FR3135558A1 - Activity counter equipped with an electronic module recording vehicle usage data time-stamped by an on-board clock - Google Patents
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Abstract
Titre : Compteur d’activité doté d’un module électronique enregistrant des données d’utilisation d’un véhicule horodatées par une horloge embarquée L’invention concerne un compteur d’activité (1) comprenant un module électronique (2) destiné à être fixé sur un engin mécanique en mouvement, ledit module électronique comportant une unité centrale (5) et une mémoire (6) enregistrant au moins une donnée représentative de l’activité de l’engin, caractérisé en ce que ledit module électronique est solidarisé sur l’engin, et en ce que le compteur comporte un détecteur (7 ; 4) fournissant une donnée variable représentative de l’activité dudit engin, l’unité centrale (5) enregistrant dans la mémoire la donnée variable en association avec une information horaire fournie par une horloge (10) intégrée dans le module. Figure d’abrégé = Fig. 1Title: Activity counter equipped with an electronic module recording vehicle usage data time-stamped by an on-board clock The invention relates to an activity counter (1) comprising an electronic module (2) intended to be fixed on a moving mechanical machine, said electronic module comprising a central unit (5) and a memory (6) recording at least one data representative of the activity of the machine, characterized in that said electronic module is secured to the machine, and in that the counter comprises a detector (7; 4) providing variable data representative of the activity of said machine, the central unit (5) recording in the memory the variable data in association with time information provided by a clock (10) integrated into the module. Abstract figure = Fig. 1
Description
1. DOMAINE DE L’INVENTION1. FIELD OF THE INVENTION
L'invention concerne la mesure de l’activité d’un véhicule, tel qu’un engin agricole ou une machine industrielle. L’invention concerne plus particulièrement le fait que la mesure s’effectue à l’aide d’un module électronique enregistrant les variations d’état d’un détecteur monté sur un élément de ce matériel.The invention relates to measuring the activity of a vehicle, such as agricultural machinery or an industrial machine. The invention relates more particularly to the fact that the measurement is carried out using an electronic module recording variations in the state of a detector mounted on an element of this equipment.
2. ARRIÈRE-PLAN TECHNOLOGIQUE2. TECHNOLOGICAL BACKGROUND
Le domaine de l’invention est celui de la mesure de l’activité d’un véhicule, typiquement un engin agricole (outil de labour, de semi, tonne à lisier, remorque, ...). Dans ce domaine, il est usuel d’acheter en commun un engin et de partager son utilisation entre plusieurs propriétaires. Une manière de mutualiser l’achat de l’engin (ou de payer sa location) consiste à mesurer son activité par chaque utilisateur et à facturer en fonction de cette activité. Il est ainsi possible de facturer en fonction de l’usage du véhicule, par exemple en utilisation en CUMA ou ETA. Pour cela et dans un passé déjà lointain, les utilisateurs utilisent un registre papier et note sur ce registre des informations telles que : heure de départ et de fin de l’activité, nombre de kilomètres parcourus ou d’hectares réalisés pendant ce laps de temps. Cette méthode nécessite une saisie manuelle sur carnet puis une resaisie sur support numérique pour pouvoir générer les documents de controle de gestion ou de facturation. Ces saisies successives sont sources d'erreur (volontaire ou non) et de perte de temps. De plus, cette méthode se base sur un système déclaratif que l’on peut contourner par de fausses déclarations.The field of the invention is that of measuring the activity of a vehicle, typically an agricultural machine (ploughing tool, semi, slurry tanker, trailer, etc.). In this area, it is common to jointly purchase a machine and share its use between several owners. One way to pool the purchase of the machine (or pay for its rental) is to measure its activity by each user and to invoice based on this activity. It is thus possible to invoice according to the use of the vehicle, for example for use in CUMA or ETA. For this and in the already distant past, users use a paper register and note information in this register such as: start and end time of the activity, number of kilometers traveled or hectares covered during this period of time . This method requires manual entry in a notebook then re-entry on digital media to be able to generate management control or invoicing documents. These successive entries are sources of error (intentional or not) and waste of time. In addition, this method is based on a declarative system that can be circumvented by false declarations.
Plus récemment, sont apparus des capteurs appelés « hubodomètres ». Ces appareils se montent sur le moyeu de l'essieu d’un véhicule roulant pour comptabiliser le nombre de tours. En multipliant le diamètre des roues montés sur cet essieu et le nombre de tours de ce dernier, ces appareils calcule la distance parcourue par ce véhicule. Le nombre de tours d’essieu est déterminé en détectant les variations d’un champ magnétique généré par un aimant monté sur l’essieu, un cycle de croissance et de décroissance dudit champ correspondant à une rotation. Ces appareils disposent d’une batterie et d’une interface utilisateur qui permet d’introduire le diamètre des roues et qui affiche sur un écran la distance parcourue. Les utilisateurs peuvent relever les nombres apparaissant sur l’écran et les noter sur un cahier. Ce capteur n’élimine pas les risques d’erreurs du fait du relevé visuel d’un écran qui peut être sali par l’environnement du véhicule et du fait de saisies mauelles.More recently, sensors called “hubodometers” have appeared. These devices are mounted on the axle hub of a rolling vehicle to count the number of revolutions. By multiplying the diameter of the wheels mounted on this axle and the number of revolutions of the latter, these devices calculate the distance traveled by this vehicle. The number of axle revolutions is determined by detecting variations in a magnetic field generated by a magnet mounted on the axle, a cycle of increase and decrease of said field corresponding to one rotation. These devices have a battery and a user interface which allows you to enter the diameter of the wheels and which displays the distance traveled on a screen. Users can read the numbers appearing on the screen and write them down in a notebook. This sensor does not eliminate the risk of errors due to the visual reading of a screen which can be soiled by the environment of the vehicle and due to manual inputs.
D’autres capteurs existent dont le mode de fonctionnement se base sur la distance calculée à l’aide d’un module de géolocalisation, de type GPS par exemple (de l’anglais : Global Positioning System). Ces capteurs disposent d’une unité centrale qui enregistre les déplacements en fonction des changements de localisation indiquée par le module GPS, et d’une interface de communication radio capable de transmettre à longue distance les informations de déplacement. Ces capteurs sont fragiles et possède au final une autonomie faible, ce qui les rend peu pratiques dans la durée.Other sensors exist whose mode of operation is based on the distance calculated using a geolocation module, such as GPS for example (Global Positioning System). These sensors have a central unit which records movements according to changes in location indicated by the GPS module, and a radio communication interface capable of transmitting movement information over a long distance. These sensors are fragile and ultimately have a low battery life, which makes them impractical over time.
Il existe donc un réel besoin d’un capteur mesurant l’activité d’un engin de type agricole, ou une machine industrielle qui autorise la transmission des données par radio et qui possède une autonomie acceptable, tout en ayant une grande robustesse compte tenu de l’environnement d’utilisation.There is therefore a real need for a sensor measuring the activity of an agricultural type machine, or an industrial machine which allows the transmission of data by radio and which has an acceptable autonomy, while having great robustness taking into account the environment of use.
3. OBJECTIFS DE L’INVENTION3. OBJECTIVES OF THE INVENTION
La présente invention a donc pour but, en évitant ces inconvénients, de fournir un compteur d’activité qui détecte les changements d’état d’un détecteur monté sur un élément du véhicule, les changements d’état étant représentatifs de l’activité d’un véhicule, qui enregistre les mesures de ce détecteur et qui peut les transmettre de façon fiable à un serveur distant.The present invention therefore aims, by avoiding these drawbacks, to provide an activity counter which detects changes in state of a detector mounted on an element of the vehicle, the changes in state being representative of the activity of 'a vehicle, which records the measurements of this detector and which can transmit them reliably to a remote server.
4. PRESENTATION DE L’INVENTION4. PRESENTATION OF THE INVENTION
A cet effet, l’invention concerne un compteur d’activité comprenant un module électronique destiné à être fixé sur un engin mécanique en mouvement, ledit module électronique comportant une unité centrale et une mémoire enregistrant au moins une donnée représentative de l’activité de l’engin, caractérisé en ce que ledit module électronique est solidarisé sur l’engin, et en ce que le compteur comporte un détecteur fournissant une donnée variable représentative de l’activité dudit engin, l’unité centrale enregistrant dans la mémoire la donnée variable en association avec une information horaire fournie par une horloge intégrée dans le module.To this end, the invention relates to an activity counter comprising an electronic module intended to be fixed on a moving mechanical machine, said electronic module comprising a central unit and a memory recording at least one data representative of the activity of the machine, characterized in that said electronic module is secured to the machine, and in that the counter comprises a detector providing variable data representative of the activity of said machine, the central unit recording in the memory the variable data in association with time information provided by a clock integrated into the module.
De cette manière, les changements d’état d’un détecteur monté sur un élément de l’engin sont mesurés et enregistrés dans une mémoire, ces changements d’état sont comptabilisés et la donnée résultante est représentative de l’activité de l’engin.In this way, the changes in state of a detector mounted on an element of the machine are measured and recorded in a memory, these changes of state are counted and the resulting data is representative of the activity of the machine .
Selon un premier mode de réalisation, le compteur d’activité comporte un socle fixé sur ledit engin, le module électronique possède trois aimants se couplant magnétiquement avec trois éléments mécaniques fixés dans le socle. De cette manière, le compteur peut se fixer sur n’importe quel support et il est aisé de retirer le module, et de le placer à un autre endroit de l’engin.According to a first embodiment, the activity counter comprises a base fixed on said machine, the electronic module has three magnets magnetically coupling with three mechanical elements fixed in the base. In this way, the meter can be attached to any support and it is easy to remove the module and place it elsewhere on the machine.
Selon un autre mode de réalisation, le compteur comporte au moins deux aimants constituant deux plots de contact électrique pour la communication électrique avec un élément de contact électrique du socle, les signaux électriques du détecteur transitant par ces deux plots. De cette manière, la communication électrique est facilitée.According to another embodiment, the meter comprises at least two magnets constituting two electrical contact pads for electrical communication with an electrical contact element of the base, the electrical signals from the detector passing through these two pads. In this way, electrical communication is facilitated.
Selon un autre mode de réalisation, les emplacements des trois aimants se situent aux sommets d’un triangle non équilatéral. De cette manière, un détrompage des plots de contacts est établi, évitant ainsi les erreurs de positionnement.According to another embodiment, the locations of the three magnets are located at the vertices of a non-equilateral triangle. In this way, the contact pads are keyed, thus avoiding positioning errors.
Selon un autre mode de réalisation, le module dispose d’un capteur magnétique qui est prioritairement attiré par un des trois aimants lorsque le module n’est pas positionné sur le socle, le positionnement du module sur le socle concentre les lignes de champ dudit aimant et fait changer d’état l’interrupteur magnétique, l’arrachement du module de son socle déclenchant un changement d’état dudit interrupteur magnétique. De cette manière, le module peut détecter un arrachement en utilisant les aimants qui servent aussi à le fixer sur l’engin.According to another embodiment, the module has a magnetic sensor which is primarily attracted by one of the three magnets when the module is not positioned on the base, the positioning of the module on the base concentrates the field lines of said magnet and causes the magnetic switch to change state, removing the module from its base triggering a change of state of said magnetic switch. In this way, the module can detect a tearing using the magnets which also serve to fix it on the machine.
Selon un autre mode de réalisation, le module possède une forme de pyramide tronquée. De cette manière, le module se décroche moins facilement lorsqu’un objet le touche.According to another embodiment, the module has the shape of a truncated pyramid. In this way, the module is less easily released when an object touches it.
Selon un autre mode de réalisation, la mémoire enregistre périodiquement l’activité de l’engin en comptabilisant le nombre de tours et/ou le nombre de cycles d’ouverture et de fermeture de l’interrupteur pendant une durée déterminée, De cette manière, l’activité de l’engin est comptablisée avec précision au fil du temps.According to another embodiment, the memory periodically records the activity of the machine by counting the number of revolutions and/or the number of opening and closing cycles of the switch for a determined period. In this way, the activity of the machine is accurately recorded over time.
Selon un autre mode de réalisation, le module dispose en outre d’un accéléromètre, la détection d’un mouvement par ledit accéléromètre déclenchant l’enregistrement d’une données dans la mémoire et la détection d’une absence de mouvement pendant au moins une durée déterminée déclenche le changement d’état du module dans un mode de faible consommation. De cette manière, le module n’a pas besoin d’un capteur externe pour mesurer l’activité de l’engin.According to another embodiment, the module also has an accelerometer, the detection of a movement by said accelerometer triggering the recording of data in the memory and the detection of an absence of movement for at least one fixed duration triggers the change of state of the module in a low consumption mode. In this way, the module does not need an external sensor to measure the activity of the machine.
Selon un autre mode de réalisation, le module dispose de plusieurs modes pour mesurer l’activité de l’engin dont celui de mesurer le nombre de tours du module sur lui-même pendant une période de temps déterminée, et un autre mode consistant à mesurer le temps au cours duquel des vibrations sont détectées à l’aide d’un accéléromètre. De cette manière, le module s’adapte à l’engin sur lequel il est monté pour mesurer son activité, et peut s’employer dans de nombreuses situations.According to another embodiment, the module has several modes for measuring the activity of the machine including that of measuring the number of revolutions of the module on itself during a determined period of time, and another mode consisting of measuring the time during which vibrations are detected using an accelerometer. In this way, the module adapts to the machine on which it is mounted to measure its activity, and can be used in many situations.
Selon un autre aspect, l’invention concerne un système de gestion de l’activité d’un engin comprenant un compteur d’activité décrit selon l’une quelconque des paragraphes précédents, ce système comportant en outre un serveur distant communiquant par radio avec ledit module, ledit serveur recevant une information représentative de la charge actuelle de la batterie et estimant le temps restant pour une décharge complète, ledit serveur émettant une alarme vers un utilisateur peu de temps avant la décharge complète.According to another aspect, the invention relates to a system for managing the activity of a machine comprising an activity counter described according to any one of the preceding paragraphs, this system further comprising a remote server communicating by radio with said module, said server receiving information representative of the current charge of the battery and estimating the time remaining for complete discharge, said server transmitting an alarm to a user shortly before complete discharge.
5.DESCRIPTION DES FIGURES5.DESCRIPTION OF FIGURES
D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront à la lecture de la description suivante, donnée à titre d’exemple indicatif et non limitatif, et des dessins annexés, dans lesquels :Other characteristics and advantages of the invention will appear on reading the following description, given by way of indicative and non-limiting example, and the appended drawings, in which:
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6.DESCRIPTION DETAILLEE D’UN MODE DE REALISATION6. DETAILED DESCRIPTION OF AN EMBODIMENT
6.1 Principe général6.1 General principle
L’invention concerne un compteur d’activité comprenant un module électronique destiné à être fixé sur un engin mécanique en mouvement, ledit module électronique comportant une unité centrale et une mémoire enregistrant au moins une donnée représentative de l’activité de l’engin. Le module électronique est solidarisé sur l’engin et le compteur comporte un détecteur fournissant une donnée variable représentative de l’activité dudit engin. L’unité centrale enregistre dans la mémoire la donnée variable en association avec une information horaire fournie par une horloge intégrée dans le module. Le compteur est ainsi capable de mesurer les changement d’état d’un détecteur, d’en déduire l’activité d’un engin sur lequel il est monté, et de transmettre les données d’activité à un serveur distant chargé de traiter ces données et de les afficher.The invention relates to an activity counter comprising an electronic module intended to be fixed on a moving mechanical machine, said electronic module comprising a central unit and a memory recording at least one data representative of the activity of the machine. The electronic module is secured to the machine and the counter includes a detector providing variable data representative of the activity of said machine. The central unit records the variable data in the memory in association with time information provided by a clock integrated into the module. The meter is thus capable of measuring changes in the state of a detector, of deducing the activity of a machine on which it is mounted, and of transmitting the activity data to a remote server responsible for processing these data and display them.
6.2. Mode préféré de réalisation6.2. Preferred embodiment
La
Le module électronique est un boitier contenant des composants électroniques dont un microcontrôleur 5 associé à une mémoire de programme et une mémoire non volatile 6 de type EEPROM, d’une capacité de 512 Ko par exemple, destinée à enregistrer des données d’activité. Ces données proviennent typiquement du comptage de cycles d’ouverture et de fermeture de l’interrupteur externe 4, ainsi que d’éventuels mesures des détecteurs intégrés dans le module 2. Le programme exécutable est avantageusement inscrit dans le silicium de la mémoire et non téléchargeable, de façon à éviter le piratage et améliorer la fiabilité du capteur. En plus de la lecture de l’état du détecteur externe 4, le microcontrôleur 5 lit les données mesurées par plusieurs détecteurs internes 7 incorporés à l’intérieur du module 2. Un premier capteur est un accéléromètre destiné à détecter les rotations d’un axe ou de mesurer les déplacements du module dans l’espace, selon au moins deux directions. Un tel capteur permet notamment de déterminer si le module est immobile ou en déplacement. Un second capteur est destiné à mesurer la présence d’un champ magnétique à proximité immédiate du module, ce capteur est typiquement un relais REED.The electronic module is a box containing electronic components including a microcontroller 5 associated with a program memory and a non-volatile memory 6 of the EEPROM type, with a capacity of 512 KB for example, intended to record activity data. This data typically comes from counting the opening and closing cycles of the external switch 4, as well as possible measurements from the detectors integrated in the module 2. The executable program is advantageously written in the silicon of the memory and cannot be downloaded , in order to avoid hacking and improve the reliability of the sensor. In addition to reading the state of the external detector 4, the microcontroller 5 reads the data measured by several internal detectors 7 incorporated inside the module 2. A first sensor is an accelerometer intended to detect the rotations of an axis or to measure the movements of the module in space, in at least two directions. Such a sensor makes it possible in particular to determine whether the module is stationary or moving. A second sensor is intended to measure the presence of a magnetic field in the immediate vicinity of the module; this sensor is typically a REED relay.
Le module dispose également d’un port de communication radio 8 capable de communiquer à courte distance avec un appareil proche, en utilisant par exemple le réseau « Bluetooth ». Selon un perfectionnement, ce port de communication est également capable de communiquer par radio avec un réseau longue distance, de type opéré, tel que : LORA, ZIGFOX, ou NB-IOT. Le signal radio émis sur ce réseau est très court et le message transmis ne comporte que peu d’octets (typiquement 32 octets) de données. Selon un autre perfectionnement, le module possède un circuit de géolocalisation 9 (par exemple, un circuit G.P.S., acronyme de « Global Positioning System »), permettant de fournir des paramètres de latitude et de longitude de l’emplacement du capteur 2. Le module dispose également d’une horloge embarquée 10 et de moyens logiciels pour la mettre à l’heure. De cette manière, les données fournies par le détecteur externe 4, par les détecteurs internes 7 et par le circuit de géolocalisation 9 peuvent être horodatées.The module also has a radio communication port 8 capable of communicating at short distance with a nearby device, for example using the “Bluetooth” network. According to an improvement, this communication port is also capable of communicating by radio with a long distance network, of the operated type, such as: LORA, ZIGFOX, or NB-IOT. The radio signal transmitted on this network is very short and the message transmitted contains only a few bytes (typically 32 bytes) of data. According to another improvement, the module has a geolocation circuit 9 (for example, a GPS circuit, acronym for “Global Positioning System”), making it possible to provide latitude and longitude parameters of the location of the sensor 2. The module also has an onboard clock 10 and software means to set it on time. In this way, the data provided by the external detector 4, by the internal detectors 7 and by the geolocation circuit 9 can be time stamped.
Le module possède trois éléments de connexion 11 avec le socle, deux sont électriquement reliés au détecteur externe 4 et un troisième permet de fournir de l’énergie. L’entrée du détecteur externe 4 se connecte à une interface 12 qui assure également l’adaptation des niveaux électriques. Selon un mode préféré de réalisation, le compteur 1 mesure l’activité du véhicule en comptabilisant le nombre de cycles d’ouverture et de fermeture d’un interrupteur connecté à cette interface. Selon une variante de réalisation, le détecteur externe est actif et fournit une donnée analogique représentive d’une grandeur physique à mesurer, le détecteur peut être un pressiostat donnant une information sur la mise en marche d’un compresseur actionné par le moteur du véhicule. Selon une autre variante, le détecteur externe 4 est un capteur de température, typiquement un thermomètre, chargé de fournir une mesure de la température extérieure au module, celle du moteur du véhicule par exemple.The module has three connection elements 11 with the base, two are electrically connected to the external detector 4 and a third is used to provide energy. The input of the external detector 4 connects to an interface 12 which also ensures the adaptation of the electrical levels. According to a preferred embodiment, the counter 1 measures the activity of the vehicle by counting the number of opening and closing cycles of a switch connected to this interface. According to a variant embodiment, the external detector is active and provides analog data representative of a physical quantity to be measured, the detector can be a pressure switch giving information on the switching on of a compressor actuated by the vehicle engine. According to another variant, the external detector 4 is a temperature sensor, typically a thermometer, responsible for providing a measurement of the temperature outside the module, that of the vehicle engine for example.
Les éléments de connexion destinées à l’alimentation électrique sont reliés à un circuit 13 de charge d’une batterie rechargeable 14 intégrée au module. La batterie fournit l’énergie pour les différents composants électriques via un convertisseur DC/DC 15 chargé de réguler la tension à une valeur nominale, par exemple 2,5 volts. La batterie équippant le prototype réalisé peut fournir de l’énergie électrique pendant une durée minimale, 8 mois par exemple. Selon une variante de réalisation, l’énergie de charge de la batterie n’est pas fournie à travers les éléments de connexion 11, mais par induction, le socle 3 possédant alors une première bobine générant un champ magnétique variable qui est capté par une seconde bobine située dans le module 2. La batterie 14 est alors rechargée avec la tension apparaissant aux bornes de la seconde bobine.The connection elements intended for the electrical supply are connected to a circuit 13 for charging a rechargeable battery 14 integrated into the module. The battery provides energy for the various electrical components via a DC/DC converter 15 responsible for regulating the voltage to a nominal value, for example 2.5 volts. The battery fitted to the prototype produced can provide electrical energy for a minimum period, 8 months for example. According to a variant embodiment, the battery charging energy is not supplied through the connection elements 11, but by induction, the base 3 then having a first coil generating a variable magnetic field which is captured by a second coil located in module 2. Battery 14 is then recharged with the voltage appearing across the second coil.
En utilisation, le module dispose d’au moins deux modes de fonctionnement, le premier consiste à mesurer les déplacements et à enregistrer les données qui vont permettre de déterminer l’activité du véhicule, le second est un mode faible consommation dans lequel un minimum de composants est alimenté dont le détecteur 7. Si le compteur 1 entre en mouvement, l’accéléromètre 7 le détecte déclenche un signal électrique qui fait quitter le mode faible consommation. L’enregistrement des données en vue de déterminer l’activité du véhicule peut alors commencer.In use, the module has at least two operating modes, the first consists of measuring movements and recording the data which will make it possible to determine the activity of the vehicle, the second is a low consumption mode in which a minimum of components is powered including the detector 7. If the counter 1 begins to move, the accelerometer 7 detects it and triggers an electrical signal which exits low consumption mode. Data recording to determine vehicle activity can then begin.
La
Le compteur 1 est par exemple monté sous l’aile d’une roue d’un engin agricole 20, typiquement un tracteur ou l’arbre de force d’un tel engin, ou encore un axe d’une machine industrielle. Le socle de ce compteur est relié par un fil à un interrupteur monté à proximité immédiate de l’essieu de la roue, sur lequel est fixé un aimant. Le compteur communique par radio à courte distance avec un terminal portable 21, typiquement un téléphone portable, ou une tablette, cette liaison radio est représenté par un trait hachuré sur la
Le serveur 22 comporte typiquement une unité centrale UC 23 reliée à une mémoire de programme exécutable 24, et un disque dur HD 25 contenant une base de données pour le stockage de données de façon non-volatile. La mémoire de programme comporte une application pour analyser les informations reçues et fournir des données d’activités des véhicules sur lesquelles les capteurs 1 sont montés. Le serveur 22 comporte également une interface I/O 26 pour la communication avec un réseau filaire 27, via un réseau informatique, Internet par exemple. Il n’est pas exclu que les moyens de liaison diffèrent selon le type d’appareil en communication, ainsi le serveur 28 peut communiquer avec les téléphones à travers un réseau sans fil (téléphonie mobile 3G/4G) ou par un câble via un réseau numérique quelconque (Internet par exemple).The server 22 typically comprises a central unit CPU 23 connected to an executable program memory 24, and an HD hard disk 25 containing a database for storing data in a non-volatile manner. The program memory includes an application for analyzing the information received and providing activity data from the vehicles on which the sensors 1 are mounted. The server 22 also includes an I/O interface 26 for communication with a wired network 27, via a computer network, the Internet for example. It is not excluded that the means of connection differ depending on the type of device in communication, thus the server 28 can communicate with the telephones through a wireless network (3G/4G mobile telephony) or by a cable via a network digital of any kind (Internet for example).
La
Dans un autre mode d’utilisation, le module n’est pas en contact avec un socle mais utilise ses aimants pour se fixer sur une surface métallique du véhicule. Dans ce mode, le module utilise un détecteur interne 7, typiquement un accéléromètre, pour détecter les mouvements du véhicule et ainsi mesurer son activité du véhicule, à la place du détecteur externe 4. Un accéléromètre intègre l'information de pesanteur dans son référentiel en mesurant les accélérations sur les trois axes XYZ. Lors d’une étape initiale de configuration du capteur, l’unité centrale 5 est configurée pour traiter soit les signaux provenant du détecteur externe 4 via les deux plots de contacts 31.a et 31.b, soit les signaux fournis par un détecteur interne 7. Le module peut également être placé sur un élément en rotation du véhicule, typiquement une roue ou un axe d’une machine industrielle. L’accéléromètre intégré au module mesure alors la force centripète qui est proportionnelle à la vitesse de rotation et à la distance de l'élément mobile par rapport à l'axe de rotation. L'algorithme chargé de traiter les données de l’accéléromètre prend en compte cette force centripète qui se traduit par une composante continue dans la mesure des accélérations. Ce traitement permet de positionner le compteur 1 décentré par rapport à l'axe de rotation et offre une grande liberté dans le positionnement du compteur sur la partie roulante. De cette manière, le compteur peut comptabiliser les révolutions effectuées autour d’un axe horizontal en s'affranchissant d'une liaison mécanique entre une partie fixe de l'outil et une partie en rotation. Selon une variante de réalisation, le détecteur interne permet de mesurer la force centripète généré par le mouvement rotatif d’un axe de l’engin. L’activité de cet engin est alors mesurée par le temps au cours duquel la force centripète dépasse un certain seuil, c’est-à-dire le temps au cours duquel la vitesse de rotation de l’axe dépasse une certaine valeur.In another mode of use, the module is not in contact with a base but uses its magnets to attach to a metal surface of the vehicle. In this mode, the module uses an internal detector 7, typically an accelerometer, to detect the movements of the vehicle and thus measure its vehicle activity, in place of the external detector 4. An accelerometer integrates the gravity information into its frame of reference in measuring accelerations on the three XYZ axes. During an initial sensor configuration step, the central unit 5 is configured to process either the signals coming from the external detector 4 via the two contact pads 31.a and 31.b, or the signals provided by an internal detector 7. The module can also be placed on a rotating element of the vehicle, typically a wheel or an axis of an industrial machine. The accelerometer integrated into the module then measures the centripetal force which is proportional to the speed of rotation and the distance of the moving element relative to the axis of rotation. The algorithm responsible for processing the accelerometer data takes into account this centripetal force which results in a continuous component in the measurement of accelerations. This treatment makes it possible to position the counter 1 off-center relative to the axis of rotation and offers great freedom in the positioning of the counter on the rolling part. In this way, the counter can count the revolutions made around a horizontal axis without requiring a mechanical connection between a fixed part of the tool and a rotating part. According to an alternative embodiment, the internal detector makes it possible to measure the centripetal force generated by the rotary movement of an axis of the machine. The activity of this machine is then measured by the time during which the centripetal force exceeds a certain threshold, that is to say the time during which the rotation speed of the axis exceeds a certain value.
Dans un troisième mode d’utilisation, le module se fixe sur un socle qui n’est pas doté d’une liaison vers un détecteur externe 4. Ce mode est choisi lorsque le support du véhicule destiné à déterminer son activité ne permet pas l’attraction magnétique et que le détecteur interne 7 est choisi pour mesurer l’activité.In a third mode of use, the module is fixed on a base which is not provided with a connection to an external detector 4. This mode is chosen when the vehicle support intended to determine its activity does not allow the magnetic attraction and that the internal detector 7 is chosen to measure the activity.
Selon l’exemple illustré par la
Selon un perfectionnement, le module 2 dispose d’un capteur magnétique 35 comportant une partie mobile ouvrant et fermant une connexion électrique. Ce capteur est par exemple un interrupteur magnétique interne 35 de type REED, dont la partie mobile est prioritairement attiré par un des trois aimants 30.a lorsque le module n’est pas positionné sur le socle. Le positionnement du module sur le socle ou la surface métallique de l’engin (dans le mode d’utilisation où le module n’est pas fixé sur un socle) concentre les lignes de champ de l’aimant 30.a vers le plot de contact 31.a, déplace la partie mobile de l’interrupteur et fait changer son état. Lorsque le module est arraché de son socle, les lignes de champ s’élargissent et font changer l’état de l’interrupteur magnétique interne 35. Ce changement d’état est détecté par l’unité centrale du module électronique, horodaté par l’horloge et enregistré dans la mémoire 6 du module, une alarme est éventuellement déclenchée.According to an improvement, module 2 has a magnetic sensor 35 comprising a mobile part opening and closing an electrical connection. This sensor is for example an internal magnetic switch 35 of the REED type, the mobile part of which is primarily attracted by one of the three magnets 30.a when the module is not positioned on the base. Positioning the module on the base or the metal surface of the machine (in the mode of use where the module is not fixed on a base) concentrates the field lines of the magnet 30.a towards the contact pad. contact 31.a, moves the moving part of the switch and changes its state. When the module is torn from its base, the field lines widen and cause the state of the internal magnetic switch 35 to change. This change of state is detected by the central unit of the electronic module, timestamped by the clock and recorded in memory 6 of the module, an alarm is possibly triggered.
La
La vue de profil met en évidence la forme d’une pyramide tronquée conférée au module 2. Cette forme permet de mieux résister à la pression et évite les angles trop saillants qui accumuleraient de la saleté et risqueraient de favoriser les décrochements en cas de chocs. Cette forme évite notamment qu'un élément extérieur puisse avoir une prise suffisante sur le module pour l'arracher à son support de fixation, par exemple : un caillou en mouvement, une branche, une canne de maïs.The profile view highlights the shape of a truncated pyramid given to module 2. This shape allows it to better resist pressure and avoids excessively protruding angles which would accumulate dirt and risk encouraging separation in the event of impact. This shape notably prevents an external element from having sufficient grip on the module to tear it from its mounting support, for example: a moving stone, a branch, a corn stalk.
Le compteur 1 ne possède pas de composants en mouvement les uns par rapport aux autres, il n'y a donc pas de pièces mécaniques d'usures. Il est parfaitement étanche et respecte les contraintes environnementales.Counter 1 does not have any components moving relative to each other, so there are no mechanical wearing parts. It is perfectly waterproof and respects environmental constraints.
Après avoir détaillé les principaux éléments du système de mise à disposition de véhicules partagés, nous allons maintenant expliciter comment ceux-ci coopèrent. Les différentes étapes permettant la configuration du système, l’enregistrement des données et la fourniture d’informations représentatives de l’activité du véhicule sont décrites à titre d’exemple par l’ordinogramme de la
La configuration du système s’effectue au cours de l’étape 5.1 en initialisant des données au niveau du compteur d’activité 1, du terminal portable 21 et du serveur 22. Au cours de cette étape 5.1, le compteur 1 est en liaison bidirectionnelle à courte portée avec un terminal portable 21, lui-même en communication longue portée avec le serveur distant 22. Le mode de fonctionnement est configuré en spécifiant le type de dispositif utilisé pour détecter l’activité du véhicule, le prototype réalisé dispose des modes suivants :The system is configured during step 5.1 by initializing data at the activity counter 1, the portable terminal 21 and the server 22. During this step 5.1, the counter 1 is in a bidirectional connection short range with a portable terminal 21, itself in long range communication with the remote server 22. The operating mode is configured by specifying the type of device used to detect vehicle activity, the prototype produced has the following modes :
- compteur d’activité 1 utilisant un contact sec (interrupteur externe 4),- activity counter 1 using a dry contact (external switch 4),
- compteur d’activité 1 utilisant un détecteur externe actif (pressiostat, sonde de température, …), le véhicule étant en activité lorsque la valeur du détecteur dépasse une valeur de seuil déterminé,- activity counter 1 using an active external detector (pressure switch, temperature probe, etc.), the vehicle being active when the value of the detector exceeds a determined threshold value,
- compteur d’activité 1 utilisant le détecteur interne 7.- activity counter 1 using internal detector 7.
Un indicateur du mode de fonctionnement sélectionné est inscrit dans la mémoire 6 du compteur et au niveau du serveur 22. L’horloge est mise à l’heure, la mémoire 5 est complétement vidée et un programme de test peut être lancé en interaction avec le terminal portable. A l’issue de cette étape, le compteur est prêt à être utilisé (étape 5.2) et se positionne dans un mode faible consommation en attendant un évèment extérieur.An indicator of the selected operating mode is written in the memory 6 of the counter and at the server 22. The clock is set to the time, the memory 5 is completely emptied and a test program can be launched in interaction with the portable terminal. At the end of this step, the meter is ready to be used (step 5.2) and is positioned in a low consumption mode while waiting for an external event.
A l’étape 5.3, un évènement extérieur est détecté à l’aide d’au moins un des dispositifs suivants : le détecteur externe 4, un détecteur interne 7, le port de communication radio (lors de l’établissement d’une communication), le module GPS (changement de localisation). Le compteur 1 quitte le mode faible consommation, l’horloge embarquée 10 fournit la date et l’heure de l’évènement extérieur afin de les enregistrer dans la mémoire 6 (étape 5.4).In step 5.3, an external event is detected using at least one of the following devices: the external detector 4, an internal detector 7, the radio communication port (when establishing a communication) , the GPS module (location change). Counter 1 leaves low consumption mode, on-board clock 10 provides the date and time of the external event in order to record them in memory 6 (step 5.4).
A l’étape 5.5, le compteur 1 détecte une activité du véhicule, soit à l’aide de son accéléromètre 7, soit par une variation de l’état du signal électrique émis par le détecteur externe 4, le choix du dispositif de détection est spécifié lors de l’étape 5.1. La date et l’heure du début de l’activité sont enregistrées (étape 5.6). Tant que le compteur détecte que le véhicule est en activité, il enregistre périodiquement dans la mémoire EEPROM 6 des données venant du détecteur interne ou externe en les associant à une information horaire fournie par l’horloge embarquée 10 (étape 5.7). La période au cours de laquelle un enregistrement est effectuée est de 15 minutes par exemple, cette durée est paramètrable lors de l’étape 5.1 de configuration. Si aucune activité n’est détectée pendant une durée déterminée, par exemple 5 minutes, alors le compteur considère que le véhicule est arrêté, il enregistre l’arrêt de l’activité dans la mémoire 6 en associant l’indicateur de cet évènement avec la date et l’heure fournies par l’horloge embarquée 10 et se repositionne en mode faible consommation (étape 5.8).In step 5.5, the counter 1 detects an activity of the vehicle, either using its accelerometer 7, or by a variation in the state of the electrical signal emitted by the external detector 4, the choice of the detection device is specified in step 5.1. The date and time of the start of the activity are recorded (step 5.6). As long as the counter detects that the vehicle is active, it periodically records data coming from the internal or external detector in the EEPROM memory 6 by associating it with time information provided by the on-board clock 10 (step 5.7). The period during which a recording is made is 15 minutes for example, this duration can be configured during configuration step 5.1. If no activity is detected for a specific period, for example 5 minutes, then the counter considers that the vehicle is stopped, it records the cessation of the activity in memory 6 by associating the indicator of this event with the date and time provided by the on-board clock 10 and repositions itself in low consumption mode (step 5.8).
Si le compteur possède un module GPS activé, les informations de géolocalisation sont également enregistrées, soit sous la forme d’une suite de coordonnées de longitude et de latitude, soit sous la forme d’une distance parcourue depuis le dernier enregistrement.If the meter has an activated GPS module, geolocation information is also recorded, either in the form of a series of longitude and latitude coordinates, or in the form of a distance traveled since the last recording.
Un autre évènement extérieur qui déclenche la sortie du mode faible consommation est le fait que le port de communication radio 8 détecte la présence proche d’un terminal portable (ou d’un appareil communiquant par une liaison à courte portée (par le réseau Bluetooth par exemple). A l’étape 5.9, un terminal portable 21 qui possède l’application de communication pour traiter les données enregistrées détecte la présence d’un module et établit une communication avec celui-ci. Lors de cette communication le terminal peut transmettre au module une nouvelle programmation de son fonctionnement. Le module 2 transmet au terminal 21 un message indiquant qu’il possède des données à télécharger, et éventuellement la quantité des données. Le terminal 21 établit alors une connexion avec le serveur distant pour servir de relais de communication entre le module 2 et le serveur 22, les données enregistrées en mémoire 6 sont ainsi transmises au serveur distant qui va les traiter pour déterminer l’activité du véhicule 20 (étape 5.10). Le serveur 22 informe le terminal 21 du bon déroulement du téléchargement, de façon que l’utilisateur du portable en soit informé et puisse éventuellement utiliser son terminal portable à d’autres fins. A l’étape 5.11, le terminal informe le module du bon déroulement du transfert des données, ce qui déclenche l’effacement du contenu de la mémoire EEPROM 8. Lors de chaque communication avec un terminal portable 21, ce dernier transmet avantageusement au module 2, son heure et sa date pour la mise à jour de l’horloge embarquée 10.Another external event which triggers the exit from low consumption mode is the fact that the radio communication port 8 detects the nearby presence of a portable terminal (or of a device communicating via a short-range link (via the Bluetooth network via example). In step 5.9, a portable terminal 21 which has the communication application to process the recorded data detects the presence of a module and establishes communication with it. During this communication the terminal can transmit to the modulates a new programming of its operation. Module 2 transmits to terminal 21 a message indicating that it has data to download, and possibly the quantity of data. Terminal 21 then establishes a connection with the remote server to serve as a relay communication between module 2 and server 22, the data recorded in memory 6 are thus transmitted to the remote server which will process them to determine the activity of the vehicle 20 (step 5.10). The server 22 informs the terminal 21 of the successful completion of the download, so that the mobile user is informed and can possibly use his portable terminal for other purposes. In step 5.11, the terminal informs the module of the successful completion of the data transfer, which triggers the erasure of the contents of the EEPROM memory 8. During each communication with a portable terminal 21, the latter advantageously transmits to module 2 , its time and date for updating the on-board clock 10.
Avantageusement, le compteur d’activité 1 transmet également la tension de sa batterie 14 au serveur 22 qui en déduit son niveau de décharge et détermine la durée restante au cours de laquelle le compteur fonctionne en dehors de son mode faible consommation (étape 5.12). Cette durée est alors affichée sur l’écran du terminal portable (étape 5.13). Si la durée restante est trop faible, l’utilisateur peut décider de retirer le compteur 1 du véhicule et de le placer sur un socle de rechargement.Advantageously, the activity counter 1 also transmits the voltage of its battery 14 to the server 22 which deduces its discharge level and determines the remaining duration during which the counter operates outside of its low consumption mode (step 5.12). This duration is then displayed on the screen of the portable terminal (step 5.13). If the remaining time is too short, the user can decide to remove meter 1 from the vehicle and place it on a charging base.
Selon un perfectionnement, les communications entre le terminal et le serveur sont chiffrées selon une technique connue en soi.According to an improvement, communications between the terminal and the server are encrypted using a technique known per se.
Un autre évènement extérieur qui déclenche la sortie du mode faible consommation est le fait que le compteur est arraché de son socle ou de la surface du véhicule. A l’étape 5.14, le compteur détecte un arrachement, il enregistre alors le moment de l’arrachement dans la mémoire EEPROM (étape 5.15). Lorsque le compteur sera en communication avec le serveur distant, il pourra transmettre cette information qui sera traitée par les utilisateurs du système.Another external event which triggers the exit from low consumption mode is the fact that the meter is torn from its base or from the surface of the vehicle. In step 5.14, the counter detects a tearing, it then records the moment of the tearing in the EEPROM memory (step 5.15). When the meter is in communication with the remote server, it will be able to transmit this information which will be processed by the users of the system.
A l’étape 5.16, le serveur distant comptabilise les moments au cours desquels le compteur a détecté que le véhicule est en activité et présente ces résultats dans un tableau avec les dates et heures. De cette façon, si le véhicule a été utilisé un certain jour, son utilisateur peut questionner à distance le serveur et connaître sa durée d’activité. Si le véhicule est partagé entre plusieurs utilisateurs, ces derniers s’identifient auprès du serveur en précisant à quelle moment ils ont utilisé le véhicule. En utilisant les données transmises par le capteur, le serveur comptabilise les temps d’utilisation de chaque utilisateur au cours d’une longue durée, un trimestre ou un mois par exemple, et présente ces temps en termes de pourcentage. Les frais d’utilisation du véhicule peuvent être repartis entre chaque utilisateur en fonction du pourcentage, c’est-à-dire en fonction de l’utilisation du véhicule entre chaque utilisateur.In step 5.16, the remote server counts the moments during which the meter detected that the vehicle is active and presents these results in a table with dates and times. In this way, if the vehicle has been used on a certain day, its user can remotely query the server and know its duration of activity. If the vehicle is shared between several users, the latter identify themselves to the server, specifying when they used the vehicle. Using the data transmitted by the sensor, the server counts the usage times of each user over a long period of time, a quarter or a month for example, and presents these times in percentage terms. The costs of using the vehicle can be distributed between each user according to the percentage, that is to say according to the use of the vehicle between each user.
Selon un perfectionnement, le compteur d’activité 1 dispose d’un mode de fonctionnement destiné à mesurer la durée d’activation d’un signal numérique extérieur transmis par le détecteur 4. Les transitions de ce signal (passages de « 0 » à « 1 » et de « 1 » à « 0 ») sont horodatées, enregistrées en mémoire et transmises au serveur 22 lors d’une communication avec le terminal 21. Dans ce mode, l’activité de l’engin est mesurée par la durée au cours de laquelle le détecteur 4 se trouve dans un certain état.According to an improvement, the activity counter 1 has an operating mode intended to measure the duration of activation of an external digital signal transmitted by the detector 4. The transitions of this signal (changes from “0” to “ 1" and from "1" to "0") are time stamped, recorded in memory and transmitted to the server 22 during communication with the terminal 21. In this mode, the activity of the machine is measured by the duration at during which the detector 4 is in a certain state.
Bien que la présente invention ait été décrite en référence aux modes de réalisation particuliers illustrés, celle-ci n’est nullement limitée par ces modes de réalisation, mais ne l’est que par les revendications annexées. On notera que des changements ou des modifications à la description et aux dessins pourront être apportés par l’homme du métier.Although the present invention has been described with reference to the particular embodiments illustrated, it is in no way limited by these embodiments, but is limited only by the appended claims. It should be noted that changes or modifications to the description and drawings may be made by those skilled in the art.
Claims (10)
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Applications Claiming Priority (2)
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FR2204529A FR3135558A1 (en) | 2022-05-12 | 2022-05-12 | Activity counter equipped with an electronic module recording vehicle usage data time-stamped by an on-board clock |
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- 2022-05-12 FR FR2204529A patent/FR3135558A1/en not_active Withdrawn
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2023
- 2023-05-12 EP EP23173267.8A patent/EP4276778A1/en active Pending
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Also Published As
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PLSC | Publication of the preliminary search report |
Effective date: 20231117 |
|
ST | Notification of lapse |
Effective date: 20240105 |