FR3127168A1 - Procédé et dispositif de détermination d’une zone d’installation d’au moins une nouvelle borne de recharge dans un environnement pour véhicule à motorisation électrique - Google Patents
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Abstract
La présente invention concerne un procédé et un dispositif de détermination d’une zone d’installation d’une nouvelle borne de recharge dans un environnement (2) de véhicules à motorisation électrique. A cet effet, des données représentatives d’arrêt ou démarrage du moteur de chaque véhicule sont reçues pendant une période temporelle déterminée. Ces données comprennent une information représentative de position de chaque véhicule. Une position approximative de chaque véhicule (211, 212, 221, 222, 231, 232, 241, 242, 251, 252) est déterminée en appliquant à chaque position une distance sélectionnée aléatoirement dans un intervalle déterminé de distances. Des premières informations représentatives des positions approximatives sont comparées avec des deuxièmes informations représentatives de positions de bornes de recharge (21 à 25) installées dans l’environnement (2). Le résultat de cette comparaison permet de détermination une zone candidate (201) pour l’installation d’une nouvelle borne de recharge. Figure pour l’abrégé : Figure 2
Description
La présente invention concerne les procédés et dispositifs de détermination d’une ou plusieurs zones d’installation d’au moins une nouvelle borne de recharge dans un environnement pour véhicule à motorisation électrique, notamment un véhicule automobile. La présente invention concerne également un procédé et un dispositif de localisation d’une borne de recharge à installer dans un environnement pour un véhicule à motorisation électrique. La présente invention concerne également un procédé et un dispositif d’aide à la décision quant à l’implantation d’une borne de recharge dans un environnement déterminé.
Arrière-plan technologique
Les dernières années ont vu l’émergence d’un nombre de plus en plus important de véhicules électriques fonctionnant sur batterie, les véhicules électriques incluant les véhicules avec uniquement un moteur électrique ou les véhicules dits hybrides rechargeables avec un moteur thermique et un moteur électrique.
De tels véhicules nécessitent de recharger les batteries. Avec l’augmentation du nombre de véhicules électriques, les besoins en termes de bornes de recharge (aussi appelées points de charge) augmentent également. L’autonomie des véhicules électriques étant limitée, une répartition géographique des bornes de recharge adaptée à la densité des véhicules électriques circulant dans un environnement déterminé devient cruciale.
A cet effet, connaitre les habitudes des utilisateurs de véhicules électriques en termes de déplacement s’avèrent nécessaire. La collecte et le traitement de données personnelles étant réglementés par la législation ou la réglementation, notamment européenne, par exemple par le règlement général sur la protection des données, dit RGPD, toute société collectant des données personnelles doit s’assurer d’être en conformité avec le RGPD.
Résumé de la présente invention
Un objet de la présente invention est de résoudre au moins l’un des problèmes de l’arrière-plan technologique décrit précédemment.
Un autre objet de la présente invention est de déterminer les zones d’implantation des bornes de recharge en fonction des besoins des utilisateurs, notamment en respectant le traitement des données personnelles.
Selon un premier aspect, la présente invention concerne un procédé de détermination d’au moins une zone d’installation d’au moins une nouvelle borne de recharge dans un environnement pour véhicule à motorisation électrique, le procédé comprenant les étapes suivantes :
- réception, via une liaison sans fil, de données représentatives d’arrêt ou démarrage d’un moteur de chaque véhicule d’un ensemble de véhicules à motorisation électrique pendant une période temporelle déterminée, les données comprenant une information représentative de position de chaque véhicule à chaque arrêt et chaque démarrage du moteur ;
- détermination, pour chaque position de chaque véhicule à chaque arrêt et chaque démarrage du moteur, d’une position approximative de chaque véhicule en appliquant à chaque position une distance sélectionnée aléatoirement dans un intervalle déterminé de distances ;
- comparaison de premières informations représentatives des positions approximatives avec des deuxièmes informations représentatives de positions de bornes de recharge installées dans l’environnement ;
- détermination de la au moins une zone d’installation pour la au moins une nouvelle borne de recharge dans l’environnement en fonction de troisièmes informations de distances entre l’ensemble de véhicule et les bornes de recharge installées obtenues à partir de la comparaison.
Selon une variante, le procédé comprend en outre les étapes suivantes :
- détermination, pour chaque véhicule de l’ensemble de véhicules, de la borne de recharge la plus proche de chaque véhicule parmi les bornes de recharge installées à partir des positions approximatives et des positions des bornes de recharge installées ;
- association de chaque véhicule avec la borne de recharge installée la plus proche de chaque véhicule,
la comparaison étant mise en œuvre entre chaque borne de recharge installée et les véhicules associés à la chaque borne de recharge installée.
Selon encore une variante, le procédé comprend en outre les étapes suivantes :
- affichage des premières informations représentatives des positions approximatives sur un écran d’affichage ;
- affichage des deuxièmes informations représentatives de positions de bornes de recharge installées sur l’écran d’affichage ; et
- affichage d’une quatrième information représentative de la au moins une zone sur l’écran d’affichage.
Selon une autre variante, les premières informations correspondent :
- aux positions approximatives ; ou
- à des zones de stationnement de chaque véhicule de l’ensemble de véhicules déterminées à partir des positions approximatives de chaque véhicule.
Selon une variante supplémentaire, le procédé comprend en outre, pour chaque véhicule de l’ensemble de véhicules, une étape de détermination des zones de stationnement de chaque véhicule à partir des positions approximatives associées à un arrêt du moteur de chaque véhicule et des positions approximatives associées à un démarrage du moteur de chaque véhicule.
Selon encore une variante, le procédé comprend en outre une association d’un rang à chaque zone de stationnement des zones de stationnement de chaque véhicule, le rang étant déterminé en fonction d’un nombre d’occurrences de stationnements de chaque véhicule dans chaque zone de stationnement et d’une durée de stationnement de chaque véhicule pour chaque stationnement dans chaque zone de stationnement, la durée correspondant à un instant temporel entre un arrêt du moteur et le démarrage du moteur suivant l’arrêt.
Selon une variante additionnelle, la détermination des zones de stationnement de chaque véhicule met en œuvre une méthode d’apprentissage statistique.
Selon une autre variante, l’intervalle déterminé de distances correspond à un intervalle compris entre 0 et 200 m.
Selon un deuxième aspect, la présente invention concerne un dispositif de détermination d’au moins une zone d’installation d’au moins une nouvelle borne de recharge dans un environnement pour véhicule à motorisation électrique, le dispositif comprenant une mémoire associée à un processeur configuré pour la mise en œuvre des étapes du procédé selon le premier aspect de la présente invention.
Selon un troisième aspect, la présente invention concerne un système comprenant un dispositif tel que décrit ci-dessus selon le deuxième aspect de la présente invention et au moins un véhicule à motorisation électrique relié en communication au dispositif tel que décrit ci-dessus selon le deuxième aspect de la présente invention.
Selon un quatrième aspect, la présente invention concerne un programme d’ordinateur qui comporte des instructions adaptées pour l’exécution des étapes du procédé selon le premier aspect de la présente invention, ceci notamment lorsque le programme d’ordinateur est exécuté par au moins un processeur.
Un tel programme d’ordinateur peut utiliser n’importe quel langage de programmation, et être sous la forme d’un code source, d’un code objet, ou d’un code intermédiaire entre un code source et un code objet, tel que dans une forme partiellement compilée, ou dans n’importe quelle autre forme souhaitable.
Selon un cinquième aspect, la présente invention concerne un support d’enregistrement lisible par un ordinateur sur lequel est enregistré un programme d’ordinateur comprenant des instructions pour l’exécution des étapes du procédé selon le premier aspect de la présente invention.
D’une part, le support d’enregistrement peut être n'importe quel entité ou dispositif capable de stocker le programme. Par exemple, le support peut comporter un moyen de stockage, tel qu'une mémoire ROM, un CD-ROM ou une mémoire ROM de type circuit microélectronique, ou encore un moyen d'enregistrement magnétique ou un disque dur.
D'autre part, ce support d’enregistrement peut également être un support transmissible tel qu'un signal électrique ou optique, un tel signal pouvant être acheminé via un câble électrique ou optique, par radio classique ou hertzienne ou par faisceau laser autodirigé ou par d'autres moyens. Le programme d’ordinateur selon la présente invention peut être en particulier téléchargé sur un réseau de type Internet.
Alternativement, le support d'enregistrement peut être un circuit intégré dans lequel le programme d’ordinateur est incorporé, le circuit intégré étant adapté pour exécuter ou pour être utilisé dans l'exécution du procédé en question.
Brève description des figures
D’autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description des exemples de réalisation particuliers et non limitatifs de la présente invention ci-après, en référence aux figures 1 à 4 annexées, sur lesquelles :
Description des exemples de réalisation
Un procédé et un dispositif de détermination d’au moins une zone d’installation d’au moins une nouvelle borne de recharge dans un environnement pour véhicule à motorisation électrique vont maintenant être décrits dans ce qui va suivre en référence conjointement aux figures 1 à 4. Des mêmes éléments sont identifiés avec des mêmes signes de référence tout au long de la description qui va suivre.
Selon un exemple particulier et non limitatif de réalisation de la présente invention, la détermination d’une zone d’installation ou d’implantation d’une ou plusieurs nouvelles bornes de recharge dans un environnement dans lequel évoluent des véhicules à motorisation électrique et dans lequel sont déjà installées des bornes de recharge existantes comprend la réception, via une liaison sans fil, de données représentatives d’arrêt ou démarrage du moteur de chaque véhicule d’un ensemble de véhicules à motorisation électrique pendant une période temporelle déterminée. Ces données comprennent avantageusement une information représentative de position de chaque véhicule à chaque arrêt et chaque démarrage du moteur, une telle information étant par exemple obtenue par chaque véhicule d’un système de géolocalisation. Ces données sont transmises par chaque véhicule à destination d’un dispositif distant de type serveur configuré pour le traitement et l’exploitation de telles données. Le dispositif distant détermine alors, pour chaque position de chaque véhicule à chaque arrêt et chaque démarrage du moteur, une position approximative de chaque véhicule en appliquant à chaque position une distance sélectionnée aléatoirement dans un intervalle déterminé de distances. Des premières informations représentatives des positions approximatives sont comparées avec des deuxièmes informations représentatives de positions de bornes de recharge installées dans l’environnement, par exemple pour déterminer les distances séparant les véhicules des bornes de recharge existantes dans l’environnement. Le résultat de cette comparaison permet de détermination une ou plusieurs zones candidates pour l’installation d’une ou plusieurs nouvelles bornes de recharge.
L’utilisation de données représentatives de positions d’un ensemble de véhicules permet de déterminer où évoluent ces véhicules par rapport aux bornes de recharge existantes, ce qui permet d’identifier des zones sous-équipées en termes de bornes de recharge. L’utilisation de positions des véhicules rendues approximative par l’ajout d’une valeur aléatoire à des positions plus exactes fournies par les véhicules permet de respecter l’aspect personnel des données en n’utilisant pas des données de positions précises des véhicules.
La illustre schématiquement un environnement 1 de communication dans lequel évolue un ensemble de véhicules, selon un exemple de réalisation particulier et non limitatif de la présente invention.
L’ensemble de véhicules 10 comprend un grand nombre de véhicules évoluant sur un territoire déterminé, par exemple une zone géographique correspondant à quelques communes, un département, une région ou un pays.
Chaque véhicule de l’ensemble 10 correspond avantageusement à un véhicule à motorisation électrique, aussi appelé véhicule électrique. Un véhicule électrique correspond avantageusement à un véhicule fonctionnant uniquement à l’énergie électrique ou à un véhicule dit hybride, notamment hybride rechargeable, fonctionnant à l’énergie électrique (pour alimenter un moteur électrique) et à l’énergie fossile (pour alimenter un moteur thermique). Chaque véhicule électrique est équipé d’une ou plusieurs batteries de traction pour stocker l’énergie électrique en vue d’alimenter le ou les moteurs électriques du véhicule.
La ou les batteries d’un véhicule électrique permettent de stocker une quantité d’énergie électrique en fonction de la capacité de ces batteries. Lorsque l’état de charge de la batterie atteint un niveau bas, il est alors nécessaire de recharger ces batteries, par exemple via une borne de recharge adaptée pour la charge (ou recharge) de la ou les batteries de véhicule électrique.
Chaque véhicule de l’ensemble 10 correspond ainsi par exemple à un véhicule terrestre, par exemple une automobile, un camion, un car, une moto. Enfin, les véhicules de l’ensemble 10 ou une partie d’entre eux correspondent à un véhicule autonome ou non, c’est-à-dire un véhicule circulant selon un niveau d’autonomie déterminée ou sous la supervision totale du conducteur.
Chaque véhicule de l’ensemble 10 embarque avantageusement un système de géolocalisation par satellite configuré pour déterminer la position courante du véhicule, chaque véhicule embarquant à cet effet un récepteur d’un système de type GPS (de l’anglais « Global Positioning System » ou en français « Système mondial de positionnement ») ou Galileo par exemple en communication avec un calculateur du système embarqué du véhicule. La position courante est par exemple exprimée sous la forme de coordonnées, par exemple sous la forme d’un couple latitude/longitude.
Selon une variante, un tel récepteur de système GPS ou Galileo est embarqué dans un dispositif de communication mobile (par exemple un téléphone intelligent, un objet intelligent tel qu’une montre connectée ou une tablette) relié en communication, par exemple sans fil (Bluetooth® ou Wifi®), avec le véhicule.
Chaque véhicule de l’ensemble 10 embarque également avantageusement un système de communication configuré pour communiquer avec un ou plusieurs dispositifs distants 101 via une infrastructure d’un réseau de communication sans fil. Le dispositif distant 101 correspond avantageusement à un dispositif configuré pour traiter des données, par exemple des données stockées en mémoire du dispositif distant 101 et/ou des données reçues de chaque véhicule. Le dispositif distant 101 correspond par exemple à un serveur du « cloud » 100 (ou « nuage » en français).
Le système de communication de chaque véhicule comprend par exemple une ou plusieurs antennes de communication reliées à une unité de contrôle télématique, dite TCU (de l’anglais « Telematic Control Unit ») (aussi appelée boitier BTA (« Boitier Télématique Autonome ») ou boitier BSRF (« Boitier de Servitudes Radio Fréquence »)), elle-même reliée à un ou plusieurs calculateurs du système embarqué du véhicule. La ou les antennes, l’unité TCU et le ou les calculateurs forment par exemple une architecture multiplexée pour la réalisation de différents services utiles pour le bon fonctionnement du véhicule et pour assister le conducteur et/ou les passagers du véhicule dans le contrôle du véhicule, par exemple en affichant des informations sur la position des bornes de recharges les plus proches du véhicule 10 sur un dispositif d’affichage embarqué dans le véhicule, ces informations étant par exemple reçues du dispositif distant 101. Le ou les calculateurs et l’unité TCU communiquent et échangent des données entre eux par l’intermédiaire d’un ou plusieurs bus informatiques, par exemple un bus de communication de type bus de données CAN (de l’anglais « Controller Area Network » ou en français « Réseau de contrôleurs »), CAN FD (de l’anglais « Controller Area Network Flexible Data-Rate » ou en français « Réseau de contrôleurs à débit de données flexible »), FlexRay (selon la norme ISO 17458) ou Ethernet (selon la norme ISO/IEC 802-3).
L’infrastructure de communication mobile permettant la communication sans fil de données entre chaque véhicule de l’ensemble 10 et le dispositif de traitement de données distant 101 comprend par exemple ou plusieurs équipements de communication 110 de type antenne relais (réseau cellulaire) ou unité bord de route, dite UBR. Dans un mode de communication utilisant une telle architecture réseau, les données sont par exemple transmises par les véhicules au dispositif distant 101 du « cloud » 100 via une antenne relais 110 (l’antenne 110 étant par exemple relié au « cloud » 100 via une liaison filaire).
Le système de communication sans fil permettant l’échange de données entre le chaque véhicule et le dispositif distant 101 correspond par exemple à :
- un système de communication véhicule à infrastructure V2I (de l’anglais « vehicle-to-infrastructure »), par exemple basé sur les standards 3GPP LTE-V ou IEEE 802.11p de ITS G5 ; ou
- un système de communication de type réseau cellulaire, par exemple un réseau de type LTE (de l’anglais « Long-Term Evolution » ou en français « Evolution à long terme »), LTE-Advanced (ou en français LTE-avancé) LTE 4G ou 5G ; ou
- un système de communication de type Wifi selon IEEE 802.11, par exemple selon IEEE 802.11n ou IEEE 802.11ac.
Un processus de détermination d’une ou plusieurs zones pour installer une ou plusieurs bornes de recharge pour véhicules électriques dans un environnement déterminé est avantageusement mis en œuvre par un dispositif de traitement de données tel que le dispositif distant 101. Une ou plusieurs opérations de ce processus sont par exemple mises en œuvre par un système comprenant le dispositif distant 101 et l’ensemble de véhicules 10 reliés en communication au dispositif distant 101 via une connexion ou une liaison sans fil.
Dans une première opération, le dispositif distant 101 (par exemple un ou plusieurs processeurs du dispositif distant 101) reçoit de chaque véhicule de l’ensemble 10 des données représentatives d’un arrêt ou d’un démarrage du moteur de chaque véhicule.
Pour un véhicule donné de l’ensemble 10, l’arrêt ou le démarrage du moteur est par exemple détecté par un calculateur de ce véhicule qui transmet l’information au TCU qui transmet alors les données représentatives de cet arrêt ou de ce démarrage à destination du dispositif distant 101 via la liaison sans fil.
Les données comprennent avantageusement une information représentative de la position du véhicule à la détection de l’arrêt ou du démarrage du véhicule. Cette information prend par exemple la forme d’un ensemble de coordonnées, par exemple sous la forme d’une latitude et d’une longitude. Cette information correspond ainsi par exemple à la position du véhicule à un instant courant correspondant à l’instant où le moteur a été arrêté ou démarré.
Dans une deuxième opération, le dispositif distant 101 détermine une position approximative de chaque véhicule à partir de la position reçue à la première opération. La position approximative du véhicule est obtenue ou déterminée en appliquant à cette première position une valeur sélectionnée aléatoirement dans un intervalle de valeurs. Cette valeur correspond par exemple à une distance, par exemple exprimée en mètres, sélectionnée dans un intervalle de distances. L’intervalle de distances est par exemple représenté par une borne inférieure et une borne supérieure, la distance aléatoire pouvant par exemple prendre toute valeur entière comprise entre ces deux bornes (incluant par exemple les bornes). L’intervalle correspond par exemple à un intervalle compris entre 0 et 200 m, entre 0 et 50 m, entre 0 et 100 m, entre 10 et 200 m, entre 50 et 200 m ou entre 10 et 100.
La position approximative correspond par exemple à toute position de chaque véhicule sur un disque ayant pour centre la première position et de rayon la distance sélectionnée aléatoirement dans l’intervalle.
Selon un autre exemple, la première position approximative correspond par exemple à toute position de chaque véhicule sur un cercle ayant pour centre la position du véhicule concerné et de rayon la distance sélectionnée aléatoirement dans l’intervalle pour ce véhicule.
L’ajout d’une erreur (correspondant à la valeur sélectionnée dans l’intervalle de valeurs) à la position (en plus de l’erreur lié au système GPS ou Galileo) permet d’utiliser une position approximative de chaque véhicule qui est uniquement représentative de la position exacte de ce véhicule à un instant ‘t’. Le dispositif distant 101 ne stocke ainsi pas en mémoire la position (mais uniquement la position approximative) et n’utilise pas la position (mais uniquement la position approximative) dans les traitements de données ultérieurs mis en œuvre par ce dispositif distant 101, par exemple pour déterminer la borne de recharge la plus proche de chaque véhicule et où implanter une nouvelle borne de recharge. Cela permet d’anonymiser la position exacte de chaque véhicule et de respecter les contraintes règlementaires telles que le RGPD.
Les données transmises par chaque véhicule de l’ensemble 10 au dispositif distant 101 comprennent par exemple en outre un identifiant du véhicule émettant les données. Un tel identifiant correspond par exemple au numéro VIN (de l’anglais « Vehicle Identification Number » ou en français « Numéro d’identification de véhicule ») du véhicule.
Selon un exemple particulier de réalisation, le dispositif 101 stocke pour chaque véhicule identifié via son numéro VIN les différentes positions approximatives déterminées sur un intervalle de temps déterminé, par exemple l’ensemble des positions approximatives de chaque véhicule sur 1 journée, plusieurs jours, 1 mois, quelques mois ou plus.
Ces positions approximatives sont par exemple stockées en mémoire du dispositif 101, par exemple dans des tables de correspondance, dites LUT (de l’anglais « Look-Up Table ») avec la position approximative associée au temps ‘t’ de détermination ou de réception des données et associée au numéro VIN du véhicule.
Dans une troisième opération, des premières informations représentatives des positions approximatives de chacun des véhicules de l’ensemble 10 (acquises et déterminées sur une durée déterminée, par exemple sur 1 journée ou plus) sont comparées avec des deuxièmes informations représentatives de positions des bornes de recharge installées dans l’environnement.
Les positions des bornes de recharge déjà installées sont par exemple récupérées et reçues d’un serveur de la ou les sociétés en charge de l’installation de telles bornes de recharge, ce ou ces serveurs étant par exemple reliés au dispositif distant via le « cloud » 100.
Les premières informations correspondent par exemple :
- aux positions approximatives déterminées lors de la deuxième opération (une seule position approximative est par exemple déterminée pour un couple de positions correspondant à la position d’un arrêt du moteur et à la position du démarrage du moteur suivant ledit arrêt, ces deux positions successives étant normalement identiques) ; ou
- à des zones de stationnement de chaque véhicule de l’ensemble de véhicules déterminées à partir des positions approximatives de chaque véhicule comme cela sera expliqué ci-après.
Pour un véhicule donné de l’ensemble 10, la comparaison entre les premières informations et les deuxièmes informations permet par exemple de déterminer la distance séparant une position approximative de ce véhicule (ou sa zone de stationnement) de la borne de recharge la plus proche de ce véhicule.
A cet effet, il est déterminé pour chaque véhicule de l’ensemble 10 (et/ou pour chaque position approximative déterminée à un instant ‘t’) quelle est la borne de recharge la plus proche de proche de ce véhicule parmi les bornes de recharge installées dans l’environnement dans lequel évolue ce véhicule. La borne de recharge la plus proche est déterminée à partir de la position approximative de ce véhicule et des positions des bornes de recharge installées.
Connaissant la position approximative d’un véhicule donné à un instant ‘t’ et les positions des bornes de recharge dans l’environnement de ce véhicule, la détermination de la borne de recharge la plus proche est par exemple mise en œuvre selon toute méthode de recherche des plus proches voisins connue de l’homme du métier.
Par exemple, la recherche de la borne la plus proche est mise en œuvre sur la base de la méthode des K plus proches voisins (de l’anglais « k-Nearest Neighbor »), la méthode de l’arbre de dimension k (de l’anglais « k-d tree » ou « k-dimensional tree ») ou encore la méthode de l’arbre à balles (de l’anglais « Tree Ball algorithm »). Ces méthodes sont par exemple décrites dans le document intitulé « A review of various k-Nearest Neighbor query processing techniques » et publié par S. Dhanabal et Dr. S. Chandramathi dans « International Journal of Computer Application » le 7 octobre 2011.
La décrite ci-dessous illustre une telle association d’au moins une partie des véhicules de l’ensemble 10 aux bornes de recharge les plus proches de ces véhicules.
Dans une quatrième opération, une ou plusieurs zones dans l’environnement des véhicules de l’ensemble 2 sont identifiées ou déterminées, chacune de ces zones correspondant à une zone géographique candidate pour recevoir une ou plusieurs nouvelles bornes de recharge. La détermination d’une telle zone est obtenue en fonction de troisièmes informations de distances entre les véhicules et les bornes de recharge déjà installées dans l’environnement, ces troisièmes informations étant obtenues du résultat de la comparaison de la troisième opération.
Ces troisièmes informations correspondent par exemple à, pour une borne de recharge déjà installée :
- la distance moyenne entre les véhicules associés à la borne de recharge la plus proche de ces véhicules et cette borne de recharge la plus proche ;
- l’écart type des distances entre les véhicules associés à la borne de recharge la plus proche de ces véhicules et cette borne de recharge la plus proche ;
- le nombre de véhicules localisés au-delà d’une distance déterminée par rapport à la borne la plus proches de ces véhicules.
Ainsi, lorsqu’il est déterminé que dans une zone de l’environnement avec une densité minimale de véhicules, les véhicules sont par exemple à une distance moyenne supérieure à un seuil de la borne de recharge la plus proche (ou que l’écart type des distances est supérieur à un seuil ou que le nombre de véhicules localisés au-delà de la distance déterminée est supérieur à un seuil déterminé), cela signifie qu’il y a un manque de bornes de recharge dans cette zone, les véhicules étant par exemple en moyenne trop loin de la borne de recharge la plus proche dans cette zone.
La décrite ci-dessous illustre une telle zone dans laquelle il est déterminé que le nombre de bornes de recharge déjà installées est insuffisant par rapport aux véhicules positionnés dans cette zone ou marquant des stationnements dans cette zone.
Selon un exemple particulier de réalisation, le processus comprend en outre l’affichage, sur un écran d’affichage (par exemple relié au dispositif distant), des premières informations représentatives des positions approximatives sur un écran d’affichage, des deuxièmes informations représentatives de positions de bornes de recharge installées sur l’écran d’affichage et d’une quatrième information matérialisant la ou les zones déterminées comme candidates pour l’installation d’une ou plusieurs bornes de recharge (le nombre de bornes de recharge installées dans cette zone étant insuffisant).
Selon encore un exemple particulier de réalisation, les habitudes en termes de stationnements des véhicules de l’ensemble 10 sont par exemple déterminées de manière statistique sur un intervalle de temps déterminé (par exemple 1 journée, 1 semaines, quelques semaines, 1 mois, 3 mois, 6 mois ou plus), selon toute méthode d’apprentissage statistique connue de l’homme du métier.
Un stationnement d’un véhicule, et la durée de stationnement associée, correspond par exemple à un évènement défini par un arrêt du moteur et par le démarrage du moteur suivant cet arrêt, la durée du stationnement correspondant à l’intervalle temporel compris entre l’instant temporel associé à l’arrêt du moteur et l’instant temporel associé au démarrage du moteur. Les instants temporels d’arrêt et de démarrage sont par exemple compris dans les données représentatives d’arrêt ou de démarrage moteur transmises par le véhicule au dispositif distant 101. Selon une variante, les instants temporels d’arrêt et de démarrage correspondent aux instants de réception par le dispositif distant 101 de ces données d’arrêt et de démarrage moteur.
A cet effet, un ensemble de zones de stationnement de chaque véhicule de l’ensemble 10 (par exemple identifié via son numéro VIN compris dans les données transmises par chaque véhicule au dispositif distant 101) est déterminé à partir de l’ensemble de positions approximatives de chaque véhicule de l’ensemble 10 obtenues pendant l’intervalle de temps déterminé (par exemple 6 mois). Pour un véhicule donné, les positions approximatives les plus proches les unes des autres sont par exemple regroupées pour former l’ensemble de zones de stationnement de ce véhicule donné. Un stationnement d’un véhicule correspond par exemple à un emplacement géographique définie par la position approximative déterminée pour un arrêt du moteur du véhicule et par la deuxième position approximative déterminée pour le démarrage du moteur suivant ledit arrêt, ces deux positions approximatives pouvant être identiques ou différentes.
Les stationnements identifiés de chaque véhicule de l’ensemble 10 sont par exemple groupés en fonction de leurs localisations, les stationnements appartenant à une même zone d’un diamètre égale à par exemple 50, 100 ou 200 m étant regroupés pour former une zone de stationnement. La localisation d’une zone de stationnement correspond par exemple à la moyenne des d positions approximatives associés aux stationnements regroupés dans cette zone.
Selon un mode de réalisation particulier de l’invention, un rang est associé à chaque zone de stationnement identifiée pour chaque véhicule de l’ensemble 10. Un tel rang représente par exemple un niveau d’importance de la zone de stationnement, et est par exemple représentatif de la fréquentation de la zone de stationnement par chaque véhicule.
Un tel rang correspond par exemple à un entier compris par exemple entre 1 et 5 ou entre 1 et 10. Le rang 1 représente le rang le plus élevé (c’est-à-dire qu’une zone de stationnement de rang 1 correspond à une zone de fréquentation la plus élevée) alors qu’un rang 5 (ou 10) représente le rang le moins élevé (c’est-à-dire qu’une zone de stationnement de rang 5 (ou 10) correspond à une zone de fréquentation la plus faible).
Un rang associé à une zone de stationnement déterminée est obtenu en fonction du nombre d’occurrences des stationnements du véhicule dans cette zone déterminée, le nombre d’occurrences étant obtenu à partir des positions approximatives. Par exemple, plus le nombre d’occurrences pour une zone est élevée, plus le rang associé est élevé. Selon une variante, le nombre d’occurrences est pondérée d’une valeur représentative de la moyenne des durées de stationnement du véhicule dans une zone déterminée pour déterminer le rang. Ainsi, selon cette variante, plus la moyenne des durées de stationnement du véhicule dans une zone de stationnement déterminée est élevée, plus le coefficient de pondération sera élevé. Cela permet d’augmenter le rang pour les zones de stationnement dans lesquelles le véhicule reste le plus longtemps (par exemple le domicile ou le lieu de travail). En effet, un stationnement de durée élevée offre plus d’opportunités et plus de temps pour recharger la ou les batteries du véhicule en utilisant la borne de recharge proche d’une telle zone de stationnement, la nécessité d’avoir une borne de recharge proche de ces zones étant élevée.
Le rang est par exemple utilisé pour déterminer la ou les zones dans lesquelles un besoin d’installation d’une ou plusieurs nouvelles bornes de recharge se fait sentir. Par exemple, la ou les bornes de recharge à proximité d’une zone de stationnement de rang élevé (par exemple rang 1 ou 2) doivent être à une distance inférieure à un seuil pour offrir l’opportunité aux véhicules se stationnant dans ces zones de stationnement d’avoir une borne de recharge à proximité (à une distance inférieure à un seuil).
Un tel processus permet de déterminer quelles sont les zones sous-équipées en termes de bornes de recharge. Une zone sous-équipée correspond à une zone pour laquelle les véhicules présents dans cette zone (identifiés par leurs arrêts via leurs positions approximatives déterminées à partie des informations représentatives d’arrêt ou démarrage moteur) sont trop éloignés (par exemple en moyenne) de la borne de recharge la plus proche.
La illustre schématiquement un environnement 2 dans lequel évoluent un ensemble de véhicules à motorisation électrique, selon un exemple de réalisation particulier et non limitatif de la présente invention.
L’environnement 2 de la correspond par exemple à l’environnement 1 de la .
Les bornes de recharge 21, 22, 23, 24, 25 déjà installées dans l’environnement 2 sont chacune représentées par un disque noir.
Les véhicules 211, 212, 221, 222, 231, 232, 241, 242, 251, 252 détectés dans l’environnement 2 sont chacun représentés par un disque blanc. Les disques blancs représentent par exemple les positions approximatives de l’ensemble de véhicules 10 à un instant ‘t’, le cumul des positions approximatives de cet ensemble de véhicule sur un intervalle temporel déterminé (par exemple 1 journée) ou les zones de stationnement des véhicules de l’ensemble 10 sur un intervalle temporel déterminé (1 journée, 3 mois ou 6 mois par exemple).
L’association d’un groupe de véhicules (c’est-à-dire les positions approximatives de ces véhicules) à la borne de recharge la plus proche des véhicules d’un groupe est matérialisée par un trait relient un disque noir (c’est-à-dire une borne de recharge installée) à un disque blanc.
Ainsi les véhicules 211, 212 sont associées à la borne de recharge 21, les véhicules 221, 222 sont associées à la borne de recharge 22, les véhicules 231, 232 sont associées à la borne de recharge 23, les véhicules 241, 242 sont associées à la borne de recharge 24 et les véhicules 251, 252 sont associées à la borne de recharge 25.
La longueur du trait reliant une position approximative d’un véhicule à la borne de recharge la plus proche est avantageusement représentative de la distance séparant ce véhicule de la borne. Ainsi, plus le trait est long plus la distance est élevée ou importante.
Selon une variante de réalisation, la couleur associée au trait est également représentative de la distance. Par exemple, plus la distance est élevée plus le trait prend une couleur foncée.
Une telle représentation permet de visualiser simplement et rapidement quelles sont les zones pour lesquelles les véhicules sont éloignées (par exemple en moyenne) des bornes de recharge les plus proches.
Ainsi, selon l’exemple de la , la zone 201 de l’environnement 1 est identifiée comme étant une zone dans laquelle le nombre de bornes de recharge 21, 22 déjà installées est faible ou insuffisant, le nombre de véhicules s’y stationnant ou s’y arrêtant étant élevé (ou le nombre de véhicules associés à une borne de recharge étant supérieur à un seuil, par exemple supérieur à 10, 20 ou 30) et la distance (par exemple moyenne) entre les véhicules associés à une borne de recharge et cette borne de recharge étant élevée (ou supérieure à un seuil déterminé, par exemple supérieure à 10, 20, 30 ou 40 km).
La zone 202 de l’environnement 2 est identifiée comme étant une zone dans laquelle le nombre de bornes de recharge 23, 24, 25 déjà installées est suffisant, le nombre de véhicules s’y stationnant ou s’y arrêtant étant élevé sans atteindre une limite maximale (ou le nombre de véhicules associés à une borne de recharge étant inférieur à un seuil, par exemple inférieur à 20 ou 30) et la distance (par exemple moyenne) entre les véhicules associés à une borne de recharge et cette borne de recharge étant réduite (ou inférieure à un seuil déterminé, par exemple inférieure à 10 ou 20 km).
La illustre par exemple l’affichage des premières informations représentatives des positions approximatives et des deuxièmes informations représentatives de positions de bornes de recharge installées sur un écran d’affichage.
La zone 201 déterminée comme correspondant à une zone dans laquelle un ou plusieurs nouvelles bornes de recharge sont nécessaires pour répondre aux besoins des véhicules y circulant est par exemple mise en évidence par l’affichage d’un contour, par exemple mis en évidence via une couleur déterminée. Selon une variante, une telle zone est colorée d’une couleur déterminée en appliquant par exemple une couleur déterminée aux pixels de l’écran associées à la représentation de cette zone 201, avec un niveau de transparence déterminée pour laisser apparaitre les bornes 21, 22 et leurs véhicules associés, respectivement 211, 212 et 221, 222.
La illustre schématiquement un dispositif 3 configuré pour contrôler l’installation d’au moins une nouvelle borne de recharge dans un environnement pour véhicule à motorisation électrique, selon un exemple de réalisation particulier et non limitatif de la présente invention. Le dispositif 3 correspond par exemple à un dispositif de traitement de données ou de calcul tel que le dispositif distant 101.
Selon une variante, le dispositif 3 correspond à un calculateur d’un véhicule de l’ensemble 10 de véhicules, par exemple un calculateur configuré pour détecter l’arrêt ou le démarrage du moteur du véhicule ou une unité de communication de type TCU.
Le dispositif 3 est par exemple configuré pour la mise en œuvre des opérations décrites en regard des figures 1 et 2 et/ou des étapes du procédé décrit en regard de la . Des exemples d’un tel dispositif 3 comprennent, sans y être limités, un ordinateur, un serveur, un ordinateur portable, un téléphone intelligent, une tablette, un ordinateur portable ou un équipement électronique embarqué tel qu’un ordinateur de bord d’un véhicule, un calculateur électronique tel qu’une UCE (« Unité de Commande Electronique »). Les éléments du dispositif 3, individuellement ou en combinaison, peuvent être intégrés dans un unique circuit intégré, dans plusieurs circuits intégrés, et/ou dans des composants discrets. Le dispositif 3 peut être réalisé sous la forme de circuits électroniques ou de modules logiciels (ou informatiques) ou encore d’une combinaison de circuits électroniques et de modules logiciels.
Le dispositif 3 comprend un (ou plusieurs) processeur(s) 30 configurés pour exécuter des instructions pour la réalisation des étapes du procédé et/ou pour l’exécution des instructions du ou des logiciels embarqués dans le dispositif 3. Le processeur 30 peut inclure de la mémoire intégrée, une interface d’entrée/sortie, et différents circuits connus de l’homme du métier. Le dispositif 3 comprend en outre au moins une mémoire 31 correspondant par exemple à une mémoire volatile et/ou non volatile et/ou comprend un dispositif de stockage mémoire qui peut comprendre de la mémoire volatile et/ou non volatile, telle que EEPROM, ROM, PROM, RAM, DRAM, SRAM, flash, disque magnétique ou optique.
Le code informatique du ou des logiciels embarqués comprenant les instructions à charger et exécuter par le processeur est par exemple stocké sur la mémoire 31.
Selon différents exemples de réalisation particuliers et non limitatifs, le dispositif 3 est couplé en communication avec d’autres dispositifs ou systèmes similaires et/ou avec des dispositifs de communication, par exemple une TCU (de l’anglais « Telematic Control Unit » ou en français « Unité de Contrôle Télématique »), par exemple par l’intermédiaire d’un bus de communication ou au travers de ports d’entrée / sortie dédiés.
Selon un exemple de réalisation particulier et non limitatif, le dispositif 3 comprend un bloc 32 d’éléments d’interface pour communiquer avec des dispositifs externes, par exemple un serveur distant ou le « cloud » lorsque le dispositif 3 correspond à une TCU, ou inversement avec une TCU lorsque le dispositif 3 correspond à un serveur. Les éléments d’interface du bloc 32 comprennent une ou plusieurs des interfaces suivantes :
- interface radiofréquence RF, par exemple de type Wi-Fi® (selon IEEE 802.11), par exemple dans les bandes de fréquence à 2,4 ou 5 GHz, ou de type Bluetooth® (selon IEEE 802.15.1), dans la bande de fréquence à 2,4 GHz, ou de type Sigfox utilisant une technologie radio UBN (de l’anglais Ultra Narrow Band, en français bande ultra étroite), ou LoRa dans la bande de fréquence 868 MHz, LTE (de l’anglais « Long-Term Evolution » ou en français « Evolution à long terme »), LTE-Advanced (ou en français LTE-avancé) ;
- interface USB (de l’anglais « Universal Serial Bus » ou « Bus Universel en Série » en français) ;
- interface HDMI (de l’anglais « High Definition Multimedia Interface », ou « Interface Multimedia Haute Definition » en français) ;
- interface LIN (de l’anglais « Local Interconnect Network », ou en français « Réseau interconnecté local »).
Des données sont par exemples chargées vers le dispositif 3 via l’interface du bloc 32 en utilisant un réseau Wi-Fi® tel que selon IEEE 802.11, un réseau ITS G5 basé sur IEEE 802.11p ou un réseau mobile tel qu’un réseau 4G (ou 5G) basé sur la norme LTE (de l’anglais Long Term Evolution) définie par le consortium 3GPP notamment un réseau LTE-V2X.
Selon un autre exemple de réalisation particulier et non limitatif, le dispositif 3 comprend une interface de communication 33 qui permet d’établir une communication avec d’autres dispositifs (tels que d’autres calculateurs du système embarqué ou d’autres serveurs) via un canal de communication 330. L’interface de communication 33 correspond par exemple à un transmetteur configuré pour transmettre et recevoir des informations et/ou des données via le canal de communication 330. L’interface de communication 33 correspond par exemple à un réseau filaire de type CAN (de l’anglais « Controller Area Network » ou en français « Réseau de contrôleurs »), CAN FD (de l’anglais « Controller Area Network Flexible Data-Rate » ou en français « Réseau de contrôleurs à débit de données flexible »), FlexRay (standardisé par la norme ISO 17458) ou Ethernet (standardisé par la norme ISO/IEC 802-3).
Selon un mode de réalisation particulier supplémentaire, le dispositif 3 peut fournir des signaux de sortie à un ou plusieurs dispositifs externes, tels qu’un écran d’affichage 340, un ou des haut-parleurs 350 et/ou d’autres périphériques 360 (système de projection) via respectivement des interfaces de sortie 34, 35 et 36. Selon une variante, l’un ou l’autre des dispositifs externes est intégré au dispositif 3. L’écran d’affichage 340 correspond par exemple à un écran, tactile ou non, par exemple à l’écran d’affichage 100.
La illustre un organigramme des différentes étapes d’un procédé de détermination d’au moins une zone d’installation d’au moins une nouvelle borne de recharge dans un environnement pour véhicule à motorisation électrique, selon un exemple de réalisation particulier et non limitatif de la présente invention. Le procédé est par exemple mis en œuvre par un dispositif distant tel que le dispositif distant 101 ou par le dispositif 2 de la .
Dans une première étape 41, des données représentatives d’arrêt ou démarrage d’un moteur de chaque véhicule d’un ensemble de véhicules à motorisation électrique sont reçues pendant une période temporelle déterminée via une liaison sans fil. Ces données comprenant une information représentative de position de chaque véhicule à chaque arrêt et chaque démarrage du moteur.
Dans une deuxième étape 42, pour chaque position de chaque véhicule à chaque arrêt et chaque démarrage du moteur, une position approximative de chaque véhicule est déterminée en appliquant à chaque position une distance sélectionnée aléatoirement dans un intervalle déterminé de distances.
Dans une troisième étape 43, des premières informations représentatives des positions approximatives sont comparées avec des deuxièmes informations représentatives de positions de bornes de recharge installées dans l’environnement.
Dans une quatrième étape 44, au moins une zone d’installation pour la au moins une nouvelle borne de recharge dans l’environnement est déterminée en fonction de troisièmes informations de distances entre l’ensemble de véhicule et les bornes de recharge installées obtenues à partir de la comparaison.
Selon une variante, les variantes et exemples des opérations décrits en relation avec la et/ou 2 s’appliquent aux étapes du procédé de la .
Bien entendu, la présente invention ne se limite pas aux exemples de réalisation décrits ci-avant mais s’étend à un procédé de communication pour un véhicule à motorisation électrique qui inclurait des étapes secondaires sans pour cela sortir de la portée de la présente invention. Il en serait de même d’un dispositif configuré pour la mise en œuvre d’un tel procédé.
La présente invention concerne également un système comprenant le dispositif 3 et un ou plusieurs véhicules de l’ensemble 10, ce ou ces véhicules étant reliés en communication avec le dispositif 3 via une liaison ou une connexion sans fil.
Claims (10)
- Procédé de détermination d’au moins une zone d’installation d’au moins une nouvelle borne de recharge dans un environnement (2) pour véhicule à motorisation électrique, ledit procédé comprenant les étapes suivantes :
- réception (41), via une liaison sans fil, de données représentatives d’arrêt ou démarrage d’un moteur de chaque véhicule d’un ensemble de véhicules (10) à motorisation électrique pendant une période temporelle déterminée, lesdites données comprenant une information représentative de position dudit chaque véhicule à chaque arrêt et chaque démarrage dudit moteur ;
- détermination (42), pour chaque position dudit chaque véhicule à chaque arrêt et chaque démarrage dudit moteur, d’une position approximative dudit chaque véhicule en appliquant à ladite chaque position une distance sélectionnée aléatoirement dans un intervalle déterminé de distances ;
- comparaison (43) de premières informations représentatives desdites positions approximatives avec des deuxièmes informations représentatives de positions de bornes de recharge (21 à 25) installées dans ledit environnement ;
- détermination (44) de ladite au moins une zone (201) d’installation pour ladite au moins une nouvelle borne de recharge dans ledit environnement (2) en fonction de troisièmes informations de distances entre ledit ensemble de véhicule (10) et lesdites bornes de recharge (21 à 25) installées obtenues à partir de ladite comparaison (43). - Procédé selon la revendication 1, comprenant en outre les étapes suivantes :
- détermination, pour chaque véhicule dudit ensemble de véhicules (10), de la borne de recharge la plus proche dudit chaque véhicule parmi lesdites bornes de recharge (21 à 25) installées à partir desdites positions approximatives et des positions des bornes de recharge installées (21 à 25) ;
- association dudit chaque véhicule avec la borne de recharge installée la plus proche dudit chaque véhicule,
ladite comparaison (43) étant mise en œuvre entre chaque borne de recharge installée et les véhicules associés à ladite chaque borne de recharge installée. - Procédé selon la revendication 1 ou 2, comprenant en outre les étapes suivantes :
- affichage desdites premières informations (211, 212, 221, 222, 231, 232, 241, 242, 251, 252) représentatives desdites positions approximatives sur un écran d’affichage ;
- affichage desdites deuxièmes informations représentatives de positions de bornes de recharge (21 à 25) installées sur ledit écran d’affichage ; et
- affichage d’une quatrième information représentative de ladite au moins une zone (201) sur ledit écran d’affichage. - Procédé selon l’une des revendications 1 à 3, pour lequel lesdites premières informations correspondent :
- auxdites positions approximatives ; ou
- à des zones de stationnement de chaque véhicule dudit ensemble de véhicules déterminées à partir des positions approximatives dudit chaque véhicule. - Procédé selon la revendication 4, comprenant en outre, pour chaque véhicule dudit ensemble de véhicules, une étape de détermination desdites zones de stationnement dudit chaque véhicule à partir des positions approximatives associées à un arrêt du moteur dudit chaque véhicule et des positions approximatives associées à un démarrage dudit moteur dudit chaque véhicule.
- Procédé selon la revendication 5, comprenant en outre une association d’un rang à chaque zone de stationnement desdites zones de stationnement dudit chaque véhicule, ledit rang étant déterminé en fonction d’un nombre d’occurrences de stationnements dudit chaque véhicule dans ladite chaque zone de stationnement et d’une durée de stationnement dudit chaque véhicule pour chaque stationnement dans ladite chaque zone de stationnement, ladite durée correspondant à un instant temporel entre un arrêt dudit moteur et le démarrage dudit moteur suivant ledit arrêt.
- Procédé selon l’une des revendications 1 à 6, pour lequel ledit intervalle déterminé de distances correspond à un intervalle compris entre 0 et 200 m.
- Programme d’ordinateur comportant des instructions pour la mise en œuvre du procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, lorsque ces instructions sont exécutées par un processeur.
- Dispositif (3) de détermination d’au moins une zone d’installation d’au moins une nouvelle borne de recharge dans un environnement pour véhicule à motorisation électrique, ledit dispositif (2) comprenant une mémoire (31) associée à au moins un processeur (30) configuré pour la mise en œuvre des étapes du procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 7.
- Système comprenant le dispositif (3) selon la revendication 9 et au moins un véhicule à motorisation électrique relié en communication audit dispositif (3) via une liaison sans fil.
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Citations (1)
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Non-Patent Citations (1)
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|---|
| S. DHANABALDR. S. CHANDRAMATHI: "A review of various k-Nearest Neighbor query processing techniques", INTERNATIONAL JOURNAL OF COMPUTER APPLICATION, 7 October 2011 (2011-10-07) |
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