CA2509804A1 - Systeme de gestion et d'intervention a distance et en temps reel pour vehicules industriels de transport routier - Google Patents
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Description
Système de gestion et d'intervention à distance et en temps réel pour véhicules industriels de tr ansport routier.
L'industrie du canùonnage est en pleine expansion. De ce fait, les compagnies de transport possèdent de plus en plus d'éqùipements tels les remorques et tracteurs qui transportent une plus grande quantité de marchandise. La gestion et la protection de tous ces équipements deviennent des enjeux importants pour éviter les pertes financières causées par Ies erreurs d'arrimage des remorques, le vol des équipements et le vol des marchandises. Les nouvelles nonnes nationales et internationales relatives au terrorisme et au contrôle des suivis ne trouvent pas de solutions disponibles sur les marchés.
Les solutions de gestion qui sont sur le marché actuellement permettent aux transporteurs de connaître la position géograplùque de leurs véhicules, de savoir le kilométrage parcount, de cotuiaître le délai pour délivrer la marchandise ou de connaître le temps pendant lequel le tracteur est demeuré stationné. Ces solutions sont souvent très coûteuses car elles utilisent les ondes satellites ou cellulaires pour envoyer toutes les informations. Ces informations permettent aux transporteurs d'offrir un meilleur service en tnininùsant Ies pertes en temps et en informant leurs clients de retards éventuels pour une livraison mais elles donnent peu de retour réel pour le transporteur et ne permet pas non plus de réduire les erreurs d'arrimage, les vols et les interventions terroristes.
Les solutions de protection actuelles pour le tracteur ressemblent à ce qui se fait dans le domaine de l'automobile avec en plus des solutions plus mécatùques conune un cadenas sur le bras de vitesse. De plus, quelques solutions existent pour proté?er les marchandises des remorques qui consistent en des barrures pour les portes arrières ou des systèmes de repérage dissimulés dans les marchandises. Celles-ci sont peu ei~tcaces car pour avoir un bon repérage, il faut des antennes bien positionnées, ce qui n'est pas évident en raison des différents types de marchandises. Cette solution a la limitation de devoir utiliser des zones cellulaire restreintes et n'est pas à l'abri de la possibilité de brouiller Ies communications de positionnement.
Pour ce qui est de protéger la remorque elle-même, les solutions sont plutôt mécaniques et consistent en un morceau d'acier fixé sur la cheville d'arrimage de la remorque pour éviter qu'elle ne soit déplacée. Cependant, cette solution ne s'avère pas un gros obstacle puisque les voleurs ne prennent pas la peine de tenter de retirer ce morceau d'acier. lls ne font que déplacer la remorque, sans vraiment l'arrimer correctement, dans un endroit à l'abri des regards, ayant ainsi tout Ie temps requis pour commettre leur délit.
Descriution des comuosantes de chacun des modules Kolombo Le Modale Tracteur (30) : Le Module Tracteur (30) est alimenté par la batterie de 1?
volts du tracteur ( 10) via le circuit d'alimentation (30p). L'unité
principale est le n~icrocontrôleur (30a). Ce dernier contient le programme et effectue les opérations requises selon les signaux qu'il reçoit. Les circuits de détection (30i et 30j) permettent de reconnaître, entre autres, une ignition du tracteur ( 10) et la pression de la pédale de freins.
Le driver de (30g) permet d'activer jusqu'à 6 relais (32) pour, par exemple, couper les circuits électriques ( 15 ) du tracteur ( 10) pour empêcUer son démarrage. Le driver de relais (30g) peut aussi activer une électrovalve (1?) pour forcer l'application des freins de statiomement du tracteur (10) en vidangeant l'air (16). Le récepteur radio fréquences (30c) qui reçoit les ondes de fréquence Y, envoie le code reçu du porte-clés (70) au décodeur (30b) qui vérifie si le code est valide et correspond aux informations contenues dans la mémoire {30e). Si le codé est valide, le décodeur (30b) en filiforme le nùcrocontrôleur (30a). Le circuit de puissance (30li) permet de jénérer un champ électromagnétique de fréquence W qui active le circuit résonant (70e) du porte-clés (70).
L'émetteur récepteur radio fréquence (30k) de fréquence Y qui est relié au nùcrocontrôleur (30a) permet d'effectuer des communications bidirectiomelles avec d'autres radios de même type. Le récepteur G.P.S. (301) permet de fournir au n~icrocontrôleur (30a) une position en temps réel. Un connecteur 36 contacts (30m) relié
au n~icrocontrôleur (30a) permet optiomellement de connecter un Module Cellulaire (90) au Module Tracteur (30). Un correcteur DIN, (30n) aussi relié au n~icrocontrôleur (30a), permet d'iliterfacer tout autre périphérique telles les balances embarquées, des sorties supplémentaires, des entrées supplémentaires ou un système déjà présent dans le tracteur ( 10). Pour avertir le conducteur de certailies situations, le n~icrocontrôleur (30a) peut activer un petit haut-parleur (30f). Une mémoire externe (300) permet de sauvegarder des données supplémentaires et permet ainsi de faire des mises à jour du projranune du n~icrocontrôleur (30a) par ondes radios sans avoir à désùistaller le Module Tracteur {30).
Cette mémoire (300) permet aussi de sauvegarder l'historique complet des voyages du tracteur ( 10) ainsi que toutes autres iliformations nécessaires requises par le transporteur, son client et surtout les autorités concernés.
Le Module Rearorque (40) : Le module remorque (40) est alimenté par une batterie (40t) 12 volts indépendante via le circuit d'alimentation (40p). Cette batterie se recharge via le circuit de cliarge (40r) qui est relié au circuit d'éclairage de la remorque (?0).
L'uuté prilicipale est le n~icrocontrôleur (40a). C'est lui qui contient le pro~-almne et qui effectue les opérations requises selon les signaux qu'il reçoit. Les circuits de détection (40i et 40j) permettent de recomaitre, entre autres, la présence d'une pression d'air dans la lune des freins de la remorque (20) grâce à un interrupteur de pression (41 ). Les circuits de détections {40i et40j) peuvent aussi servir à détecter l'ouverture de la porte arrière à l'aide d'un ilitermpteur de présence. Le driver de relais (40g) permet d'activer jusqu'à 6 relais (42) pour, par exemple, activer une électrovalve (2?) qui vidange l'alimentation d'air (26)aux freins de la remorque (20) ce qui entraîne fùmnobilisation de cette dernière. Le récepteur radio fréquences (40c) qui reçoit les ondes de fréquence X, envoie le code reçu du porte-clés au décodeur (40b) qui vérifie si le code est valide et s'il correspond aux informations contenues dans 1â mémoire (40e). Si le code est valide, le décodeur (40b) en filiforme le n~icrocontrôleur (40a). L'émetteur récepteur radio fréquence (40k) de fréquence Y qui est relié au n~icrocontrôleur (40a) permet d'effectuer des con unuucations bidirectiomelles avec d'autres radios de même type. Le récepteur G.P.S. (401) permet de fournir au n~icrocontrôleur (40a) une position en temps réel. Un correcteur (40m) 36 contacts relié au n~icrocontrôleur (40a) permet d'optionnellement coiuiecter un Module Cellulaire (90) au module remorque (40). Un correcteur DIN, {40n} aussi relié au n ùcrocontrôleur (40a), permet d'interfacer tout autre périphérique telles les balances embarquées, des sorties supplémentaires, des entrées supplémentaires ou un système déjà présent dans 1a remorque (?0). Une mémoire externe (400) permet de sauvegarder des données supplémentaires et permet ainsi de faire des mises à
jour du progranune du n~icrocontrôleur (40a) par ondes radios sans avoir à
désüistaller le module remorque (40). Cette mémoire (400) permet aussi de sauvegarder flùstorique complet des voyages de la remorque (40). Un détecteur de mouvement (40s) comecté au n~icrocontrôleur {40a) permet de repérer tout mouvement non autorisé de la remorque (?0).
Le Module Répartition (50) : Le module répartition (50) peut être alimenté
soit par un bloc d'alimentation indépendant connecté au connecteur d'alimentation (50d) soit par Ie connecteur USB (50c). Le tout est réwlé par le circuit d'alimentation (50e).
Le module de répartition (50) doit être connecté à un ordinateur (50f) soit par un connecteur DB9 (50b), soit par un correcteur USB (50c) ou par un connecteur RJ-45 (SOli) par protocole UDP ou TCP. L'émetteur récepteur radie fréquence (50a) de fréquence Y qui est relié
aux différents correcteurs (50b, SOc, SOh) permet d'effectuer des conunuucations bidirectionnelles avec d'autres radios de même type. Les informations reçues par le module répartition (50) sont transn sises à f ordinateur (50f) qui contient le lojiciel de répartition avec lequel le répartiteur (50g) peut interagir.
Le Porte-clés (74} : Le porte-clés est alimenté par une batterie (70b) au Lithium de 3 volts. Le circuit üitégré principal du porte-clés est le générateur de code et transmetteur radio fréquence (70a).C'est lui qui, à chaque pression d'un bouton du clavier à membrane connecté au connecteur ZIF (70f), génère un code crypté et le transmet par ondes radios via fanteme (74d). L'onde radio de fréquence X est jénérée à partir du cristal (70c). Le code crypté est composé d'un code manufacturier programmé lors de la production, d'un compteur qui s'incrémente à chaque activation, d'un numéro de série ail~si que des informations sur l'état du porte-clés (tension batterie, bouton pesé). Le circuit intégré
(70a) effectue des opérations lojiques avec toutes ces informations et crée ainsi un code crypté, tournant et unique qui ne sera pas réutilisable pour les 33 000 prochaüies utilisations du porte-clés. Le porte-clés peut aussi être activé de façon transparente via le circuit résonant (70e). Ce circuit réagit à un champ électromagnétique de fréquence W.
Lorsque ce champ de fréquence W est créé par le Module Tracteur (30) via le circuit de puissance (30h) et que le porte-clés (70) se trouve dans un rayon maximum d'environ 30 centimètres, le circuit résonant (70e) émule la pression d'un bouton du clavier à
membrane (70f) et le circuit ûitégré (70a) transmet sou code crypté de la même façon. Un outil d'identification biométrique pourrait aussi être utilisé pour valider le conducteur (G0) Le Clavier RF (80) : Le clavier RF (80) est alimenté par une batterie (80d) rechargeable au lithium de 3.7 volts et est réwlé par les circuits (80f et 80g). La batterie peut être recharjée par le connecteur de puissance (8?) ou le connecteur d'interface (83). Le connecteur d'interface (83) permet, en plus de la charge de la batterie (80d), de prograiiuizer des iliformations dans le~ microcontrôleur (80a) ou d'ajouter un outil d'identification biométrique. L'utilisateur (60) du clavier RF (80) utilise les touches (84, 85, 8G) pour effectuer différentes tâches. Les touches de sélection (85) permettent de naviwer dans une liste et de clioisir des items. Les touches de menu (84) permettent de naviguer à travers les menus du clavier RF (80). Les touches numériques (86) permettent d'entrer des données. L'émetteur récepteur radio fréquence (80b) de fréquence Y qui est relié au n~icrocontrôleur (80a) permet d'effectuer des con umuucations bidirectiomelles avec d'autres radios de même type. Pour avertir le conducteur de certaines situations, le n~icrocontrôleur (80a) peut activer un petit haut-parleur (80e).
Le Module Cellulaire optionnel (90) : Le Module Cellulaire (90) s'ajoute optionnellement au Module Tracteur (30) et au Module Remorque (40). ll est alilmenté
via le connecteur 36 contacts (90c) qui provient soit du connecteur 36 contacts (30m) du Module Tracteur (30) ou du correcteur 36 contacts (40m) du Module Remorque (40).
L'alimentation est ensuite régulée par le circuit de puissance (90b). Le cellulaire (90a) est relié au n ~icrocontrôleur (30a) du Module Tracteur (30) via les cormecteurs 36 contacts (90c - 30m) ou au nùcrocontrôleur (40a) du Module Remorque (40) via les connecteurs 36 contacts (90c - 40m).
Fonctionnement de l'installation des systèmes Afui de pouvoir faire l'installation d'un système dans un véliicule, l'installateur doit d'abords obtenu un fichier crypté. Pour obtenir ce ficlller, ll doit se rendre sur notre page Web dans la section destùiée aux installateurs. Ä cet endroit, il doit s'identifier et ensuite entrer les iliformations du client dans le formulaire prévu à cette fin. Quand le tout est complété, un fichier crypté est créé et sauvegardé sur l'ordûiateur de l'installateur. Le fichier crypté contient des informations sur le client, sur le véhicule du client, des données de configuration du système et le nombre de porte-clés (70) que le Module Tracteur {30) ou le Module Remorque peut apprendre (40). Un ma.~cimum de 7 porte-clés (70) peuvent être appris dans chaque Module Tracteur (30) et Module Remorque (40). Le même porte-clés (70) peut quant à lui être appris par un nombre iu~flni de Module Tracteur (30) et de Module Remorque (40). Ä l'aide du logiciel installateur, l'installateur peut télécharger le fichier crypté dans le Module Tracteur (30) ou le Module Remorque (40) et pro~ralmner le nombre de porte-clés (70) autorisé.
Prévention du vol de tracteur Chaque fois qu'un tracteur (10) équipé d'un Module Tracteur (30) est démarré
en présence d'un porte-clés (70) valide, le Module Tracteur (30) transmet au Modale Répartition {50) via l'émetteur récepteur (30k) à une fréquence Y
l'information du démarrage du tracteur ( 10). De la même façoy lorsque le même tracteur ( 10) est éteint, le Module Tracteur (30) informe le Module Répartition (50) de son arrivé. Ceci permet au Module Répartition (50) de toujours savoir quels équipements sont présentement sous sa protection. Ä üitervalle régulier le Module Tracteur (30) sort de son état de dormance pour conunuuquer avec le Module Répartition (50). Si la conunuucation n'est plus possible entre les deux Modules, le Module Tracteur (30) s'auto déclare volé
et se met à
transmettre une alerte tout en ouvrant les cir cuits électriques ( I S ) d'ignitioy de démarrage et d'alimentation en essence ainsi qu'en vidangeant l'air (16) du système de freinaje en activant l'électrovalve ( 12) éliminant ainsi tout déplacement.
Ceci est fait grâce au driver de relais {30g). Quand la conununication n'est plus possible entre les deu:c Modules, le Module Répartition (50) avertit le répartiteur que le tracteur ne semble plus être présent. Ceci permet d'éli.n~iner Ie voI par remorquage et aussi de savoir si quelqu'un tente de brouiller les ondes.
Si le tracteur {10) est démarré sans un porte-clés (70) valide ou un message d'autorisation de déplacement provenant du Clavier RF (80), le Module Tracteur (30) >lmnobilise le tracteur ( 10) en ouvrant les circuits électriques ( 15) d'ignition, de démarrage et d'alimentation en essence ainsi qu'en vidangeant l'air (16) du système de freinage en activant l' électrovalve ( 1? ) éliminant ainsi tout déplacement.
Ceci est fait grâce au driver de relais (30g). Simultanément, le Module Tracteur (30) transmet une alerte au Module Répartition {50) avertissant Ie répartiteur (50g) qu'un démarraje i.(légal a été tenté. Ce messaje peut aussi être reçu par le Clavier RF (80) pour aviser le conducteur {60).
Si le tracteur { 10) est démarré avec un porte-clés (70) valide, le tracteur ( 10) fonctiorme normalement. Le tracteur (10) peut aussi être démarré de façon léjale en utilisant le clavier RF (80) à la place du porte-clés (70).
Si toutefois le tracteur (10) n'est pas dans le rayon de réception d'environ 2 Km de la fréquence Y du Module Répartition (50) mais qu'il est équipé du Module CelIuIaire optionnel (90), les messages d'avertissements sont envoyés au Module Répartition (50) à
l'aide du lien cellulaire. Tout messaje d'avertissement ou d'alerte est accompagné de la position jéograploque actuelle donnée par le récepteur GPS {301) du Module Tracteur (30).
Prévention du vol de remoraue Chaque fois qu'un Module Remorque (40) installé dms une remorque (?0) détecte via füzterrupteur de pression d'air (41) qu'un tracteur (10) vient de s'arrimer, le Module Remorque (40) vidange automatiquement l'air (36) des freüis pneumatiques ce qui iliunobilise la remorque (?O). Ceci est fait grâce à l'électrovalve {2?). Tant que le Module Remorque (40) ne reçoit pas de confirmation valide via (émetteur récepteur (40k) à une fréquence Y;- bu via un porte-clés (70) pour permettre le déplacement, Ia remorque (20) demeure immobilisée. Si aucune confirmation n'est survenue en dedans d'un délai X, le Module Remorque (40) envoie un message d'alerte au Module Répartition (50) pour en avertir le répartiteur (50g) ou au Clavier RF (80) pour en avertir le conducteur (60). Le message pour autoriser le déplacement de la remorque (?0) est reçu par Ie Module Remorque (40) via l'émetteur récepteur (40!') à une fréquence Y et peut provenir soit du clavier RF (80), du Module Tracteur ( 10) ou du Module Répartition (~0).
Tout mouvement de la remorque (20) détecté grâce au détecteur de mouvement (40s) du Module Remorque (40) sans que Ia remorque (?0) ne soit attacliée à un tracteur (10) aLIiOfISé, entralnera la traIlSIIllSS1011 d'un avertissement de mouvement Vla l'émetteur récepteur {40k) à une fréquence Y au Module Répartition (50) ou au Clavier RF
(80).
Si un message d'autorisation de déplacement est reçu par le Module Remorque (40) en dedans d'un délai X, le Module Remorque (40) permet le déplacement de la remorque (?0).
Si toutefois la remorque {20) n'est pas dans le rayon de réception d'environ 2 Km de la fréquence Y du Module Répartition (50) mais qu'elle est équipée du Module Cellulaire optionnel (90), les messages d'avertissements sont envoyés au Module Répal-tition (50) à l'aide du lien cellulaire. Tout message d'avertissement ou d'alerte est accompagné de la position géograplùque actuelle donnée par le récepteur GPS
(401) du Module Remorque (40).
Gestion en tenus réel des équiuements Le logiciel de répartition qui est installé sur l'ordinateur relié au Module Répartition (50) est le point central en ce qui a trait à la gestion.des équipements en temps réel. Le logiciel peut donner les illfonnations suivantes au répartiteur (50g) - L'état actuel des tracteurs et remorques (en déplacement ou stationné) - La position des tracteurs et remorques.
- L'état de la batterie du Module Remorque - Quel tracteur est arrimé à quelle remorque.
- Quel chauffeur conduit quel tracteur.
- Quel lien de conllnulùcation est ach.lellenlent disponible.
- Détection d'une anomalie sur l'utilisation des équipements ou la liaison entre les équipements.
A l'aide du logiciel de répartition, il est possible de plalùfier les départs des équipements en s'assurant de la collfornùté des liaisons : Chauffeur (60), Tracteur ( 10), Remorque (?0). Pour se faire, le répartiteur (50g) sélectionne, à l'aide du logiciel, le chauffeur (60), le tracteur ( 10) et la ou les remorques) (?0) qu'il veut lier. Toutes les conllnulùcations radios fréquences effectuées via les émetteurs récepteurs (30k, 401', SOa et 80b) sônt cryptées.
Fonctionnement du ll~Iodule Tracteur (30) pour la >=estion Lorsque le tracteur ( 10) est démarré à l'aide d'un porte-clés (70) valide ou du clavier RF {80), le Module Remorque (30) envoie au Module Répartition (50) via l'émetteur récepteur 30(k) l'information du démarrage et l'identification du porte-clés (70) ou du clavier RF (80) utilisé pour faire le démarrage. Puisque chaque porte-clés (70) ou clavier RF (80) est relié à un conducteur (60) dans la base de dolmées du logiciel répartition, le répartiteur (50~) peut savoir qui est en train de conduire le tracteur ( 10).
Suite au démarrage du tracteur ( 10), le Module Répartition (50) transmet au Module Tracteur (30) la liaison d'équipement qu'il doit apprendre. Lorsque le tracteur ( 10) est en fonction et qu'un lien de conunuucation est dispolùble, Ie Module Tracteur (30) peut être interrogé sur plusieurs poilus via l'émetteur récepteur 30(k) comme par exemple sa position ou faire un diagnostique du système. Le conducteur (60) peut effectuer une requête d'ouverh~re de barrière de la cours de triage en appuyant sur le bouton préw à
cette fin sur le porte-clés (70). Ce faisant, le porte-clés (70) transmet au Module Tracteur {30) via le récepteur (30c) un code qui déclenche la transmission via l'émetteur récepteur (30k) du Module Tracteur (30) vers le Module Répartition (50) d'un message demandant l'ouverture de la barrière. Le logiciel de répartition vérifie si Ie messaje est conforme.
Dans le cas d'un messaje valide, le logiciel répartition en avise le répartiteur (50g) et ouvre automatic}uement la barrière en sachant que les équipements sont correctement liés et conformes. A intervalles réguliers, le Module Tracteur (30) vérifie s'il est toujours dans la portée RF du Module Répartition (50). S'il ne l'est plus et que le Module Tracteur (30) est équipé du Module Cellulaire optionnel (90), les commul~ications suivantes seront faites grâce au lien cellulaire jusqu'au retour du tracteur ( 10) dans la zone de couverhue RF du Module Répartition (50).
Fonctionneraent du Module Remorque (40) pour la estion Lorsque le Module Remorque (40) recolmaît la présence d'une pression d'air via fintermpteur de pression d'air (41), il envoie un message via l'émetteur récepteur (40k) au Module Répartition (50) pour en aviser Ie répartiteur (50g). Le Module Répartition (50) transmet ensuite au Module Remorque (40) la liaison d'équipement qu'il doit apprendre. Le Module Remorque (40) questionne ensuite le Module Tracteur (30) du tracteur (10) qui est arrimé à la remorque (?0). Si l'équipement appris par le Module Tracteur (30) est le même que dal~s le Module Remorque (40), le Module Tracteur (30) envoie au Module Remorque (40) un code d'autorisation. Le Module Remorque (40) permet ensuite à la remorque (?0) de se déplacer. Le Module Remorque {40) transmet ensuite au l~todute Répartition (50) que la remorque (?0) a été autorisé à se déplacer par le tracteur ( 10). Lorsque la remorque (?0} est en fonction et qu'un lien de conurlunication est disponible, le Module Remorque (30) peut être interrogé sur plusieurs points comme par exemple sa position ou faire un diagnostique du système. Ä intervalles réguliers, le Module Remorque {40) vérifie s'il est toujours dans la portée RF du Module Répartition (50). S'il ne l'est plus et que le Module Remorque (40) est équipé du Module Cellulaire optionnel (90), les conununications suivantes seront faites grâce au tien cellulaire jusqu'au retour de la remorque (?0) dans la zone de couverture RF du Module Répartition (50).
Fonctionnement du Clavier RF (80) pour la gestion Pour pouvoir utiliser le Clavier RF (80), l'utilisateur doit entrer un numéro d'identification personnel. Le Clavier RF (80) est pro~ranunable via le connecteur d'interface (83}. On peut programmer le temps pendant lequel le Clavier RF
(80) est utilisable. Une fois ce temps écoulé, le Clavier RF (80) se déprogramme et devient ülutilisable. Alors s'il est perdu ou volé, son utilisation demeure contrôlée.
On peut aussi y progran uner une liste de tracteurs ( 10) et de remorques (?0) dont le répautiteur (50g) désire permettre au conducteur (60) de débarrer. Le Clavier RF (80) peut aussi recevoir via l'émetteur récepteur (80b) les avertissements et alertes des Modules Remorques (40) et Modules Tracteurs (30).
Descriution des figures Figure 1 : Illustration des différents composants du système global.
Figure ? : Illustration des composantes contenues dans le Module Tracteur (30).
Figure 3 : lllustration des corrections électriques et pneumatiques du Module Tracteur (30) dans le tracteur ( 10).
Fijure 4 : Illustration des composantes contenues dans le Module Remorque (40).
Figure 5 : Illustration des coiwections électriques et pneumatiques du Module Remorque (40) dans la remorque (?0).
Figure 6 : Illustration des composantes contenues dans le Module Répartition (50).
Fi~.~re 7 : Illustration des composantes contenues dans le Porte-clés (70).
Figure 8 : Illustration des composantes pour l'utilisateur du Clavier RF (80).
Figure 9 : lllustration des composantes contenues dans le Clavier RF (80).
Fimue 10 : lllustration des composantes contenues dans le Module Cellulaire (90).
L'industrie du canùonnage est en pleine expansion. De ce fait, les compagnies de transport possèdent de plus en plus d'éqùipements tels les remorques et tracteurs qui transportent une plus grande quantité de marchandise. La gestion et la protection de tous ces équipements deviennent des enjeux importants pour éviter les pertes financières causées par Ies erreurs d'arrimage des remorques, le vol des équipements et le vol des marchandises. Les nouvelles nonnes nationales et internationales relatives au terrorisme et au contrôle des suivis ne trouvent pas de solutions disponibles sur les marchés.
Les solutions de gestion qui sont sur le marché actuellement permettent aux transporteurs de connaître la position géograplùque de leurs véhicules, de savoir le kilométrage parcount, de cotuiaître le délai pour délivrer la marchandise ou de connaître le temps pendant lequel le tracteur est demeuré stationné. Ces solutions sont souvent très coûteuses car elles utilisent les ondes satellites ou cellulaires pour envoyer toutes les informations. Ces informations permettent aux transporteurs d'offrir un meilleur service en tnininùsant Ies pertes en temps et en informant leurs clients de retards éventuels pour une livraison mais elles donnent peu de retour réel pour le transporteur et ne permet pas non plus de réduire les erreurs d'arrimage, les vols et les interventions terroristes.
Les solutions de protection actuelles pour le tracteur ressemblent à ce qui se fait dans le domaine de l'automobile avec en plus des solutions plus mécatùques conune un cadenas sur le bras de vitesse. De plus, quelques solutions existent pour proté?er les marchandises des remorques qui consistent en des barrures pour les portes arrières ou des systèmes de repérage dissimulés dans les marchandises. Celles-ci sont peu ei~tcaces car pour avoir un bon repérage, il faut des antennes bien positionnées, ce qui n'est pas évident en raison des différents types de marchandises. Cette solution a la limitation de devoir utiliser des zones cellulaire restreintes et n'est pas à l'abri de la possibilité de brouiller Ies communications de positionnement.
Pour ce qui est de protéger la remorque elle-même, les solutions sont plutôt mécaniques et consistent en un morceau d'acier fixé sur la cheville d'arrimage de la remorque pour éviter qu'elle ne soit déplacée. Cependant, cette solution ne s'avère pas un gros obstacle puisque les voleurs ne prennent pas la peine de tenter de retirer ce morceau d'acier. lls ne font que déplacer la remorque, sans vraiment l'arrimer correctement, dans un endroit à l'abri des regards, ayant ainsi tout Ie temps requis pour commettre leur délit.
Descriution des comuosantes de chacun des modules Kolombo Le Modale Tracteur (30) : Le Module Tracteur (30) est alimenté par la batterie de 1?
volts du tracteur ( 10) via le circuit d'alimentation (30p). L'unité
principale est le n~icrocontrôleur (30a). Ce dernier contient le programme et effectue les opérations requises selon les signaux qu'il reçoit. Les circuits de détection (30i et 30j) permettent de reconnaître, entre autres, une ignition du tracteur ( 10) et la pression de la pédale de freins.
Le driver de (30g) permet d'activer jusqu'à 6 relais (32) pour, par exemple, couper les circuits électriques ( 15 ) du tracteur ( 10) pour empêcUer son démarrage. Le driver de relais (30g) peut aussi activer une électrovalve (1?) pour forcer l'application des freins de statiomement du tracteur (10) en vidangeant l'air (16). Le récepteur radio fréquences (30c) qui reçoit les ondes de fréquence Y, envoie le code reçu du porte-clés (70) au décodeur (30b) qui vérifie si le code est valide et correspond aux informations contenues dans la mémoire {30e). Si le codé est valide, le décodeur (30b) en filiforme le nùcrocontrôleur (30a). Le circuit de puissance (30li) permet de jénérer un champ électromagnétique de fréquence W qui active le circuit résonant (70e) du porte-clés (70).
L'émetteur récepteur radio fréquence (30k) de fréquence Y qui est relié au nùcrocontrôleur (30a) permet d'effectuer des communications bidirectiomelles avec d'autres radios de même type. Le récepteur G.P.S. (301) permet de fournir au n~icrocontrôleur (30a) une position en temps réel. Un connecteur 36 contacts (30m) relié
au n~icrocontrôleur (30a) permet optiomellement de connecter un Module Cellulaire (90) au Module Tracteur (30). Un correcteur DIN, (30n) aussi relié au n~icrocontrôleur (30a), permet d'iliterfacer tout autre périphérique telles les balances embarquées, des sorties supplémentaires, des entrées supplémentaires ou un système déjà présent dans le tracteur ( 10). Pour avertir le conducteur de certailies situations, le n~icrocontrôleur (30a) peut activer un petit haut-parleur (30f). Une mémoire externe (300) permet de sauvegarder des données supplémentaires et permet ainsi de faire des mises à jour du projranune du n~icrocontrôleur (30a) par ondes radios sans avoir à désùistaller le Module Tracteur {30).
Cette mémoire (300) permet aussi de sauvegarder l'historique complet des voyages du tracteur ( 10) ainsi que toutes autres iliformations nécessaires requises par le transporteur, son client et surtout les autorités concernés.
Le Module Rearorque (40) : Le module remorque (40) est alimenté par une batterie (40t) 12 volts indépendante via le circuit d'alimentation (40p). Cette batterie se recharge via le circuit de cliarge (40r) qui est relié au circuit d'éclairage de la remorque (?0).
L'uuté prilicipale est le n~icrocontrôleur (40a). C'est lui qui contient le pro~-almne et qui effectue les opérations requises selon les signaux qu'il reçoit. Les circuits de détection (40i et 40j) permettent de recomaitre, entre autres, la présence d'une pression d'air dans la lune des freins de la remorque (20) grâce à un interrupteur de pression (41 ). Les circuits de détections {40i et40j) peuvent aussi servir à détecter l'ouverture de la porte arrière à l'aide d'un ilitermpteur de présence. Le driver de relais (40g) permet d'activer jusqu'à 6 relais (42) pour, par exemple, activer une électrovalve (2?) qui vidange l'alimentation d'air (26)aux freins de la remorque (20) ce qui entraîne fùmnobilisation de cette dernière. Le récepteur radio fréquences (40c) qui reçoit les ondes de fréquence X, envoie le code reçu du porte-clés au décodeur (40b) qui vérifie si le code est valide et s'il correspond aux informations contenues dans 1â mémoire (40e). Si le code est valide, le décodeur (40b) en filiforme le n~icrocontrôleur (40a). L'émetteur récepteur radio fréquence (40k) de fréquence Y qui est relié au n~icrocontrôleur (40a) permet d'effectuer des con unuucations bidirectiomelles avec d'autres radios de même type. Le récepteur G.P.S. (401) permet de fournir au n~icrocontrôleur (40a) une position en temps réel. Un correcteur (40m) 36 contacts relié au n~icrocontrôleur (40a) permet d'optionnellement coiuiecter un Module Cellulaire (90) au module remorque (40). Un correcteur DIN, {40n} aussi relié au n ùcrocontrôleur (40a), permet d'interfacer tout autre périphérique telles les balances embarquées, des sorties supplémentaires, des entrées supplémentaires ou un système déjà présent dans 1a remorque (?0). Une mémoire externe (400) permet de sauvegarder des données supplémentaires et permet ainsi de faire des mises à
jour du progranune du n~icrocontrôleur (40a) par ondes radios sans avoir à
désüistaller le module remorque (40). Cette mémoire (400) permet aussi de sauvegarder flùstorique complet des voyages de la remorque (40). Un détecteur de mouvement (40s) comecté au n~icrocontrôleur {40a) permet de repérer tout mouvement non autorisé de la remorque (?0).
Le Module Répartition (50) : Le module répartition (50) peut être alimenté
soit par un bloc d'alimentation indépendant connecté au connecteur d'alimentation (50d) soit par Ie connecteur USB (50c). Le tout est réwlé par le circuit d'alimentation (50e).
Le module de répartition (50) doit être connecté à un ordinateur (50f) soit par un connecteur DB9 (50b), soit par un correcteur USB (50c) ou par un connecteur RJ-45 (SOli) par protocole UDP ou TCP. L'émetteur récepteur radie fréquence (50a) de fréquence Y qui est relié
aux différents correcteurs (50b, SOc, SOh) permet d'effectuer des conunuucations bidirectionnelles avec d'autres radios de même type. Les informations reçues par le module répartition (50) sont transn sises à f ordinateur (50f) qui contient le lojiciel de répartition avec lequel le répartiteur (50g) peut interagir.
Le Porte-clés (74} : Le porte-clés est alimenté par une batterie (70b) au Lithium de 3 volts. Le circuit üitégré principal du porte-clés est le générateur de code et transmetteur radio fréquence (70a).C'est lui qui, à chaque pression d'un bouton du clavier à membrane connecté au connecteur ZIF (70f), génère un code crypté et le transmet par ondes radios via fanteme (74d). L'onde radio de fréquence X est jénérée à partir du cristal (70c). Le code crypté est composé d'un code manufacturier programmé lors de la production, d'un compteur qui s'incrémente à chaque activation, d'un numéro de série ail~si que des informations sur l'état du porte-clés (tension batterie, bouton pesé). Le circuit intégré
(70a) effectue des opérations lojiques avec toutes ces informations et crée ainsi un code crypté, tournant et unique qui ne sera pas réutilisable pour les 33 000 prochaüies utilisations du porte-clés. Le porte-clés peut aussi être activé de façon transparente via le circuit résonant (70e). Ce circuit réagit à un champ électromagnétique de fréquence W.
Lorsque ce champ de fréquence W est créé par le Module Tracteur (30) via le circuit de puissance (30h) et que le porte-clés (70) se trouve dans un rayon maximum d'environ 30 centimètres, le circuit résonant (70e) émule la pression d'un bouton du clavier à
membrane (70f) et le circuit ûitégré (70a) transmet sou code crypté de la même façon. Un outil d'identification biométrique pourrait aussi être utilisé pour valider le conducteur (G0) Le Clavier RF (80) : Le clavier RF (80) est alimenté par une batterie (80d) rechargeable au lithium de 3.7 volts et est réwlé par les circuits (80f et 80g). La batterie peut être recharjée par le connecteur de puissance (8?) ou le connecteur d'interface (83). Le connecteur d'interface (83) permet, en plus de la charge de la batterie (80d), de prograiiuizer des iliformations dans le~ microcontrôleur (80a) ou d'ajouter un outil d'identification biométrique. L'utilisateur (60) du clavier RF (80) utilise les touches (84, 85, 8G) pour effectuer différentes tâches. Les touches de sélection (85) permettent de naviwer dans une liste et de clioisir des items. Les touches de menu (84) permettent de naviguer à travers les menus du clavier RF (80). Les touches numériques (86) permettent d'entrer des données. L'émetteur récepteur radio fréquence (80b) de fréquence Y qui est relié au n~icrocontrôleur (80a) permet d'effectuer des con umuucations bidirectiomelles avec d'autres radios de même type. Pour avertir le conducteur de certaines situations, le n~icrocontrôleur (80a) peut activer un petit haut-parleur (80e).
Le Module Cellulaire optionnel (90) : Le Module Cellulaire (90) s'ajoute optionnellement au Module Tracteur (30) et au Module Remorque (40). ll est alilmenté
via le connecteur 36 contacts (90c) qui provient soit du connecteur 36 contacts (30m) du Module Tracteur (30) ou du correcteur 36 contacts (40m) du Module Remorque (40).
L'alimentation est ensuite régulée par le circuit de puissance (90b). Le cellulaire (90a) est relié au n ~icrocontrôleur (30a) du Module Tracteur (30) via les cormecteurs 36 contacts (90c - 30m) ou au nùcrocontrôleur (40a) du Module Remorque (40) via les connecteurs 36 contacts (90c - 40m).
Fonctionnement de l'installation des systèmes Afui de pouvoir faire l'installation d'un système dans un véliicule, l'installateur doit d'abords obtenu un fichier crypté. Pour obtenir ce ficlller, ll doit se rendre sur notre page Web dans la section destùiée aux installateurs. Ä cet endroit, il doit s'identifier et ensuite entrer les iliformations du client dans le formulaire prévu à cette fin. Quand le tout est complété, un fichier crypté est créé et sauvegardé sur l'ordûiateur de l'installateur. Le fichier crypté contient des informations sur le client, sur le véhicule du client, des données de configuration du système et le nombre de porte-clés (70) que le Module Tracteur {30) ou le Module Remorque peut apprendre (40). Un ma.~cimum de 7 porte-clés (70) peuvent être appris dans chaque Module Tracteur (30) et Module Remorque (40). Le même porte-clés (70) peut quant à lui être appris par un nombre iu~flni de Module Tracteur (30) et de Module Remorque (40). Ä l'aide du logiciel installateur, l'installateur peut télécharger le fichier crypté dans le Module Tracteur (30) ou le Module Remorque (40) et pro~ralmner le nombre de porte-clés (70) autorisé.
Prévention du vol de tracteur Chaque fois qu'un tracteur (10) équipé d'un Module Tracteur (30) est démarré
en présence d'un porte-clés (70) valide, le Module Tracteur (30) transmet au Modale Répartition {50) via l'émetteur récepteur (30k) à une fréquence Y
l'information du démarrage du tracteur ( 10). De la même façoy lorsque le même tracteur ( 10) est éteint, le Module Tracteur (30) informe le Module Répartition (50) de son arrivé. Ceci permet au Module Répartition (50) de toujours savoir quels équipements sont présentement sous sa protection. Ä üitervalle régulier le Module Tracteur (30) sort de son état de dormance pour conunuuquer avec le Module Répartition (50). Si la conunuucation n'est plus possible entre les deux Modules, le Module Tracteur (30) s'auto déclare volé
et se met à
transmettre une alerte tout en ouvrant les cir cuits électriques ( I S ) d'ignitioy de démarrage et d'alimentation en essence ainsi qu'en vidangeant l'air (16) du système de freinaje en activant l'électrovalve ( 12) éliminant ainsi tout déplacement.
Ceci est fait grâce au driver de relais {30g). Quand la conununication n'est plus possible entre les deu:c Modules, le Module Répartition (50) avertit le répartiteur que le tracteur ne semble plus être présent. Ceci permet d'éli.n~iner Ie voI par remorquage et aussi de savoir si quelqu'un tente de brouiller les ondes.
Si le tracteur {10) est démarré sans un porte-clés (70) valide ou un message d'autorisation de déplacement provenant du Clavier RF (80), le Module Tracteur (30) >lmnobilise le tracteur ( 10) en ouvrant les circuits électriques ( 15) d'ignition, de démarrage et d'alimentation en essence ainsi qu'en vidangeant l'air (16) du système de freinage en activant l' électrovalve ( 1? ) éliminant ainsi tout déplacement.
Ceci est fait grâce au driver de relais (30g). Simultanément, le Module Tracteur (30) transmet une alerte au Module Répartition {50) avertissant Ie répartiteur (50g) qu'un démarraje i.(légal a été tenté. Ce messaje peut aussi être reçu par le Clavier RF (80) pour aviser le conducteur {60).
Si le tracteur { 10) est démarré avec un porte-clés (70) valide, le tracteur ( 10) fonctiorme normalement. Le tracteur (10) peut aussi être démarré de façon léjale en utilisant le clavier RF (80) à la place du porte-clés (70).
Si toutefois le tracteur (10) n'est pas dans le rayon de réception d'environ 2 Km de la fréquence Y du Module Répartition (50) mais qu'il est équipé du Module CelIuIaire optionnel (90), les messages d'avertissements sont envoyés au Module Répartition (50) à
l'aide du lien cellulaire. Tout messaje d'avertissement ou d'alerte est accompagné de la position jéograploque actuelle donnée par le récepteur GPS {301) du Module Tracteur (30).
Prévention du vol de remoraue Chaque fois qu'un Module Remorque (40) installé dms une remorque (?0) détecte via füzterrupteur de pression d'air (41) qu'un tracteur (10) vient de s'arrimer, le Module Remorque (40) vidange automatiquement l'air (36) des freüis pneumatiques ce qui iliunobilise la remorque (?O). Ceci est fait grâce à l'électrovalve {2?). Tant que le Module Remorque (40) ne reçoit pas de confirmation valide via (émetteur récepteur (40k) à une fréquence Y;- bu via un porte-clés (70) pour permettre le déplacement, Ia remorque (20) demeure immobilisée. Si aucune confirmation n'est survenue en dedans d'un délai X, le Module Remorque (40) envoie un message d'alerte au Module Répartition (50) pour en avertir le répartiteur (50g) ou au Clavier RF (80) pour en avertir le conducteur (60). Le message pour autoriser le déplacement de la remorque (?0) est reçu par Ie Module Remorque (40) via l'émetteur récepteur (40!') à une fréquence Y et peut provenir soit du clavier RF (80), du Module Tracteur ( 10) ou du Module Répartition (~0).
Tout mouvement de la remorque (20) détecté grâce au détecteur de mouvement (40s) du Module Remorque (40) sans que Ia remorque (?0) ne soit attacliée à un tracteur (10) aLIiOfISé, entralnera la traIlSIIllSS1011 d'un avertissement de mouvement Vla l'émetteur récepteur {40k) à une fréquence Y au Module Répartition (50) ou au Clavier RF
(80).
Si un message d'autorisation de déplacement est reçu par le Module Remorque (40) en dedans d'un délai X, le Module Remorque (40) permet le déplacement de la remorque (?0).
Si toutefois la remorque {20) n'est pas dans le rayon de réception d'environ 2 Km de la fréquence Y du Module Répartition (50) mais qu'elle est équipée du Module Cellulaire optionnel (90), les messages d'avertissements sont envoyés au Module Répal-tition (50) à l'aide du lien cellulaire. Tout message d'avertissement ou d'alerte est accompagné de la position géograplùque actuelle donnée par le récepteur GPS
(401) du Module Remorque (40).
Gestion en tenus réel des équiuements Le logiciel de répartition qui est installé sur l'ordinateur relié au Module Répartition (50) est le point central en ce qui a trait à la gestion.des équipements en temps réel. Le logiciel peut donner les illfonnations suivantes au répartiteur (50g) - L'état actuel des tracteurs et remorques (en déplacement ou stationné) - La position des tracteurs et remorques.
- L'état de la batterie du Module Remorque - Quel tracteur est arrimé à quelle remorque.
- Quel chauffeur conduit quel tracteur.
- Quel lien de conllnulùcation est ach.lellenlent disponible.
- Détection d'une anomalie sur l'utilisation des équipements ou la liaison entre les équipements.
A l'aide du logiciel de répartition, il est possible de plalùfier les départs des équipements en s'assurant de la collfornùté des liaisons : Chauffeur (60), Tracteur ( 10), Remorque (?0). Pour se faire, le répartiteur (50g) sélectionne, à l'aide du logiciel, le chauffeur (60), le tracteur ( 10) et la ou les remorques) (?0) qu'il veut lier. Toutes les conllnulùcations radios fréquences effectuées via les émetteurs récepteurs (30k, 401', SOa et 80b) sônt cryptées.
Fonctionnement du ll~Iodule Tracteur (30) pour la >=estion Lorsque le tracteur ( 10) est démarré à l'aide d'un porte-clés (70) valide ou du clavier RF {80), le Module Remorque (30) envoie au Module Répartition (50) via l'émetteur récepteur 30(k) l'information du démarrage et l'identification du porte-clés (70) ou du clavier RF (80) utilisé pour faire le démarrage. Puisque chaque porte-clés (70) ou clavier RF (80) est relié à un conducteur (60) dans la base de dolmées du logiciel répartition, le répartiteur (50~) peut savoir qui est en train de conduire le tracteur ( 10).
Suite au démarrage du tracteur ( 10), le Module Répartition (50) transmet au Module Tracteur (30) la liaison d'équipement qu'il doit apprendre. Lorsque le tracteur ( 10) est en fonction et qu'un lien de conunuucation est dispolùble, Ie Module Tracteur (30) peut être interrogé sur plusieurs poilus via l'émetteur récepteur 30(k) comme par exemple sa position ou faire un diagnostique du système. Le conducteur (60) peut effectuer une requête d'ouverh~re de barrière de la cours de triage en appuyant sur le bouton préw à
cette fin sur le porte-clés (70). Ce faisant, le porte-clés (70) transmet au Module Tracteur {30) via le récepteur (30c) un code qui déclenche la transmission via l'émetteur récepteur (30k) du Module Tracteur (30) vers le Module Répartition (50) d'un message demandant l'ouverture de la barrière. Le logiciel de répartition vérifie si Ie messaje est conforme.
Dans le cas d'un messaje valide, le logiciel répartition en avise le répartiteur (50g) et ouvre automatic}uement la barrière en sachant que les équipements sont correctement liés et conformes. A intervalles réguliers, le Module Tracteur (30) vérifie s'il est toujours dans la portée RF du Module Répartition (50). S'il ne l'est plus et que le Module Tracteur (30) est équipé du Module Cellulaire optionnel (90), les commul~ications suivantes seront faites grâce au lien cellulaire jusqu'au retour du tracteur ( 10) dans la zone de couverhue RF du Module Répartition (50).
Fonctionneraent du Module Remorque (40) pour la estion Lorsque le Module Remorque (40) recolmaît la présence d'une pression d'air via fintermpteur de pression d'air (41), il envoie un message via l'émetteur récepteur (40k) au Module Répartition (50) pour en aviser Ie répartiteur (50g). Le Module Répartition (50) transmet ensuite au Module Remorque (40) la liaison d'équipement qu'il doit apprendre. Le Module Remorque (40) questionne ensuite le Module Tracteur (30) du tracteur (10) qui est arrimé à la remorque (?0). Si l'équipement appris par le Module Tracteur (30) est le même que dal~s le Module Remorque (40), le Module Tracteur (30) envoie au Module Remorque (40) un code d'autorisation. Le Module Remorque (40) permet ensuite à la remorque (?0) de se déplacer. Le Module Remorque {40) transmet ensuite au l~todute Répartition (50) que la remorque (?0) a été autorisé à se déplacer par le tracteur ( 10). Lorsque la remorque (?0} est en fonction et qu'un lien de conurlunication est disponible, le Module Remorque (30) peut être interrogé sur plusieurs points comme par exemple sa position ou faire un diagnostique du système. Ä intervalles réguliers, le Module Remorque {40) vérifie s'il est toujours dans la portée RF du Module Répartition (50). S'il ne l'est plus et que le Module Remorque (40) est équipé du Module Cellulaire optionnel (90), les conununications suivantes seront faites grâce au tien cellulaire jusqu'au retour de la remorque (?0) dans la zone de couverture RF du Module Répartition (50).
Fonctionnement du Clavier RF (80) pour la gestion Pour pouvoir utiliser le Clavier RF (80), l'utilisateur doit entrer un numéro d'identification personnel. Le Clavier RF (80) est pro~ranunable via le connecteur d'interface (83}. On peut programmer le temps pendant lequel le Clavier RF
(80) est utilisable. Une fois ce temps écoulé, le Clavier RF (80) se déprogramme et devient ülutilisable. Alors s'il est perdu ou volé, son utilisation demeure contrôlée.
On peut aussi y progran uner une liste de tracteurs ( 10) et de remorques (?0) dont le répautiteur (50g) désire permettre au conducteur (60) de débarrer. Le Clavier RF (80) peut aussi recevoir via l'émetteur récepteur (80b) les avertissements et alertes des Modules Remorques (40) et Modules Tracteurs (30).
Descriution des figures Figure 1 : Illustration des différents composants du système global.
Figure ? : Illustration des composantes contenues dans le Module Tracteur (30).
Figure 3 : lllustration des corrections électriques et pneumatiques du Module Tracteur (30) dans le tracteur ( 10).
Fijure 4 : Illustration des composantes contenues dans le Module Remorque (40).
Figure 5 : Illustration des coiwections électriques et pneumatiques du Module Remorque (40) dans la remorque (?0).
Figure 6 : Illustration des composantes contenues dans le Module Répartition (50).
Fi~.~re 7 : Illustration des composantes contenues dans le Porte-clés (70).
Figure 8 : Illustration des composantes pour l'utilisateur du Clavier RF (80).
Figure 9 : lllustration des composantes contenues dans le Clavier RF (80).
Fimue 10 : lllustration des composantes contenues dans le Module Cellulaire (90).
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CA002509804A CA2509804A1 (fr) | 2005-06-15 | 2005-06-15 | Systeme de gestion et d'intervention a distance et en temps reel pour vehicules industriels de transport routier |
| US11/369,357 US20060284476A1 (en) | 2005-06-15 | 2006-03-06 | System and method for authorizing a person to drive a vehicle |
| AU2006257737A AU2006257737A1 (en) | 2005-06-15 | 2006-03-06 | System and method for authorizing a person to drive a vehicle |
| CN200680026800.4A CN101287621A (zh) | 2005-06-15 | 2006-03-06 | 授权某人驱动车辆的***和方法 |
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