FR3115909A1 - Boitier de mesure et de contrôle pour une machine d’atelier, et réseau radioélectrique comportant ledit boiter - Google Patents

Abstract

Réseau radioélectrique comprenant une première machine informatique (160), plusieurs deuxièmes machines informatiques (170), chacune configurée pour communiquer avec ladite première machine informatique (160), et chacune étant en liaison fonctionnelle avec son lecteur NFC (172), et plusieurs boitiers de mesure et de contrôle (10,100,101,102) munis chacun d’un émetteur et d’un récepteur et étant installées dans une pluralité de machines d’atelier (140,144), lesdites machines d’atelier (140,144) étant installées sur différents sites (200,201,202). Chaque boitier de mesure et de contrôle (10,100,101,102) est relié à au moins un organe de mesure (150,154) apte à mesurer un paramètre physique ou chimique représentatif d’un état de la machine d’atelier (140,144) sur laquelle est installé ledit boitier de mesure et de contrôle (10,100,101,102). Chaque boitier (10,100,101,102) est relié à un organe de contrôle (150,154) apte à interrompre ou empêcher le fonctionnement de ladite machine d’atelier (140,144). Chaque boitier (10,100,101,102) est configuré pour communiquer avec ladite première machine informatique (160), en particulier pour recevoir d’elle une instruction de contrôle, qu’il transmet à l’organe de contrôle (150,154), et pour lui envoyer des données issues des mesures qu’il reçoit de l’organe de mesure (150,154). Figure pour l’abrégé : Fig. 4

Description

Boitier de mesure et de contrôle pour une machine d’atelier, et réseau radioélectrique comportant ledit boiter

Domaine technique de l’invention

L’invention concerne le domaine de la gestion d’un parc de machines, et plus particulièrement d’un parc de machines d’atelier reliées par l’intermédiaire d’un boitier de mesure et de contrôle à une machine informatique distante. Chacun desdits boitiers de mesure et de contrôle comprend un émetteur, et possiblement aussi un récepteur, configurés pour communiquer avec ladite machine informatique distante. Ledit réseau informatique comprend également au moins une deuxième machine informatique, portable, également configurée pour communiquer par une liaison sans fil avec ladite machine informatique distante.

L’invention concerne également un procédé d’exploitation desdites machines intégrées dans un réseau radioélectrique par l’intermédiaire de leur boitier de communication.

Etat de la technique

Dans de nombreux domaines, les entreprises ne souhaitent plus devenir propriétaires de certains équipements qu’ils utilisent, car l’acquisition de ces équipements nécessite et immobilise du capital. Cela motive l’essor de la location de machines. Le loyer des machines louées se base souvent sur une unité de temps, et parfois, alternativement ou en complément, sur la fréquence ou sur l’intensité de l’utilisation faite par le locataire. Ainsi et à titre d’exemple, selon le type de machine loué, le loyer peut être indexé sur un nombre de kilomètres parcourues par la machine, s’il s’agit d’un véhicule, ou sur un nombre d’heures d’utilisation effective, ou encore sur un nombre d’opérations unitaires exécutées par la machine ou avec la machine.

Il faut donc pouvoir saisir et enregistrer le paramètre qui exprime cette fréquence et/ou intensité d’utilisation. Selon l’état de la technique cela est fait par des compteurs appropriés qui sont intégrés dans la machine, et qui doivent être inviolables. En plus, il existe divers moyens de télétransmission de données, spécifiques à chaque type de machine. Il est apparu le besoin de simplifier la saisie et l’enregistrement dudit paramètre qui exprime la fréquence et/ou intensité d’utilisation.

Par ailleurs, le bail de location de machines inclut souvent la maintenance et la réparation des machines qui font l’objet du bail. Pour le bailleur il est important de pouvoir détecter un usage anormal de la machine par le locataire, car une éventuelle dégradation de la machine suite à un usage anormal est susceptible d’engager la responsabilité du locataire et/ou sort du cadre du contrat de maintenance. A titre d’exemple, les machines de levage sont en règle générale conçues pour une charge maximale qu’il ne faut pas dépasser. Le dépassement répété de cette charge maximale peut engendrer une usure prématurée de certains composants ; dans un cas plus extrême, le dépassement significatif de la charge maximale peut conduire à la déformation ou à la rupture de composants mécaniques ou hydrauliques, ou à la surchauffe de moteurs électriques. L’état de la technique n’offre pas de solution générale à ce problème.

Et enfin, le bailleur peut souhaiter mettre hors service les machines d’atelier, avant de les récupérer, soit en fin de bail, soit lorsque le locataire ne paie plus son loyer, ou encore si le locataire ne respecte pas les conditions d’utilisation des machines d’atelier.

Il est du mérite des inventeurs d’avoir développé une solution qui apporte une solution aux trois problèmes à la fois.

Objets de l’invention

L’invention concerne un boitier appelé ici « boitier de mesure et de contrôle », configuré pour coopérer avec une machine, tel qu’une machine d’atelier de production ou de maintenance. Une telle machine est appelée ici « machine d’atelier ». Plus précisément, ledit boitier est configuré pour pouvoir être relié à un organe de contrôle qui contrôle le fonctionnement de ladite machine d’atelier, et/ou à un organe de mesure qui mesure un paramètre physique ou chimique représentatif d’un état technique de ladite machine.

Le boitier de mesure et de contrôle comprend un module de communication sans fil (modem), un module de mesure et de contrôle et un module d’alimentation électrique. Ces trois fonctions peuvent être réunies dans une même unité ou dans deux ou plusieurs unités séparées faisant partie du même boitier.

Le boitier de mesure et de contrôle comprend au moins un composant intelligent programmable de type microcontrôleur ou microprocesseur ou circuit logique programmable (par exemple un FPGA (Field-Programmable Gate Array)) associé à une unité de mémoire sur laquelle est chargé un logiciel spécifique, qui est typiquement un logiciel embarqué, et qui peut être exécuté par ledit composant intelligent programmable.

Ledit module de communication sans fil comprend un émetteur, et avantageusement aussi un récepteur. Ledit module de communication est configuré pour communiquer par une liaison sans fil avec au moins une première machine informatique qui peut être locale (i.e. située dans le même bâtiment que les machines d’atelier) et/ou distante. Cette communication peut utiliser toute technologie appropriée, par exemple les technologies connues sous les sigles 3G, 4G, radio UNB (connue sous la marque SigFox™), LoRa, Bluetooth/BLE. Cette communication est de préférence bidirectionnelle. Elle permet au boitier de transmettre des informations à ladite machine informatique, et de préférence aussi de recevoir des informations.

Cette remontée d’informations du boitier de mesure et de contrôle vers ladite première machine informatique peut porter sur l’état de la machine d’atelier (notamment sur son état technique) et sur son utilisation (telle que la durée d’utilisation, le nombre d’évènements anormaux tel que le dépassement d’une valeur seuil). Ces informations peuvent être destinées au bailleur de la machine d’atelier. Elles permettent de déterminer l’intensité de l’utilisation de la machine d’atelier (par exemple la durée d’utilisation ou le nombre d’utilisations unitaires), et peuvent être utilisées par exemple dans une procédure de facturation, ou pour déclencher une commande de pièces de rechange. Ces informations signalent également des conditions anormales d’utilisation de la machine d’atelier, par exemple le dépassement d’un seuil sur un paramètre détecté par ledit organe de mesure.

Ladite première machine informatique peut être configurée pour envoyer par ladite liaison sans fil des instructions au boitier et ainsi à la machine d’atelier. Une telle instruction peut être l’instruction d‘avertir l’utilisateur d’une anomalie, par exemple d’une utilisation dans des conditions anormales (par exemple la surcharge d’un mécanisme de levage). A cette fin ledit boitier peut comporter un organe avertisseur qui génère un signal acoustique et/ou visuel approprié, ou il peut être relié à un tel organe avertisseur localisé ailleurs à proximité de la machine. Une telle instruction peut aussi être l’instruction d’arrêter la machine, ou plus précisément : l’instruction de ne pas permettre l’exécution d’un cycle de fonctionnement ou d’une séquence de fonctionnement futur, et/ou l’interruption du cycle de fonctionnement ou de la séquence de fonctionnement en cours d’exécution.

Cette instruction d’arrêter la machine peut faire suite à la détection d’une anomalie détectée par l’organe de mesure, par exemple une température anormale, ou une vibration anormale. Elle peut aussi faire suite à une utilisation, possiblement répétée, dans des conditions anormales. Elle peut aussi faire suite à une autre inexécution du contrat de location, notamment un défaut de paiement du loyer.

Ledit module de communication sans fil du boitier de mesure et de contrôle est également configuré pour communiquer par une liaison sans fils avec une deuxième machine informatique qui est typiquement portable, et qui est munie d’un lecteur électromagnétique ou optique tel qu’un lecteur NFC ; le rôle de cette deuxième machine informatique sera expliqué ci-dessous. Cette communication peut utiliser toute technologie appropriée, par exemple les technologies connues sous les sigles 3G, 4G, SigFox, LoRa, Wi-Fi, Bluetooth/BLE, ou encore la communication par faisceau infrarouge à courte distance.

Dans un mode de réalisation particulier, ledit module de communication sans fil est également configuré pour communiquer par une liaison sans fils avec une troisième machine informatique qui peut être locale (i.e. situé dans le même bâtiment) ou distante. Les informations envoyées par le module de communication à cette troisième machine informatique sont destinées à l’exploitant de la machine.

Le module de mesure et de contrôle est configuré pour communiquer avec au moins un organe de mesure qui comprend typiquement au moins un capteur installé sur la machine d’atelier et configuré pour mesurer un signal représentant au moins un paramètre physique ou chimique de l’environnement dans lequel ledit capteur a été positionné. Ce paramètre physique ou chimique caractérise typiquement un état de la machine d’atelier ou de son utilisation. Ce paramètre peut par exemple être la pression, la température, le courant, la tension, le contact, la distance, la déformation, la masse.

Ladite communication entre le boitier et le capteur peut être filaire ou sans fil ; elle peut être basée sur des signaux analogiques ou digitaux. La communication filaire utilise typiquement des entrées/sorties disposées sur le module lui-même, alors que la communication sans fil utilise le module de communication sans fil. Le boitier de mesure et de contrôle est configuré de manière à ce que son module de communication sans fil et son module de mesure et de contrôle soient reliés par une voie de communication, qui est bidirectionnelle.

Alternativement, c’est le même module qui intègre en son sein les deux fonctions (module de communication sans fil et module de mesure).

Le module de mesure et de contrôle est également configuré pour communiquer avec au moins un organe de contrôle qui contrôle le fonctionnement de la machine d’atelier. Cet organe de contrôle peut être un actionneur, par exemple un relais électromécanique. Cette communication se fait de préférence par fil, mais elle peut aussi se faire sans fil. Dans un mode de réalisation ledit actionneur est configuré pour couper la machine d’atelier.

Selon l’invention, le boitier de mesure et de contrôle comprend une étiquette lisible par un moyen d’identification électromagnétique ou optique. Il s’agit de préférence d’une étiquette NFC (Near Field Communication – communication en champ proche) externe. Qu’elle que soit sa technologie, cette étiquette est configurée pour que chaque boitier dispose de son code d’identification (appelé aussi « identifiant ») unique. Sa fonction sera expliquée ci-dessous en relation avec un procédé d’utilisation du boitier.

Par ailleurs, le boitier de mesure et de contrôle selon l’invention comprend un module d’alimentation électrique. Ce dernier comprend avantageusement au moins un convertisseur, capable de convertir le courant d’entrée en un courant directement utilisable par le boitier. Ce convertisseur peut être un transformateur. Le module d’alimentation peut comporter plusieurs convertisseurs permettant d’alimenter le boitier en différents types de courant. A titre d’exemple, le module d’alimentation peut être configuré de manière à permettre une alimentation en courant alternatif, par exemple d’une tension comprise entre environ 12 V et environ 400 V, et en courant direct, par exemple d’une tension comprise entre environ 9 V et environ 48 V. De manière avantageuse le module d’alimentation est configuré d’une façon à permettre la sélection automatique du bon convertisseur en fonction du courant d’entrée (fonctionnalité dite « plug and play » : on branche et ça marche, sans autre réglage de la part de l’utilisateur).

Ledit boitier de mesure et de contrôle, ainsi que les machines informatiques avec lesquelles il communique, forment un réseau radioélectrique. Ce dernier comprend typiquement d’autres boitiers de même type fixés sur d’autres machines, par exemple un banc de mesure de parallélisme, un monte-pneus, une équilibreuse de pneus, un poste de peinture, une grue d’atelier (qui peut être un lève-moteur), un compresseur, un poste d’analyse des gaz d’échappement. Des organes de mesure peuvent être prévus à différents endroits dans ces machines d’atelier, pour mesurer par exemple la masse levée par la grue, la température dans le poste de peinture, la concentration en composés organiques volatils dans le poste de peinture, la température du moteur du compresseur, la pression d’air générée par le compresseur. Le système radioélectrique est configuré de manière à ce que soient transmises à la première machine informatique et enregistrés, pour chaque machine d’atelier et/ou chaque capteur, certains évènements, typiquement sélectionnés dans le groupe formé par : le dépassement d’une valeur seuil, le début et la fin de l’utilisation de la machine, la durée d’utilisation de ladite machine.

Un utilisateur de la machine d’atelier (qui est typiquement un technicien qui effectue une opération de vérification, de maintenance et/ou de réparation de la machine d’atelier) est muni d’une deuxième machine informatique, portable, qui comprend un lecteur optique et/ou électromagnétique. De manière préférée il s’agit d’un lecteur électromagnétique de type lecteur NFC qui offre un bon niveau de sécurité informatique. De manière moins préféré, pour cette même raison, on peut envisager aussi un lecteur optique, qui lit des images de type à code-barres ou QR code.

Ladite deuxième machine informatique, portable, est pourvue d’une unité de mémoire et d’une interface homme – machine permettant d’entrer des données et de visualiser des données. Elle comprend un microcontrôleur ou microprocesseur sur lequel est chargé un logiciel d’exploitation spécifiquement configuré. Ladite deuxième machine informatique peut par exemple être un téléphone portable (« smartphone ») ou une tablette. Ladite deuxième machine informatique fait partie du réseau radioélectrique selon l’invention.

De manière typique ledit réseau radioélectrique comprend une pluralité de deuxièmes machines informatiques, comme cela sera expliqué ci-dessous. De manière typique, la première machine informatique envoie à des deuxièmes machines informatiques une liste de sites d’intervention à visiter, et pour chaque site d’intervention une liste des machines d’atelier à visiter, chacune de ces machines d’atelier étant typiquement identifiées par son code d’identification. Ladite liste peut être complétée par un plan permettant de localiser géographiquement chaque site d’intervention, et pour chaque site d’intervention par un plan de l’atelier permettant de localiser chaque machine d’atelier à visiter.

Cette liste représente le programme de travail de l’utilisateur de la deuxième machine informatique. Ladite liste comprend typiquement aussi pour chacune des machines d’atelier figurant dans le programme de travail, un descriptif des interventions de vérification, de maintenance et/ou de réparation à effectuer, ainsi possiblement une liste de pièces à changer sur la machine d’atelier, et éventuellement une liste des photos de la machine d’atelier à prendre par l’utilisateur.

L’utilisateur de ladite deuxième machine informatique s’approche d’une machine d’atelier à laquelle le boitier selon l’invention est attaché. Il présente le lecteur électromagnétique ou optique (de préférence un lecteur NFC) de sa machine informatique portable devant l’étiquette (de préférence une étiquette NFC) pour s’identifier, ce qui marque le début de sa séquence de travail avec cette machine ; cette heure de début est enregistrée. Ladite séquence de travail comprend typiquement une intervention de vérification et/ou de maintenance et/ou de réparation de ladite machine d’atelier et/ou la prise de photos ou la prise de mesures avec un appareil de mesure étalonné. Si l’opérateur ne se trouve pas devant la bonne étiquette, telle que prévu dans son programme de travail comprenant une liste d’interventions sur plusieurs machines d’atelier, son intervention sur la machine (notamment sa mise en route à des fins d’essais) dont il vient de lire l’étiquette ne sera pas autorisée. Au cours de son travail, ou avant la fin, l’utilisateur renseigne éventuellement le logiciel d’exploitation de sa machine informatique portable sur les travaux de maintenance ou de réparation effectués ; à cette fin les deuxièmes machines informatique disposent d’une interface homme-machine permettant la saisie manuelle de données.

A la fin de son intervention l’utilisateur présente de nouveau son lecteur devant l’étiquette. Cela marque la fin de la séquence de vérification, de maintenance et/ou de réparation avec cette machine d’atelier ; l’heure de fin de séquence est enregistrée dans la deuxième machine informatique. Les données enregistrées dans la deuxième machine informatique sont transmises à la première machine informatique, soit en temps réel, soit en bloc à la fin (ou après la fin) de l’intervention, par exemple avec la fiche de travail complété par l’utilisateur qui devient ainsi son rapport d’intervention.

Ladite première machine informatique peut par exemple appartenir au bailleur qui loue la machine d’atelier à l’exploitant de l’atelier de réparation de véhicules. Les données transmises par les boitiers fixés sur les machines d’atelier à la première machine informatique distante comprennent typiquement : l’identification de la machine d’atelier à laquelle est fixée le boitier, la durée d’utilisation de la machine d’atelier, certains paramètres physiques ou chimiques déterminés par les organes de mesure en liaison fonctionnelle avec le boitier, le cas échéant le dépassement d’un paramètre seuil lors de la séquence d’utilisation de la machine d’atelier tel que détecté par un organe de mesure en liaison fonctionnelle avec le boitier.

Les données qui peuvent être transmises par la première machine informatique, qui est typiquement distante, à ladite machine d’atelier peuvent comprendre notamment une instruction d’arrêt. Cette instruction pourra être émise par exemple en cas de dépassement d’une valeur limite pour un paramètre déterminé par un organe de mesure en liaison fonctionnelle avec le boitier, ou en cas de dysfonctionnement de la machine d’atelier tel que détecté par un organe de mesure en liaison fonctionnelle avec le boitier.

Dans un mode de réalisation, qui peut être combiné avec tous les autres décrits ici, le réseau radioélectrique et les composants qui le forment sont configurés pour permettre la programmation de certains composants ou microcontrôleurs de la machine d’atelier par le technicien de maintenance, qui entre les instructions correspondantes sur l’interface homme-machine de sa deuxième machine informatique, transmis par l’intermédiaire de ladite première machine informatique. Par ailleurs, la configuration permet de programmer les boitiers à distance par la première machine informatique.

Dans un mode de réalisation avantageux, le logiciel d’exploitation de la deuxième machine informatique portable est configuré pour éditer un rapport d’intervention, qui peut éventuellement comprendre, outre l’identification de l’utilisateur, l’identification de la machine d’atelier, l’indication de la date et de l’heure de l’intervention, des paramètres physiques et chimiques déterminés par les organes de mesure auxquels le boitier selon l’invention est connecté, et des photographies prises par l’utilisateur.

Le logiciel d’exploitation de la première machine informatique peut également être configuré pour inscrire l’utilisation de la machine d’atelier dans un compte associé à son locataire, ou pour déclencher l’édition d‘une facture pour l’intervention qui sera envoyée au locataire. Le logiciel d’exploitation de la première machine informatique peut aussi être configuré pour commander automatiquement des pièces de rechange en fonction du nombre d’utilisations, de la durée d’utilisation, de l’intensité d’utilisation, ou de dysfonctionnements spécifiques identifiés à partir des informations transmises par le boitier de mesure et de contrôle.

Selon l’invention, le boitier de mesure et de contrôle est un boitier polyvalent, dans la mesure où il peut être adapté sur des machines d’atelier de différents types et fonctions, moyennant éventuellement une adaptation spécifique d’un programme chargé dans son microprocesseur, et/ou une calibration spécifique au type de capteur auquel le boitier est relié. Les capteurs peuvent être de toute nature, et notamment des capteurs de température, de déformation, de pression, de vibration, de proximité, de fumée. Ils transforment typiquement un paramètre physique ou chimique détecté en paramètre électrique, typiquement une tension ou un courant. Cela permet la polyvalence du boitier, mais de cette polyvalence découle le besoin d’une calibration spécifique.

Un premier objet de l’invention est donc un réseau radioélectrique comprenant une première machine informatique et une pluralité de deuxièmes machines informatiques dont chacune est configurée pour communiquer avec ladite première machine informatique, et dont chacune étant en liaison fonctionnelle avec son lecteur électromagnétique ou optique, qui est de préférence un lecteur. Le réseau radioélectrique comprend également une pluralité de boitiers de mesure et de contrôle munis chacun d’un émetteur et d’un récepteur, ces boitiers étant installés dans une pluralité de machines d’atelier, lesdites machines d’atelier étant installées sur différents sites.

Le réseau radioélectrique selon l’invention est caractérisé en ce que chaque boitier de mesure et de contrôle :

- est relié à au moins un organe de mesure apte à mesurer un paramètre physique ou chimique représentatif d’un état de la machine d’atelier sur laquelle est installé ledit boitier de mesure et de contrôle ;

- est relié à un organe de contrôle apte à interrompre ou empêcher le fonctionnement de ladite machine d’atelier ;

- est configuré pour communiquer avec ladite première machine informatique, en particulier pour recevoir d’elle une instruction de contrôle, qu’il transmet à l’organe de contrôle, et pour lui envoyer des données issues des mesures qu’il reçoit de l’organe de mesure.

De manière préférée, au moins une desdites machines d’atelier, et de préférence la majorité desdites machines d’atelier, et encore plus préférentiellement la totalité desdites machines d’atelier, sont sélectionnées dans le groupe formé par :

un poste de levage de véhicules ; un banc de mesure de parallélisme ; un monte-pneus ; une équilibreuse de pneus ; un poste de peinture ; une grue d’atelier, tel qu’un lève-moteur ; un compresseur ; un poste d’analyse des gaz d’échappement ; un dispositif de vérification et de réglage de phares ; un scanneur optique de carrosserie ; un poste de lavage de véhicules, notamment aux rouleaux.

De manière préférée, chaque boitier de mesure et de contrôle comprend une étiquette susceptible d’être lue par un lecteur électromagnétique ou optique.

Le réseau radioélectrique est configuré de manière à ce que la communication entre lesdits boitiers de mesure et de contrôle et ladite première machine informatique se fasse à l’aide d’une technologie sans fil, sélectionnée dans le groupe formé par : 3G, 4G, 5G, radio UNB, LoRa, Bluetooth Low Energie.

Avantageusement, chaque boitier de mesure et de commande comprend un microcontrôleur exploitant un logiciel, ledit logiciel utilisant une fonction de calibration spécifique à chaque organe de mesure.

Un autre objet de l’invention est un procédé d’exploitation d’un réseau radioélectrique selon l’invention, dans lequel

- un utilisateur présente son lecteur électromagnétique ou optique devant l’étiquette dudit boitier de mesure et de contrôle d’une machine d’atelier, ladite étiquette et ledit lecteur étant sélectionnés de manière à ce que ladite étiquette puisse être lue par ledit lecteur ;

- ledit lecteur transmet le code d’identification de ladite machine d’atelier à ladite deuxième machine informatique ;

- la deuxième machine informatique vérifie si le code d’identification figure dans le programme de travail préalablement chargé dans l’unité de mémoire de ladite deuxième machine informatique à partir de ladite première machine informatique par l’intermédiaire dudit réseau radioélectrique, et si cela est le cas, une fiche dite « fiche de travail » relative à cette machine d’atelier est ouverte et l’heure de début d’intervention est enregistrée dans ladite unité de mémoire ;

- ledit utilisateur effectue une intervention de vérification, de maintenance et/ou de réparation sur ladite machine d’atelier et, de préférence, inscrit, par l’intermédiaire de l’interface homme-machine de sa deuxième machine informatique, des informations sur ladite fiche de travail ;

- l’utilisateur présente de nouveau son lecteur devant l’étiquette de ladite machine d’atelier ;

- le lecteur transmet l’identifiant de ladite machine d’atelier à ladite deuxième machine informatique qui vérifie si le code d’identification est identique à celui pour lequel la fiche de travail est ouverte, et si cela est le cas, l’heure de fin d’intervention est enregistrée dans ladite fiche de travail, et la fiche est fermée.

Ladite deuxième machine informatique transmet la fiche de travail après sa fermeture à ladite première machine informatique.

Dans ce procédé, on peut prévoir qu’avant ou après les étapes énumérées, pendant l’exécution d‘un cycle de fonctionnement de la machine d’atelier, ladite première machine envoie une instruction d’arrêt au boitier de mesure et de contrôle, et suite à cette instruction, ledit boitier de mesure et de contrôle actionne un organe de contrôle de la machine d’atelier qui arrête le fonctionnement de la machine, immédiatement ou après la fin d’un cycle de fonctionnement en cours d’exécution.

Encore un autre objet de l’invention est un boitier de mesure et de contrôle pour utilisation dans un réseau radioélectrique selon l’invention, caractérisé en ce qu’il comprend un module de communication sans fil bidirectionnel, un module d’alimentation électrique, un module de mesures et de contrôle comprenant une pluralité de moyens de connexion configurés pour être connectés à au moins un organe de mesure et à un organe de contrôle, et un composant intelligent programmable de type microcontrôleur ou microprocesseur ou circuit logique programmable associé à un logiciel, ledit logiciel étant configuré pour pouvoir exécuter le procédé d’exploitation selon l’invention.

Encore un autre objet de l’invention est un kit comprenant le boitier de mesure et de contrôle selon l’invention et au moins un organe de mesure et/ou au moins un capteur adapté pour être connecté audit boitier.

Un dernier objet de l’invention est l’utilisation d’un réseau radioélectrique selon l’invention pour la gestion d’un parc de machines d’atelier situées dans une pluralité de sites d’ateliers de maintenance et/ou de réparation de véhicules.

Figures

Les figures 1 à 4 illustrent différents aspects de l’invention, mais ne limitent pas sa portée.

montre de manière schématique un boitier de mesure et de contrôle selon l’invention.

montre de manière schématique une vue extérieure d’un tel boitier.

montre de manière schématique un atelier de réparation et de maintenance de véhicules avec deux machines d’atelier équipées de boitiers de mesure et de contrôle, intégrés dans un réseau radioélectrique.

montre de manière schématique un réseau radioélectrique comprenant trois sites (ateliers de diagnostic et de réparation de véhicules) ayant chacun une pluralité de machines d’atelier qui communiquent, par l’intermédiaire de leur boitier de mesure et de contrôle, avec la première machine informatique qui est une machine distante.

Les repères numériques suivants sont utilisés sur les figures et dans la description :

10, 100, 101, 102 Boitier de mesure et de contrôle selon l’invention

11 Module de communication sans fil (modem)

12 Module de mesures et de contrôle

13 Module d’alimentation électrique du boitier

14 Organe avertisseur

17,18,19 Entrées ou sorties pour organes de mesure et/ou organes de contrôle

20, 120 Etiquette NFC

130 Véhicule

140 Première machine d’atelier (plateforme de levage)

141 Poteau de 140

142 Moteur de 140

143 Organe de soutien

144 Deuxième machine d’atelier (station d’analyse de gaz d’échappement)

146,148 Troisième, quatrième machine d’atelier

150, 154 Organe de mesure et/ou organe de contrôle

160 Première machine informatique

170 Deuxième machine informatique

172 Lecteur NFC comprenant un module de communication sans fil, intégré dans la machine informatique

174 Utilisateur de la deuxième machine informatique 170 (technicien de maintenance e la machine d’atelier 140)

180,181,182,183,184, 185,186,187 Liaison sans fil

190 Sol

200, 201, 202 Premier, deuxième et troisième site

Les lignes pointillées indiquent une liaison radioélectrique.

Description détaillée

L’invention sera décrite en relation avec les figures 1 à 4 ; ni les figures ni les exemples donnés dans cette description ne limitent la portée de l’invention.

La montre de manière schématique un boitier 10 de mesure et de contrôle selon un mode de réalisation de l’invention. Le boitier comprend un module 11 de communication sans fil, un module de mesures et de contrôle 12 et un module d’alimentation électrique 13 du boitier 10. Le module de mesures et de contrôle 12 comporte plusieurs entrées ou sorties 17,18,19 pour des organes de mesure et/ou organes de contrôle.

Comme cela est visible sur la , une étiquette NFC 20 est apposée sur une face extérieure du boitier 10. De manière optionnelle, le boitier peut comprendre un organe avertisseur 14, de type courant, capable d’émettre un signal acoustique et/ou visuel.

Dans un autre mode de réalisation de l’invention (non montré sur les figures), le module de communication sans fil est intégré dans le module de mesures et contrôle.

La montre de manière schématique un réseau radioélectrique selon l’invention, formé par un boitier 100,100’ disposé dans chacune des deux machines d’atelier 140,144 disposées sur un premier site 200, une première machine informatique 160 distante et une deuxième machine informatique 172 qui est en l’occurrence un terminal mobile.

Dans cet exemple, la première machine d’atelier est une plateforme de levage140comportant des organes de soutien143du véhicule130, soutenus par deux poteaux141posés sur le sol190. Cette plateforme, que l’homme du métier appelle aussi un « pont », est mue par un moteur142qui actionne typiquement une vis sans fin (non montrée sur la figure) mise en rotation par le moteur. La deuxième machine d’atelier144est une station d’analyse de gaz d’échappement.

Dans cet exemple de la , le premier boitier de mesure et de contrôle 100 se situe dans la première machine d’atelier 140 et est relié (sur la figure par une liaison filaire) à un organe de mesure 150 qui mesure la charge sur la plateforme ; ledit premier boitier 100 communique par une liaison sans fil 180 avec la première machine informatique 160. Le deuxième boitier de mesure et de contrôle 100’ se situe dans la deuxième machine d’atelier 144 et est relié à un organe de mesure 154 qui est typiquement une sonde qui détermine le taux de certains gaz (CO, CO2, NOx) dans les gaz d’échappement ; il communique par une liaison sans fil 181 avec la première machine informatique.

Le réseau radioélectrique de la comprend également une deuxième machine informatique 170, qui est de préférence mobile ; il peut s’agir par exemple d’un téléphone portable ou d’une tablette. Ladite deuxième machine informatique 170 est configurée pour communiquer, par l’intermédiaire d’une liaison sans fil 184, avec la première machine informatique 170.

La montre également le lecteur NFC 172, comprenant un module de communication sans fil, qui est en liaison fonctionnelle avec dite deuxième machine informatique 170, et qui est avantageusement intégré dans ladite deuxième machine informatique 170. Ce lecteur 172 est configuré pour lire l’étiquette NFC 120, 120’ apposée sur chaque boitier 100, 100’ de contrôle et de mesure.

Selon l’invention, et comme cela ressort de la , la première machine informatique 160 est distante, c’est-à-dire elle ne se trouve pas sur le site 200 sur lequel sont implantées les machines d’atelier 140, 144 dans lesquelles se trouvent les boitiers 100, 100’ de contrôle et de commande qui communiquent avec ladite première machine informatique 160.

Comme cela est montré sur la , le réseau radioélectrique selon l’invention comprend encore d’autres boitiers 101,101’ ; 102,102’,102’’ de contrôle et de commande implantés dans d’autres sites 201,202. Tous ces autres boitiers communiquent également avec ladite première machine informatique 160.

Chaque boitier100,100’dispose de son adresse individuelle. Cette adresse est aussi intégrée dans son étiquette NFC120,120’. De manière préférée, chaque message adressé par un boitier100,100’à la première machine informatique160comporte l’adresse du boitier100,100’qui l’émet, et chaque message envoyé par ladite première machine informatique160à un boitier100,100’comporte l’adresse dudit boitier100,100’.

Dans le cadre de la présente invention il n’est pas prévu que les boitiers100,100’de contrôle et de mesure communiquent entre eux.

D’une manière générale, dans le cadre de la présente invention les machines d’atelier140,144peuvent être des machines d’atelier de type courant, de préférence de type tel qu’utilisé dans un atelier de réparation et de maintenance de véhicules. Le cas échéant on ajoute à une machine existante un organe de contrôle et/ou un organe de mesure150,154. Lesdites machines d’atelier140,144sont avantageusement sélectionnées dans le groupe formé par : un poste de levage de véhicules (par exemple un pont élévateur), un scanneur de pneumatiques, un scanneur optique de la carrosserie d’un véhicule, une caméra configurée pour prendre des prises de vue d’un véhicule, un banc de freinage, un banc de suspension, un banc de freinage et de suspension, un banc de géométrie, un banc de redressage, une cabine de peinture, un poste de lavage de véhicules, notamment aux rouleaux, un poste d’analyse des gaz d’échappement, un dispositif de vérification et de réglage de phares, un banc de mesure de parallélisme, un monte-pneus, une équilibreuse de pneus, une grue d’atelier, tel qu’un lève-moteur, un compresseur.

Parmi les ponts élévateurs on cite plus particulièrement les ponts à une colonne, les ponts à deux colonnes, les ponts à quatre colonnes, les ponts à six colonnes (notamment pour véhicules lourds), les ponts ciseaux, les ponts élévateurs de parking.

Le nombre et la nature des organes150de mesure et/ou de contrôle dépend de la machine d’atelier, notamment de sa nature et de sa fonction.

A titre d’exemple, un pont140comprend en tant qu’organe de mesure150un dispositif, relié au boitier de contrôle et de mesure100, qui mesure sa charge. Il peut s’agir d’un capteur de pression hydraulique si le pont est actionné par une pompe hydraulique, à titre d’exemple. Cette valeur de charge est transmise, avec l’heure fournie par une horloge et un code d’identification du boitier100et/ou de la machine d’atelier140, à la première machine informatique160. On peut ainsi déterminer, selon le cas, l’occurrence d’une utilisation du pont, la durée de l’utilisation du pont, et l’éventuelle surcharge du pont (par comparaison de la valeur déterminée par l’organe de mesure avec une valeur maximale prédéterminée).

Cette information peut être exploitée de différentes manières. Elle peut être intégrée dans un fichier utilisé pour la facturation du loyer de ladite machine d’atelier. En cas de surcharge, le logiciel d’exploitation chargé sur la première machine informatique peut prévoir que le procédé d’exploitation de ladite machine d’atelier s’arrête, et/ou donne une alerte à l’utilisateur174à l’aide d’un organe avertisseur14, et/ou enregistre cet évènement dans un fichier. Alternativement ou en complément, le logiciel d’exploitation chargé sur la première machine peut être configuré pour envoyer un message électronique d’avertissement à une ou plusieurs adresses sélectionnées, par exemple par courriel ou par sms.

Egalement à titre d’exemple, une station d’analyse de gaz d’échappement140peut comprendre en tant qu’organe de mesure154une sonde d’analyse des gaz d’échappement de type courant.

Nous décrivons ici un procédé d’utilisation du boitier de mesure et de contrôle selon l’invention. Dans cet exemple, le boitier 102 est en relation fonctionnelle avec une machine d’atelier 140,144, qui peut être une plateforme de levage dans un garage de réparation de véhicules ; de préférence il est fixé sur un élément de cette plateforme de levage, par exemple sur un poteau. Le module de mesure et de contrôle 12 du boitier 100 est en relation fonctionnelle avec un organe de mesure ; dans l’exemple de la de ce dernier est configuré pour déterminer la masse de la charge sur la plateforme. Le module de mesures et de contrôle 12 du boitier 100 comprend un microprocesseur qui reçoit les signaux électriques des organes de mesure auxquels il est relié. Son logiciel est configuré pour transformer ces signaux électriques en paramètres physiques ou chimiques, grâce à un calibration qui a été effectuée à cette fin.

Le boitier100fait partie d’un réseau radioélectrique qui comprend une première machine informatique160, qui est typiquement distante, c’est-à-dire qu’elle n’est pas localisée sur le même site200.

La ne montre pas de deuxième machine informatique 170. Le réseau radioélectrique selon l’invention peut comprendre un nombre important de machines d’atelier 140, 144. A titre d’exemple, il peut comprendre 200 à 500 machines d’atelier, dont chacune est dotée de son boitier de mesure et de contrôle ; ces machines peuvent être réparties par exemple sur 50 à 200 sites différents. Une équipe d’une dizaine de techniciens de maintenance desdites machines d’atelier utilise chacun sa deuxième machine informatique 170 portable lors de ses déplacements sur les sites 200,201,202 pour vérifier, maintenir et réparer lesdites machines d’atelier. Ladite première machine informatique 160 centrale, faisant partie du réseau radioélectrique, peut être localisée n’importe où.

Nous décrivons maintenant un premier procédé d’exploitation d’un réseau radioélectrique selon l’invention.

Dans une première étape, l’utilisateur174présente son lecteur NFC172devant l’étiquette NCF20,120d’une machine d’atelier140,144. Ce lecteur NFC172transmet le code d’identification de ladite machine d’atelier140,144à ladite deuxième machine informatique170. La deuxième machine informatique vérifie si le code d’identification figure dans le programme de travail préalablement chargé dans l’unité de mémoire de ladite deuxième machine informatique170(ledit programme de travail ayant typiquement été préalablement transmis à la deuxième machine informatique170par la première machine informatique10par l’intermédiaire dudit réseau radioélectrique) et si cela est le cas, une fiche dite « fiche de travail » relative à cette machine d’atelier est ouverte et l’heure de début d’intervention est enregistrée dans ladite unité de mémoire. Dans une deuxième étape, l’utilisateur174effectue des interventions de vérification, de maintenance et/ou de réparation sur ladite machine d’atelier140,144. Le cas échant il peut, par l’intermédiaire de l’interface homme-machine de sa deuxième machine informatique, inscrire des informations sur ladite fiche de travail.

Dans une troisième étape, l’utilisateur174présente de nouveau son lecteur172devant l’étiquette NCF20,120de ladite machine d’atelier140,144. Ce lecteur NFC transmet l’identifiant de ladite machine d’atelier140,144à ladite deuxième machine informatique170. La deuxième machine informatique vérifie si le code d’identification est identique à celui pour lequel la fiche de travail est ouverte. Se cela est le cas, l’heure de fin d’intervention est enregistrée dans ladite fiche de travail, et la fiche est fermée.

Dans une quatrième étape, ladite deuxième machine informatique170transmet la fiche de travail à ladite première machine informatique160.

Nous décrivons ici un deuxième mode d’exploitation du réseau radioélectrique selon l’invention.

Dans une première étape, pendant l’exécution d‘un cycle de fonctionnement de la machine d’atelier140, le boitier100de mesure et de contrôle reçoit un paramètre représentatif d’un paramètre chimique ou physique d’un état de ladite machine d’atelier140. Il compare ce paramètre à une valeur seuil, et si cette valeur seuil est dépassée il envoie une information d’alerte à la première machine informatique160.

Dans une deuxième étape, ladite première machine160envoie une instruction d’arrêt au boitier de mesure et de contrôle100.

Dans une troisième étape, ledit boitier de mesure et de contrôle100actionne un organe de contrôle de la machine d’atelier qui arrête le fonctionnement de la machine d’atelier140, immédiatement ou après la fin d’un cycle de fonctionnement en cours d’exécution.

Il est également envisageable que la première machine informatique160envoie une instruction d’arrêt au boitier de mesure et de contrôle100qui ait été décidée par un autre évènement, par exemple par une décision du gestionnaire du réseau radioélectrique (qui peut être le bailleur desdites machines d’atelier), par exemple en cas de défaut de paiement du loyer.

Claims (10)

1. Réseau radioélectrique comprenant

   • Une première machine informatique (160) ;
   • Une pluralité de deuxièmes machines informatiques (170), chacune configurée pour communiquer avec ladite première machine informatique (160), et chacune étant en liaison fonctionnelle avec son lecteur électromagnétique ou optique, qui est de préférence un lecteur NFC (172);
   • Une pluralité de boitiers de mesure et de contrôle (10,100,101,102) munis chacun d’un émetteur et d’un récepteur, lesdits boitiers (10,100,101,102) étant installés dans une pluralité de machines d’atelier (140,144), lesdites machines d’atelier (140,144) étant installées sur différents sites (200,201,202),

   caractérisé en ce que chaque boitier de mesure et de contrôle (10,100,101,102) :

   • est relié à au moins un organe de mesure (150,154) apte à mesurer un paramètre physique ou chimique représentatif d’un état de la machine d’atelier (140,144) sur laquelle est installé ledit boitier de mesure et de contrôle (10,100,101,102) ;
   • est relié à un organe de contrôle apte à interrompre ou empêcher le fonctionnement de ladite machine d’atelier (140,144) ;
   • est configuré pour communiquer avec ladite première machine informatique (160), en particulier pour recevoir d’elle une instruction de contrôle, qu’il transmet à l’organe de contrôle, et pour lui envoyer des données issues des mesures qu’il reçoit de l’organe de mesure (150,154).
2. Réseau radioélectrique selon la revendication 1, caractérisé en ce qu’au moins une desdites machines d’atelier (140,144), et de préférence la majorité desdites machines d’atelier, et encore plus préférentiellement la totalité desdites machines d’atelier, sont sélectionnées dans le groupe formé par :
   un poste de levage de véhicules ; un banc de mesure de parallélisme ; un monte-pneus ; une équilibreuse de pneus ; un poste de peinture ; une grue d’atelier, tel qu’un lève-moteur ; un compresseur ; un poste d’analyse des gaz d’échappement ; un dispositif de vérification et de réglage de phares ; un scanneur optique de carrosserie ; un poste de lavage de véhicules, notamment aux rouleaux.
3. Réseau radioélectrique selon l’une quelconque des revendications 1 à 2, caractérisé en ce que chaque boitier de mesure et de contrôle (10,100,101,102) comprend une étiquette (20,120) susceptible d’être lue par un lecteur (172) électromagnétique ou optique, ladite étiquette (20,120) étant de préférence une étiquette NFC.
4. Réseau radioélectrique selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu’il est configuré de manière à ce que la communication entre lesdits boitiers de mesure et de contrôle (10,100,101,102) et ladite première machine informatique (160) se fasse à l’aide d’un technologie sans fil, sélectionnée dans le groupe formé par : 3G, 4G, 5G, radio UNB, LoRa, Bluetooth Low Energie.
5. Réseau radioélectrique selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que chaque boitier (10,100,101,102) de mesure et de contrôle comprend un microcontrôleur exploitant un logiciel, ledit logiciel utilisant une fonction de calibration spécifique à chaque organe de mesure (150, 154).
6. Procédé d’exploitation d’un réseau radioélectrique selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel

   • un utilisateur (174) présente son lecteur électromagnétique ou optique qui est de préférence un lecteur NFC (172) devant l’étiquette (20,120) dudit boitier de mesure et de contrôle (10,100,101,102) d’une machine d’atelier (140,144), ladite étiquette et ledit lecteur étant sélectionnés de manière à ce que ladite étiquette puisse être lue par ledit lecteur ;
   • ledit lecteur (172) transmet le code d’identification de ladite machine d’atelier (140,144) à ladite deuxième machine informatique (170) ;
   • la deuxième machine informatique (170) vérifie si le code d’identification figure dans le programme de travail préalablement chargé dans l’unité de mémoire de ladite deuxième machine informatique (170) à partir de ladite première machine informatique (160) par l’intermédiaire dudit réseau radioélectrique, et si cela est le cas, une fiche dite « fiche de travail » relative à cette machine d’atelier est ouverte et l’heure de début d’intervention est enregistrée dans ladite unité de mémoire ;
   • ledit utilisateur (174) effectue une intervention de vérification, de maintenance et/ou de réparation sur ladite machine d’atelier (140,144) et, de préférence, inscrit, par l’intermédiaire de l’interface homme-machine de sa deuxième machine informatique (170), des informations sur ladite fiche de travail ;
   • l’utilisateur (174) présente de nouveau son lecteur (172) devant l’étiquette (20,120) de ladite machine d’atelier (140,144) ;
   • le lecteur transmet l’identifiant de ladite machine d’atelier (140,144) à ladite deuxième machine informatique (170) qui vérifie si le code d’identification est identique à celui pour lequel la fiche de travail est ouverte, et si cela est le cas, l’heure de fin d’intervention est enregistrée dans ladite fiche de travail, et la fiche est fermée.
7. Procédé d’exploitation d’un réseau radioélectrique selon la revendication 6, dans lequel ladite deuxième machine informatique (170) transmet la fiche de travail après sa fermeture à ladite première machine informatique (160).
8. Procédé d’exploitation d’un réseau radioélectrique selon la revendications 6 ou 7, dans lequel avant ou après les étapes énumérées, pendant l’exécution d‘un cycle de fonctionnement de la machine d’atelier (140,144), ladite première machine informatique (160) envoie une instruction d’arrêt au boitier de mesure et de contrôle (10,100,101,102), et suite à cette instruction, ledit boitier de mesure et de contrôle (10,100,101,102) actionne un organe de contrôle de la machine d’atelier (140,144) qui arrête le fonctionnement de ladite machine d’atelier (140,144), immédiatement ou après la fin d’un cycle de fonctionnement en cours d’exécution.
9. Boitier de mesure et de contrôle (10) pour utilisation dans un réseau radioélectrique selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu’il comprend :

   • un module (11) de communication sans fil bidirectionnel,
   • un module (13) d’alimentation électrique,
   • un module (12) de mesures et de contrôle comprenant une pluralité de moyens de connexion (17,18,19) configurés pour être connectés à au moins un organe de mesure et à un organe de contrôle,
   • un composant intelligent programmable de type microcontrôleur ou microprocesseur ou circuit logique programmable associé à un logiciel,

   ledit logiciel étant configuré pour pouvoir exécuter le procédé d’exploitation selon l’une quelconque des revendications 6 à 8.
10. Utilisation d’un réseau radioélectrique selon l’une quelconque des revendications 1 à 5 pour la gestion d’un parc de machines d’atelier situées dans une pluralité de sites d’ateliers de maintenance et/ou de réparation de véhicules.