EP3458869A1 - Dispositif et procédé de localisation d'objets - Google Patents

Dispositif et procédé de localisation d'objets

Info

Publication number
EP3458869A1
EP3458869A1 EP17717795.3A EP17717795A EP3458869A1 EP 3458869 A1 EP3458869 A1 EP 3458869A1 EP 17717795 A EP17717795 A EP 17717795A EP 3458869 A1 EP3458869 A1 EP 3458869A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
beacon
infrared
objects
beacons
wireless communication
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP17717795.3A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Patrick Bacot
Frédéric Verpillat
Angelo AUGUSTO
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Air Liquide SA
LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude
Air Liquide Services SA
Original Assignee
Air Liquide SA
LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude
Air Liquide Services SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Air Liquide SA, LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude, Air Liquide Services SA filed Critical Air Liquide SA
Publication of EP3458869A1 publication Critical patent/EP3458869A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S5/00—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
    • G01S5/0009—Transmission of position information to remote stations
    • G01S5/0018—Transmission from mobile station to base station
    • G01S5/0027—Transmission from mobile station to base station of actual mobile position, i.e. position determined on mobile
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S1/00—Beacons or beacon systems transmitting signals having a characteristic or characteristics capable of being detected by non-directional receivers and defining directions, positions, or position lines fixed relatively to the beacon transmitters; Receivers co-operating therewith
    • G01S1/70—Beacons or beacon systems transmitting signals having a characteristic or characteristics capable of being detected by non-directional receivers and defining directions, positions, or position lines fixed relatively to the beacon transmitters; Receivers co-operating therewith using electromagnetic waves other than radio waves
    • G01S1/703—Details
    • G01S1/7032—Transmitters
    • G01S1/7034—Mounting or deployment thereof
    • G01S1/7036—Collocated with electrical equipment other than beacons
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q10/00—Administration; Management
    • G06Q10/08—Logistics, e.g. warehousing, loading or distribution; Inventory or stock management
    • G06Q10/087—Inventory or stock management, e.g. order filling, procurement or balancing against orders
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S2201/00—Indexing scheme relating to beacons or beacon systems transmitting signals capable of being detected by non-directional receivers and defining directions, positions, or position lines fixed relatively to the beacon transmitters
    • G01S2201/01—Indexing scheme relating to beacons or beacon systems transmitting signals capable of being detected by non-directional receivers and defining directions, positions, or position lines fixed relatively to the beacon transmitters adapted for specific applications or environments

Definitions

  • the invention relates to a device and a method for locating objects.
  • the invention more particularly relates to a device and a method for locating mobile objects in a volume or a specific area (building for example).
  • the invention may relate in particular to a device comprising a plurality of moving objects, in particular pressurized fluid bottles, each object being provided with a first wireless communication element for transmitting and receiving radiofrequency waves and at least a second wireless communication element receiving infrared signals, the device further comprising at least one communication beacon comprising a first wireless communication member and at least one second wireless communication member transmitting infrared signals, each beacon communication device comprising an electronic clock and being configured to periodically broadcast an infrared signal containing information indicating its location, each object being configured to receive and process said infrared localization signal transmitted by the beacon or beacons via the second communication member, each object also including an electronic clock and being configured to remotely transmit remotely over a radio frequency signal comprising an identification information of the object and a location information received by the one or more tags.
  • the invention particularly relates to a device for locating a plurality of moving objects such as pressurized fluid bottles equipped with wireless communication systems.
  • Object location devices based on a radio signal are currently a problem of precision when it is necessary to detect the presence of an object in a space defined as a room for example. Either technology seamlessly traverses the partitions, it is difficult or impossible to dispel the doubt about the presence of the object in an adjacent room or room. Other technologies with very high frequency or ultrasound are more precise but pose a problem of cost and consumption.
  • the invention relates in particular to a system for locating moving objects, for example gas cylinders, based on the cooperation of a radio link and an infrared link enriched with a synchronization system ensuring a very high low power consumption.
  • An object of the present invention is to overcome all or part of the disadvantages of the prior art noted above.
  • the device according to the invention is essentially characterized in that the objects and tags are automatically switchable between a standby state and an active state. and configured to periodically synchronize their active states upon transmission / reception of the infrared location signals emitted by the one or more tags to the objects, i.e. the tags (3) and objects (2) synchronize to communicate in an active state and to remain in the standby mode the rest of the time, to save their power consumption.
  • the synchronization and therefore the alarm (active mode more electrical consumer than the standby mode) is performed with both the receiver (object) and the infrared transmitter (beacon). This is obtained via a clock broadcast. This also reduces tag consumption.
  • the tag (s) 3 emit at a known moment objects which limits the power supply period of infrared reception.
  • embodiments of the invention may include one or more of the following features:
  • the device comprises a central communication station comprising a first wireless communication element for transmitting and receiving radiofrequency waves, the first communication organs on the one hand objects and / or beacon (s) and on the other hand , the central station being configured to exchange data, including object identification data and location of the latter,
  • the objects are configured to switch their second communication element from a standby state to an active state on receipt of infrared signals periodically and in a determined time window
  • the beacon or beacons are configured to switch their second infrared communication element from a standby state to an active state periodically and within a determined time window
  • the time window has a duration of between 5 milliseconds and a minute and preferably has a duration equal to one second
  • the central communication station comprises an electronic clock and is configured to send simultaneously to the objects and / or to the at least one beacon (3) a synchronization signal of the corresponding clocks,
  • the synchronization signal of the clocks of the objects and beacons (s) sent by the communication unit is a radiofrequency type signal
  • the device comprises several distinct beacons, at least some of the beacons being configured to activate their second wireless communication device non-simultaneously or to broadcast periodically and in turn an infrared signal containing beacon location information,
  • the beacons comprises an infrared signal receiver, the synchronization signals of the clocks of the objects and beacon (s) being sent by the communication unit and / or by a reference beacon and is an infrared-type signal,
  • the device comprises a reference beacon whose first wireless communication device is provided with a radio frequency receiver, the device comprising at least one other beacon comprising an infrared signal receiver, the reference beacon being configured to receive a synchronization signal from its radio frequency clock and to transmit, in response, an infrared signal for synchronizing the clocks of the other beacons in a manner that that the reference beacon and the other beacons sequentially emit their periodic infrared signal containing location and possibly identification information,
  • the beacons are configured to repeat several times the periodic broadcast of the infrared signal containing location information during the determined time window
  • the duration of said determined time window during which the second wireless communication element is switched from a standby state to an active state is equal to the time elapsed since the last reception of a synchronization signal, possibly multiplied by a drift factor, for example between 5 ppm and 50 ppm,
  • the second infrared-signal wireless communication element of each communication beacon is configured to send modulated signals at a frequency of between 10 KHz and 500 KHz and preferably 32.768 KHz,
  • the second wireless communication element with infrared signal transmission of each communication beacon is configured to generate and send a signal comprising a main carrier wave at the determined frequency and modulated digitally via a standard serialization unit in the form of 8 words.
  • bits formed of four groups of "manchester" type bits, the tags are N, N being an integer, the reference tag being a first tag called “tag n ° 1", the tags being configured to sequence their respective periodic broadcasts of an infrared signal containing information indicating the location of the beacon, in which a determined duration P (in seconds) is provided between the emission of said signal by two consecutive beacons in that the beacon number "n" , (n being an integer between 2 and N) is configured to activate its first wireless communication member nota its infrared receiver in a period prior to the periodic broadcast of an infrared signal, said period the activation of the signal of the reference beacon, use the instant of reception of this signal to synchronize its clock with the clock of the beacon of reference and to disable its first wireless communication device including its infrared receiver
  • the duration of the determined time window during which the second wireless communication element is switched from a standby state to an active state is equal to the elapsed time of the previous window multiplied by the product of the time elapsed since the last receiving a synchronization signal by a drift factor of, for example, between (1 + 5E-6) and (1 + 120E-6).
  • the invention also relates to a method for locating objects in a determined volume, using a device comprising a plurality of moving objects, in particular bottles of pressurized fluid, each object being provided with a first wireless communication member to transmission and reception of radiofrequency waves and at least one second infrared signal-receiving wireless communication element, the device further comprising at least one communication beacon comprising a first wireless communication member and at least one second organ wireless communication device with infrared signal transmission, each communication beacon comprising an electronic clock and being configured to periodically broadcast an infrared signal containing information indicating its location, each object being configured to receive and process said location signal transmitted by the or the beacons via the second communication organ, cha that object also comprising an electronic clock and being configured to remotely transmit remotely radio frequency waves an infrared signal comprising an identification information of the object and a location information received by the beacon or tags, the objects and beacons being automatically switchable between a standby state and an active state, the method comprising a step of periodically synchronizing their active states during transmission / reception of
  • the invention may also relate to any alternative device or method comprising any combination of the above or below features.
  • FIG. 1 represents a schematic and partial view illustrating an exemplary structure and operation of a locating device according to an exemplary embodiment of the invention
  • FIGS. 2 to 4 represent schematic and partial views illustrating examples of the structure and operation of elements of the device of FIG. 1, respectively, an object, a beacon and a central communication station,
  • FIG. 5 represents a schematic and partial view of a detail of structure and operation of the locating device of FIG. 1, illustrating an example of signal transmission, in particular infrared,
  • FIG. 6 represents a schematic and partial view symbolizing an example of synchronization signals of electronic clocks of the localization device
  • FIG. 7 represents a schematic and partial view symbolizing a first example of emission of an infrared signal by a beacon of the positioning device with respect to a time window of observation
  • FIG. 8 represents a schematic and partial view symbolizing a second example of transmission of a signal by a beacon of the location device with respect to a time window of observation.
  • the locating device illustrated in FIG. 1 can be used in a building (for example a hospital or a factory) to locate objects such as communicating bottles of fluid under pressure.
  • the device comprises moving objects 2, one or more communication beacons 3 and, preferably, a central communication station 4.
  • the objects 2 are equipped with a first wireless communication device 12 for transmitting and receiving radiofrequency waves (transmitter / receiver radio frequency in frequency ranges preferably between 430 MHz and 960 MHz) and a second communication member 22 comprising one or more infrared receivers.
  • the mobile object 2 (in particular its electronic communication devices) is powered autonomously from a battery 52 or a rechargeable battery or any other appropriate source of energy.
  • the beacons 3 are preferably equipped with a first radiofrequency wireless communication member (radiofrequency transmitter / receiver) and a second wireless communication member 23, namely an infrared emitter.
  • the infrared transmitter 23 may consist of one or more infrared LEDs.
  • Each tag 3 can also be powered independently from a battery 53, a rechargeable battery or any other suitable system. For example, if the installation allows, each tag 3 can also be powered by a wired electrical network.
  • the central station 4 is equipped for example with a first wireless communication member 14 such as a radiofrequency transmitter / receiver.
  • the central station 4 is configured to be able to communicate, either directly or by means of relays, with the mobile objects 2 and the beacons 3. As previously, the station 4 is supplied with energy by an independent source or by a network.
  • Each beacon 3 is equipped with an internal clock 33 and is configured to broadcast periodically an encoded infrared signal indicating its location (for example a location code uniquely associated with the local area in the building).
  • Each mobile object 2 in view (within range of signal) of a beacon 3 receives the infrared signal, decodes it and deduces the value of the location code associated with the beacon in infrared visibility. As illustrated in FIG. 5, the signal can be received directly or via reflection / diffusion on the walls of the room delimiting the volume.
  • Each mobile object 2 is also equipped with an internal clock 32. Periodically, each object 2 transmits to the central station 4 a radiofrequency information including its identifier and the location code (received from the tag or tags 3). The central station 4 can then locate the mobile objects 2 on the basis of this information.
  • the device is preferably configured as described below.
  • the central station 4 synchronizes beacons 3 and mobile objects 2 during a radio transmission concerning it.
  • the rate of resynchronization is chosen to ensure the proper operation of the device despite the inevitable slippage of different internal clocks.
  • all mobile objects 2 in connection with a reference station 4 activate their infrared receiver 22 only in a predetermined and common observation time window. For example, at the second "zero" of each hour. Outside this time window, the consumption induced by the infrared reception is zero or almost zero (standby mode as opposed to an active mode).
  • tags 3 in connection with a reference station 4 transmit their infrared localization code only in the common time window (for example substantially in the middle of this window). Outside this window, the tags 3 also remain in a rest mode (standby) in which only their internal clock 33 is active.
  • a particular device can use several tags for the same location, this without risk of interference between tags 3.
  • the common time window can be divided into several sub-windows of the same duration (for example 10 windows of 100 milliseconds if the main window is 1 second).
  • Each of the tags 3 may have a unique identification code or may share the same location code as the tags present in the same room.
  • Each tag is for example assigned a number of "sub-window" of its own.
  • the location code transmitted by each beacon 3 and the window number can be introduced very simply during installation, for example by means of a coding wheel, or introduced using the radio link. For reasons of energy consumption, it will be advantageous to use short codes. (for example, and 66bit and in particular between 0 and 15 bit).
  • they preferably automatically delete the location code received after a given period (for example 3 times the period of transmission of the locations by the tags 3). .
  • the system can be configured to trigger a continuous transmission by the tags 3 of the location code which amounts to making two consecutive time windows.
  • the infrared receiver 22 of the mobile object 2 can be activated before each of its radio frequency transmissions. This mode of operation (temporary or not), however, will constantly feed the beacons 3 via for example the power grid.
  • the period of transmission of the infrared signal can be chosen arbitrarily (if it is greater than the infrared transmission time of these N tags). But the power consumption will be inversely proportional to this period, which should be chosen wisely to maximize the life of the batteries.
  • the main modulation of the infrared signal preferably uses a frequency of a few tens of KHz and ideally 32,768 KHz. This makes it possible to ensure the operation of the transmitter from a very low consumption clock, the frequency of 32.768 KHz being that universally used for clock functions (digital watches, computer).
  • the digital signal used to modulate (all or nothing) the infrared subcarrier can be directly produced by a standard serialization unit (" UART ", as found in all usual processors) in form of 8-bit words consisting of 4 groups of "manchester” bits.
  • UART standard serialization unit
  • the impact is particularly interesting if a modern processor capable of receiving data while the heart is in idle mode is used ("Low Energy UART" Low Energy UART). More precisely, for sending an 8-bit word whose bits are B1 to B8, noting Bx * the inverse bit of Bx, we would have the following transmissions, which satisfy the Manchester criterion:
  • the device can be configured to synchronize the emissions of several beacons 3 located in the same room or volume via infrared signals. This reduces the cost and the probability of malfunction (the infrared channel is assumed to be less easily disturbed than the radio channel).
  • the device may be configured to compensate for the effects of desynchronization of communicating elements (tag 3 or mobile objects 2) in the event of a temporary malfunction of the radio used for clock synchronization.
  • Example of synchronization of emissions via infrared signals In the case where a large room is covered by several tags 3, they must emit clocked (or sequential) to avoid the superposition of infrared signals. Indeed, in case of simultaneous transmission by several tags 3, there may be a data collision and therefore a loss of information.
  • the solution described above (synchronization by radio) requires radio equipment of all the tags 3.
  • an alternative solution of infrared synchronization is possible In this case or the tags 3 are equipped with a receiver 43 infrared in addition to the infrared transmitter 23.
  • Such an infrared synchronization makes it possible to reduce the costs of the device (for example by about 30%).
  • a reference tag (called for the sake of explanation “the tag # 1") is then arbitrarily considered as the master of the other tags 3 (# 2, 3 ... up to N integer) of " slaves "that will lock in relation to the reference tag. This timing can be achieved according to the process below.
  • the tag number "n" (n integer between 2 and N) will open a period of observation prior to its emission and set to receive l transmitting beacon 1, ie a period of nxP, preferably increased by a safety margin determined according to the probable drift of the clocks since the last synchronization. If the signal of the beacon No. 1 is received, then on the one hand the reception time is used to reset the internal clock 33 of the beacon "n” and, on the other hand, the reception is stopped ( standby mode) until the expected time for the signal from the "n" beacon is reached.
  • the beacon n If the signal of the beacon n ° 1 is not received (which can be related to its distance in space), then the beacon n (if n is greater than 2), waits for a possible reception of the beacon n ° 2 . If there is no reception from beacon 2, the same process is performed until the number N-1.
  • This mechanism described above allows on the one hand to treat the case of large premises, thanks to the possibility of synchronization step by step, and on the other hand to cope with interference situations of the infrared signal leading to a temporary loss of synchronization.
  • the observation period of the beacons 3 can also be increased in order to immediately be able to operate the resynchronization after disappearance of the interference. Since the radio communication channel is an open definition channel, the risk of communication failure is still to be considered. This break can make it impossible to synchronize the objects 2 on a common clock 44 for an indefinite duration that varies according to the source of the disturbance. So that this break in the synchronization mechanism does not cause application dysfunction (in this case the absence of location code reception) one or two particular configurations can be chosen according to the priority given to the respective consumptions.
  • the mobile objects 2 can increase their observation time window (active mode) of the time error value induced by the absence of synchronization.
  • This value of the temporal error is for example equal to the value of their natural clock drift (evaluated in relative, typically in ppm) multiplied by the time elapsed since the last synchronization.
  • the object 2 is naturally able to measure the elapsed time, as long as it has an internal clock 32, the maximum value of the drift being determined by design, typically between zero and the value of the maximum drift in a second possible configuration, the beacons 3 may repeat several times the emission of their signal (infrared code) in order to guarantee that at least one emission will be completely received during the time window of the clock.
  • the infrared transmitter 23 In order to satisfy the criterion, the infrared transmitter 23 must perform, symmetrically with respect to its nominal emission, several emissions.
  • the number Ne (Ne integer) of emissions can be calculated according to the various parameters, in particular among:
  • the absolute value of the maximum relative drift of the transmitting clock (beacon) number without dimensions generally of the order of 20 ppm (ie 20 10 -6 ),
  • the absolute value Dr of the maximum drift of the receiving clock (moving object) also dimensionless and of the same order of magnitude.
  • the duration of the observation window Fon nominal of the moving object, for example 0.1 seconds
  • Ne 2 * (Ent (2 * (De + Dr) * ts) / Fon) +1
  • Ent being the whole party function.
  • the infrared emissions are obviously arranged preferably symmetrically with respect to the nominal emission.
  • the nominal observation window Fon can itself be calculated to compensate for clock drifts Fon> 2 (De + Dr) * Tsn.
  • FIG. 7 represents, by a square signal, the emission period E infrared and the observation window Fon in the nominal case.
  • FIG. 8 represents the positioning of several infrared emission periods E to take into account the relative drifts of the transmitter and the receiver, the observation window Fon of the object 2 and the window Fd corresponding to a maximum forward drift.
  • an area may be delimited by a corner in a room and a barrier.
  • transparent plastic curtains for the visible range but reflecting for the infrared waves.
  • the device and method above makes it possible to propose a simple, reliable and energy-saving system for automatic inventories of objects, in particular gas cylinders.
  • the device can use light-emitting diode ("led” or equivalent) transmissions transmitting data invisible to the eye but detectable by appropriate receivers. This could provide some or all of the following functions: illumination of the object store 2, presence detection of object (s) (to determine movements, because there is always a doubt about rarely emitting objects), location coding .

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Economics (AREA)
  • Development Economics (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Accounting & Taxation (AREA)
  • Entrepreneurship & Innovation (AREA)
  • Human Resources & Organizations (AREA)
  • Marketing (AREA)
  • Operations Research (AREA)
  • Finance (AREA)
  • Strategic Management (AREA)
  • Tourism & Hospitality (AREA)
  • General Business, Economics & Management (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)
  • Optical Communication System (AREA)

Abstract

Dispositif (1) de localisation d'une pluralité d'objets (2) munis d'un premier organe (12) de communication sans fil et d'au moins un second organe (22) de communication sans fil à réception de signaux infrarouges, comprenant au moins une balise (3) de communication comprenant un premier organe (13) de communication sans fil et au moins un second organe (23) de communication sans fil à émission de signaux infrarouges, chaque balise (3) de communication comprenant une horloge électronique (33), chaque objet (2) étant configuré pour recevoir et traiter ledit signal infrarouge de localisation émis par la ou les balises (3) via le second organe (22) de communication, chaque objet (2) comprenant également une horloge (32) électronique et étant configuré pour transmettre de façon périodique à distance par ondes radiofréquence un signal comprenant une information d'identification de l'objet (2) et une information de localisation reçu par la ou les balises (3), les objets (2) et balises(3)sont commutables automatiquement entre un état de veille et un état actif et configurés pour synchroniser périodiquement leurs états actifs lors de l'émission/réception des signaux infrarouges de localisation émis par la ou les balises (3) vers les objets (2).

Description

Dispositif et procédé de localisation d'objets
L'invention concerne un dispositif et un procédé de localisation d'objets. L'invention concerne plus particulièrement un dispositif et un procédé de localisation d'objets mobiles dans un volume ou une zone déterminée (bâtiment par exemple).
L'invention peut concerner notamment un dispositif comprenant une pluralité d'objets mobiles, notamment des bouteilles de fluide sous pression, chaque objet étant muni d'un premier organe de communication sans fil à émission et réception d'ondes radiofréquence et d'au moins un second organe de communication sans fil à réception de signaux infrarouges, le dispositif comprenant en outre au moins une balise de communication comprenant un premier organe de communication sans fil et au moins un second organe de communication sans fil à émission de signaux infrarouges, chaque balise de communication comprenant une horloge électronique et étant configurée pour diffuser périodiquement un signal infrarouge contenant une information indiquant sa localisation, chaque objet étant configuré pour recevoir et traiter ledit signal infrarouge de localisation émis par la ou les balises via le second organe de communication, chaque objet comprenant également une horloge électronique et étant configuré pour transmettre de façon périodique à distance par ondes radiofréquence un signal comprenant une information d'identification de l'objet et une information de localisation reçu par la ou les balises.
L'invention concerne notamment un dispositif de localisation d'une pluralité d'objets mobiles tels que des bouteilles de fluide sous pression munis de systèmes de communication sans fil.
Les dispositifs de localisation d'objets reposant sur un signal radio (par évaluation du niveau de signal (RSSI) ou par mesure du temps de propagation) posent couramment un problème de précision lorsque l'on veut détecter la présence d'un objet dans un espace délimité comme une pièce par exemple. L'une ou l'autre des technologies traversant sans problèmes les cloisons, il est difficile ou impossible de lever le doute concernant la présence de l'objet dans une pièce ou une pièce adjacente. D'autres technologies à très haute fréquence ou par ultrasons sont plus précises mais posent un problème de coût et de consommation.
L'invention concerne notamment un système de localisation d'objets mobiles, par exemple des bouteilles de gaz, reposant sur la coopération d'une liaison radio et d'une liaison infrarouge enrichies d'un système de synchronisation assurant à l'ensemble une très faible consommation électrique.
Les documents US5917425 et WO9218956A décrivent des systèmes de localisation d'objets mobiles reposant sur la coopération d'une liaison radio et d'une liaison infrarouge. Ces documents concernent des systèmes de détection de badges.
Dans le cas notamment où les objets mobiles comportent une source d'énergie (pile(s), un tel système de localisation se révèle au global très consommateur d'énergie électrique. Le dispositif décrit dans le document US5917425 décrit un réveil périodique du récepteur (objet mobile) pour limiter la consommation électrique. Cependant cette solution reste malgré tout trop consommatrice d'énergie pour certaines applications.
Un but de la présente invention est de pallier tout ou partie des inconvénients de l'art antérieur relevés ci-dessus.
A cette fin, le dispositif selon l'invention, par ailleurs conforme à la définition générique qu'en donne le préambule ci-dessus, est essentiellement caractérisé en ce que les objets et balises sont commutables automatiquement entre un état de veille et un état actif et configurés pour synchroniser périodiquement leurs états actifs lors de émission/réception des signaux infrarouges de localisation émis par la ou les balises vers les objets, c'est-à-dire que les balises (3) et objets (2) se synchronisent pour communiquer dans un état actif et pour rester en mode de veille le reste du temps, pour économiser leur consommation électrique.
Ainsi, la synchronisation et donc le réveil (mode actif plus consommateur électrique que le mode de veille) est réalisé aussi bien avec le récepteur (objet) qu'avec l'émetteur infrarouge (balise). Ceci est obtenu via une diffusion d'horloge. Ceci permet de réduire également la consommation des balises.
La synchronisation des balises 3 et des objets 2 qui permet de réduire la consommation d'énergie des deux groupes d'objets. En effet, la ou les balises 3 émettent à un moment précis connu des objets ce qui permet de limiter la période d'alimentation de la réception infrarouge.
Par ailleurs, des modes de réalisation de l'invention peuvent comporter l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes :
- le dispositif comporte une station centrale de communication comprenant un premier organe de communication sans fil à émission et réception d'ondes radiofréquence, les premiers organes de communication d'une part des objets et/ou balise(s) et, d'autre part, de la station centrale étant configurés pour échanger des données, notamment des données d'identification des objets et de localisation de ces derniers,
- les objets sont configurés pour commuter leur second organe de communication d'un état de veille à un état actif à réception de signaux infrarouges périodiquement et dans une fenêtre temporelle déterminée,
- la ou les balises sont configurées pour commuter leur second organe de communication infrarouge d'un état de veille vers un état actif périodiquement et dans une fenêtre temporelle déterminée,
- la fenêtre temporelle a une durée comprise entre 5 millisecondes et une minute et a de préférence une durée égale à une seconde,
- la station centrale de communication comprend une horloge électronique et est configurée pour envoyer simultanément aux objets et/ou à la au moins une balises (3) un signal de synchronisation des horloges correspondantes,
- le signal de synchronisation des horloges des objets et des balise(s) envoyé par la centrale de communication est un signal de type radiofréquence,
- le dispositif comprend plusieurs balises distinctes, au moins certaines des balises étant configurées pour activer leur second organe de communication sans fil de façon non simultanée ou pour diffuser périodiquement et à tour de rôle un signal infrarouge contenant une information de localisation de la balise,
- au moins une partie des balises comprend un récepteur de signaux infrarouges, les signaux de synchronisation des horloges des objets et balise(s) étant envoyé par la centrale de communication et/ou par une balise de référence et est un signal de type infrarouge,
- le dispositif comprend une balise de référence dont le premier organe de communication sans fil est muni d'un récepteur radiofréquence, le dispositif comprenant au moins une autre balise comprenant un récepteur de signaux infrarouges, la balise de référence étant configurée pour recevoir un signal de synchronisation de son horloge de type radiofréquence et pour transmettre, en réponse, un signal infrarouge de synchronisation des horloges des autres balises de façon que la balise de référence et les autres balises émettent de façon séquentielle leur signal infrarouge périodique contenant une information de localisation et éventuellement d'identification,
- les balises sont configurées pour répéter plusieurs fois la diffusion périodique du signal infrarouge contenant une information de localisation pendant la fenêtre temporelle déterminée,
- la durée de ladite fenêtre temporelle déterminée durant laquelle le second organe de communication sans fil est commuté d'un état de veille à un état actif est égale à la durée écoulée depuis la dernière réception d'un signal de synchronisation, éventuellement multipliée par un facteur de dérive compris par exemple entre 5 ppm et 50 ppm,
- le second organe de communication sans fil à émission de signaux infrarouges de chaque balise de communication est configuré pour envoyer des signaux modulés à une fréquence comprise entre 10 KHz et 500 KHz et de préférence 32,768KHz,
- le second organe de communication sans fil à émission de signaux infrarouges de chaque balise de communication est configuré pour générer et envoyer un signal comprenant une onde porteuse principale à la fréquence déterminée et modulé numériquement via une unité standard de sérialisation sous forme de mots de 8 bits formés de quatre groupes de bits de type « manchester », - les balises sont au nombre de N, N étant un nombre entier, la balise de référence étant une première balise dite « balise n°1 », les balises étant configurées pour séquencer leurs diffusions périodiques respectives d'un signal infrarouge contenant une information indiquant la localisation de la balise, dans lequel une durée P déterminée (en seconde) est prévue entre l'émission dudit signal par deux balises consécutives en ce que la balise numéro « n », (n étant un nombre entier compris entre 2 et N) est configurée pour activer son premier organe de communication sans fil notamment son récepteur infrarouge dans une période préalable à la diffusion périodique de signal infrarouge, ladite période d'activation étant supérieure ou égale à nxP, et, en cas de réception dans cette période préalable, du signal de la balise de référence, utiliser l'instant de réception de ce signal pour synchroniser son horloge avec l'horloge de la balise de référence et pour désactiver son premier organe de communication sans fil notamment son récepteur infrarouge jusqu'au moment prévu pour la diffusion périodique de signal infrarouge, ou, si le signal de la balise de référence n'est pas reçu dans cette période préalable, attendre la réception de la balise suivante n+1 et répéter l'opération jusqu'à la balise n=N-1 ,
- la durée de la fenêtre temporelle déterminée durant laquelle le second organe de communication sans fil est commuté d'un état de veille à un état actif est égale à la durée écoulée de la fenêtre précédente multipliée par le produit de la durée écoulée depuis la dernière réception d'un signal de synchronisation par un facteur de dérive compris par exemple entre (1 +5E-6) et (1 +120E-6).
L'invention concerne également un procédé de localisation d'objets dans un volume déterminé, utilisant un dispositif comprenant une pluralité d'objets mobiles, notamment des bouteilles de fluide sous pression, chaque objet étant muni d'un premier organe de communication sans fil à émission et réception d'ondes radiofréquence et d'au moins un second organe de communication sans fil à réception de signaux infrarouges, le dispositif comprenant en outre au moins une balise de communication comportant un premier organe de communication sans fil et au moins un second organe de communication sans fil à émission de signaux infrarouges, chaque balise de communication comprenant une horloge électronique et étant configurée pour diffuser périodiquement un signal infrarouge contenant une information indiquant sa localisation, chaque objet étant configuré pour recevoir et traiter ledit signal de localisation émis par la ou les balises via le second organe de communication, chaque objet comprenant également une horloge électronique et étant configuré pour transmettre de façon périodique à distance par ondes radiofréquence un signal infrarouge comprenant une information d'identification de l'objet et une information de localisation reçu par la ou les balises, les objets et balises étant commutables de façon automatique entre un état de veille et un état actif, le procédé comprenant une étape de synchronisation périodiquement leurs état actifs lors de émission/réception des signaux de localisation émis par la ou les balises vers les objets, c'est-à-dire que les balises et objets sont synchronisés pour communiquer dans un état actif et pour rester en mode veille le reste du temps pour économiser leur consommation électrique.
L'invention peut concerner également tout dispositif ou procédé alternatif comprenant toute combinaison des caractéristiques ci-dessus ou ci-dessous.
D'autres particularités et avantages apparaîtront à la lecture de la description ci-après, faite en référence aux figures dans lesquelles :
- la figure 1 représente une vue schématique et partielle illustrant un exemple de structure et de fonctionnement d'un dispositif de localisation selon un exemple de réalisation de l'invention,
- les figures 2 à 4 représentent des vue schématiques et partielles illustrant des exemples de structure et de fonctionnement d'éléments du dispositif de la figure 1 , respectivement, un objet, une balise et une station centrale de communication,
- la figure 5 représente une vue schématique et partielle d'un détail de structure et de fonctionnement du dispositif de localisation de la figure 1 , illustrant un exemple de transmission de signal, notamment infrarouge,
- la figure 6 représente une vue schématique et partielle symbolisant un exemple de signaux de synchronisation d'horloges électroniques du dispositif de localisation,
- la figure 7 représente une vue schématique et partielle symbolisant un premier exemple d'émission d'un signal infrarouge par une balise du dispositif de localisation par rapport à une fenêtre temporelle d'observation,
- la figure 8 représente une vue schématique et partielle symbolisant un second exemple d'émission d'un signal par une balise du dispositif de localisation par rapport à une fenêtre temporelle d'observation.
Le dispositif de localisation illustré à la figure 1 est utilisable dans un bâtiment (par exemple un hôpital ou une usine) pour localiser des objets tels que des bouteilles communicantes de fluide sous pression.
Le dispositif comprend des objets 2 mobiles, une ou plusieurs balises 3 de communication et, de préférence, une station 4 centrale de communication.
Les objets 2 sont équipés d'un premier 12 organe de communication sans fil à émission et réception d'ondes de type radiofréquence (émetteur/récepteur radiofréquence dans des gammes de fréquence comprises de préférence entre 430 MHz et 960 MHz ) et d'un second organe 22 de communication comprenant un ou plusieurs récepteurs infrarouges. L'objet 2 mobile (notamment ses organes électroniques de communication) est alimenté de façon autonome à partir d'une pile 52 ou d'une batterie rechargeable ou toute autre source d'énergie appropriée.
Les balises 3 sont équipées de préférence d'un premier 13 organe de communication sans fil radiofréquence (émetteur/récepteur radiofréquence) et d'un second organe 23 de communication sans fil, à savoir un émetteur infrarouge. L'émetteur 23 infrarouge peut être constitué d'une ou plusieurs diodes (leds) infrarouge. Chaque balise 3 peut être également alimentée de façon autonome à partir d'une pile 53, d'une batterie rechargeable ou tout autre système approprié. Par exemple, si l'installation le permet, chaque balise 3 peut également être alimentée par un réseau électrique câblé.
La station 4 centrale est équipée par exemple d'un premier 14 organe de communication sans fil tel qu'un émetteur/récepteur radiofréquence. La station 4 centrale est configurée pour pouvoir communiquer, soit directement soit au moyen de relais, avec les objets 2 mobiles et les balises 3. Comme précédemment, la station 4 est alimentée en énergie par une source autonome ou par un réseau.
Chaque balise 3 est équipée d'une horloge 33 interne et est configurée pour diffuser périodiquement un signal infrarouge codé indiquant sa localisation (par exemple un code de localisation associé de manière univoque au local considéré dans le bâtiment).
Chaque objet 2 mobile en vue (à portée de signal) d'une balise 3 reçoit le signal infrarouge, le décode et en déduit la valeur du code de localisation associé à la balise en visibilité infrarouge. Comme illustré à la figure 5 le signal peut être reçu de façon directe ou via réflexion/diffusion sur les parois du local délimitant le volume.
Chaque objet 2 mobile est également équipé d'une horloge 32 interne. Périodiquement, chaque objet 2 transmet à la station 4 centrale une information par voie radiofréquence comprenant son identifiant et le code de localisation (reçu de la ou les balises 3). La station 4 centrale peut dès lors localiser les objets 2 mobiles sur la base de ces informations. Afin de minimiser la consommation énergétique tant des balises 3 que des objets 2 mobiles, et donc de permettre par exemple une alimentation autonome par pile, le dispositif est de préférence configuré comme décrit ci-dessous.
La station 4 centrale assure la synchronisation des balises 3 et des objets 2 mobiles lors d'une transmission radio la concernant. La cadence de resynchronisation est choisie afin de garantir le bon fonctionnement du dispositif malgré les glissements inévitables des différentes horloges internes.
De même, tous les objets 2 mobiles en liaison avec une station 4 de référence n'activent leur récepteur 22 infrarouge que dans une fenêtre temporelle d'observation prédéterminée et commune. Par exemple, à la seconde « zéro » de chaque heure. En dehors de cette fenêtre temporelle, la consommation induite par la réception infrarouge est nulle ou quasi nulle (mode veille par opposition à un mode actif).
De même, toutes les balises 3 en liaison avec une station 4 de référence ne transmettent leur code de localisation infrarouge que dans la fenêtre temporelle commune (par exemple sensiblement au milieu de cette fenêtre). En dehors de cette fenêtre, les balises 3 restent également dans un mode de repos (veille) dans lequel seule leur horloge 33 interne est active.
Pour traiter le cas d'un local de grandes dimensions (par exemple plusieurs dizaines de mètres de longueur) qui ne pourrait être couvert par une seule balise 3 (émetteur infrarouge), un dispositif particulier peut utiliser plusieurs balises pour une même localisation, ceci sans risque d'interférence entre les balises 3.
La fenêtre temporelle commune peut être divisée en plusieurs sous- fenêtres de même durée (par exemple 10 fenêtres de 100 millisecondes si la fenêtre principale est de 1 seconde).
Chacune des balises 3 peut avoir un code d'identification unique ou peut partager le même code de localisation que les balises présentes dans la même pièce. Chaque balise est par exemple affectée d'un numéro de « sous-fenêtre » qui lui est propre. Ainsi, s'il y a P balises dans une même pièce, P étant un nombre entier (et partageant donc la même localisation), les P balises émettront à un moment différent, ce qui ne provoquera pas de collision entre les signaux infrarouges. Le code de localisation transmis par chaque balise 3 et le numéro de fenêtre peut être introduit très simplement lors de l'installation, soit par exemple au moyen d'une roue codeuse, soit introduits à l'aide de la liaison radio. Pour des raisons de consommation d'énergie, on aura intérêt à utiliser des codes courts. (par exemple de et 66bit et notamment entre 0 à 15 bit). Afin de garantir la pertinence de l'indication de localisation transmise par les objets 2 mobiles, ceux- ci suppriment de préférence automatiquement le code de localisation reçu après une période déterminée (par exemple 3 fois la période de transmission des localisations par les balises 3).
Pour augmenter la réactivité du système lors notamment du déplacement des objets 2, le système peut être configuré pour déclencher une émission continue par les balises 3 du code de localisation ce qui revient à rendre deux fenêtres temporelles consécutives. De plus, le récepteur 22 infrarouge de l'objet mobile 2 peut être activé avant chacune de ses émissions radiofréquence. Ce mode de fonctionnement (temporaire ou non) supposera cependant d'alimenter en permanence les balises 3 via par exemple le réseau électrique.
La période de transmission du signal infrarouge peut être choisie arbitrairement (pour peu qu'elle soit supérieure à la durée de transmission infrarouge de ces N balises). Mais la consommation électrique sera inversement proportionnelle à cette période qui devra donc être choisie judicieusement pour maximiser la durée de vie des batteries.
La modulation principale du signal infrarouge utilise de préférence une fréquence de quelques dizaines de KHz et idéalement de 32,768 KHz. Ceci permet d'assurer le fonctionnement de l'émetteur à partir d'une horloge très faible consommation, la fréquence de 32,768 KHz étant celle universellement utilisée pour les fonctions d'horloge (montres digitales, ordinateur).
L'utilisation d'une cadence bit particulière dans la transmission infrarouge (fraction entière de la fréquence d'horloge de 32.768 KHz) permet de réduire encore la consommation du côté réception infrarouge (objet 2).
Le signal numérique utilisé pour moduler (en tout ou rien) la sous porteuse infrarouge (à 1 ,213 KHz par exemple, qui est proche de la fréquence standard de 1 ,200 KHz) peut être directement produit par une unité standard de sérialisation (« UART », telle qu'on la trouve dans tous les processeurs habituels) sous forme de mots de 8 bits formés de 4 groupes de bits « manchester ». Ceci permet de simplifier les fonctions d'émission et de réception et d'éviter d'activer le processeur pour la réception de chaque bit de données. L'impact est particulièrement intéressant si un processeur moderne capable de recevoir des données alors que le cœur est en mode de repos est utilisé (« Low Energy UART » Basse énergie UART). Plus précisément, pour l'envoi d'un mot de 8 bits dont les bits sont B1 à B8, en notant Bx* le bit inverse de Bx on aurait les transmissions suivantes, qui satisfont le critère Manchester :
Octet 1 :
Pour encore réduire la consommation électrique du système et augmenter la fiabilité de fonctionnement, le dispositif peut être configuré pour assurer la synchronisation des émissions de plusieurs balises 3 situées dans le même local ou volume via des signaux infrarouges. Ceci permet de réduire le coût et la probabilité de dysfonctionnement (le canal infrarouge est supposé moins facilement perturbé que le canal radio).
Alternativement ou en combinaison, le dispositif peut être configuré pour compenser les effets de la désynchronisation des éléments qui communiquent (balise 3 ou objets 2 mobiles) en cas de dysfonctionnement temporaire de la radio utilisée pour la synchronisation d'horloge.
Exemple de synchronisation des émissions via des signaux infrarouge. Dans le cas où un local de dimensions importantes est couvert par plusieurs balises 3, celles-ci doivent émettre de façon cadencée (ou séquentielle) afin d'éviter la superposition des signaux infrarouges. En effet, en cas d'émission simultanée par plusieurs balises 3, il peut y avoir une collision des données et donc une perte d'information. La solution décrite ci-dessus (synchronisation par voie radio) nécessite un équipement radio de toutes les balises 3. Pour réduire les coûts, une solution alternative de synchronisation infrarouge est possible Dans ce cas les ou des balises 3 sont équipées d'un récepteur 43 infrarouge en complément de l'émetteur 23 infrarouge.
Une telle synchronisation infrarouge permet de réduire les coûts du dispositif (par exemple d'environ 30%).
Pour simplifier, une balise de référence (appelée par soucis d'explication « la balise n°1 ») est alors considérée arbitrairement comme le maître les autres balises 3 (n°2, 3... jusqu'à N entier) des « esclaves » qui vont se caler par rapport à la balise de référence. Ce calage temporel peut être réalisé selon le processus ci-dessous.
Si P est la durée nominale (en seconde) séparant l'émission de deux balises 3 consécutives, La balise numéro « n » (n entier compris entre 2 et N) ouvrira une période d'observation préalable à son émission et calée pour recevoir l'émission de la balise 1 , soit une période de nxP, de préférence augmentée d'une marge de sécurité déterminée en fonction des dérives probables des horloges depuis la dernière synchronisation. Si le signal de la balise n°1 est bien reçu, alors d'une part l'instant de réception est utilisé pour recaler l'horloge 33 interne de la balise « n » et, d'autre part, la réception est arrêtée (mode veille) jusqu'à ce que l'instant prévu pour l'émission du signal de la balise « n »soit atteint. Si le signal de la balise n°1 n'est pas reçu (ce qui peut être lié à son éloignement en espace), alors la balise n (si n est supérieur à 2), attend une éventuelle réception de la balise n°2. En cas d'absence de réception de la part de la balise n°2, le même processus est opéré jusqu'au numéro N-1 .
Ce mécanisme décrit ci-dessus permet d'une part de traiter le cas de locaux de grandes dimensions, grâce à une possibilité de synchronisation de proche en proche, et d'autre part de faire face à des situations de brouillage du signal infrarouge amenant à une perte temporaire de synchronisation.
Dans ce dernier cas, la période d'observation des balises 3 peut également être augmentée afin d'être immédiatement en mesure d'opérer la resynchronisation après disparition du brouillage. Le canal de communication radio étant un canal par définition ouvert, le risque de rupture de communication est toujours à prendre en considération. Cette rupture peut rendre impossible la synchronisation des objets 2 sur une horloge 44 commune pendant une durée indéterminée variable selon la source de perturbation. Afin que cette rupture dans le mécanisme de synchronisation ne provoque pas de dysfonctionnement applicatif (en l'occurrence l'absence de réception de code de localisation) une ou deux configurations particulières peuvent être prises au choix en fonction de la priorité donnée aux consommations respectives.
Selon une première configuration, les objets 2 mobiles (récepteurs 22 infrarouge) peuvent augmenter leur fenêtre temporelle d'observation (mode actif) de la valeur d'erreur temporelle induite par l'absence de synchronisation. Cette valeur de l'erreur temporelle est par exemple égale à la valeur de leur dérive naturelle d'horloge (évaluée en relatif, typiquement en ppm) multipliée par la durée écoulée depuis la dernière synchronisation. L'objet 2 est naturellement en mesure de mesurer le temps écoulé, dès l'instant qu'il dispose d'une horloge 32 interne, la valeur maximale de la dérive étant déterminée par design, typiquement entre zéro et la valeur de la dérive maximale d'horloge en ppm multipliée par le temps écoulé Selon une deuxième configuration possible, les balises 3 peuvent répéter plusieurs fois l'émission de leur signal (code infrarouge) afin de garantir qu'au moins une émission sera complètement reçue pendant la fenêtre temporelle d'observation. Ceci est réalisé de préférence en tenant compte des décalages cumulés des émissions et des fenêtres de réception par rapport à la position nominale. Afin de satisfaire le critère, l'émetteur 23 infrarouge doit effectuer, symétriquement par rapport à son émission nominale, plusieurs émissions.
Ainsi le nombre Ne (Ne entier) d'émissions peut se calculer en fonction des différents paramètres notamment parmi :
- la valeur absolue de la dérive relative maximale de l'horloge émettrice (balise) nombre sans dimensions, généralement de l'ordre de 20 ppm (soit 20 10"6),
- la valeur absolue Dr de la dérive maximale de l'horloge réceptrice (objet mobile) également sans dimension et du même ordre de grandeur. - la durée de la fenêtre d'observation Fon nominale de l'objet mobile par exemple 0,1 Secondes),
- la période de synchronisation tsn nominale, exprimé dans les même unités que Fon (par exemple 60 secondes)
- la durée ts écoulée depuis la dernière synchronisation ;
selon la formule Ne =2*(Ent(2*(De+Dr)*ts)/Fon) +1
avec Ent étant la fonction partie entière.
Les émissions infrarouges étant évidemment disposées de préférence symétriquement par rapport à l'émission nominale.
De même, la fenêtre d'observation nominale Fon peut être elle-même calculée pour compenser les dérives d'horloge soit Fon > 2(De+Dr)*Tsn.
La figure 7 représente par un signal carré la période d'émission E infrarouge et la fenêtre Fon d'observation dans le cas nominal.
Figure 8 représente le positionnement de plusieurs périodes d'émission E infrarouge pour tenir compte des dérives relatives de l'émetteur et du récepteur, la fenêtre d'observation Fon de l'objet 2 et la fenêtre Fd correspondant à une dérive avant maximale.
Pour la mise en place du dispositif dans des zones (volumes) semi-ouverts, une zone peut être délimitée par un coin dans une pièce et une barrière. Pour mettre en place le système, il est alors possible de placer des rideaux plastiques transparents pour le domaine du visible mais réfléchissant pour les ondes infrarouges.
On comprend que le dispositif et procédé ci-dessus permet de proposer un système simple, fiable et économe en énergie pour réaliser des inventaires automatiques d'objets, notamment de bouteilles de gaz.
En variante ou combinaison des communications infrarouges, le dispositif peut utiliser des transmissions par diodes électroluminescentes (ampoules « led » ou équivalent) transmettant des données invisibles pour l'œil mais détectable par des récepteurs appropriés. Ceci pourrait assurer tout ou partie des fonctions suivantes : éclairage du stock d'objets 2, détection de présence d'objet(s) (pour déterminer des mouvements, car il y a toujours un doute sur les objets émettant rarement), codage du lieu.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Dispositif (1 ) de localisation d'objets (2) dans un volume déterminé, comprenant une pluralité d'objets (2) mobiles, notamment des bouteilles de fluide sous pression, chaque objet (2) étant muni d'un premier organe (12) de communication sans fil à émission et réception d'ondes radiofréquence et d'au moins un second organe (22) de communication sans fil à réception de signaux infrarouges, le dispositif (1 ) comprenant en outre au moins une balise (3) de communication comprenant un premier organe (13) de communication sans fil et au moins un second organe (23) de communication sans fil à émission de signaux infrarouges, chaque balise (3) de communication comprenant une horloge électronique (33) et étant configurée pour diffuser périodiquement un signal infrarouge contenant une information indiquant sa localisation, chaque objet (2) étant configuré pour recevoir et traiter ledit signal infrarouge de localisation émis par la ou les balises (3) via le second organe (22) de communication, chaque objet (2) comprenant également une horloge (32) électronique et étant configuré pour transmettre de façon périodique à distance par ondes radiofréquence un signal comprenant une information d'identification de l'objet (2) et une information de localisation reçu par la ou les balises (3), caractérisé en ce que les objets
(2) et balises (3) sont commutables automatiquement entre un état de veille et un état actif et configurés pour synchroniser périodiquement leurs états actifs lors de émission/réception des signaux infrarouges de localisation émis par la ou les balises (3) vers les objets (2), c'est-à-dire que les balises (3) et objets (2) se synchronisent pour communiquer dans un état actif et pour rester en mode de veille le reste du temps, pour économiser leur consommation électrique, en ce que le dispositif comprend plusieurs balises
(3) distinctes et en ce qu'au moins certaines des balises (3) sont configurées pour activer leur second organe (23) de communication sans fil de façon non simultanée ou pour diffuser périodiquement et à tour de rôle un signal infrarouge contenant une information de localisation de la balise (3), et en ce qu'il comprend une balise (3) de référence dont le premier organe (13) de communication sans fil est muni d'un récepteur radiofréquence, le dispositif comprenant au moins une autre balise (3) comprenant un récepteur (43) de signaux infrarouges et en ce que la balise (3) de référence est configurée pour recevoir un signal de synchronisation de son horloge (32) de type radiofréquence et pour transmettre, en réponse, un signal infrarouge de synchronisation des horloges (32) des autres balises (3) de façon que la balise (3) de référence et les autres balises (3) émettent de façon séquentielle leur signal infrarouge périodique contenant une information de localisation et éventuellement d'identification.
2. Dispositif selon la revendication 1 , caractérisé en ce qu'il comporte une station (4) centrale de communication comprenant un premier organe (14) de communication sans fil à émission et réception d'ondes radiofréquence, les premiers organes (12, 13, 14) de communication d'une part des objets (2) et/ou balise(s) (3) et, d'autre part, de la station centrale (4) étant configurés pour échanger des données, notamment des données d'identification des objets (2) et de localisation de ces derniers.
3. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 2, caractérisé en ce que les objets (2) sont configurés pour commuter leur second organe (22) de communication d'un état de veille à un état actif à réception de signaux infrarouges périodiquement et dans une fenêtre temporelle déterminée.
4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la ou les balises (3) sont configurées pour commuter leur second organe (23) de communication infrarouge d'un état de veille vers un état actif périodiquement et dans une fenêtre temporelle déterminée.
5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 ou 4, caractérisé en ce que la fenêtre temporelle a une durée comprise entre 5 millisecondes et une minute et a de préférence une durée égale à une seconde.
6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la station (4) centrale de communication comprend une horloge (44) électronique et est configurée pour envoyer simultanément aux objets (2) et/ou à la au moins une balises (3) un signal de synchronisation des horloges (44, 32, 33) correspondantes.
7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que le signal de synchronisation des horloges (32, 33) des objets (2) et des balise(s) (3) envoyé par la centrale (4) de communication est un signal de type radiofréquence.
8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'au moins une partie des balises (3) comprend un récepteur (42) de signaux infrarouges et en ce que les signaux de synchronisation des horloges (32, 33) des objets (2) et balise(s) (3) est envoyé par la centrale (4) de communication et/ou par une balise (3) de référence et est un signal de type infrarouge.
9. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que les balises (3) sont configurées pour répéter plusieurs fois la diffusion périodique du signal infrarouge contenant une information de localisation pendant la fenêtre temporelle déterminée.
10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 ou 9, caractérisé en ce que la durée de ladite fenêtre temporelle déterminée durant laquelle le second organe (22) de communication sans fil est commuté d'un état de veille à un état actif est égale à la durée écoulée depuis la dernière réception d'un signal de synchronisation, éventuellement multipliée par un facteur de dérive compris par exemple entre 5 ppm et 50 ppm.
1 1 . Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que le second organe (23) de communication sans fil à émission de signaux infrarouges de chaque balise (3) de communication est configuré pour envoyer des signaux modulés à une fréquence comprise entre 10 KHz et 500 KHz et de préférence 32,768KHz.
12. Procédé de localisation d'objets (2) dans un volume déterminé, utilisant un dispositif comprenant une pluralité d'objets (2) mobiles, notamment des bouteilles de fluide sous pression, chaque objet (2) étant muni d'un premier organe (12) de communication sans fil à émission et réception d'ondes radiofréquence et d'au moins un second organe (22) de communication sans fil à réception de signaux infrarouges, le dispositif comprenant en outre au moins une balise (3) de communication comportant un premier organe (13) de communication sans fil et au moins un second organe (23) de communication sans fil à émission de signaux infrarouges, chaque balise (3) de communication comprenant une horloge électronique (33) et étant configurée pour diffuser périodiquement un signal infrarouge contenant une information indiquant sa localisation, chaque objet (2) étant configuré pour recevoir et traiter ledit signal de localisation émis par la ou les balises (3) via le second organe (22) de communication, chaque objet (2) comprenant également une horloge (32) électronique et étant configuré pour transmettre de façon périodique à distance par ondes radiofréquence un signal infrarouge comprenant une information d'identification de l'objet (2) et une information de localisation reçu par la ou les balises (3), caractérisé en ce que les objets (2) et balises sont commutables de façon automatique entre un état de veille et un état actif, le procédé comprenant une étape de synchronisation périodiquement leurs état actifs lors de émission/réception des signaux de localisation émis par la ou les balises (3) vers les objets (2), c'est-à-dire que les balises (3) et objets (2) sont synchronisés pour communiquer dans un état actif et pour rester en mode veille le reste du temps pour économiser leur consommation électrique, et en ce que le dispositif comprend plusieurs balises (3) distinctes et en ce qu'au moins certaines des balises (3) sont configurées pour activer leur second organe (23) de communication sans fil de façon non simultanée ou pour diffuser périodiquement et à tour de rôle un signal infrarouge contenant une information de localisation de la balise (3), et en ce qu'il comprend une balise (3) de référence dont le premier organe (13) de communication sans fil est muni d'un récepteur radiofréquence, le dispositif comprenant au moins une autre balise (3) comprenant un récepteur (43) de signaux infrarouges et en ce que la balise (3) de référence est configurée pour recevoir un signal de synchronisation de son horloge (32) de type radiofréquence et pour transmettre, en réponse, un signal infrarouge de synchronisation des horloges (32) des autres balises (3) de façon que la balise (3) de référence et les autres balises (3) émettent de façon séquentielle leur signal infrarouge périodique contenant une information de localisation et éventuellement d'identification.
EP17717795.3A 2016-04-05 2017-03-29 Dispositif et procédé de localisation d'objets Withdrawn EP3458869A1 (fr)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1652962A FR3049715B1 (fr) 2016-04-05 2016-04-05 Dispositif et procede de localisation d'objets
PCT/FR2017/050714 WO2017174897A1 (fr) 2016-04-05 2017-03-29 Dispositif et procédé de localisation d'objets

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP3458869A1 true EP3458869A1 (fr) 2019-03-27

Family

ID=56322087

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP17717795.3A Withdrawn EP3458869A1 (fr) 2016-04-05 2017-03-29 Dispositif et procédé de localisation d'objets

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP3458869A1 (fr)
FR (1) FR3049715B1 (fr)
WO (1) WO2017174897A1 (fr)

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB9107696D0 (en) * 1991-04-11 1991-05-29 Q M Systems Ltd Location monitoring system
US5917425A (en) * 1996-01-22 1999-06-29 Wireless Communiations Products, Llc IR/RF locator
US7619523B2 (en) * 2006-09-25 2009-11-17 American Air Liquide, Inc. Gas cylinders monitoring by wireless tags
US8139945B1 (en) * 2007-01-20 2012-03-20 Centrak, Inc. Methods and systems for synchronized infrared real time location
FR2979510B1 (fr) * 2011-08-26 2016-06-03 Fireflies Rtls Procede de synchronisation d'un reseau de balises radio
US9219984B1 (en) * 2013-12-20 2015-12-22 Centrak, Inc. System and method of super synchronization in RTLS

Also Published As

Publication number Publication date
FR3049715B1 (fr) 2019-10-04
FR3049715A1 (fr) 2017-10-06
WO2017174897A1 (fr) 2017-10-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3603235A1 (fr) Méthode de localisation uwb avec synchronisation par canal auxiliaire
EP3016078B1 (fr) Procédé de détection, de reconnaissance, et de désarmement automatique d'une centrale d'alarme, et système d'alarme convenant à sa mise en oeuvre
WO2011151609A1 (fr) Reseau de balises lumineuses autonomes synchrones
US10333620B2 (en) System and method for lighting and building occupant tracking
EP1363260A1 (fr) Procédé de communication radiofréquence entre plusieurs dispositifs et système de surveillance mettant en oeuvre un tel procédé
WO2016178572A1 (fr) Procédé pour changer le code d'identification d'une source de lumière dans des systèmes de communication par lumière visible
FR3049715B1 (fr) Dispositif et procede de localisation d'objets
EP3281472A1 (fr) Procédé d'émission de signaux de diffusion dans un système de communication sans fil
EP2393342A1 (fr) Réseau de balises lumineuses autonomes synchrones
EP0403339A1 (fr) Base de transmission pour un dispositif de communication radio téléphonique
WO2019097124A1 (fr) Système d'alerte et de gestion de désastre et procédé de fonctionnement d'un tel système
WO2007066020A2 (fr) Procede et systeme de gestion d’une aire de parcage d’objets mobiles
EP2099005B1 (fr) Procédé de communication entre un premier noeud et un deuxième noeud d'une installation domotique.
FR3043467B1 (fr) Procede et systeme de geolocalisation d'une balise par horodatage
FR3046900A1 (fr) Passerelle reseau basse puissance longue portee
FR2986635A1 (fr) Systeme et procede de localisation automatique d'objets positionnes de maniere amovible dans des emplacements predefinis, et mettant en oeuvre des marqueurs rfid actifs
EP1499154B1 (fr) Procédé de communication radiofréquence bidirectionnel entre plusieurs modules d'un système
EP2110969B1 (fr) Procédé et système de surveillance d'objets dans une zône délimitée
EP3255939B1 (fr) Gestion de la synchronisation avec une balise
WO2021069580A1 (fr) Procede de generation d'une preuve numerique de l'emission d'un message par une etiquette radio uwb, systeme associe
EP2563077A1 (fr) Procédé de synchronisation d'un réseau de balises radio
FR3051612A1 (fr) Procede et systeme de telecommunication
Amir Synchronized infrared real time location system
FR3114461A1 (fr) Dispositif emetteur radio uwb comportant un support thermosensible
WO2019207261A1 (fr) Procédé de communication sans-fil entre au moins un terminal de détection d'un risque autonome énergétiquement et un organe communicant

Legal Events

Date Code Title Description
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: UNKNOWN

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE INTERNATIONAL PUBLICATION HAS BEEN MADE

PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE

17P Request for examination filed

Effective date: 20181107

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: BA ME

DAV Request for validation of the european patent (deleted)
DAX Request for extension of the european patent (deleted)
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION HAS BEEN WITHDRAWN

18W Application withdrawn

Effective date: 20190711