FR2987689A1

FR2987689A1 - Systeme de surveillance de locaux comportant au moins un robot et robot destine a un tel systeme

Info

Publication number: FR2987689A1
Application number: FR1251909A
Authority: FR
Inventors: David Lemaitre; Gregory Lebourdais; Thierry Chabert
Original assignee: EOS INNOVATION
Current assignee: ECONOCOM-OSIATIS FRANCE, FR
Priority date: 2012-03-01
Filing date: 2012-03-01
Publication date: 2013-09-06
Anticipated expiration: 2032-03-01
Also published as: FR2987689B1

Abstract

Ce système procure une surveillance de locaux industriels basée sur des rondes effectuées par des robots (1). Ceux-ci font des rondes dans ces locaux d'une manière déterminée ou aléatoire. D'autre part, ils sont capables, en utilisant une cartographie des lieux à surveiller, de détecter des anomalies telles que qu'une porte ouverte alors que celle-ci devrait être fermée. Ils sont aussi munis de différents capteurs (40, 41, ...) qui peuvent fournir des informations concernant des défectuosités dans les locaux (points chaud, fuites d'eau, détection d'intrus etc.

Description

« Système de surveillance de locaux comportant au moins un robot et robot destiné à un tel système.» La présente invention concerne un système de surveillance de locaux à surveiller formé par, au moins un robot muni de moyens de locomotion, une station de connexion et une station de surveillance centrale, ledit robot comportant une source d'énergie pour son fonctionnement, des éléments accessoires permettant d'avoir des accès avec le monde extérieur, ladite station de connexion étant prévue pour la recharge de ladite source et ladite station de surveillance centrale étant munie de moyens pour être mise en relation avec ledit robot. L'invention concerne aussi un robot destiné à un tel système. Ce genre de système impliquant un robot trouve des applications importantes dans la surveillance des locaux, notamment des locaux industriels. La surveillance des locaux industriels imposent différentes contraintes. En effet, ces locaux peuvent contenir des produits dangereux, toxiques et aussi des matières plus ou moins précieuses qui peuvent susciter des convoitises. La conception de robots est décrite dans le brevet américain US 7 620 477. Ce document montre la structure de robots qui peuvent s'adapter à de nombreuses circonstances. Cependant, il appartient aux concepteurs de système de surveillance de déterminer les fonctionnalités des robots qui peuvent surmonter des problèmes dans le cadre de certaines applications. L'invention propose, donc, un système du genre mentionné dans le préambule qui propose une surveillance de locaux présentant une grande efficacité. Pour cela, un tel système est remarquable en ce que le système comporte un circuit de cartographie des locaux à surveiller à partir duquel un circuit de ronde déterminant un parcours à l'intérieur desdits locaux est établi pour ledit robot. Une caractéristique importante de l'invention selon laquelle le circuit de ronde comporte des moyens pour déterminer des parcours d'une manière aléatoire amène -2 l'avantage suivant. Il devient impossible pour un malfrat de profiter de la connaissance de la ronde pour essayer de pénétrer dans les locaux à surveiller à un endroit où le robot n'est pas présent. Le fait de prévoir des rondes s'effectuant de manière aléatoire, trompe des aigrefins voulant s'introduire dans les locaux. Pour d'autres raisons ces circuits de rondes peuvent aussi s'effectuer selon des trajets prédéfinis. Une autre caractéristique de l'invention, mettant à profit le circuit de cartographie, selon laquelle le robot comporte des moyens pour détecter des différences dans la perception des locaux par rapport à la cartographie des locaux en vue de fournir un signal d'alarme, apporte l'avantage suivant. Ainsi, il devient possible de détecter un évènement, tel qu'une porte ouverte alors que celle-ci aurait dû être fermée. Ce genre de différence peut être le signe d'une intrusion intempestive La description suivante accompagnée des dessins ci-annexés, le tout donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. Dans les dessins : la figure 1 montre un système de surveillance conforme à l'invention, La figure 2 montre un schéma bloc de la structure du robot, la figure 3 montre une cartographie des locaux à surveiller avec des parcours de rondes possibles, la figure 4 montre un organigramme qui explicite l'établissement des parcours de rondes, La figure 5 montre un organigramme du fonctionnement du système lors de l'apparition d'une anomalie d'une cartographie établie au niveau du robot en temps réel. La figure 6 montre un organigramme du fonctionnement du système lors de l'apparition d'une alarme fournie par un des éléments accessoires. Sur ces figures, les éléments communs portent tous les mêmes références. Ce système de surveillance travaillant sur les plans des locaux peut utiliser les outils informatiques dont une description est donnée au site suivant : http://kartorobotics.com/products/ -3 A la figure 1, on a représenté un système de surveillance conforme à l'invention. Ce système est formé d'un robot 1 est un robot muni d'organes de locomotions formés à partir de deux roues 5 et 6 rattachées à un boîtier 7. Ces roues sont entraînées chacune par un moteur non montré sur la figure et sont commandées d'une manière indépendante l'une de l'autre. Ce qui permet au robot de tourner de faire marches arrières et/ou marche avant. Une roue folle 10 suit les différents déplacements et soutient ledit boîtier 7. Ce robot est alimenté par des accumulateurs qui nécessitent d'être rechargés après un certain temps de fonctionnement. Pour cette recharge, le système comporte une station de connexion 20 reliée au secteur 25. Une station de surveillance centrale 30 supervise ou contrôle le système. Elle peut communiquer avec le robot 1 directement ou en passant par l'intermédiaire de la station de connexion 20 selon les conditions de propagations. Elle peut aussi superviser le bon fonctionnement et l'intégrité de cette station de connexion 20. Selon la nature des locaux à surveiller, différents capteurs, faisant partie des éléments accessoires 40, 41, ... peuvent être rattachés au robot 1. Ces éléments peuvent être des capteurs de gaz, des détecteurs de fuites d'eau. Ces éléments peuvent être aussi des détecteurs infra rouges ou de rayonnement thermique pour détecter des points chauds qui sont le signe de la possibilité d'incendie. Le robot comporte aussi une caméra 45 qui donne une vue des locaux à surveiller et un laser 46 qui permet aussi d'établir une cartographie de ces lieux. La figure 2 montre un schéma bloc de la structure du robot 1. Cette structure est bâtie autour d'un ensemble à micro processeur 50. Une ligne de données commune 55, ligne BUS ou CAN Bus permet le dialogue des différents organes du robot (notamment les éléments 40 et 41 et la caméra 45 avec cet ensemble à microprocesseur 50. Le robot comporte deux moteurs 60 et 61 dont chacun est affecté à l'entraînement des roues 5 et 6 respectivement. Un circuit d'interface moteur 65, connecté à la ligne 55, pilote chacun de ces moteurs sous la conduite de l'ensemble 50. La ligne de BUS 55 peut être une ligne de type Ethernet on peut aussi utiliser une fibre optique qui est beaucoup moins sensible à l'effet polluant d'un voisinage générant des champs électromagnétiques perturbateurs. -4 Un accumulateur 70 alimente les circuits électriques du robot. Un circuit de charge 75 est affecté à la maintenance et à la gestion de cet accumulateur 70. L'énergie est prélevée à partir du secteur via la station de connexion 20. Des broches d'un connecteur de charge 80 se branchent à cette station de connexion dès qu'il est détecté que l'accumulateur est à l'état déchargé. Ceci s'effectue selon des moyens connus. Dans ce robot sont aussi prévus des moyens de liaison vers la station de surveillance centrale30. Ils sont constitués par un ensemble émetteur récepteur 90. De préférence, cet ensemble opère sur un procédé d'évasion de fréquence (FHSS) qui procure une bonne confidentialité des liaisons.

Le robot 1 est destiné à effectuer des rondes dans des locaux ceci est illustré à la figure 3. Le plan des locaux est montré sur cette figure. Le plan des locaux est établi selon les considérations données dans la référence citée ci-dessus. Le plan peut être établi sur la base d'un dessin d'architecte ou par une exploration du robot. L'établissement de ce plan ou cartographie est effectué par un circuit de cartographie 95 avec l'aide de l'ensemble à microprocesseur qui utilise des codes contenus dans un emplacement mémoire. D'une manière similaire, un circuit de ronde 97 sera implémenté dans l'ensemble à microprocesseur 50. Sur cette figure, les locaux sont formés de différentes pièces 100, 101, 102, 103, 104 et 105 débouchant sur un couloir 110 qui donne sur une porte 115 normalement fermée. Les lignes en pointillé indiquent le parcours de différentes rondes R1 et R2. Ces parcours ont comme point de départ et comme point d'arrivée la station de connexion 20 de préférence. Le parcours relatif à la ronde R1 est un parcours qui surveille dans l'ordre les pièces 105, 100, 101, 102, 103, 104. Le parcours relatif à a ronde R2 présente un aspect plus aléatoire, on parcourt les pièces 105, 101, 100, 103 et 104.

Pour déterminer ces parcours on attribue différents points de parcours à l'intérieur du local P0, Pl, P2, P3 etc. Ces points peuvent être qualifiés de virtuels. Pour simplifier les explications un seul point est affecté par pièce. Le robot 1 devra passer au voisinage de ces points définis. -5 La figure 4 montre un organigramme qui explicite l'établissement des parcours de ronde. La case K1 .est relative à la carte des lieux à surveiller établie préalablement. La case K3 concerne la détermination des différents points de passages à disposer sur ladite carte, sans encore tenir compte de l'ordre de passage. Le robot 1 devra passer au voisinage de ces différents points. La case K7 montre l'établissement de la liste des points de passage au voisinage desquels le robot doit passer dans l'ordre.. La case K9 est un paramètre qui détermine la manière dont doit être établi l'ordre de ces points de passage. Soit c'est un ordre préalablement établi soit c'est un ordre aléatoire. Les différents points de passage placés sur le parcours de ronde sont tirés au hasard. La case Kll explicite le cheminement du robot lors de la ronde. La ronde terminée, on retourne à la case K7 pour entamer une nouvelle ronde sur la base de paramètres établis à la case K9. Ces paramètres peuvent changer d'une ronde à l'autre sous l'influence de la station centrale de surveillance 30. A la figure 5, on explicite le fonctionnement du système relative à la détection d'une discordance entre la cartographie initiale et celle établie en temps réel au niveau du robot. On part de l'état initial (case K50) qui est la cartographie initiale, donc, la cartographie de référence à partir de laquelle on va se référer. Le robot analyse la cartographie sur la base des points de passage déjà mentionnés. A chaque point de passage Px il établit une vue (case K52) et il compare cette vue avec la cartographie de référence (case K54). Si on détecte une différence, on teste alors (case K56) si cette différence est significative ou pas. Si elle n'est pas significative, on passe à la case K58 qui indique le fait que le robot passe au point de passage suivant. A la case K60, on détecte si le point suivant appartient à la ronde, si oui on retourne à la case K52 sinon la ronde est terminée (case K62). Si le test indiqué à la case K56 est significatif alors un signal d'alarme est envoyé (case K64) à la station de surveillance centrale 30. -6 Lors des rondes, peut survenir l'apparition de différents incidents détectés par les éléments accessoires 40, 41, ... ou alors par la caméra 45 ou le laser 46. L'organigramme de la figure 6 explicite alors le fonctionnement du robot dans ces cas. Ces alarmes surviennent lorsque le robot a passé un point de passage Px ce qui est indiqué à la case K80 de la figure 6. L'apparition d'une alarme déclenche une interruption dans le déroulement du fonctionnement de routine du robot (case K82). L'alarme est ensuite analysée (case K84) sur la base de ce qui l'a déclenché. Cette analyse va amener plusieurs décisions. Pour des alarmes non graves, une action est entreprise directement au niveau du robot. Par exemple la détection d'un rongeur dans les locaux déclenchera un signal sonore pour le chasser (case K86) ou la prise de photos dans le cas d'individus se déplaçant dans les locaux à des heures tolérables (case K88). Ces actions entreprises, le robot se rend au point de passage suivant ( case K90).. La case K92 qui suit indique le test de fin de ronde. Si la ronde n'est pas finie on retourne à la case K80. Si elle est finie la ronde est déclarée terminée (case K94).

L'alarme analysée à la case K84 peut être considérée importante et grave. L'action entreprise, alors à la case K100, est de faire appel aux ressources de la station de surveillance centrale 30. Pour cela, on établit une liaison entre cette station de surveillance centrale et le robot (case K102). Le robot peut alors être télécommandé pour effectuer certaines tâches, par exemple effectuer une levée de doute. Ces moyens de prise en main 99 sont aussi implémentés, entre autres, dans l'ensemble à microprocesseur 50. Cette tâche effectuée, le robot est ensuite positionné vers un point de passage (K104) où il peut continuer sa ronde. On peut alors retourner à la case K92 si ce point appartient à la ronde. Si aucune alarme n'est détectée après le passage du point de passage indiqué à la case K80, on va à la case K90 pour poursuivre la ronde.

Claims

REVENDICATIONS1 )-Système de surveillance de locaux à surveiller formé par, au moins un robot (1) muni de moyens de locomotion (5, 6), une station de connexion (20) et une station de surveillance centrale (30), ledit robot comportant une source d'énergie (70) pour son fonctionnement, des éléments accessoires (40, 41, ...) permettant d'avoir des accès avec le monde extérieur, ladite station de connexion étant prévue pour la recharge de ladite source et ladite station de surveillance centrale étant munie de moyens pour être mise en relation avec ledit robot (1), caractérisé en ce que le système comporte un circuit de cartographie (95) des locaux à surveiller à partir duquel un circuit de ronde (97) déterminant un parcours ( R1, R2) à l'intérieur desdits locaux est établi pour ledit robot.
2 ) - Système selon la revendication 1 caractérisé en ce que le circuit de ronde établit le parcours de ronde (R1, R2) à partir de points de passage virtuels (P0, Pl, P2,...) disposés sur la cartographie des locaux à surveiller et que l'ordre de passage à ces points détermine le parcours de la ronde.
3 )- Système de surveillance de locaux selon la revendications 1 ou 2 caractérisé en ce que le circuit de ronde (97) comporte des moyens pour déterminer des parcours d'une manière aléatoire (R2).
4 )- Système de surveillance de locaux selon la revendications 1 ou 2 caractérisé en ce que le circuit de ronde (97) comporte des moyens pour déterminer des parcours d'une manière prédéterminée (R1).
5)- Système de surveillance selon l'une des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que le robot comporte des moyens pour détecter des différences dans la perception des locaux (K54) par rapport à la cartographie des locaux en vue de fournir un signal d'alarme.
6 )- Système selon l'une des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que lesdits éléments accessoires du robot sont connectables à une ligne commune de données (55) en vue de tenir compte des conditions de surveillance.
7 ) - Système selon la revendication 6 caractérisé en ce que la ligne de données (55) est une ligne de type « Ethernet ».-8
8 ) - Système selon la revendication 6 caractérisé en ce que la ligne de données (55) est une fibre optique.
9 ) - Système selon l'une des revendications 1 à 8 caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de prise en main (99) du robot en vue d'être commandé à partir de la station de surveillance centrale (30) déclenché par un signal d'alarme fourni par un des éléments accessoires (40, 41, ...)
10) - Système selon l'une des revendications 1 à 8 caractérisé en ce qu'un signal d'alarme est créé lorsqu'une certaine différence entre la cartographie établie en temps réel est détectée par rapport à la cartographie initiale (K54).
11)- Robot destiné à un système selon l'une des revendications 1 à 10 caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif de liaison(90) pour fournir le signal d'alarme en direction de la station de surveillance centrale (30) en utilisant des moyens de confidentialité (90).