la zone de stationnement ZS= « ZS4 », proche du robot RRI, qui est sélectionnée. Lorsque le dispositif « WPT » est situé à la position centre-arrière EBS= « ES3 », c’est la zone de stationnement ZS= « ZS3 », incluant la zone ZS4 et s’étendant davantage à distance du robot RRI, qui est sélectionnée. Lorsque le dispositif « WPT » est situé à la position centre-avant EBS= « ES2 », c’est la zone de stationnement ZS= « ZS2 », incluant la zone ZS3 et s’étendant encore davantage à distance du robot RRI, qui est sélectionnée. Lorsque le dispositif « WPT » est situé à la position avant EBS= « ES1 », c’est la zone de stationnement ZS= « ZS1 », incluant la zone ZS2 et s’étendant encore davantage à distance du robot RRI, qui est sélectionnée. Quand le véhicule VE se gare l’arrière face au robot RRI, c’est la zone de stationnement ZS= « ZS1 » qui est sélectionnée lorsque le dispositif « WPT » est situé à la position arrière EBS= « ES4 », Lorsque le dispositif « WPT » est situé à la position centre-arrière EBS= « ES3 », c’est la zone de stationnement ZS= « ZS2 » qui est sélectionnée. Lorsque le dispositif « WPT » est situé à la position centre-avant EBS= « ES2 », c’est la zone de stationnement ZS= « ZS3 » qui est sélectionnée. Lorsque le dispositif « WPT » est situé à la position avant EBS= « ES1 », c’est la zone de stationnement ZS= « ZS4 » qui est sélectionnée. A l’étape S6, le processus de traitement commande l’activation du projecteur de lumière PO. Un motif comprenant des lignes lumineuses, des points lumineux, des surfaces lumineuses ou autres est projeté sur le sol afin d’indiquer à l’utilisateur la zone de stationnement ZS admissible ou de délimiter celle-ci. Un code de couleur et/ou un paramétrage de la zone éclairée pourront aussi être utilisés afin de faciliter la lisibilité de l’information d’aide au stationnement apportée à l’utilisateur. En procurant une aide au stationnement, visuelle et facilement compréhensible, l’invention lève le doute que pourrait ressentir un utilisateur inexpérimenté et permet ainsi d’accroitre le confort attaché à l’utilisation du robot mobile de charge par induction électromagnétique. L’utilisateur est parfaitement informé et gare son véhicule à un emplacement où le robot mobile pourra accéder sans difficulté au dispositif « WPT » du véhicule. L’invention ne se limite pas aux exemples de réalisation particuliers qui ont été décrits ici dans le cadre de la mise en œuvre du procédé de l’invention dans un robot mobile de charge par induction électromagnétique. Bien entendu, comme cela est clair pour l’homme du métier, le procédé de l’invention peut aussi être mis en œuvre dans un robot mobile de charge par conduction. Dans ce cas, dans le robot, le système de charge par induction électromagnétique décrit plus haut est remplacé par un système de charge par conduction comprenant des moyens automatiques d’embranchement/débranchement de prises, incluant typiquement un bras télescopique ou articulé, et l’information EBS indique la position dans le véhicule de son connecteur de réception de charge. L’homme du métier, selon les applications de l’invention, pourra apporter différentes modifications et variantes entrant dans le champ de protection de l’invention. Procédé d’aide au stationnement mis en œuvre dans un robot mobile de charge (RRI) d’un véhicule électrifié (VE), caractérisé en ce qu’il comprend les étapes de a) (S2) acquérir une information de position (EBS) d’un dispositif de réception de charge équipant ledit véhicule électrifié (VE) à charger, b) (S3) effectuer une cartographie d’un environnement autour dudit robot (RRI) à l’aide de moyens de détection embarqués (SE) équipant ledit robot mobile (RRI), c) (S4) déterminer une zone d’action (ZA) dans laquelle ledit robot (RRI) peut se déplacer pour une opération de charge en prenant en compte des contraintes imposées par l’environnement (OP, OT) détectées au moyen de ladite cartographie et des caractéristiques limitatives de mobilité dudit robot, d) (S5) déterminer, dans ladite zone d’action (ZA) et en fonction de ladite information de position (EBS) dudit dispositif de réception de charge, une zone de stationnement appropriée (ZS) pour ledit véhicule électrifié (VE) à charger, et e) (S6) projeter un motif lumineux (PO) éclairant ladite zone de stationnement (ZS) et visible par un utilisateur dudit véhicule électrifié (VE) à charger. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdites contraintes imposées par l’environnement comprennent au moins un obstacle permanent et/ou temporaire (OP, OT). Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que lesdites caractéristiques limitatives de mobilité dudit robot comprennent une longueur de câble d’alimentation électrique (AL) dudit robot (RRI), une autonomie d’une batterie électrique de traction dudit robot (RRI), un rayon de braquage dudit robot (RRI) et/ou un encombrement spatial dudit robot (RRI). Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ladite information de position (EBS) dudit dispositif de réception de charge dans ledit véhicule électrifié (VE) à charger est acquise via une communication de données sans fil (LR) entre ledit robot (RRI) et ledit véhicule électrifié (VE). Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ladite information de position (EBS) dudit dispositif de réception de charge dans ledit véhicule électrifié (VE) est acquise via une détection d’au moins une caractéristique identifiante dudit véhicule électrifié (VE) par lesdits moyens de détection embarqués (SE) dudit robot mobile (RRI). Robot mobile (RRI) de charge par induction électromagnétique d’un véhicule électrifié (VE), ledit robot (RRI) comprenant un système de traction électrique (TE), un système de navigation (NAV), un module de communication de données sans fil (COM), un système de charge par induction électromagnétique (IND) et un calculateur de commande (ECU), caractérisé en ce qu’il comprend un projecteur de lumière (PO) et en ce que ledit calculateur de commande (ECU) comprend une mémoire (MEM) stockant des instructions de programme (MP) pour la mise en œuvre du procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 5. Robot mobile (RRI) de charge par conduction d’un véhicule électrifié (VE), ledit robot (RRI) comprenant un système de traction électrique (TE), un système de navigation (NAV), un module de communication de données sans fil (COM), un système de charge par conduction et un calculateur de commande (ECU), caractérisé en ce qu’il comprend un projecteur de lumière (PO) et en ce que ledit calculateur de commande (ECU) comprend une mémoire (MEM) stockant des instructions de programme (MP) pour la mise en œuvre du procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 5.