FR3038381A1 - SENSOR DEVICE PROVIDED FOR INTERCHANGEABLE EMBEDDING ON A ROBOTIZED VECTOR, DRONE EQUIPPED WITH SUCH A DEVICE. - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un dispositif capteur pouvant être utilisé sur tel ou tel vecteur robotisé, en particulier drone, de manière interchangeable. Un tel dispositif capteur (100) comprend : - au moins une source d'énergie (102) pour alimenter ledit dispositif capteur (100), - au moins un capteur (106) pour détecter/mesurer une grandeur prédéterminée, et - au moins un moyen (104) de détermination de la position géographique dudit dispositif (100). Elle concerne également un drone équipé d'un tel dispositif capteur et un système comprenant de tels dispositifs capteurs (100).The invention relates to a sensor device that can be used on a particular robotic vector, in particular a drone, in an interchangeable manner. Such a sensor device (100) comprises: - at least one energy source (102) for supplying said sensor device (100), - at least one sensor (106) for detecting / measuring a predetermined quantity, and - at least one means (104) for determining the geographical position of said device (100). It also relates to a drone equipped with such a sensor device and a system comprising such sensor devices (100).
Description
« Dispositif capteur prévu pour être embarqué de manière interchangeable sur un vecteur robotisé, drone équipé d'un tel dispositif »"Sensor device intended to be embedded interchangeably on a robotic vector, drone equipped with such a device"
La présente invention concerne un dispositif capteur prévu pour être embarqué, de manière interchangeable, sur un vecteur robotisé tel qu'un drone volant, roulant ou flottant, pour la mesure et/ou la surveillance d'une grandeur physique. Elle concerne également un drone équipé d'un tel dispositif capteur.The present invention relates to a sensor device intended to be embedded, interchangeably, on a robotic vector such as a flying, rolling or floating drone, for measuring and / or monitoring a physical quantity. It also relates to a drone equipped with such a sensor device.
Le domaine de l'invention est le domaine des dispositifs capteurs de dimensions et de poids tels qu'ils peuvent être embarqués sur de très petits drones, en particulier des drones télécommandés, en particulier des drones dont la plus grande dimension est inférieure ou égale à 5 mètres de diamètre et de poids inférieur ou égal 200kg.The field of the invention is the field of sensor devices of dimensions and weight such that they can be embedded on very small drones, in particular remote-controlled drones, in particular drones whose largest dimension is less than or equal to 5 meters in diameter and weight less than or equal to 200kg.
Etat de la technique L'utilisation de vecteurs robotisés, de type drone, est en pleine croissance. Les drones peuvent être utilisés dans une multitude de domaines, tels que la mesure et/ou la surveillance de la qualité de l'air ou de l'eau, la surveillance de l'état d'une culture, la cartographie d'un bâtiment ou d'une zone, etc. Pour ce faire, les drones sont équipés de capteurs, chacun dédié à une mesure spécifique, et qui sont intégrés dans le drone.STATE OF THE ART The use of robotic vectors, of the drone type, is in full growth. UAVs can be used in a multitude of areas, such as measuring and / or monitoring air or water quality, monitoring the condition of a crop, mapping a building or area, etc. To do this, the drones are equipped with sensors, each dedicated to a specific measurement, and which are integrated into the drone.
Ces capteurs sont dépendants du drone qui les transporte à plusieurs plans. Premièrement, les capteurs sont dépendants du drone qui les transporte sur le plan énergétique puisqu'ils sont alimentés par la source d'énergie du drone. Deuxièmement, les capteurs sont dépendants du drone qui les transporte sur le plan de la localisation géographique, puisque, lors d'une mesure, la position géographique correspondant à ladite mesure est renseignée par un moyen de géolocalisation du drone, tel que par exemple le module GPS du drone. En outre, les capteurs sont dépendants du drone qui les transporte sur le plan de la communication car la communication des données mesurées vers un appareil distant se fait au travers d'un moyen de communication sans fil du drone.These sensors are dependent on the drone that transports them in several planes. Firstly, the sensors are dependent on the drone that transports them on the energy plan since they are powered by the energy source of the drone. Second, the sensors are dependent on the drone that transports them in terms of the geographical location, since, during a measurement, the geographical position corresponding to said measurement is indicated by a means of geolocation of the drone, such as for example the module GPS of the drone. In addition, the sensors are dependent on the drone that transports them in terms of communication because the communication of the measured data to a remote device is through a means of wireless communication of the drone.
Cette dépendance présente divers inconvénients. Par exemple, la répétabilité des mesures réalisées dépend du vecteur robotisé, et lorsque le vecteur robotisé change, les mesures ne peuvent pas être répétées dans des conditions identiques. De plus, la fiabilité des mesures réalisées dépend des instruments du drone, tels que les modules de géolocalisation ou la source d'énergie. Enfin, actuellement, il est nécessaire de réaliser une adaptation fonctionnelle des capteurs au drone utilisé, ce qui est coûteux et chronophage.This dependence has various disadvantages. For example, the repeatability of the measurements made depends on the robotic vector, and when the robotic vector changes, the measurements can not be repeated under identical conditions. Moreover, the reliability of the measurements made depends on the instruments of the drone, such as the geolocation modules or the energy source. Finally, currently, it is necessary to perform a functional adaptation of the sensors to the drone used, which is expensive and time consuming.
Un but de la présente invention est de remédier à ces inconvénients.An object of the present invention is to overcome these disadvantages.
Un autre but de l'invention est de proposer un dispositif capteur, prévu pour être embarqué sur un vecteur robotisé tout en nécessitant moins d'adaptation fonctionnelle quel que soit le vecteur robotisé.Another object of the invention is to provide a sensor device, intended to be embedded on a robotic vector while requiring less functional adaptation regardless of the robotic vector.
Un autre but de l'invention est de proposer un dispositif capteur, prévu pour être embarqué sur un vecteur robotisé, permettant une plus grande opérabilité fonctionnelle quel que soit le vecteur robotisé.Another object of the invention is to provide a sensor device, intended to be embedded on a robotic vector, allowing greater functional operability regardless of the robotic vector.
Encore un autre but de l'invention est de proposer un dispositif capteur, prévu pour être embarqué sur un vecteur robotisé, permettant de réaliser des mesures avec une plus grande répétabilité et fiabilité, quel que soit le vecteur robotisé.Yet another object of the invention is to provide a sensor device, intended to be embedded on a robotic vector, to perform measurements with greater repeatability and reliability, regardless of the robotic vector.
Exposé de l'invention L'invention permet d'atteindre au moins l'un de ces buts par un dispositif capteur prévu pour être embarqué sur un vecteur robotisé, en particulier un vecteur robotisé télécommandé de type drone, comprenant : - au moins une source d'énergie pour alimenter ledit dispositif capteur, - au moins un capteur pour détecter/mesurer une grandeur prédéterminée, et - au moins un moyen de détermination de la position géographique dudit dispositif. L'invention propose donc un dispositif capteur prévu pour être embarqué sur un vecteur robotisé, intégrant les fonctionnalités d'alimentation électrique et de géolocalisation. Ainsi, avec le dispositif capteur selon l'invention, il n'est pas nécessaire de faire appel à la source d'énergie du vecteur motorisé pour alimenter ledit dispositif capteur. De plus, il n'est plus nécessaire, non plus, de faire appel au vecteur robotisé embarquant le dispositif capteur selon l'invention, pour déterminer la position géographique dudit dispositif capteur.DISCLOSURE OF THE INVENTION The invention makes it possible to achieve at least one of these aims by a sensor device intended to be embedded on a robotic vector, in particular a robotic remote-controlled vector of the drone type, comprising: at least one source energy supply for supplying said sensor device; at least one sensor for detecting / measuring a predetermined quantity; and at least one means for determining the geographical position of said device. The invention therefore proposes a sensor device intended to be embedded on a robotic vector, integrating the power supply and geolocation functionalities. Thus, with the sensor device according to the invention, it is not necessary to use the power source of the motorized vector to supply said sensor device. In addition, it is no longer necessary, either, to use the robotic vector embodying the sensor device according to the invention, to determine the geographical position of said sensor device.
Par conséquent, le dispositif capteur selon l'invention est indépendant du vecteur robotisé pour son l'alimentation électrique et pour la détermination de sa localisation géographique. Il ne nécessite donc aucune adaptation fonctionnelle au vecteur robotisé en ce qui concerne son alimentation électrique et la détermination des données de positionnement géographique, et peut être utilisé de manière interchangeable et interopérable, avec tout vecteur robotisé, quel que soit le vecteur robotisé.Therefore, the sensor device according to the invention is independent of the robotic vector for its power supply and for determining its geographical location. It therefore does not require any functional adaptation to the robotic vector as regards its power supply and the determination of geographical positioning data, and can be used interchangeably and interoperably with any robotic vector, regardless of the robotic vector.
De plus, le dispositif selon l'invention permet de réaliser des mesures répétables et robustes, indépendamment des vecteurs robotisés et ce quel que soit le vecteur robotisé utilisé d'une mesure à l'autre.In addition, the device according to the invention makes it possible to carry out repeatable and robust measurements independently of the robotic vectors, irrespective of the robotic vector used from one measurement to the other.
Le dispositif selon l'invention peut avantageusement comprendre au moins un moyen de fixation dudit dispositif sur un vecteur robotisé, de manière amovible ou démontable.The device according to the invention may advantageously comprise at least one means for fixing said device on a robotic vector, removably or removably.
Un tel moyen de fixation peut être non intrusif ou non dégradante, tel que par exemple un ou des crochets venant serrer une partie/pièce du vecteur robotisé.Such a fixing means may be non-intrusive or non-degrading, such as, for example, one or more hooks that grip a part / piece of the robotic vector.
Un tel moyen de fixation peut être actionnable à distance, par exemple de manière sans fil à l'aide d'une télécommande, de sorte que le dispositif capteur peut être détaché du vecteur robotisé, à tout moment.Such a fixing means can be remotely operable, for example wirelessly using a remote control, so that the sensor device can be detached from the robotic vector, at any time.
Suivant un exemple de réalisation nullement limitatif, le moyen de fixation peut comprendre : - un support, par exemple un rail en forme de « T », prévu pour être fixé, par exemple par collage ou par vissage, sur le vecteur robotisé ; et - une glissière, fixée au dispositif capteur, prévue pour coopérer avec ledit support pour réaliser une fixation amovible ou démontable du dispositif capteur sur le vecteur robotisé.According to a non-limiting exemplary embodiment, the fixing means may comprise: a support, for example a "T" shaped rail, designed to be fixed, for example by gluing or by screwing, onto the robotic vector; and a slide, fixed to the sensor device, designed to cooperate with said support to achieve a removable or removable attachment of the sensor device on the robotic vector.
La glissière peut en outre être utilisée comme poignée pour porter le dispositif capteur lorsqu'il n'est pas fixé au vecteur robotisé.The slide can also be used as a handle to carry the sensor device when it is not attached to the robotic vector.
Dans une version particulièrement préférée, le dispositif capteur selon l'invention peut en outre comprendre au moins un moyen de communication sans fil, mono- ou multi-protocoles avec un appareil distant.In a particularly preferred version, the sensor device according to the invention may further comprise at least one wireless communication means, mono- or multi-protocol with a remote device.
Un tel moyen de communication sans fil peut comprendre un moyen de communication de courte portée, tel qu'un moyen de communication de type N FC, BLUETOOTH ou WIFI.Such a wireless communication means may comprise short-range communication means, such as N-type FC, BLUETOOTH or WIFI communication means.
Alternativement ou en plus, le moyen de communication sans fil peut comprendre un moyen de communication de longue portée, tel qu'un moyen de communication par ondes radio de type GPRS, 3G, 4G, 5G, narrow band, à modulation de fréquence, d'amplitude ou de phase, etc.Alternatively or additionally, the wireless communication means may comprise a long-range communication means, such as a GPRS, 3G, 4G, 5G, narrow band, frequency modulated radio wave communication means, amplitude or phase, etc.
Alternativement, ou en plus, le dispositif de capteur selon l'invention peut comprendre un port de communication filaire, en série ou en parallèle, par exemple de type RJ45, RS232, USB ou HDMI, avec un appareil externe. Un tel port de communication peut être utilisé pour transmettre, audit appareil externe, les données/signaux fourni(e)s par le ou les capteurs et/ou pour transmettre des signaux vers le dispositif capteur, par exemple pour le paramétrage d'un composant dudit dispositif et/ou d'au moins un capteur.Alternatively, or in addition, the sensor device according to the invention may comprise a wired communication port, in series or in parallel, for example of the RJ45, RS232, USB or HDMI type, with an external device. Such a communication port can be used to transmit, to said external device, the data / signals supplied by the sensor (s) and / or to transmit signals to the sensor device, for example for the parameterization of a component said device and / or at least one sensor.
La transmission des données/signaux fourni(e)s par le ou les capteurs, vers un appareil externe ou vers un serveur distant peut être réalisée de manière continue.The transmission of the data / signals supplied by the sensor (s) to an external device or to a remote server can be carried out continuously.
Alternativement, les données/signaux fourni(e)s par le ou les capteurs peuvent être transmis(es) vers un appareil externe ou vers un serveur distant à fréquence prédéterminée, ou en fin d'une campagne de mesure/surveillance. Dans ce cas, le dispositif selon l'invention peut comprendre un moyen de mémorisation, dans lequel ces données/signaux sont mémorisé(s), au moins jusqu'à leur transmission.Alternatively, the data / signals provided by the sensor (s) can be transmitted to an external device or to a remote server at a predetermined frequency, or at the end of a measurement / monitoring campaign. In this case, the device according to the invention may comprise a storage means, in which these data / signals are memorized, at least until their transmission.
Un tel moyen de mémorisation peut être intégré au dispositif selon l'invention ou amovible.Such a storage means may be integrated in the device according to the invention or removable.
Le dispositif capteur selon l'invention peut en outre comprendre un module de traitement de données, appliquant un traitement prédéterminé aux données fournies par le ou les capteurs.The sensor device according to the invention may further comprise a data processing module, applying a predetermined processing to the data provided by the one or more sensors.
Un tel traitement prédéterminé peut comprendre une ou des fonctions, en particulier mathématiques, préalablement renseignées, et appliquées aux données fournies par les capteurs, tel que par exemple des fonctions de filtrage, de moyenne, etc.Such predetermined processing may comprise one or more functions, in particular mathematical, previously indicated, and applied to the data provided by the sensors, such as, for example, filtering, averaging functions, etc.
Un tel traitement prédéterminé peut également comprendre un traitement appliqué aux données avant leur transmission vers un appareil distant, tel qu'un chiffrage de données, une compression de données, etc.Such predetermined processing may also include processing applied to the data prior to transmission to a remote apparatus, such as data encryption, data compression, etc.
Plus généralement, le dispositif capteur selon l'invention peut comprendre au moins un moyen de mémorisation d'au moins une valeur relative à au moins une grandeur, en particulier en association avec une position géographique.More generally, the sensor device according to the invention may comprise at least one means for storing at least one value relating to at least one quantity, in particular in association with a geographical position.
Avantageusement, l'au moins un moyen de détermination de la position géographique peut comprendre : - au moins un moyen de géo localisation, par exemple de type GPS, - un moyen d'ortho-référencement, - au moins un baromètre, - au moins un accéléromètre, - au moins un moyen de géoréférencement, et/ou - au moins une centrale inertielle.Advantageously, the at least one means for determining the geographical position may comprise: at least one geolocation means, for example of the GPS type, an ortho-referencing means, at least one barometer, at least one an accelerometer, at least one georeferencing means, and / or at least one inertial unit.
Selon l'invention, le dispositif selon l'invention peut comprendre au moins un capteur, en particulier plusieurs capteurs, choisis dans la liste suivante : - au moins un capteur environnemental ou abiotique de type capteur de pression, de température, d'humidité, d'hygrométrie, d'éclairement tel qu'un luxmètre ; - au moins un capteur optique pour la mesure d'un rayonnement dans l'infrarouge, dans le proche infrarouge et/ou dans le visible, et plus généralement un capteur optique réalisant des mesures de longueur d'onde, ou dans un intervalle de longueurs d'ondes, choisie(s) entre l'UV et l'infrarouge lointain ; et - au moins un capteur de gaz pour mesurer une quantité de NOx, de COV, de CO, de C02, de dérivés sulfuriques, d'hydrocarbures, de NH3, de HCI, de SO2, de N2O, de CH4, de HC, de HF, de H2S, TRS, O2, H2O, de poussières, de dioxine et/ou de mercure.According to the invention, the device according to the invention may comprise at least one sensor, in particular several sensors, chosen from the following list: at least one environmental or abiotic sensor of the pressure sensor type, temperature, humidity, hygrometry, illumination such as a luxmeter; at least one optical sensor for measuring infrared, near infrared and / or visible radiation, and more generally an optical sensor producing wavelength measurements, or in a range of lengths of waves, chosen (s) between the UV and the far infrared; and at least one gas sensor for measuring an amount of NOx, VOC, CO, CO2, sulfuric derivatives, hydrocarbons, NH3, HCI, SO2, N2O, CH4, HC, HF, H2S, TRS, O2, H2O, dust, dioxin and / or mercury.
Bien entendu cette liste n'est en aucun cas exhaustive, ni limitative.Of course, this list is by no means exhaustive or limiting.
La source d'énergie peut comprendre au moins une batterie, en particulier rechargeable à partir du secteur ou d'un moyen de production d'énergie renouvelable.The energy source may comprise at least one battery, in particular rechargeable from the sector or from a means for producing renewable energy.
La source d'énergie peut comprendre, alternativement ou en plus, un moyen de production d'énergie à partir d'une source renouvelable, de type solaire ou éolien, soit directement pour alimenter les éléments du dispositif capteur, soit pour recharger une batterie.The energy source may comprise, alternatively or in addition, a means for generating energy from a renewable source, solar or wind, either directly to supply the elements of the sensor device or to recharge a battery.
Le dispositif selon l'invention peut en outre comprendre un module de gestion d'alimentation électrique, prévu pour alimenter, de manière individuelle, chaque élément du dispositif capteur à partir d'une même source d'énergie, en vue par exemple : - d'adapter la puissance d'alimentation pour éléments du dispositif capteur, et/ou - d'allumer ou d'éteindre un élément du dispositif capteur, en fonction d'un paramétrage préalablement renseigné ou d'un signal de commande.The device according to the invention may further comprise a power supply management module, designed to supply, individually, each element of the sensor device from the same energy source, for example: adapting the power supply for elements of the sensor device, and / or turning on or off an element of the sensor device, according to a parameterization previously indicated or a control signal.
Suivant un exemple de réalisation préféré, le dispositif capteur selon l'invention peut comprendre : - une partie, dite tête, comprenant au moins un capteur ; et - une partie, dite corps, comprenant le reste des éléments dudit dispositif, et en particulier la source d'énergie, le ou les moyens de géolocalisation, le ou les moyens de communication sans fil, le ou les moyens de fixation, etc.According to a preferred embodiment, the sensor device according to the invention may comprise: a part, called a head, comprising at least one sensor; and a part, said body, comprising the rest of the elements of said device, and in particular the energy source, the geolocation means or means, the wireless communication means or means, the fixing means, etc.
Avantageusement, la tête peut être amovible, voire démontable par rapport au corps. Ainsi, un utilisateur peut prévoir deux différentes têtes, chacune équipée d'une combinaison de capteurs différente prévue pour une application spécifique. Dans ce cas, l'utilisateur peut passer d'une application à une autre, en remplaçant directement la tête du dispositif capteur, sans avoir à changer individuellement chaque capteur.Advantageously, the head can be removable or even removable relative to the body. Thus, a user can provide two different heads, each equipped with a different combination of sensors provided for a specific application. In this case, the user can switch from one application to another, by directly replacing the head of the sensor device, without having to change each sensor individually.
De plus, la tête du dispositif selon l'invention peut avantageusement être mobile par rapport au corps dans au moins une, en particulier dans chaque, direction de l'espace, ce qui permet un positionnement ajustable des capteurs.In addition, the head of the device according to the invention may advantageously be movable relative to the body in at least one, in particular in each direction of space, which allows an adjustable positioning of the sensors.
Le dispositif selon l'invention peut être utilisé pour la mesure ou la surveillance dans une multitude de domaine, à savoir par exemple la mesure et/ou la surveillance de cultures agricoles, de la qualité de l'air, de la qualité de l'eau, du trafic routier, le domaine de la cartographie, la météo, l'étude de performance énergétique d'un bâtiment, la surveillance de panneaux photovoltaïques, etc.The device according to the invention can be used for measurement or monitoring in a multitude of fields, namely for example the measurement and / or monitoring of agricultural crops, the quality of the air, the quality of the water, road traffic, the field of cartography, the weather, the energy performance study of a building, the surveillance of photovoltaic panels, etc.
Selon un autre aspect de l'invention il est proposé un drone, en particulier un drone télécommandé, comprenant un dispositif capteur selon l'invention.According to another aspect of the invention there is provided a drone, in particular a remotely controlled drone, comprising a sensor device according to the invention.
Un tel drone peut être un drone roulant, un drone volant à voilure fixe ou un drone volant à voilure rotative ou encore un drone flottant.Such a drone can be a rolling drone, a fixed-wing drone or a rotary-wing drone or a floating drone.
Selon encore un autre aspect de l'invention il est proposé un système de mesure et/ou de surveillance d'au moins une grandeur physique comprenant : - au moins un, en particulier une pluralité de, dispositif(s) capteur(s) selon l'invention, ou au moins un, en particulier une pluralité de, drone(s) selon l'invention ; et - un serveur, dit central, connecté à chaque dispositif capteur au travers d'un réseau de communication sans fil, tel que par exemple un réseau de téléphonie mobile de type GRPS, 3G, 4G, 5G, pour : - recevoir de la part de chaque dispositif capteur au moins une donnée relative à une mesure réalisée par au moins un capteur, - et éventuellement, transmettre un signal de commande dudit dispositif ou d'au moins un capteur dudit dispositif capteur.According to yet another aspect of the invention there is provided a system for measuring and / or monitoring at least one physical parameter comprising: at least one, in particular a plurality of sensor device (s) according to the invention, or at least one, in particular a plurality of drone (s) according to the invention; and a central server connected to each sensor device via a wireless communication network, such as for example a GRPS, 3G, 4G, 5G type mobile telephone network, for: receiving from of each sensor device at least one piece of data relating to a measurement made by at least one sensor, and possibly transmitting a control signal from said device or from at least one sensor of said sensor device.
Le serveur central peut en outre comprendre un processeur pour traiter les données/signaux reçu(e)s depuis au moins un dispositif capteur, appliquer au moins un traitement prédéterminé.The central server may further comprise a processor for processing the data / signals received from at least one sensor device, applying at least one predetermined process.
Le système peut en outre comprendre une interface homme-machine, permettant à un utilisateur de : - renseigner des données relatives à au moins un traitement souhaité à appliquer aux données/signaux reçu(e)s depuis au moins un dispositif capteur ; et/ou - consulter les données/signaux reçu(e)s depuis au moins un dispositif capteur, où le résultat relatif à au moins un traitement appliqué aux données/signaux reçu(e)s depuis au moins un dispositif capteur.The system may further comprise a human-machine interface, enabling a user to: - enter data relating to at least one desired treatment to be applied to the data / signals received from at least one sensor device; and / or - consult the data / signals received from at least one sensor device, where the result relating to at least one processing applied to the data / signals received from at least one sensor device.
Une telle IHM peut être accessible au travers d'un navigateur Internet et/ou d'une application client installée sur un appareil de l'utilisateur tel qu'un ordinateur ou un Smartphone.Such an HMI may be accessible through an Internet browser and / or a client application installed on a user's device such as a computer or a smartphone.
Description des figures et modes de réalisation D'autres avantages et caractéristiques apparaîtront à l'examen de la description détaillée d'un mode de réalisation nullement limitatif, et des dessins annexés sur lesquels : - la FIGURE 1 est une représentation schématique non limitative d'un exemple d'un dispositif capteur selon l'invention ; - les FIGURES 2 et 3 sont des représentations schématiques d'un exemple de réalisation d'un dispositif capteur selon l'invention ; - la FIGURE 4 est une représentation schématique non limitative d'un exemple de drone équipé d'un dispositif capteur selon l'invention ; et - la FIGURE 5 est une représentation schématique non limitative d'un exemple système selon l'invention ;DESCRIPTION OF THE FIGURES AND EMBODIMENTS Other advantages and characteristics will appear on examining the detailed description of a non-limiting embodiment, and the appended drawings in which: FIG. 1 is a non-limiting schematic representation of an example of a sensor device according to the invention; FIGS. 2 and 3 are diagrammatic representations of an exemplary embodiment of a sensor device according to the invention; FIG. 4 is a non-limiting schematic representation of an example of a drone equipped with a sensor device according to the invention; and FIG. 5 is a non-limiting schematic representation of a system example according to the invention;
Il est bien entendu que les modes de réalisation qui seront décrits dans la suite ne sont nullement limitatifs. On pourra notamment imaginer des variantes de l'invention ne comprenant qu'une sélection de caractéristiques décrites par la suite, isolées des autres caractéristiques décrites, si cette sélection de caractéristiques est suffisante pour conférer un avantage technique ou pour différencier l'invention par rapport à de l'état de la technique antérieur. Cette sélection comprend au moins une caractéristique de préférence fonctionnelle sans détails structurels, ou avec seulement une partie des détails structurels si cette partie est uniquement suffisante pour conférer un avantage technique ou pour différencier l'invention par rapport à l'état de la technique antérieur.It is understood that the embodiments which will be described in the following are in no way limiting. It will be possible to imagine variants of the invention comprising only a selection of characteristics described below, isolated from the other characteristics described, if this selection of characteristics is sufficient to confer a technical advantage or to differentiate the invention from of the prior art. This selection comprises at least one preferably functional characteristic without structural details, or with only a part of the structural details if this part is only sufficient to confer a technical advantage or to differentiate the invention from the state of the prior art.
Sur les figures les éléments communs à plusieurs figures conservent la même référence.In the figures, the elements common to several figures retain the same reference.
La FIGURE 1 est une représentation schématique non limitative d'un dispositif capteur selon l'invention.FIGURE 1 is a schematic non-limiting representation of a sensor device according to the invention.
Le dispositif capteur 100 présenté sur la FIGURE 1 comprend une batterie 102 rechargeable pour alimenter le dispositif 100, un module 104 de détermination de la position géographique dudit dispositif, et trois capteurs IO61-IO63 pour détecter ou mesurer une ou plusieurs grandeurs physiques.The sensor device 100 shown in FIG. 1 comprises a rechargeable battery 102 for powering the device 100, a module 104 for determining the geographical position of said device, and three sensors IO61-IO63 for detecting or measuring one or more physical quantities.
Le dispositif capteur comprend en outre un moyen 108 de fixation dudit dispositif 100 sur un vecteur robotisé, de manière amovible ou démontable.The sensor device further comprises a means 108 for fixing said device 100 on a robotic vector, removably or removably.
Le dispositif 100 comprend également une carte de communication 110, associée à une antenne 112, pour communiquer de manière sans fil avec un appareil distant au travers d'un réseau de communication sans fil, par exemple GPRS, ou au travers d'une communication par satellite.The device 100 also comprises a communication card 110, associated with an antenna 112, for communicating wirelessly with a remote device through a wireless communication network, for example GPRS, or through a communication with satellite.
Un port de communication filaire 114, de type USB ou RJ45, peut être prévu pour communiquer de manière filaire avec le dispositif capteur 100 en vue de lire les données mémorisées au sein du dispositif ou de transmettre des données de paramétrage audit dispositif 100.A wired communication port 114, of the USB or RJ45 type, may be provided for wired communication with the sensor device 100 in order to read the data stored in the device or to transmit parameterization data to said device 100.
Le dispositif capteur 100 représenté sur la FIGURE 1 comprend également une mémoire 116 pour mémoriser des données au sein du dispositif capteur 100. Les données mémorisées peuvent comprendre : -des données représentant les mesures réalisées par les capteurs 106, -des fonctions ou algorithmes de traitement desdites données représentant les mesures réalisées, - des données de paramétrage des capteurs 106, et plus généralement des données de paramétrage d'au moins un composant du dispositif capteur 100, et -des données permettant d'assurer un fonctionnement correct du dispositif capteur tels que par exemple des drivers pour les capteurs, etc.The sensor device 100 shown in FIG. 1 also comprises a memory 116 for storing data within the sensor device 100. The stored data may comprise: data representing the measurements made by the sensors 106, the functions or processing algorithms said data representing the measurements made, - parameterizing data of the sensors 106, and more generally parameterizing data of at least one component of the sensor device 100, and data allowing to ensure correct operation of the sensor device such as for example, drivers for sensors, etc.
Le dispositif capteur 100 comprend en outre un module central, se présentant par exemple sous la forme d'un processeur ou d'une puce électronique, réalisant la gestion des différents composants du dispositif capteur 100. Le module de gestion peut en outre être agencé pour appliquer au moins un traitement prédéterminé aux données représentant les mesures réalisées par les capteurs 106 : - pour en déduire de nouvelles données, telles que par exemple des fonctions mathématiques pré-renseignées de type moyenne, filtrage, etc. ; et/ou - en vue de transmettre ces données, telles que par exemple des fonctions de chiffrage, de compression, etc.The sensor device 100 further comprises a central module, for example in the form of a processor or an electronic chip, managing the various components of the sensor device 100. The management module can also be arranged to to apply at least one predetermined processing to the data representing the measurements made by the sensors 106: to deduce new data, such as, for example, pre-specified mathematical functions of average type, filtering, etc. ; and / or - for the purpose of transmitting this data, such as, for example, encryption, compression, etc.
Le dispositif capteur 100 de la FIGURE 1 comprend en outre un moyen de production d'électricité à partir d'une source renouvelable, tel que par exemple un panneau solaire 120. Le panneau solaire vient recharger la batterie 102. Alternativement, le panneau solaire 120 peut directement alimenter les différents éléments du dispositif capteur 100 sans passer par la batterie 102.The sensor device 100 of FIG. 1 furthermore comprises means for generating electricity from a renewable source, such as, for example, a solar panel 120. The solar panel recharges the battery 102. Alternatively, the solar panel 120 can directly supply the different elements of the sensor device 100 without going through the battery 102.
Le module 104 de détermination de la position géographique comprend, dans l'exemple représenté sur la FIGURE 1 : - un module GPS ou équivalent 104i, - un module 1042 de géoréférencement, et/ou - une centrale inertielle 1043.The module 104 for determining the geographical position comprises, in the example shown in FIG. 1: a GPS module or equivalent 104i, a georeferencing module 1042, and / or an inertial unit 1043.
La FIGURE 2 est une représentation schématique, selon une vue de côté, d'un exemple de réalisation d'un dispositif capteur.FIGURE 2 is a schematic representation, in a side view, of an exemplary embodiment of a sensor device.
La FIGURE 3 est une représentation schématique, selon une vue de face, du dispositif capteur 200 de la FIGURE 2.FIGURE 3 is a schematic representation, in a front view, of the sensor device 200 of FIGURE 2.
Le dispositif capteur 200 représenté sur les FIGURES 2 et 3 comprend tous les éléments du dispositif capteur 100 de la FIGURE 1.The sensor device 200 shown in FIGURES 2 and 3 comprises all the elements of the sensor device 100 of FIGURE 1.
Dans l'exemple représenté sur les FIGURES 2 et 3, les capteurs 106 sont disposés sur une partie 202, dite tête. Les autres composants du dispositif sont disposés dans une partie 204, dite corps.In the example shown in FIGS. 2 and 3, the sensors 106 are arranged on a part 202, called a head. The other components of the device are arranged in a part 204, called body.
La tête 202 est agencée rotative par rapport à la partie 204 autour d'un axe de rotation 206 sensiblement horizontal lorsque le drone est posé sur une surface horizontale sur ses pieds 204.The head 202 is rotatably arranged relative to the portion 204 about a substantially horizontal axis of rotation 206 when the drone is placed on a horizontal surface on its feet 204.
Le moyen de fixation 108 est réalisé par une fixation à glissière formant également poignée pour porter le dispositif 200.The fixing means 108 is made by a slide fastener also forming a handle for carrying the device 200.
Le dispositif 200 comprend en outre des pieds 208 permettant d'une part de le poser au sol, et d'autre part, à un drone volant équipé du dispositif 200 de se poser au sol lorsque le dispositif 200 est positionné sous le drone.The device 200 further comprises feet 208 allowing one hand to place it on the ground, and secondly, a flying drone equipped with the device 200 to land on the ground when the device 200 is positioned under the drone.
Les dispositifs 100 et 200 représentés sur les FIGURES 1-3 peuvent être, chacun, utilisés avec tous types de drones de manière interchangeable et indépendant du drone.The devices 100 and 200 shown in FIGURES 1-3 may each be used with all types of drones interchangeably and independent of the drone.
La FIGURE 4 est une représentation schématique d'un exemple non limitatif d'un drone équipé d'un dispositif capteur selon l'invention. L'ensemble 400 représenté sur la FIGURE 4 comprend un drone volant 402 comprenant quatre hélices relatives, 404i-4044, disposées deux à deux, sur deux côtés opposés du drone. L'ensemble comprend également un dispositif capteur selon l'invention, par exemple le dispositif capteur 200 des FIGURES 2 et 3, fixé sur une face inférieure du châssis du drone 402 par l'intermédiaire de la glissière 108.FIGURE 4 is a schematic representation of a non-limiting example of a drone equipped with a sensor device according to the invention. The assembly 400 shown in FIGURE 4 comprises a flying drone 402 comprising four relative propellers, 404i-4044, arranged in pairs, on two opposite sides of the drone. The assembly also comprises a sensor device according to the invention, for example the sensor device 200 of FIGURES 2 and 3, fixed on a lower face of the chassis of the drone 402 via the slideway 108.
Le dispositif 200 permet de réaliser des mesures, déterminer l'emplacement de chaque mesure et transmettre les résultats des mesures vers un site distant sans passer par le drone 402, et ce indépendamment du drone 402 qui le transporte. De plus, le dispositif 200 comprend sa propre batterie et est indépendant du drone 402 sur le plan de l'alimentation électrique. Ainsi, à part la liaison mécanique permettant au drone 402 de transporter le dispositif 200, il n'existe aucun lien entre le dispositif 200 et le drone 402.The device 200 makes it possible to take measurements, determine the location of each measurement and transmit the measurement results to a remote site without going through the drone 402, independently of the drone 402 that carries it. In addition, the device 200 includes its own battery and is independent of the drone 402 in terms of power supply. Thus, apart from the mechanical connection allowing the drone 402 to carry the device 200, there is no connection between the device 200 and the drone 402.
Bien entendu l'invention n'est pas limitée aux drones volants. Le dispositif capteur selon l'invention peut être fixé à un drone flottant, ou à un drone roulant.Of course, the invention is not limited to flying drones. The sensor device according to the invention can be attached to a floating drone, or to a rolling drone.
La FIGURE 5 est une représentation schématique d'un exemple non limitatif d'un système selon l'invention.FIGURE 5 is a schematic representation of a non-limiting example of a system according to the invention.
Le système 500 représenté sur la FIGURE 5 comprend une pluralité de drones 402i-402n, chacun équipé d'un dispositif capteur 200i-200n. Chaque dispositif capteur 200i-200n peut comprendre les mêmes capteurs ou des capteurs différents. Sur l'exemple de la FIGURE 5, le dispositif capteur 200i est équipé de capteurs de cartographie d'une structure, le dispositif capteur 200i est équipé de capteurs de surveillance de la qualité de l'air et le dispositif capteur 200n est équipé de capteurs de caractérisation de cultures agricoles.The system 500 shown in FIG. 5 comprises a plurality of drones 402i-402n, each equipped with a sensor device 200i-200n. Each sensor device 200i-200n can comprise the same sensors or different sensors. In the example of FIG. 5, the sensor device 200i is equipped with mapping sensors of a structure, the sensor device 200i is equipped with sensors for monitoring the quality of the air, and the sensor device 200n is equipped with sensors. characterization of agricultural crops.
Chaque dispositif capteur 200 est relié à un site distant, sans passer par le drone 402 qui le transporte, au travers d'un réseau de communication sans fil 504 auquel il est connecté, par exemple le réseau utilisé pour la téléphonie mobile, pour : - transmettre vers le site distant les données mesurées par les capteurs du dispositif capteur équipant ledit drone, - et éventuellement, recevoir des données de commande ou de configuration.Each sensor device 200 is connected to a remote site, without passing through the drone 402 which transports it, through a wireless communication network 504 to which it is connected, for example the network used for mobile telephony, for: transmitting to the remote site the data measured by the sensors of the sensor device equipping said drone, and possibly receiving control or configuration data.
Le site distant 502 comprend un serveur 506 équipé ou couplé à des moyens de communication sans fil pour communiquer avec chaque dispositif capteur 200, et comprenant des moyens matériels, et logiciels pour : - traiter les données reçues de chaque dispositif capteur, éventuellement en fonction d'au moins un algorithme de traitement pré-renseigné, et fournir les résultats du traitement, et - éventuellement, générer au moins une donnée de commande pour commander un drone 402 ou un dispositif capteur 200 équipant un drone 402.The remote site 502 comprises a server 506 equipped with or coupled to wireless communication means for communicating with each sensor device 200, and comprising hardware and software means for: processing the data received from each sensor device, possibly depending on at least one pre-filled processing algorithm, and provide the results of the processing, and possibly generate at least one control data for controlling a drone 402 or a sensor device 200 fitted to a drone 402.
Le site distant 502 comprend en outre une interface utilisateur 508 pouvant être accédée par un ou plusieurs utilisateurs, ou opérateurs, 510i-510m au travers d'un réseau de communication filaire ou non pour : - consulter les données reçues de chaque dispositif capteur 200, éventuellement après traitement de celles-ci par le serveur 506, - et éventuellement renseigner au moins un algorithme de traitement des données reçues ou indiquer une commande à destination d'un dispositif capteur 200. L'interface utilisateur 508 peut être accessible depuis un navigateur web ou depuis une application client, installée sur un appareil utilisateur de type ordinateur ou Smartphone.The remote site 502 further comprises a user interface 508 that can be accessed by one or more users, or operators, 510i-510m through a wired or non-wired communication network to: - consult the data received from each sensor device 200, possibly after processing thereof by the server 506, - and optionally enter at least one algorithm for processing the received data or indicate a command to a sensor device 200. The user interface 508 can be accessed from a web browser or from a client application installed on a computer or smartphone user device.
Le site distant 502 peut en outre comprendre une base de données 512 pour mémoriser les données reçues de chaque dispositif capteur et/ou les résultats du traitement desdites données, etc. L'invention propose donc un dispositif capteur pouvant être utilisé, de manière interchangeable, avec tel ou tel drone, indépendamment du drone, tout en réalisant des mesures robustes et répétables, et ce, sans avoir à réaliser un couplage fonctionnel entre ledit dispositif capteur et le drone qui le transporte. Le seul lien entre le dispositif capteur et le drone est une liaison mécanique pour que ledit drone puisse transporter ledit dispositif capteur : aucune autre liaison n'est nécessaire au fonctionnement du dispositif capteur que ce soit sur le plan de l'alimentation du dispositif capteur, sur le plan de la localisation géographique des mesures réalisées, ou encore sur le plan de la communication sans fil avec un appareil distant.The remote site 502 may further include a database 512 for storing the data received from each sensor device and / or the results of the processing of said data, etc. The invention therefore proposes a sensor device that can be used, interchangeably, with this or that drone, independently of the drone, while making robust and repeatable measurements, and without having to perform a functional coupling between said sensor device and the drone that carries it. The only link between the sensor device and the drone is a mechanical connection so that said drone can carry said sensor device: no other connection is necessary for the operation of the sensor device either in terms of the power supply of the sensor device, in terms of the geographical location of the measurements taken, or in terms of wireless communication with a remote device.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples détaillés ci-dessus.Of course, the invention is not limited to the examples detailed above.
Claims (11)
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