Brevet FR2587104A1 — publié le 19870313

L'invention est relative à un instrument de mesure de dimensions extérieures d'objets,tels que diamètres de troncs d'arbres, dont les formes d'ésécution facilitent la manutention et permettent l'adaptation d'un ensemble de composants électroniques assurant la lecttire,l'interprétaton et la mémorisation de signaux codés représentant la valeur numérique en chaque point de mesure. L'invention se propose,notamment,de mettre à la disposition des forestiers un appareil rustique et simple d'usage remplaçant l'inscription à la main des mesures par leur enregistrement,sous format informatique transmissible à un ordinateur de bureau que l'utilisateur programme à son grè. L'instrument concerné par l'invention se présente sous la forme comstxne d'un pied à cou lisse,dénommé par la profession "Compas forestier",auquel a été ajouté la particularité de pouvoir étire dé-assemblé ou strie replié grace à l'usage d'un pantographe.De plus,les mouvements des branches pour saisir un tronc ou un objet,sont suivis,soit par un ruban sur lequel des signaux codés sont inscrits,soit par un cable associé à un disque support de code.Les procédures de mesure des forestiers permettent dtinscrire,sur le ruban ou sur le disque,des repères codés spécialement adaptés à la précision et à l'étendue de mesure ou même des repères non linéaires.Par exemple,des repères par catégorie de diamètres,suivant la méthode d'inventaire rapide de "IIELLRIGL". Ainsi la valeur numérique de la distance entre branches correspond à un groupe de signaux qui influencent un groupe d'éléments sensibles, tels que contacts mécaniques ou sensitifs,couple opto--électronique,qui retranscrivent le code sous forme de présence ou non de tension électrique particulièrement bien adaptée au décodage numérique et à la mémorisation sous format informatique.ttne autre caractéristique particulière à l'instrument est relative à ltexploitation des signaux par un "Terminal" de saisie et de mémorisation fixé sur l'unie des branches du Compas.L'originalité de l'instrument concerne le parti choisi délibérément de ne doter ce Terminal que des strictes et standards programmes de traitement de données et de gestion de la mémoire.Les données acquises par le lecteur de code,cité plus haut,peuvent astre complétées par des inforrnatiens-introduites par l'opérateur utilisant le clavier numérique dont le Terminal est doté. En raison du parti adopté,l'interchangeabilité des Terminaux est totale,tant pour l'acquisition de données que pour le transfert des informations mémorisées,laissant ainsi aux utilisateurs toutes les possibilités de choix des programmes de traitement par leur ordinateur au bureau.En particulier,on peut envisager que des Compas,équipés chacun d'un Terminal, soient utilisés aussi bien par un groupe d'opérateurs que par un simple propriétaire forestier et que les données acquises soient transférées à un seul ordinateur,personnel ou d'un centre de gestion,qui assure les traitements et l'édition des résultats.Une autre originalité de l'invention concerne le principe choisi pour organiser la saisie des valeurs mesurées compte tenu des procédures de travail des forestiers.En effet considérant que chaque travail doit autre défini par des instructions fournies aux opérateurs et que les informations recueillies d'arbre en arbre sont essentiellement répétitives, le Terminal ne comporte qu'un clavier numérique et ne nécessite pas le mode"dialogué".Ainsi,ltinitiateur du travail ou l'ordinateur pilote doit choisir et éditer un numéro de code d'identification et préciser l'ordre à suivre pour la saisie des informatious.Sur le terrain,ltopérateur enregistre,par le clavier du Terminal,le code numérique dtidentification et se conforme à l'ordre qui lui a été imposé.Pour le transfert de la mémoire vers l'ordinateur, l'opérateur,après avoir assuré et controlé la validité de la liaison,compose à nouveau le code,ainsi seules les données mémorisées sous cette référence sont transférèes.L1invention concerne également les détails de constructionde ltappareil et les matériaux utilisé s dans la mesure où ceux-ci concourent aux qualités requises par l'application à ltinvention.Pour leur part les appareillages électroniques,capteur et Terminal principalement,peuvent évoluer pour suivre les progrès de la technologie et des applications des composants de la micro-informatiquellobjet de l'invention est représenté,Planche I/2,à titre dexemple,sous les deux formes d'exécution citées ci-avant - Figure I : Compas avec -liaison des branches par règle rigide et - Figure 2 : Compas avec liaison télescopique par Pantographe.Suivant la Figure I,l'instrument est composé d'une branche fixe (I), d'une règle rigide gra duée(2),d'une branche mobile(3) et d'un ensemble d'appareillages électroniques(4)0 Les paries remarquables de ces quatre éléments sont les coulisseaux(5) et (6) comportant un dispositif de ver rouillage,débrayable par un levier(7) permettant le blocage de la pièce(I) sur la règle,le déplacement ou le verrouillage,en position mesure,de la pièce(3) et aussi le dé-assemblage des branches par glissement vers les extrémités de la règle.Le dispositif de verrouillage est réalisé par 2 galets montés sur une lame ressort; et ume came.La règle(2) porte à sa surface les graduations centimè- triques(8)habituelles et latéralement d'une part des encoches(9) contribuant au verrouillage des coulisseaux supports de branches et autre part,(non visibles dans la FigureI) une gorge servant de glissiere au ruban support des signaux codés. L'une des extrémités de ce ruban est fixéo à la branche mobile,l'autre s'enroule sur un tambour(24) placé avec l'ensemble électronique(4). Lespa- cement des encoches(9)est au mEme "pas" que celui des groupes de signaux codés du ruban,afin qu'à chaque verrouillage du coulisseau le lecteur de code soit face à un seul groupe de signaux. Suivant la figure 2,11 instrument est composé de deux branches(IO) et(II) dont la maneuvre entraine le déploiement des éléments d'un Pantographe(I2).En position repliée Figure 2 bis - les éléments sont empilés dans des boitiers(I3) et(I4) et verrouillés par la poignée(I6)qui sert aussi à déployer l'appareil. Sur l'un des boitiers,(I4)par exemple,est fixé l'ensemble électronique(4) sensi.blement identique à celui. équipant l'appareil suivant la Figure I.La mesure de la distance entre branches est assurée, dans l'axe du déploiement,"à vue"par l'opérateur grace à un ru ban(15) dont le tambour d'enroulement(24) Figure ss est placé à l'intérieur du boitier d'électronique,tandis qu'un cable,fixé à un point A" du Pantographe,stenroule sur un tambour solidaire d'un codeur mono-tour(27) de mesure absolue.La particularité de fixer un cable à un demi ou à un élément du Pantographe est de réduire l'étendue de mesure de l'appareil en une courte course du cable pour permettre l'usage d'un codeur mono-tour.Les appareillages électroniques(4)sont représentés en détail et sensiblement à l'echelle I/2 par la Figure 3 pour la partie supé- rieure,constituant le"Terminal/Mémoire" ,identique pour chaque forme d'exécution du Compas et par les Figures 4 et 5 valables respectivement pour chacune de ces deux formes Le Terminal/ Mémoire,suivant Figure 3 ,comporte un écran de visualisation (17) à 12 caractères,par exemple,4 commutateurs de fonctions (I8),un clavier numérique(I9) avec divers signes pour en faciliter l'usage,un connecteur(20) pour le cordon de liaison à un ordinateur extérieur.Les commutateurs de fonctions et les poussoirs non numériques permettent de choisir un mode de saisie,de relire ou modifier les données déjà enregistrées et enfin de controler le transfert.Les modalités de saisie des données, particulières à l'invention sont détaillées plus loin.La Figure 4. est relative à la partie inférieure de l'ensemble(4) pour la forme d'exécution Fig.I,qui comporte:le lecteur de code(2I ) traversé par le ruban(I5),une carte pour l'électronique de mise en forme des signaux(22) équipée d'un connecteur pour liaison au Terminal(23),des piles ou batterie rechargeable(25) assurant llalinlentatioll électrique de l'ensemb le électronique,le tambour (24) d'enroulement du ruban.La Figure 5 représente les appareils spécifiques à la forme d'exécution avec Pantographe, où,à la place d'un ruban,un cable(26) de longueur réduite est enroulé sur un tambour(27) entrainant un codeur numerique(28).Ce codeur d'un modèle courant,assure,pour le Terminal,la même mise en forme des signaux que la carte(22).0n trouve également des piles(25) ou une batterie d'alimentation électrique et le tambour(29) d'enroule- ment du ruban à echelle centimétrique(I5).Ces matériels sont organisés respecter les conditions originales d'utilisation propres à l'instrument ainsi que les principes choisis.Le mode opératoire est simple et ne nécessite pas de formation du personnel.Il suffit de maneuvrer le Compas et d'utiliser le Terminal aussi simplement qu'une calculatrice de poche.Les modalités de saisie et d'utilisation sont choisies par les commutateurs de fonctions(I8) et les poussoirs non numériques(I9) qui permettent d'adapter les "saisies" aux instructions reçues pour éxecuter le travail.Ainsi le role des commutateurs est pour -"ONjOFF"la mise sous tension; -"Code"l'enregistrement d'un numéro de code d'identification;; - "S" de donner automatiquement le numéro de l'arbre et d'en inscrire les dimensions soit par mesure automatique du diamètre soit par le clavier du Termînal,ceci dans la limite du nombre de caractères de l'écran de visualisatiion; -"ENTER"de commander la mise en mémoire des informations visualisées pour un arbre. Quant aus poussoirs :-"MES" déclenche la procédure de lecture du code et ltaffichage de la valeur du diamètre qui peut être controlée par un coup d'eil à la graduation centimètrique inscrite soit sur la règle soit sur le ruban; -"-'t et "+" permettent à l'opérateur de relire les données déjà enrgistrées et de revenir au dernier enregistrement; -"ANN" efface la ligne affichée et permet d'enregistrer de nouvelles valeurs; "." remplace une saisie demaiidée,mais impossible à faire,afin que l'ordinateur conserve,pour le décodage, l'attribution initiale de chaque colonne de données;-"T"permet,si toutes les conditions requises sont satisfaites,de transferer le contenu de la mémoire du Terminal vers l'ordiuateur soit par cordon soit par coupleur acoustique,ltîdentification des données pour un travail limite le transfert aux seules donnes saisies sous le numéro de code; -"#"; "", "E";"H" sont des repères facultatifs qui peuvent être mémorisés pour faciliter le repérage des valeurs saisies,par exemple,par pure conventior le signe peut signaler des ano- malies de l'arbre de différentes sortes suivant le nombre de"#": signifiant par exemple:sujet cassé #,sec # #, selectionné pour l'ensemencement # # # , cependant l'usage de ces signes est limité par les dimensions de l'écran, mais surtout par la place qu'ils vont occuper dans la mémoire.Les caractères particuliers de l'in- vention attachés à la constitution de l'instrument et au niede de saisie et d'enregistrement des mesures sont applicables à d'autres objets que les arbres dont l'utilisateur désire enregistrer et mémoriser les dimensions extérieures pour des traitements informatiques ultérieurs. Ces caractéristiques stappliquent également à des instruments dérivés de ceux décrits.Par exemple,suivant Planche 2/2,Figure 6,un instrument constitué dtun Pantographe un: que(30), de gaines de protection(31), d'un Compas(32) comparable à celui de l'une des formes des Figures 1 et 2,et d'un Terminal/ Némoire double(33), permet de mesurer et d'enregistrer les valeurs de la longueur et du diamètre au milieu necessaires pour calculer le volume d'un rondin ou d'une bille de bois.En effet,le Compas, étant fixé au niveau de l'élément médian du Pantographe,il reste en cette position quelque soit le déploiement des éléments.De même, l'instrument peut être réalisé suivant une forme d'éxécution simplifiée, telle que Figure 7, conservant les principes de mémorisation et de transfert de données à un ordinateur,mais ne possé dont p & les equipements de mesure par codage. Il peut mEme être réalisé en deux parties, l'une fixée sur la pièce(6) d'un Compas type Figure autre sous le vétement ou à la ceinture de l'opé- rateur.Dans la forme d'exécution représentée,le boitier(34)sera déplacé avec la branche(3) sur la règle(2) et il est mis en liaison,par u11 cordon(39) à un Terminal(35)assurant le pilotage des saisies, la mémorisation et l'alimentation électrique.Le mode opératoire envisagé avec ce type de matériels est le suivant:par les commutateurs de foncetions(37)le Terminal"pilote"la saisie des informations par le boitier(34);par les poussoirs(40) l'opé- rateur choisi l'ordre de saisie des dimensions(E essence,,H ou C)et le "format(nombre de chiffre)de chaque sorte de mesure.Ainsi l'écran de visualisation(36) affiche successivement pour chaque mesure le nombre de"0"correspondant au nombre de chiffre choisi par le Terminal. L'opérateur utilise le poussoir"+" pour incrémenter"pas à pas"chaque voyant et ainsi afficher la valeur. Les touches"V", "R", "C" permettent de Valider, Revenir en arrière et Corriger.Une gachette(40)est actionné pour transmettre au Terminal toute une ligne complète. Le transfert des données à un ordinateur est réalisé avec le poussoîr"T"et par le connecteur (209. Les matériaux utilisés concourent à donner des formes ergono- miques et des qualités spécifiques aux différentes parties de l'instrument. Ainsi des produite modrnes,teîs les "sandwich métal résines ou plastiques moulés haute résistance permettent de réaliser des pièces rigides, légères, r'sistantes aux chocs et à la corrosion et sent de faible entretien. Le boiter pour l'cnsemble électronique est réalisé en deux parties, emboitables avec joint torique d'étanchéité, donnant accès aux composants électroniques et au tambour d'enroulement du ruban qu'il est ainsi aisé de remplacer par un autre contenant un ruban supportant une codification spéciale des longueurs. L'instrument est doté de moyens de fixation d'appareils utiles aux forestiers pour s'orienter ou prendre des mesures de distance,dtan- gle,de hauteur cu d'appareils spécifiques de certaines pratiques d'inventaire forestier rapide. Le Terminal Mémoire peut être utilisé détaché du Compas ou sans dispositif dc lecture d'une graduation codée,dans le cas de mesures d'arbres à terre ou de grumes façonnées pour on calculer le volume ou tout simplement pour relever les dimensions extérieures d'objets divers en sue d'en mémoriser les valeurs. REVENDICATIONS I/ Compas forestier informatisé pour la mesure des diamètres des troncs d'arbres comportant 2 branches de saisie reliées soit par une règle rigide soit par une liaison extensible, typ Pantographe,et lm ensemble électronique de lecture et d'enregistrement des mesures absolues, caractérisé en ce que l'encombrement peut être réduit par dé-assemblage des pièces ou par repli des éléments du Pantographe et en ce que les signaux codés,placés sur un ruban ou un disque,correspondent à des longueurs et peuvent autre reconnus,traités et mémorisés par des procédés informatiques en vue de leur transfert,sous format informatique,à un ordinateur extérieur assurant le traitement des mesures suivant les programmes choisis par ltutilisateurO 2/ Compas suivant la revendication I caractérisé en ce que les branches (1,3) peuvent autre dé-assemblées ou positionnées puis verrouillées sur la règle (2) par le levier (7) des coulisseaux (5,6) qui engage un dispositif de galets et came dans des en coches (9) disposées sur une face de la règle,tandisque la face opposée est pourvue dtune gorge dans laquelle coulisse un ruban entraîné par la branche mobile et qui s'enroule dans un tambour (24).Le ruban est muni de groupes de signaux codés dont ltespa- cement est le mame que celui des encoches servant au verrouil lage du coulisseau de manière à ce que un seul groupe de sig. gnaux se trouve face au lecteur de code (2I).Ce lecteur est constitué de contacts électriques ou couples opto électroni ques émettant des impulsions électriques exploitables par un Terminal/Mémoire. 3/ Compas suivant la revendication I caractérisé en ce que les deux branches de saisie tIO,II) sont reliées par les élements d'un Pantographe (12),permettant,en position repliée, de ré duire les dimensions de l'instrument, et,en position-déployée pour la mesure,de ntutiliser que le déplacement entre deux élements pour connaître la longueur mesurée.Ainsi un cable (26) fixé en Â sur le premier élement peut avoir une course réduite correspondant à un seul tour du tambour (27) d'entrai nement d'un codeur numérique (28) de mesure absolue.Ce codeur omet des impulsions électriques exploitables par le Terminal/ Mémoire. 4/ Compas suivant la revendication I caractérisé en ce que l'ensemble électronique (4) est constitué d'un Terminal/Mé moire suivant la figure 3 et d'un boitier où sont disposés les appareillages d'informatisation des mesures et l'alimen- tation électrique (25),et les tambours (24,29) pour rubans soit codé soit à graduation centimètrique.Le Terminal/Mémoi~ reest doté,pour en favoriser ltinterchangeabilié et la sim plicité d'emploi,des sels programmes de traitements dacqui- sition de données et de gestion de mémoire sous un format informatique compatible pour le transfert à un ordinateur standard.Il est cependant muni d'un écrande visualisation (17) d'un clavier numérique (I9) d'acquisition de données coniplé- mentaires et de touches de fonctions (I8) qui permettent d'organiser la saisie des caractéristiques d'un arbre et sa tisfaire aux procédures habituelles des forestiers.Les condi tions d'acquisition des données sont précisées par une fiche de travail imposant l'ordre à suivre et un numéro d'identifi cation que l'opérateur enregistre en téte de chaque série de mesures.Cette fiche est éditée par l'ordinateur et va lui ser vir à reconnaitre chaque valeur par sa position dans la ligne de saisie et àselectionner et limiter le transfert à la seule série de mesures souhaitée. 5/ Compas suivant la revendication 4 caractérisé en ce que l'ensemble électronique peut titre réalisé avec un Terminal/ Mémoire simplifié,et même en deux parties (34,35),sans infor matisation de la mesure ou méme être dissocié de l'instrument tout en conservant,pour une certaine catégorie d'utilisateurs, la possibilité de transférer des séries de mesures à un ordi nageur. 6/ Compas suivant les revendications précédentes prises dans leur ensemble caractérisé en ce-que les formes d'exécution peuvent s'appliquer à des instruments composés d'éléments du Compas forestier informatisé en particulier celui composé d'un Pantographe (30) guidé dans des gaines (3I),pour prendre la longueur d'un rondin,d'un compas (32) mesurant le diamètre et d'un Terminal/Memoire à deux équipements de mesure (33).En fixant le compas au centre du Pantographe,celui-ci est toujours au milieu du rondin quelle que soit la longueur.On obtient ainsi,en une seule opératon les valeurs necessaires pour cal culer le volume du rondin. 7/ Compas suivant la revendication 2 caractérisé en ce que sont inclus des moyens de fixation d'appareils de mesure de distances, d'angles souvent utilisés par les forestiers,ainsi que la pos sibilité de remplacer le ruban par un autre soit à la suite dsune détérioration soit pour un riban support de tout autre code correspondant,par exemple,à une autre unité de mesure.