FR3052106A1 - Procede et dispositif de gestion d’un chargement de vehicule - Google Patents

Procede et dispositif de gestion d’un chargement de vehicule Download PDF

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Abstract

L'invention concerne un procédé de gestion du chargement d'un véhicule (C) du type de celui équipé d'au moins un module d'émission de données (110, 120, 130) par signaux de radiofréquence (F1, F2, F3) et d'un module de réception (120, 220) des données issues du module d'émission, ledit véhicule (C) et les différents modules étant agencés de sorte que le chargement une fois présent influe sur la propagation du signal de radiofréquence, remarquable en ce qu'il comprend l'opération suivante : - détection de la variation de la signature spectrale du signal reçu (F2') par le module de réception (120, 220) afin de détecter les variations correspondant notamment à la présence et/ou à l'absence de chargement (600). L'invention concerne également le dispositif permettant de mettre en oeuvre ledit procédé. Applications : gestion du chargement d'un véhicule.

Description

PROCÉDÉ ET DISPOSITIF DE GESTION D'UN CHARGEMENT DE VÉHICULE
DOMAINE D'APPLICATION DE L'INVENTION
La présente invention a trait au domaine de l'électronique embarquée et notamment aux adaptations permettant de gérer dans les meilleures conditions les entrées et sorties d'un chargement dans un véhicule.
DESCRIPTION DE L'ART ANTÉRIEUR
Les véhicules sont aujourd'hui équipés par une pluralité d'équipements électroniques de prise de mesure.
Ainsi, par exemple, il est connu de placer des capteurs de pression et/ou de température à l'intérieur de la chambre des pneumatiques. Par les paramètres surveillés, ces capteurs offrent un gain de sécurité et une économie accrue de carburant comme de pneumatiques. Classiquement, ces capteurs placés dans les chambres des pneumatiques sont équipés d'un module d'émission communiquant par radiofréquence avec une unité de réception et de transmission disposée sur le véhicule.
Des capteurs similaires autoalimentés et communiquant par radio fréquence peuvent être placés à d'autres endroits stratégiques. Par exemple, sur un véhicule de transport frigorifique, des capteurs de température et d'humidité surveillant la chaîne du froid sont placés dans l'enceinte réfrigérée.
Chaque capteur dispose d'un numéro identifiant unique permettant de l'identifier parmi les autres capteurs présents sur le véhicule ou présents sur d'autres véhicules en circulation. Ce numéro d'identifiant unique permet à l'unité de réception et de transmission du véhicule d'identifier son équipement.
Il existe également des procédés tel celui décrit dans le document FR3011770 qui consiste à installer sur chaque sous-ensemble roulant, un module supplémentaire de stockage et de communication qui, sans obligatoirement mesurer un paramètre, communique avec les unités de réception et de transmission de sorte que ledit module de stockage et de communication puisse garder en mémoire l'ensemble des identifiants et localisations associées du même sous-ensemble et puisse le communiquer instantanément vers les unités de réception et de transmission du véhicule. D'autres capteurs peuvent être associés aux battants de porte commandant l'accès à ladite enceinte, de façon à s'assurer de leur bonne fermeture.
Seuls ces capteurs de porte peuvent indiquer au gestionnaire de flotte si une cargaison est potentiellement chargée. Néanmoins, on comprend que la simple détection de l'ouverture ou de la fermeture de la porte ne garantit pas la présence d'une marchandise.
Afin de pouvoir disposer d'une telle information, il est connu d'utiliser des capteurs de charge tels des capteurs de technologie piézo-électrique susceptibles d'être positionnés soit dans les pneumatiques soit sur les suspensions du véhicule. Néanmoins, la précision de capteurs piézo-électriques présents dans les pneumatiques en ayant une tolérance de une à deux tonnes, n'est pas satisfaisante. De plus, l'installation de capteurs de masse sur les suspensions est particulièrement onéreuse.
DESCRIPTION DE L'INVENTION
Ce que constatant, la demanderesse a mené des recherches visant à proposer une solution technique d'estimation et de gestion du chargement d'un véhicule sans les inconvénients de l'art antérieur.
Ces recherches ont abouti à la conception et à la réalisation d'un procédé et d'un dispositif de gestion du chargement d'un véhicule à la fois précis et peu onéreux obviant ainsi aux inconvénients précités.
Selon l'invention, le procédé de gestion du chargement d'un véhicule du type de celui équipé d'au moins un module d'émission de données par signaux de radiofréquence et d'un module de réception des données issues du module d'émission, ledit véhicule et les différents modules étant agencés de sorte que le chargement, une fois présent, influe sur la propagation du signal de radiofréquence, est remarquable en ce qu'il comprend l'opération suivante : - détection de la variation de la signature spectrale du signal reçu par le module de réception afin de détecter les variations correspondant notamment à la présence et/ou à l'absence de chargement. L'invention se base sur la variation du canal de propagation du signal qui modifie la signature spectrale du signal émis par le capteur selon que le chargement est présent ou absent ou de nature différente.
La variation de la signature spectrale du signal va ainsi donner l'information d'un changement dans le volume de stockage dans lequel se propagent les signaux de communication des réseaux de capteurs de prise de mesure. La détection de variation peut être réalisée de façon complémentaire et être corrélée à des signaux d'ouverture/fermeture issus de capteurs dédiés dont serait éventuellement équipé le véhicule.
Le procédé de l'invention est donc particulièrement avantageux en ce qu'il permet de disposer d'une information permettant de connaître tout changement à l'intérieur du véhicule sans nécessiter d'équipement particulièrement onéreux. Cette information peut être transmise au conducteur et/ou à un gestionnaire de flotte. De plus, il permet d'exploiter de façon nouvelle des équipements déjà existants et déjà installés. Il permet en outre de détecter toute intrusion dans le volume utile surveillé, intrusion qui, si elle ne passe pas par les portes ou que les capteurs de porte sont neutralisés, ne peut être détectée.
Selon une autre caractéristique particulièrement avantageuse de l'invention, le procédé comprend en outre l'opération suivante : - mesure de la signature spectrale du signal reçu par le module de réception.
Cette mesure permet d'apporter des données allant au-delà de la simple présence ou absence de chargement. Elle va ainsi permettre de détecter l'évolution du chargement, c'est-à-dire de son chargement et de son déchargement partiel. Le procédé de l'invention exploite aussi bien la détection de la variation que la nature de cette dernière. Ainsi, le procédé de l'invention apporte une solution de surveillance de l'évolution du chargement.
De plus, selon la nature du chargement et de sa position par rapport aux modules d'émission et aux modules de réception, la variation du signal est différente et peut être identifiée.
Selon une autre caractéristique particulièrement avantageuse de l'invention, le procédé de l'invention comprend en outre les opérations suivantes : - mesure de la variation de la signature spectrale du signal, - identification de la cause de ladite variation. - création d'une base de données associant la variation mesurée à la cause de ladite variation.
La mesure et l'identification systématiques permettent la création d'une cartographie des mesures des variations pour chaque véhicule. Ainsi, selon la mesure obtenue, le conducteur et/ou le gestionnaire de flotte, identifient la nature de l'événement cause de la variation et font la corrélation avec les opérations prévues pour le véhicule.
Toute variation non identifiée ou ne correspondant pas à l'opération prévue est génératrice de vérification.
Selon une autre caractéristique particulièrement avantageuse de l'invention, le procédé mesure la puissance du signal reçu. Ce paramètre de la signature spectrale peut être facilement mesuré au niveau du module de réception.
Selon une autre caractéristique particulièrement avantageuse de l'invention, le procédé comprend la mise en mémoire des signatures spectrales reçues en fonction du type de chargement de façon à créer pour le véhicule une base de données faisant le lien entre une signature spectrale de signal reçu et la nature du chargement.
Par exemple, lorsque le paramètre mesuré est la puissance, une cargaison de produits laitiers à forte teneur en eau n'a pas la même influence sur la puissance de transmission qu'une cargaison de laine de verre. La surveillance proposée par l'invention permet ainsi de reconnaître le chargement. L'invention permet l'obtention d'une analyse donnant une représentation fiable de l'état de chargement dudit véhicule.
Selon une autre caractéristique particulièrement avantageuse de l'invention, le procédé est remarquable en ce que le module d'émission est constitué par les modules d'émission des capteurs embarqués sur le véhicule et que le module de réception est constitué par le récepteur des données mesurées par les capteurs. Ainsi, un dispositif de mise en œuvre du procédé de l'invention est constitué par l'installation déjà existante des capteurs et récepteurs installés sur le véhicule. Le procédé de l'invention peut donc être mis en oeuvre en ajoutant une fonction supplémentaire au récepteur à des fins de mesure de la signature spectrale (ou de la puissance lorsque le paramètre mesuré est la puissance) des signaux reçus issus des capteurs.
Avec cette information, le gestionnaire de flotte qui disposait des informations issues des capteurs peut en outre constater de façon effective le chargement ou le déchargement du véhicule en temps réel en disposant de la fréquence de fonctionnement desdits capteurs. Il peut également disposer de l'information liée à la nature du chargement ou à une éventuelle intrusion.
Un autre cas pratique résolu par l'invention réside dans le mauvais chargement d'une marchandise dans un compartiment frigorifique. En effet, les enceintes frigorifiques des camions sont souvent multi-chambres qui ne sont pas toutes à la même température. Lors de déchargements ou de déplacements de chargement, il se produit souvent des inversions de chambres par erreur, ce qui peut mener à la perte des denrées. L'invention, en permettant de corréler la température, l'ouverture des chambres, la présence du chargement et sa nature, évite ce genre d'erreur.
Selon une autre caractéristique particulièrement avantageuse de l'invention, le procédé est remarquable en ce que le module d'émission et le module de réception sont positionnés par rapport à la zone de stockage du véhicule de sorte que le chargement, une fois présent, s'interpose physiquement dans le canal de propagation du signal. Le procédé de l'invention induit ainsi une nouvelle façon de disposer les capteurs et/ou leurs récepteurs de façon à promouvoir cette nouvelle fonction. Selon un mode de réalisation préféré mais non limitatif, un capteur de température (et en conséquence son module d'émission) est disposé en partie haute du volume de chargement du camion afin que le canal de propagation du signal soit systématiquement affecté par tout changement dans ledit volume.
Cette interposition physique du chargement est préférable mais non obligatoire du fait que même sans interposition, la présence ou la variation du chargement peut influer sur la signature spectrale d'un signal radio.
Selon une autre caractéristique particulièrement avantageuse de l'invention, le procédé est remarquable en ce qu'il comprend l'opération suivante : - Modifier les capteurs et/ou les modules d'émission afin qu'ils aient aussi une fonction de réception, chaque capteur et/ou module d'émission pouvant alors mesurer le signal des autres capteurs et/ou des autres modules d'émission du réseau ou celui du module de réception équipé en conséquence. Une telle caractéristique permet une meilleure précision dans la mesure de la variation de la signature spectrale du signal. En effet, la signature spectrale de deux signaux pour deux modules peut alors être obtenue de façon à créer une valeur moyenne moins dépendante des effets de déviation et de guidage des ondes radio par les parois constituant l'enceinte de la remorque par exemple.
Selon une autre caractéristique particulièrement avantageuse de l'invention, le procédé est remarquable en ce qu'il comprend l'opération suivante : - Intégrer deux polarisations dans chaque élément du système afin de faire une première mesure en polarisation verticale, et une deuxième en polarisation horizontale pour chaque noeud du système. Une telle caractéristique permet de limiter les perturbations de mesures liées aux guides d'ondes créés par l'enceinte.
Selon une autre caractéristique particulièrement avantageuse de l'invention afin de faciliter la communication et l'identification des signaux transmis par les capteurs associés à chaque sous-ensemble roulant, le procédé est remarquable en ce qu'il comprend l'opération suivante : inscription dans la mémoire de chaque capteur, de l'identifiant unique du récepteur auquel le capteur doit transmettre les données.
La communication est ainsi optimisée puisque ce ne sont plus les récepteurs qui reconnaissent les signaux des capteurs via une longue phase d'apprentissage mais les capteurs qui connaissent l'identifiant unique du récepteur auquel ils envoient les données mesurées. Cette meilleure identification contribue à une meilleure mise en œuvre du procédé de gestion du chargement en ce qu'il évite les confusions entre les sources d'émission notamment lorsque deux véhicules sont côte-à-côte.
Un autre objet de l'invention est le dispositif permettant de mettre en œuvre le procédé. Ce dispositif est remarquable en ce qu'il comprend : - au moins un capteur installé sur un véhicule donné et équipé d'un module d'émission des données mesurées par radiofréquences. - au moins une unité de réception/transmission desdites données reliée à un réseau du véhicule et équipé d'un moyen de mesure de la signature spectrale du signal reçu.
On comprend ainsi que tout ou partie du procédé peut être mis en œuvre par toute installation d'émission/réception déjà présente sur le véhicule dont la signature spectrale du signal est susceptible d'être modifiée par la présence ou l'absence du chargement. Selon une autre caractéristique particulièrement avantageuse de l'invention, l'unité de réception/transmission desdites données est équipée d'un moyen de mesure de la puissance du signal reçu.
Selon un mode de réalisation préféré mais non limitatif, le moyen de mesure de la puissance du signal reçu est mis en œuvre par un logiciel dédié intégré au fonctionnement de l'unité de réception/transmission.
Les concepts fondamentaux de l'invention venant d'être exposés ci-dessus dans leur forme la plus élémentaire, d'autres détails et caractéristiques ressortiront plus clairement à la lecture de la description qui suit et en regard des dessins annexés, donnant à titre d'exemple non limitatif, un mode de réalisation d'un dispositif conforme à l'invention.
BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS
La figure 1 est un dessin schématique d'une remorque et de son camion sans chargement ;
La figure 2 est un graphique illustrant la mesure de la puissance du signal reçu ;
La figure 3 est un dessin schématique du véhicule de la figure 1 avec chargement ;
La figure 4 est un graphique illustrant la mesure de la puissance du signal reçu avec chargement. DESCRIPTION D'UN MODE DE RÉALISATION PRÉFÉRÉ
Comme illustré sur les dessins des figures 1 et 3, le camion référencé C dans son ensemble comprend une remorque 100 et un tracteur 200. La remorque 100 est équipée de roues R dans les pneumatiques desquelles des capteurs de roue 110 mesurent la température et/ou la pression à des fins de surveillance de la pression des pneumatiques. Le tracteur 200 est équipé de roue R' dans les pneumatiques desquelles des capteurs de roue 210 mesurent la température et/ou la pression à des fins de surveillance de la pression des pneumatiques.
La remorque 100 est en outre équipée d'une unité 120 de réception et d'émission des signaux envoyés par les capteurs 110 des roues R de la remorque 100. A cette fin chaque capteur 110 est équipé d'un module d'émission d'un signal de radiofréquence Fl pour envoyer de façon régulière, stable et unidirectionnelle à l'unité 120, les données mesurées.
Selon le mode de réalisation non limitatif illustré, la remorque 100 est du type frigorifique et comprend en outre : - un capteur de porte 130 détectant l'ouverture de la porte, - quatre capteurs de température 141, 142, 143, 144 disposés à différents endroits à l'intérieur du volume d'accueil du chargement de la remorque 100.
Ces capteurs de porte 130 et de température 141, 142, 143, 144 communiquent également avec l'unité de réception et d'émission 120 équipant la remorque 100 par signaux de radiofréquences F2 pour une communication unidirectionnelle. Les capteurs de température communiquent de façon régulière et stable.
Le tracteur 200 est lui-même équipé d'une unité 220 de réception et d'émission des signaux envoyés par les capteurs 210 des roues R' par radiofréquences. Cette unité 220 liée au tracteur 200 communique en liaison bidirectionnelle F3 avec l'unité 120 liée à la remorque 100. Elle assure également la transmission régulière des données vers le réseau du camion C et/ou vers l'extérieur vers un satellite 300, une antenne relais 400 ou trigger 500.
Ces différents sous-ensembles communiquent par radiofréquences. L'invention exploite de façon nouvelle et particulièrement judicieuse la chaîne de capteurs embarqués dans la remorque 100 en lui faisant mettre en œuvre une nouvelle fonction, à savoir la détection du chargement du véhicule de manière précise et à moindre coût. Pour ce faire, l'unité de réception et d'émission va détecter la variation de puissance du signal de radiofréquence reçu.
Cette nouvelle fonction apparaît lors du chargement du camion C illustré par le dessin de la figure 3 et au changement intervenant dans la puissance mesurée, changement illustré par le passage du dessin de la figure 2 à celui de la figure 4.
Coitune illustré sur le dessin de la figure 2, la puissance P en ordonnée mesurée en dBm (rapport de puissance en décibels entre la puissance mesurée et un milliwatt) est constante dans le temps (en abscisse) alors que le volume d'accueil du chargement de la remorque reste vide.
Lorsque, comme illustré sur le dessin de la figure 3, un chargement vient occuper le volume d'accueil de la remorque 200, le signal de radiofréquence F2 envoyé par exemple par le capteur 141 à l'unité de réception à des fins de surveillance constante de la température voit sa puissance changer du fait de la présence du conteneur 600. Ainsi, comme illustrée par le dessin de la figure 4, la puissance passe de P à P ' à un instant T correspondant à l'envoi du signal de radiofréquence du capteur 141 une fois le chargement réalisé.
Cette variation permet de constater la présence du chargement, information qui peut être relayée au réseau du véhicule via l'unité de réception 220 du tracteur 200. Cette information peut être corrélée avec la détection de l'ouverture des portes détectée par le capteur 130.
On comprend que le procédé et le dispositif, qui viennent d'être ci-dessus décrits et représentés, l'ont été en vue d'une divulgation plutôt que d'une limitation. Bien entendu, divers aménagements, modifications et améliorations pourront être apportés à l'exemple ci-dessus, sans pour autant sortir du cadre de 1'invention.

Claims (11)

  1. REVENDICATIONS
    1. Procédé de gestion du chargement d'un véhicule (C) du type de celui équipé d'au moins un module d'émission de données (110, 120, 130) par signaux de radiofréquence (Fl, F2, F3 ) et d'un module de réception (120, 220) des données issues du module d'émission, ledit véhicule (C) et les différents modules étant agencés de sorte que le chargement une fois présent influe sur la propagation du signal de radiofréquence, CARACTÉRISÉ EN CE QU'il comprend l'opération suivante : - détection de la variation de la signature spectrale du signal reçu (F2') par le module de réception (120, 220) afin de détecter les variations correspondant notamment à la présence et/ou à l'absence de chargement (600).
  2. 2. Procédé selon la revendication 1, CARACTÉRISÉ PAR LE FAIT QU'il comprend en outre l'opération suivante : - mesure de la signature spectrale du signal reçu (F2') par le module de réception (120, 220).
  3. 3. Procédé selon la revendication 2, CARACTÉRISÉ PAR LE FAIT QU'il mesure la puissance du signal reçu (F2').
  4. 4. Procédé selon la revendication 2, CARACTÉRISÉ PAR LE FAIT QU'il comprend la mise en mémoire des signatures spectrales reçues en fonction du type de chargement (600) de façon à créer pour le véhicule (C) une base de données faisant le lien entre une signature spectrale de signal reçu et la nature du chargement (600).
  5. 5. Procédé selon la revendication 1 où le véhicule (C) est équipé de capteurs (110, 210, 141, 142, 143, 144) et de récepteurs ( 120, 220), CARACTÉRISÉ PAR LE FAIT QUE le module d'émission est constitué par les modules d'émission des capteurs embarqués (110, 210, 141, 142, 143, 144) sur le véhicule (C) et que le module de réception (120, 220) est constitué par le récepteur des données mesurées par les capteurs (110, 210, 141, 142, 143, 144).
  6. 6. Procédé selon la revendication 1, CARACTÉRISÉ PAR LE FAIT QUE le module d'émission et le module de réception sont positionnés par rapport à la zone de stockage du véhicule (C) de sorte que le chargement (600), une fois présent, s'interpose dans le canal de propagation du signal (F2').
  7. 7. Procédé selon la revendication 5, CARACTÉRISÉ PAR LE FAIT QU'il comprend l'opération suivante : - inscription dans la mémoire de chaque capteur (110, 210, 141, 142, 143, 144) de l'identifiant unique du récepteur (120, 220) auquel le capteur ( 110, 210, 141, 142, 143, 144) doit transmettre les données.
  8. 8. Procédé selon la revendication 1, CARACTÉRISÉ PAR LE FAIT QU'il comprend en outre les opérations suivantes : - mesure de la variation de la signature spectrale du signal, - identification de la cause de ladite variation, - création d'une base de données associant la variation mesurée à la cause de ladite variation.
  9. 9. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, CARACTÉRISÉ PAR LE FAIT QU'il comprend l'opération suivante : Modifier les capteurs ( 110, 210, 141, 142, 143, 144) et /ou les modules d'émission afin qu'ils aient aussi une fonction de réception, chaque capteur (110, 210, 141, 142, 143, 144) et/ou module d'émission pouvant alors mesurer le signal des autres capteurs (110, 210, 141, 142, 143, 144) et/ou des autres modules d'émission du réseau ou celui du module de réception équipé en conséquence.
  10. 10. Dispositif permettant de mettre en œuvre le procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, CARACTÉRISÉ PAR LE FAIT QU'il comprend : - au moins un capteur (110, 210, 141, 142, 143, 144) installé sur un véhicule (C) donné et équipé d'un module d'émission des données mesurées par radiofréquences, - au moins une unité de réception/transmission (120, 220) desdites données reliée à un réseau du véhicule (C) et équipée d'un moyen de mesure de la signature spectrale du signal reçu.
  11. 11. Dispositif selon la revendication 10, CARACTÉRISÉ PAR LE FAIT QUE l'unité de réception/transmission (120, 220) desdites données est équipée d'un moyen de mesure de la puissance du signal reçu.
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