Brevet FR2636617A1 — publié le 19900323

DISPOSITIF INDICATEUR DE POSITION D'UNE CRUE DE CHARGEMENT INSTALLEE SUR UN CAMION La présenté invention concerne un dispositif indicateur de position d'une grue de chargement installée sur un véhicule automobile, notamment sur un camion, et pourvue d'une flèche comportant plusieurs bras consécutifs dont chacun est monté sur une articulation respective à axe sensiblement horizontal. Il est de plus en plus courant d'installer sur un camion une grue hydraulique auxiliaire à flèche pivotante et articulée, pour que les opérations de chargement et de déchargement n'exigent pas un autre engin de levage ni du personnel spécialisé. Cette grue n'est 'pas commandée à partir de la cabine de conduite du véhicule, car elle est pourvue de manettes agencées pour être commandées directement par un opérateur se tenant à côté du camion. Pendant la marche du véhicule, on place la flèche soit dans une position de repli sur le bâti stationnaire de la grue, soit étendue sur le pont du camion ou sur le chargement pour tenir celui-ci. Cependant, il arrive assez souvent que l'opérateur oublie d'effectuer cette manoeuvre avant le départ du camion et laisse la flèche dans une position où elle dépasse le gabarit autorisé du véhicule. Si ce dépassement est latéral, le conducteur le remarque facilement, mais ce n'est pas le cas s'il y a seulement un dépassement de la hauteur du gabarit. II en résulte chaque année de nombreux accidents par collision de ces flèches de grues contre des obstacles fixes tels que des passages supérieurs, des plafonds de tunnels ou des câbles. On connait un dispositif indicateur simple permettant d'éviter certaines situations de ce genre. Le bâti stationnaire est équipé d'un contacteur à poussoir qui est actionné par la flèche quand celle-ci se trouve dans sa position de repli. Tant que la flèche n'a pas été remise en place, le contacteur commande un signal d'alarme délivré par exemple par un témoin lumineux sur le tableau de bord du véhicule. Toutefois, ce dispositif est inopérant quand les conditions de transport ou un équipement particulier monté sur la grue, par exemple un grappin, nécessitent de laisser la flèche sur le chargement ou sur le pont du camion. La présente invention a pour but général de fournir un dispositif capable d'indiquer au conducteur du véhicule que la flèche de la grue s'étend au-delà d'une hauteur limite et présente donc un danger si le véhicule est mis en marche. Un but particulier consiste à concevoir ce dispositif sous une forme assez simple pour qu'il puisse être installé après coup sur un camion équipé d'une grue de chargement. Dans ce but, I'invention fournit un dispositif du type indiqué en préambule, caractérisé en ce qutil comporte -pour chaque articulation, un capteur d'angle délivrant un signal électrique représentatif de la position angulaire de l'articulation; -des moyens électroniques de traitement agencés pour recevoir les signaux des capteurs, calculer la hauteur du point le plus haut de la flèche et comparer cette hauteur à une valeur limite prédéterminée; - et une unité indicatrice commandée par les moyens de traitement et agencée pour afficher ladite hauteur et pour délivrer au moins un signal d'alarme en cas de dépassement de la valeur limite. Dans une forme de réalisation préférée, les capteurs d'angle sont des capteurs analogiques à potentiomètre, et les moyens de traitement sont des moyens numériques et comprennent au moins un convertisseur analogique/numérique, recevant les signaux des capteurs d'angle. De préférence, les moyens de traitement comportent des moyens numériques de stockage de constantes représentant les longueurs des bras et ladite valeur limite. Ces moyens de stockage peuvent être formés par un jeu de ponts électriques amovibles ou d'interrupteurs pour chacune des constantes. Une forme préférée de l'unité indicatrice comporte un organe d'affichage décimal de la hauteur calculée et au moins un témoin optique d'alarme correspondant audit signal d'alarme. De préférence, cette unité est agencée pour émettre un signal acoustique d'alarme commandé par les moyens de traitement et elle comporte au moinsune touche d'annulation agencée pour commander un arrêt du signal acoustique. Une forme de réalisation particulière prévoit que les moyens de traitement sont reliés à un contacteur leur délivrant un signal électrique quand un circuit hydraulique de la grue est activé, et sont agencés pour bloquer toute émission du signal acoustique quand ledit circuit hydraulique est sous pression. De préférence, les moyens de traitement sont aussi reliés à un contacteur leur délivrant un signal électrique représentatif du serrage d'un frein de stationnement du véhicule et sont agencés pour bloquer toute émission du signal acoustique quand le frein est serré. Dans certains cas, la grue de chargement possède des organes déployables qui, lorsqu'ils ne sont pas rentrés, peuvent dépasser le gabarit du véhicule même si tous les bras de la flèche se trouve en-dedans du gabarit. Il peut s'agir par exemple d'un élément télescopique monté sur le dernier bras de la flèche, ou d'un dispositif de béquilles de stabilisation par appui au sol, monté sur le bâti de la grue ou directement sur le châssis du camion.Pour signaler le danger créé par la non-rétraction d'un ou plusieurs organes de ce genre durant la marche du véhicule, une forme de réalisation particulière du dispositif selon l'invention comporte au moins un capteur logique associé à un organe déployable de a grue et délivrant un signal électrique aux moyens de traitement, et l'unité indicatrice comporte au moins un témoin optique d'alarme qui est enclenché par les moyens de traitement quand ledit organe est au moins partiellement déployé. La présente invention et ses avangages apparaîtront mieux dans la description suivante d'un exemple de réalisation, en référence aux dessins annexés, dans lesquels - la figure I est une vue latérale schématique d'un camion équipé d'une grue de chargement et d'un dispositif selon l'invention, - la figure 2 est un schéma bloc d'une forme de réalisation du dispositif selon l'invention, et - la figure 3 est une vue de l'unité indicatrice du dispositif de la fig. 2. En référence à la figure 1, un camion I est équipé d'une grue de chargement 2 ayant un bâti stationnaire 3 fixé au châssis du camion entre la cabine de conduite 4 et le pont 5. La grue comporte un fût 6 pivotant autour d'un axe vertical 7, un premier bras 8 porté par le fût 6 au moyen d'une première articulation 9, un deuxième bras 10 porté par le bras 8 au moyen d'une deuxième articulation 11, et un troisième bras 12 porté par le bras 10 au moyen d'une troisième articulation 13. Les axes des articulations 9, 11 et 13 sont parallèles entre eux et par rapport au sol, c'est-à-dire qu'ils sont sensiblement horizontaux. La grue 2 est à actionnement hydraulique, si bien que les bras et le fût sont reliés deux à deux par des vérins hydrauliques qui ne sont pas représentés.Dans cet exemple, le troisième bras 12 comporte une rallonge télescopique 15 également commandée par un vérin hydraulique. A l'extrémité libre 16 de cette rallonge, se trouve une poulie sur laquelle passe un câble 17 reliant un crochet 18 à un treuil 20 monté sur le premier bras 8. 11 s'agit là d'un type courant de grue ayant une flèche à trois bras dont un est téléscopique, mais il est bien entendu que l'invention est applicable à des grues de chargement agencées différemment et notamment dont la flèche comprend un autre nombre de bras. Par ailleurs, la grue pourrait être installée à un autre emplacement sur le camion. En figure 1, la flèche de la grue est représentée dans une position de travail où elle est déployée au-dessus du pont 5. Durant la marche elle peut être posée sur le pont ou sur le chargement, ou bien être repliée le long du fût 6 entre la cabine et le pont. Par ailleurs le bâti 3 est équipé de béquilles latérales stabilisatrices 22 commandées hydrauliquement pour pouvoir s'appuyer sur le sol 21 pour empêcher que l'axe vertical 7 s'incline quand la flèche est dirigée latéralement. Sur cette grue connue, le dispositif décrit ci-dessus a pour but principal. d'indiquer la hauteur H du point le plus haut de la flèche par rapport au sol 21 et de délivrer un signal d'alarme si l'on met en marche le véhicule quand la hauteur H dépasse un valeur limite prédeterminée G. Cette valeur peut être par exemple la hauteur maximum légale du gabarit des véhicules, qui est en général de 4 m, ou une autre hauteur choisie librement par l'exploitant du véhicule, par exemple la hauteur de l'entrée du garage qu'il utilise habituellement. La structure du dispositif selon l'invention apparaît dans le schéma de la figure 2. Les organes principaux du dispositif comprennent trois capteurs analogiques d'angle 31, 32 et 33 asSociés respectivement aux articulations 9, 11 et 13 de la flèche et constitués chacun par un potentiomètre à rotation, deux capteurs logiques 34 et 35 dont le rôle sera décrit plus loin, une unité électronique de traitement 36 recevant les signaux des capteurs 31 à 35, et une unité indicatrice 37 pourvue d'un organe d'affichage 38 et commandée par l'unité de traitement 36. L'unité de traitement 36 comporte un convertisseur nalogique/numé- rique 40 à huit bits qui est relié aux capteurs. 31 à 33 par des lignes 41 à 43 et qui est couplé à un multiplexeur 44 relié à un microprocesseur 46 par une liaison 45 à double sens. L'unité 36 comprend également deux groupes 47 et 48 d'organes de codage numérique pour des constantes. Dans cet exemple, un codage à huit bits est réalisé par des ponts enfichables qui sont mis en place lors de l'installation du dispositif sur la grue. Les constantes enregistrées dans ce groupe sont des cotes caractéristiques de la grue, à savoir la hauteur A (figure 1) de la première articulation 9 au-dessus du sol 21, ainsi que les longueurs LI, L2 et L3 des trois bras de la flèche articulée. Dans cet exemple, le groupe 48 ne comporte qu'un organe de codage, pour enregistrer la valeur limite G de la hauteur admissible pendant la marche du camion. Si un pas de codage correspond à une longueur de 1 cm, le codage à 8 bits permet de coder chaque constante dans une gamme de 2,55 m, par exemple entre 1,00 m et 3,55 m pour la valeur A. Le capteur logique 34 délivre un signal au micro-processeur 46 quand l'élément télescopique 15 est complètement rétracté dans le bras 12 qui le porte. II peut être constitué par exemple par un interrupteur de type "micro-switch" ou par un détecteur magnétique de proximité. Le capteur 35 est un détecteur du même genre, délivrant un signal quand les béquilles stabilisatrices 22 sont rétractées. Le microprocesseur 46 est encore relié à un contacteur 50 constitué par une électrovalve sur le circuit hydraulique d'actionnement de la grue et indiquant que la grue est mise en service, ainsi qu'à un contacteur 51 monté sur la commande du frein de stationnement du camion et indiquant que le véhicule ne se trouve pas à l'état de marche.Le micro-processeur utilise les signaux provenant des contacteurs 50 et 51 pour éviter de délivrer un signal d'alarme quand la grue est utilisée le véhicule se trouve en stationnement, c'est-à-dire l'alarme n'est pas délivrée si le frein à main du camion est serré ou si la prise de force actionnant la grue est en fonction. Enfin, L'unité de traitement 36 est alimentée électriquement par l'intermédiaire du contact principal 52 du véhicule, afin de fonctionner uniquement quand celui-ci est utilisé. L'unité de traitement peut être installée dans la cabine de conduite, par exemple sous le tableau de bord. L'unité indicatrice 37 est de préférence intégrée au tableau de bord ou montée sur celui-ci. A part l'affichage numérique 38 de la hauteur H, elle comporte des témoins lumineux verts 54a et rouges 54b dont l'allumage indique respectivement que la hauteur limite G nrest pas ou est dépassée, ainsi qu'une touche d'annulation d'alarme 54c qui, lorsque le conducteur la presse, interrompt un signal acoustique d'alarme délivré par un vibreur 55 intégré dans l'unité 37. Des témoins lumineux et touches similaires 56a à 56c et 57a à 57c, sont prévus pour deux autres alarmes optiques et acoustiques : une alarme T signale que l'élément télescopique 15 de la flèche n'est pas en position rentrée et que la hauteur affichée peut donc ne pas être correcte.Une alarme B signale que les béquilles escamotables 22 ne sont pas dal,i la position rentrée voulue pour que le véhicule puisse prendre la route. Les signaux acoustiques faisant partie de ces deux alarmes sont également neutralisés pendant l'utilisation de la grue, sur la base des indications des contacteurs 50 et 51. L'indication du potentiomètre 31 associé à la première articulation 9 est utilisée pour représenter l'angle al entre l'horizontale et l'axe du premier bras 8. L'indication du deuxième potentiomètre 32 est utilisée pour représenter l'angle a2 entre le prolongement du premier bras et l'axe du deuxième bras 10. L'indication du troisième potentiomètre 33 est utilisée pour représenter l'angle a3 entre le prolongement du deuxième bras et l'axe du troisième bras 12. En fait, le dispositif ne considère que les valeurs de ces angles comprises entre 0 et 90 degrés, grâce à un potentiomètre de réglage monté sur chacune des lignes 41 à 43, si bien que la précision de la valeur numérique à 8 bits obtenue pour chaque angle est égale à 90 /256. Ceci permet une précision de l'ordre du centimètre dans le calcul des hauteurs.Le microprocesseur 46 calcule séquentiellement l'inclinaison de chaque bras en soustrayant de al les valeurs a2 et a3, ainsi que l'augmentation de hauteur en multipliant la longueur du bras par le sinus de l'angle. Bien entendu, le calcul est interrompu quand l'inclinaison du bras suivant est négative, afin qu'on obtienne la hauteur maximale, après addition de la hauteur A de la première articulation. Pour que ce calcul ne fournisse pas la hauteur des axes d'articulation, mais celle des parties les plus hautes voisines de ces axes, on peut augmenter d'une valeur constante appropriée la valeur A quand on l'enregistre dans l'organe de codage 47. Dans une version plus évoluée du dispositif, on pourrait perfectionner le calcul en prévoyant dans l'unité de traitement 36 une mémoire où sont enregistrées diverses valeurs des hauteurs des parties saillantes au-dessus de chaque axe d'articulation, en fonction de l'inclinaison du bras correspondant. On remarque que le dispositif décrit ci-dessus peut être réalisé sous une forme simple et robuste et installé sur le camion 1, soit en même temps que la grue 2, soit après coup sans nécessiter des transformations notables. Grâce aux indications globales fournies au conducteur par l'affichage et les témoins Lumineux sur l'unité 37, le risque d'accident décrit plus haut est pratiquement réduit à zéro. La présente invention n'est pas limitée à la forme de réalisation décrite ci-dessus, mais elle s'étend à toutes modifications ou variantes évidentes pour un homme du métier, en particulier à une grue montée à un emplacement différent, installée sur un autre type de véhicule ou pourvue d'une flèche agencée différemment. Par exemple, l'alarme pourrait être complétée ou remplacée par une action de blocage d'un organe nécessaire à la circulation du véhicule, tel que l'allumage du moteur ou la commande d'injection de carburant. Revendications 1. Dispositif indicateur de position d'une grue de chargement installée sur un véhicule automobile, notamment un camion, et pourvu d'une flèche comportant plusieurs bras consécutifs dont chacun est monté sur une articulation respective à axe sensiblement horizontal, caractérisé en ce qu'il comporte : - pour chaque articulation (9, 11, 13), un capteur d'angle (31, 32, 33), délivrant un signal électrique représentatif de la position angulaire de l'articulation, des moyens électroniques de traitement (36) agencés pour recevoir les signaux des capteurs, calculer la hauteur (H) du point le plus haut de la flèche, et comparer cette hauteur à une valeur limite prédéterminée (G), - et une unité indicatrice (37) commandée par les moyens de traitement et agencée pour afficher ladite hauteur (H) et pour délivrer au moins un signal d'alarme (54b, 55) en cas de dépassement de la valeur limite. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les capteurs d'angle (31, 32, 33) sont des capteurs analogiques à potentiomètre, et en ce que les moyens de traitement (36) sont des moyens numériques et comprennent au moins un convertisseur analogique/numérique (40) recevant les signaux des capteurs d'angle. 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de traitement (36) comportent des moyens numériques (47,48) de stockage de constantes représentant les longueurs des bras et ladite valeur limite. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens de stockage (47, 98) sont formés par un jeu de ponts électriques amovibles ou d'interrupteurs pour chacune des constantes. 5. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'unité indicatrice (37) comporte un organe (38) d'affichage décimal de la hauteur calculée et au moins un témoin optique d'alarme (54b) correspondant audit signal d'alarme. 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'unité indicatrice (37) est agencée pour émettre un signal acoustique d'alarme (55) commandé par les moyens de traitement (36), et comporte au moins une touche d'annulation (54c, 56c, 57c) agencée pour commander un arrêt du signal acoustique. 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que les moyens de traitement (36) sont reliés à un contacteur (50) leur délivrant un signal électrique quand un circuit hydraulique de la grue est activé, et sont agencés pour bloquer toute émission du signal acoustique quand ledit circuit hydraulique est sous pression. 8. Dispositif selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que les moyens de traitement (36) sont reliés à un contacteur (51) leur délivrant un signal électrique représentatif du serrage d'un frein de stationnement du véhicule et sont agencés pour bloquer toute émission du signal acoustique quand le frein est serré. 9. Dispositif selon l'une des revendications 5 à 8, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un capteur logique (34, 35) associé à un organe déployable (15, 22) de la grue et délivrant un signal électrique aux moyens de traitement, et en ce que l'unité indicatrice comporte au moins un témoin optique d'alarme (56b, 57b) qui est enclenché par les moyens de traitement quand ledit organe (15, 22) est au moins partiellement déployé. 10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que ledit organe déployable est un élément télescopique (15) de la flèche de la grue, ou un dispositif de béquilles (22) de stabilisation par appui au sol.