FR3057660B1

FR3057660B1 - Dispositif et procede de diagnostic pour la saisie de l'etat d'un objet

Info

Publication number: FR3057660B1
Application number: FR1759592A
Authority: FR
Inventors: Christoph Schelling; Benedikt STEIN; Matthias Kuehnel
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2016-10-17
Filing date: 2017-10-13
Publication date: 2019-11-08
Anticipated expiration: 2037-10-13
Also published as: FR3057660A1; DE102016220222A1

Abstract

Diagnostic (1) comportant un boîtier (10) logeant plusieurs convertisseurs de mesures (14, 15, 16), au moins un élément de sortie (13) et une installation de sélection (111) qui sélectionne un ou plusieurs convertisseurs de mesures (14, 15, 16) pour effectuer une mesure en fonction d'une requête d'analyse, prédéfinie.

Description

Domaine de l’invention

La présente se rapporte à un dispositif de diagnostic ainsi qu’à un procédé de saisie de l’état d’un objet à l’aide du dispositif de diagnostic.

L’invention a également pour objet un programme d’ordinateur pour exécuter les étapes du procédé de l’invention ainsi qu’un support de mémoire lisible par une machine et contenant l’enregistrement du programme d’ordinateur.

Etat de la technique

Pour détecter l’état d’un objet on utilise différents capteurs séparés. Les produits alimentaires tels que, par exemple, des fruits peuvent être ainsi examinés pour connaître leur degré de maturité. On peut également contrôler l’authenticité de produits pharmaceutiques pour les distinguer de contrefaçons qui sont sans effet, voire nocifs pour la santé. Pour le diagnostic on utilise ainsi un seul signal de capteur. La probabilité d’une classification correcte de l’état dépend ainsi très fortement de chaque application précise. De plus, selon la requête analytique posée par l’utilisateur, il faut sélectionner, le cas échéant, un autre capteur pour avoir une détection significative de l’état.

Exposé et avantages de l’invention

La présente invention a pour objet un dispositif de diagnostic comportant un boîtier logeant plusieurs convertisseurs de mesures, au moins un élément de sortie et une installation de sélection qui sélectionne un ou plusieurs convertisseurs de mesures pour effectuer une mesure en fonction d’une requête d’analyse, prédéfinie. On a ainsi un système compact comportant plusieurs capteurs de mesure de grandeurs sur un objet pour détecter son état et combiner les résultats.

Au moins deux convertisseurs de mesures sont choisis dans le groupe comprenant :

les spectromètres, les capteurs de gaz, les capteurs de lumière ambiante, les caméras, les convertisseurs à ultrasons, les spectromètres massiques, les scanners NMR, les capteurs d’humidité, les spectromètres Raman et les spectromètres de fluorescence. Ces convertisseurs de mesures permettent de répondre à un grand nombre de requêtes d’analyse différentes avec le même dispositif de diagnostic. De façon préférentielle, le convertisseur de mesure comporte au moins un spectromètre car un spectromètre permet de fournir des informations particulièrement significatives concernant l’objet examiné.

Comme autre convertisseur de mesures on a, par exemple, les capteurs de force ou les capteurs de distance. Ils peuvent fournir des grandeurs de mesures auxiliaires pour exploiter les données des autres convertisseurs de mesures.

Pour, en même temps analyser un objet avec plusieurs ou tous les convertisseurs de mesures, il est possible, de manière préférentielle, d’installer tous les capteurs du dispositif de diagnostic du même côté du boîtier. Ainsi, chaque convertisseur de mesure comporte au moins l’un des capteurs. En même temps, chacun des convertisseurs peut comporter un unique accès à la mesure. L’accès à la mesure est, par exemple, une fenêtre optique, un orifice fluidique ou un capteur de contact mécanique. Toutefois, d’une manière particulièrement préférentielle, au moins deux capteurs ont un accès commun à la mesure pour avoir une construction particulièrement compacte du dispositif de diagnostic.

L’installation de sélection peut, notamment, faire partie d’une installation de commande qui actionne le convertisseur de mesures et est implémentée comme composant ou comme fonction programme.

L’élément de sortie de ce mode de réalisation du dispositif de diagnostic permet d’indiquer directement le résultat d’un diagnostic à l’utilisateur.

Il s’agit notamment d’un écran ou d’un générateur de signaux optiques, par exemple sous la forme d’une diode photoémissive LED. Selon un autre développement du dispositif de diagnostic, l’élément de sortie transmet le résultat du diagnostic sous forme analogique ou numérique à un autre dispositif pour la poursuite du traitement. Il peut notamment s’agir d’un connecteur ou d’une antenne.

Le dispositif de diagnostic est un appareil indépendant ou un sous-système intégré dans un autre appareil. Cela est, par exemple, possible dans un domaine d’application finale, dans le domaine ménager ou dans l’environnement de la cuisine. Si le dispositif de diagnostic est un sous-système d’un autre appareil, alors son boîtier peut être identique à une partie du boîtier de l’autre appareil, voire être le boîtier de cet appareil.

Le procédé de saisie d’état d’un objet à l’aide du dispositif de diagnostic commence par l’établissement d’une requête d’analyse par l’utilisateur. En fonction de cette requête d’analyse, on sélectionne au moins automatiquement, l’un des convertisseurs de mesure du dispositif de diagnostic. Une première analyse de l’objet est faite à l’aide des capteurs du convertisseur de mesures sélectionné. Ces données qui sont émises par les convertisseurs de mesures sélectionnés sont soumises à une analyse multi-variante. Pour cela, on peut regrouper les données dans un vecteur de données. L’analyse multi-variante permet de pondérer les différentes grandeurs des capteurs de mesures selon leur importance et conduit ainsi à un résultat d’analyse plus fiable que plusieurs analyses séparées, effectuées indépendamment les unes des autres.

Selon un développement simple du procédé, la saisie de l’état peut se terminer dès après l’exécution de la première analyse multi-variante. Il est toutefois préférable de sélectionner au moins un convertisseur de mesures en fonction du résultat de la première analyse multi-variante et ensuite d’effectuer une seconde analyse de l’objet à l’aide des capteurs du convertisseur de mesures sélectionné. Ensuite, on effectue une seconde analyse multi-variante des données à partir des convertisseurs de mesures sélectionnés. Cela permet une économie d’énergie en ce que tout d’abord on ne fait qu’une première analyse avec un premier convertisseur de mesures ou un petit groupe de convertisseurs de mesures et ensuite on détermine à partir du résultat de l’analyse lequel des autres convertisseurs de mesures doit rester actif pour obtenir une fiabilité suffisamment élevée des résultats de la seconde analyse multi-variante.

De plus, de manière préférentielle, on exploite les données d’au moins un convertisseur de mesures qui a participé à la première analyse de l’objet pour émettre des instructions pour positionner le dispositif de diagnostic par rapport à l’objet à destination de l’utilisateur avant d’effectuer la seconde analyse. Celui-ci sera, par exemple, informé qu’il doit modifier la distance et/ou l’angle du dispositif de diagnostic par rapport à l’objet ou encore d’orienter le dispositif de diagnostic vers un autre point de mesure. Il est également avantageux qu’après le repositionnement du dispositif de diagnostic, un ou plusieurs des convertisseurs de mesure qui ont déjà été utilisés pour la première analyse de l’objet, soient réutilisés pour la seconde analyse pour obtenir un résultat d’analyse plus fiable.

Si le contrôle montre qu’une condition de libération d’un convertisseur de mesures n’est pas remplie, alors, de manière préférentielle, ce convertisseur de mesures ne sera pas pris en compte pour la sélection de la première analyse ou pour la sélection de la seconde analyse. Une telle condition de libération est, par exemple le fait que le dispositif de diagnostique doit s’appuyer sur un objet pour pouvoir régler un convertisseur de mesures prédéterminé comme, par exemple, un capteur de force.

Selon un développement du dispositif de diagnostique, la première analyse multi-variante et/ou la seconde analyse multivariante sont faites dans un calculateur dans le dispositif de diagnostique. Selon une autre forme de réalisation du procédé, l’analyse multivariante est faite à l’extérieur du dispositif de diagnostique, par exemple dans le Cloud.

L’élément d’émission est commandé dans la dernière étape du procédé, notamment en fonction du résultat de la première ou de la seconde analyse multi-variante. Si, par exemple, la première analyse multi-variante a fourni un résultat suffisamment fiable de la saisie de l’état alors on n’effectue pas de seconde analyse multi-variante de sorte que le résultat de cette première analyse multi-variante sera émis. Si en revanche, on effectue une seconde analyse multi-variante alors le résultat de la première analyse multi-variante sera rejeté et ce n’est que le résultat de la seconde analyse multi-variante qui sera émis.

L’invention a également pour objet un programme d’ordinateur exécutant les étapes du procédé, en particulier lorsque le procédé est appliqué par un calculateur du dispositif de diagnostique ou par le Cloud. Cela permet d’implémenter différentes formes de réalisation du procédé dans un dispositif de diagnostique sans avoir à faire des modifications de construction. Le programme est enregistré sur un support de mémoire lisible par une machine.

Dessins

La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l’aide d’un dispositif et d’un procédé de diagnostic représentés dans les dessins annexés dans lesquels :

la figure 1 est un schéma d’un exemple de réalisation d’un dispositif de diagnostic selon l’invention, la figure 2 est un ordinogramme d’un exemple de réalisation du procédé de saisie de l’état d’un objet selon l’invention.

Description de modes de réalisation

La figure 1 montre un dispositif de diagnostic 1 portatif correspondant à un exemple de réalisation de l’invention. Le dispositif se compose d’une unité de commande 11 implémentant une installation de sélection 111. Elle comporte également une unité de saisie de données 12 reliée au Cloud 2 par un module de communication 121. L’unité de saisie de données 12 peut émettre des données à une interface extérieure 13. L’interface extérieure 13 du présent exemple de réalisation est constituée par un écran. Dans d’autres exemples de l’invention, l’interface est par exemple un connecteur LED ou une antenne.

A la fois l’unité de commande 11 et l’unité de saisie de données 12 sont reliées à trois convertisseurs de mesures 14, 15, 16. Le premier convertisseur de mesures 14 du présent exemple de réalisation est un capteur 141 sous la forme d’un capteur de gaz pour analyser des composants organiques gazeux volatiles. Le second convertisseur de mesures 15 comporte comme capteur 151 un transducteur ultrasons pour analyser l’amortissement ultrason. Le troisième convertisseur de mesures 16 comporte comme capteur 161 un microspectromètre pour l’analyse de la lumière spectrale renvoyée. Ces composants du dispositif de diagnostic 1 sont logés dans un boîtier 10 dont un côté 101 comporte un accès aux mesures 102 ; le boîtier loge les trois capteurs 141, 151, 161. Ils peuvent être dirigés en même temps sur un objet 3 à exa miner. Dans le présent exemple de réalisation, l’objet 3 à examiner est une orange dont on veut déterminer le degré de maturité. Le dispositif de diagnostic 1 et le Cloud 2 appliquent un programme d’ordinateur qui exécute les étapes d’un procédé correspondant à un exemple de réalisation de l’invention.

L’ordinogramme de ce procédé est présenté à la figure 2. Le démarrage 40 du procédé se fait par le branchement du dispositif de diagnostic 1. Ensuite, l’utilisateur prédéfinit 41 un questionnaire d’analyse. Ce questionnaire d’analyse qui concerne la détermination du degré de maturité d’une orange peut être sélectionné par l’utilisateur parmi différents questionnaires d’analyse. On n’a pas représenté l’élément d’entrée relié à l’unité de commande 11. Après la présentation du questionnaire d’analyse, on vérifie tout d’abord 421 si les conditions de libération de tous les convertisseurs de mesures 14, 15, 16 sont remplies. Les convertisseurs de mesures dont les conditions de libération ne sont pas remplies ne seront pas pris en compte dans la sélection 431 suivante d’au moins un convertisseur de mesures 14, 15, 16. Par exemple, pour saisir l’état de l’objet 3, on sélectionne le second convertisseur de mesures 15 et le troisième convertisseur de mesures 16. Ensuite, on effectue 441 une première analyse de l’objet à l’aide des capteurs 151, 161 des deux convertisseurs de valeurs de mesures 15, 16 sélectionnés. Les données des deux convertisseurs de valeurs de mesures 15, 16 sont saisies par l’unité de saisie de données 12 et sont transmises au Cloud 2. On y effectue 451 une première analyse multivariante des données. Si cette analyse ne permet pas une saisie suffisante de l’état de l’objet 3, on poursuit le procédé par l’étape 47. Au cas contraire, on émet le résultat de l’analyse par la commande 48 de l’élément d’émission 13 et le procédé se termine par l’étape 49.

Dans l’étape 47 on vérifie tout d’abord si, avant d’exécuter d’autres mesures, il est intéressant de positionner autrement le dispositif de diagnostic 1. Si, par exemple, le convertisseur d’ultrasons a constaté que la distance ou l’angle du dispositif de diagnostic 1 par rapport à l’objet 3 n’est pas optimum pour effectuer la mesure, alors l’élément d’émission 13 l’indique à l’utilisateur et le procédé est interrompu jusqu’à ce que l’utilisateur ait positionné autre ment le dispositif de diagnostic 1 et cela par une entrée de l’utilisateur. Dans le cas contraire, le procédé se poursuit en sautant l’étape 47. Il s’ensuit une autre vérification 422 pour déterminer si les conditions de libération de tous les convertisseurs de mesures 14, 15, 16 sont remplies. En fonction du résultat de la première analyse multivariante, il y a ensuite la sélection 432 d’au moins un convertisseur de mesures pour une seconde analyse de l’objet. On peut, par exemple, sélectionner qu’il ne peut y avoir ensuite plus qu’une mesure à l’aide du premier convertisseur de mesures 14 et cette mesure doit être répétée par le troisième convertisseur de mesure 16 avec un nouveau positionnement du dispositif de diagnostic. On exécute 442 une seconde analyse de l’objet à l’aide des capteurs 141, 161 du convertisseur de mesures 14, 16 sélectionné pour la seconde mesure. L’unité de saisie de donnée 112 transmet de nouveau les données des mesures au Cloud 2 qui exécute 452 une seconde analyse multivariante qui tient compte à la fois des données de la première analyse de l’objet et aussi des données de la seconde analyse de l’objet. Il s’ensuit la commande 48 de l’élément d’émission 13 qui émet le résultat de l’analyse et termine 49 le procédé.

NOMENCLATURE DES ELEMENTS PRINCIPAUX

1	Dispositif de diagnostic portatif
11	Unité de commande
5 111	Installation de sélection
12	Unité de saisie de données
121	Module de communication
13	Interface extérieure
14, 15, 10 141	16 Convertisseurs de mesures Capteur, capteur de gaz
151	Capteur / convertisseur à ultrasons
161	Capteur / micro-spectromètre
40-49	Etapes du procédé

Claims

R.E..V..E N D I C.A.TXO.N.S

1°) Dispositif de diagnostic (1) comportant un boîtier (10) logeant plusieurs convertisseurs de mesures (14, 15, 16), au moins un élément de sortie (13) et une installation de sélection (111). cette installation (111) sélectionnant un ou plusieurs convertisseurs de mesures (14, 15, 16) pour effectuer une mesure en fonction d’une requête d’analyse, prédéfinie, caractérisé en ce que les convertisseurs de mesures (14, 15, 16) comportent au moins un spectromètre.
2°) Dispositif de diagnostic (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque convertisseur de mesures (14, 15, 16) comporte au moins un capteur (141, 151, 161), tous les capteurs (141, 151, 161) étant situés du même côté (101) du boîtier (10).
3°) Dispositif de diagnostic (1) selon la revendication 2, caractérisé en ce qu’ au moins deux capteurs (14, 15, 16) ont un accès commun à la mesure (102).
4°) Procédé de saisie de l’état d’un objet (3) à l’aide d’un dispositif de diagnostic (1) selon l’une des revendications 1 à 3 comprenant les étapes suivantes consistant à :

prédéfinir (41) une requête d’analyse par un utilisateur, sélectionner (431) au moins un convertisseur· de mesures (14, 15, 16) en fonction de la requête d’analyse, effectuer (441) une première analyse de l’objet (3) à l’aide de capteurs (141, 151, 161) des convertisseurs de mesures sélectionnés (14, 15, 16), et effectuer (451) une première analyse multivariante de données émises par les convertisseurs de mesures (14, 15, 16) sélectionnés.
5°) Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce qu’il comprend en outre les étapes suivantes consistant à :

sélectionner (432) au moins un convertisseur de mesures (14, 15, 16) en fonction du résultat de la première analyse multivariante, effectuer (442) une seconde analyse de l’objet (3) à l’aide de capteurs (141, 1.51, 161) des convertisseurs de mesures sélectionnés (14, 15, 16), et effectuer (452) une seconde analyse multivariante des données émises par les convertisseurs de mesures sélectionnés (14, 15, 16).
6°) Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce qu’ on exploite les données d’au moins un convertisseur de mesures (14, 15, 16) pour émettre (47) à destination de l’utilisateur, des instructions de positionnement du dispositif de diagnostic par rapport à l’objet.
7°) Procédé selon l’une des revendications 4 à 6, caractérisé en ce qu’ on ne tient pas compte d’un convertisseur de mesures (14, 15, 16) dans la sélection (431, 432) si un contî'ôle (421, 422) a montré qu’une condition de libération du convertisseur de mesures (14, 15, 16) n’est pas remplie.
8°) Procédé selon l’une des revendications 4 à 7, caractérisé en ce que l’analyse multivariante se fait dans Cloud (2).
9°) Procédé selon l’une des revendications 4 à 8, caractérisé en ce que l’élément d’émission (13) est commandé en fonction du résultat de la première ou de la seconde analyse multivariante (48).
10°) Programme d’ordinateur comprenant des instructions de code de programme permettant l’exécution des étapes du procédé selon l’une des revendications 4 à 9, lorsque ce programme est exécuté sur un ordinateur.
11°) Support de mémoire lisible par une machine et contenant l’enregistrement d’un programme d’ordinateur selon la revendication 10,