Brevet FR2667027A1 — publié le 19920327

Les engins mobiles de manutention, tels que les grues mobiles, présentent l'inconvénient général de ne procurer au conducteur qu'une visibilité médiocre, voire nulle dans certaines manoeuvres, aussi bien lors des déplacements effectués sur le lieu de travail, qu'en ce qui concerne les manoeuvres de manutention des charges. Cet inconvénient a des conséquences tragiques, car de nombreux accidents de personnes placées à proximité de l'engin, blessées lors de manoeuvres sans visibilité satisfaisante, se sont produits avec de tels engins. Lorsque ces engins de manutention sont munis de palonniers de manutention de conteneurs (en anglais, spreaders), il arrive que l'agrippage des conteneurs devienne très difficile, notamment lorsque l'équipement de travail de l'engin doit placer les conteneurs en piles les uns sur les autres, et, bien entendu également, reprendre lesdits conteneurs. Pour améliorer la sécurité des manoeuvres et les faciliter, il a été conçu, conformément à l'invention, de placer un certain nombre de caméras-vidéo d'observation et de visualiser les scènes sur des écrans. L'invention a donc pour objet un engin mobile de manutention, tel qu'un engin destiné à la manutention des conteneurs, comprenant un châssis mobile, une cabine de pilotage et un équipement de manutention monté sur ledit châssis et muni d'une tête de manutention. Selon l'invention, cet engin comporte: a) plusieurs caméras- vidéo, notamment d'observation des zones avant et arrière de l'engin non directement visibles depuis la cabine de pilotage et d'observation de la tête de manutention; b) plusieurs écrans d'observation disposés à l'intérieur de la cabine de pilotage, en nombre inférieur à celui des caméras-vidéo; et, c) un dispositif principal de commutation assurant les liaisons sélectives des caméras-vidéo d'un groupe de plusieurs desdites caméras-vidéo avec l'un desdits écrans d'observation. Les avantageuses dispositions suivantes sont, en outre, de préférence, adoptées: les liaisons réalisées par le dispositif principal de commutation sont déterminées automatiquement par le fonctionnement de l'engin et correspondent notamment: d) à la visualisation de celles des zones avant et arrière de l'engin correspondant au sens choisi du déplacement avant ou arrière dudit engin; et, e) à la visualisation de la tête de manutention dans la configu- ration de non déplacement de l'engin; l'engin comporte un dispositif complémentaire de commutation, du type volontaire (fonctionnant selon la volonté de l'utilisateur), interposé entre certaines au moins desdites caméras-vidéo et certains au moins des écrans correspondant auxdites liaisons sélectives, qui supprime l'automaticité d'une desdites liaisons sélectives et établit volontairement une liaison particulière désirée entre l'une des dites caméras-vidéo et l'écran correspondant à la suppression de l'automaticité de ladite liaison sélective; l'engin comporte en outre au moins un dispositif de contrôle de son fonctionnement, tel qu'un dispositif de contrôle de la température du fluide de refroidissement d'un moteur thermique ou qu'un dispositif de contrôle de la configuration cinématique de l'équipement de manutention, qui est relié à une unité centrale de traitement des informations, celle-ci étant reliée en outre à au moins l'un desdits écrans d'observation et comportant autant de commandes de visualisation des informations qu'il y a de dispositifs de contrôle reliés à ladite unité centrale, chaque commande de visualisation des informations commandant la visualisation sur l'un desdits écrans d'observation reliés à l'unité centrale de traitement des informations de l'information correspondant au contrôle effectué par l'un desdits dispositifs de contrôle; la visualisation de l'information sur ledit écran est réalisée par incrustation sur une partie de l'image éventuellement déjà supportée par cet écran, provenant d'une caméra-vidéo; l'engin peut plus particulièrement comporter deux caméras-vidéo avant disposées, l'une à la partie avant droite du châssis et destinée à observer la zone avant gauche située devant ledit châssis, l'autre à la partie avant gauche du châssis et destinée à observer la zone avant droite située devant ledit châssis; deux caméras-vidéo arrière disposées, l'une à la partie arrière droit du châssis et destinée à observer la zone située en arrière et à droite dudit châssis, l'autre caméra-vidéo à la partie arrière gauche du châssis et destinée à observer la zone située en arrière et à gauche dudit châssis; deux caméras-vidéo disposées sur l'équipement de manutention et à proximité de la tête de manutention; et deux écrans d'observation; cependant que les liaisons suivantes sont réalisées sélectivement: f) une première caméra-vidéo avant avec un premier des deux dits écrans d'observation, la deuxième caméra-vidéo avant avec le deuxième desdits écrans d'observation, l'organe de commande du déplacement de l'engin étant placé dans la position commandant le déplacement de l'engin vers l'avant; g) une première caméra-vidéo arrière avec ledit premier écran d'observation, la deuxième caméra-vidéo arrière avec ledit deuxième écran d'observation, l'organe de commande du déplacement de l'engin étant placé dans la position commandant le déplacement de l'engin vers l'arrière; et, h) une première caméra-vidéo de tête de manutention avec ledit premier écran d'observation, la deuxième caméra-vidéo de tête de manutention avec le deuxième écran d'observation, lorsque l'organe de commande du déplacement de l'engin est placé en une position neutre commandant l'immobilisation dudit engin. L'avantage principal de l'invention est de procurer au conducteur une bonne visibilité dans toutes les circonstances, soit en déplacement, soit à l'arrêt, lors de l'utilisation de l'équipement de manutention Selon une réalisation préférée, la commutation est automatique, commandée par l'organe de commande du déplacement de l'engin, ce qui rend la visualisation réalisée encore plus sûre. L'invention sera mieux comprise, et des caractéristiques secondaires et leurs avantages apparaîtront au cours de la description d'une réalisation donnée ci-dessous à titre d'exemple. Il est entendu que la description et les dessins ne sont donnés qu'à titre indicatif et non limitatif. Il sera fait référence aux dessins annexés, dans lesquels la figure 1 est une vue en élévation d'un engin de manutention, muni d'un palonnier de manutention de conteneurs, conforme à l'invention; la figure 2 est une vue suivant flèche F de la figure 1 la figure 3 est une vue en élévation de l'engin de la figure 1, dans une autre configuration de fonctionnement; la figure 4 est une vue de la cabine de pilotage de l'engin des figures 1 à 3; les figures 5,6 et 7 sont les représentations du circuit de l'engin des figures 1 à 4 correspondant à trois configurations distinctes de fonctionnement (marche avant, engin arrêté, et marche arrière), respectivement; la figure 8 est une vue du même circuit, dans une quatrième configuration d'utilisation de ce circuit. L'engin représenté est une grue adaptée à la manutention des conteneurs et comporte: un châssis porteur 1 des roues 2, par l'intermédiaire desquelles le châssis 1 repose sur le sol 3; une flèche télescopique 4, articulée sur le châssis 1 autour d'un axe horizontal 5, un vérin 6 de réglage de son inclinaison étant attelé entre cette flèche 4 et le châssis; un palonnier 7 de préhension d'un conteneur (dénommé, en anglais "spreader'), qui est monté à l'extrémité d'un tronçon 4 A d'extrémité de la flèche 4; et les caméras- vidéo suivantes Al, située à l'avant droite du châssis 1 et orientée pour observer la zone située en avant et à gauche du châssis 1; A 2, située à l'avant gauche du châssis 1 et orientée pour observer la zone située en avant et à droite du châssis 1; Bi, située à l'arrière droite du châssis 1 et orientée pour observer la zone située en arrière et à droite du châssis 1 B 2, située à l'arrière gauche du châssis 1 et orientée pour observer la zone située en arrière et à gauche du châssis 1; Ci, située à droite du palonnier 7 et orientée pour observer la zone située en arrière et en dessous du palonnier, notamment le coin de préhension arrière droit d'un conteneur 9; C 2, située à gauche du palonnier 7 et orientée pour observer la zone située en arrière et en dessous du palonnier, notamment le coin de préhension 8 arrière gauche du conteneur 9. La grue comporte également une cabine de pilotage 10, dans laquelle sont placés, notamment, des écrans vidéo d'observation Vl et V 2, droit et gauche, respectivement; un levier de sélection du sens de déplacement de la grue (marche avant, position l IA; marche arrière, position 11 B; grue à l'arrêt, position neutre 11 C); deux leviers de commutation volontaire, dont la fonction sera exposée ci-après, ayant chacun trois positions GA, GB, GC et HA, HB, HC, respectivement, et, quatre boutons poussoirs El, E 2, E 3, E 4, dont la fonction sera également vue en regard du circuit de commutation qui va être décrit. Ce circuit de commutation comprend le levier de sélection du sens de déplacement (li A; 11 B 11 C); l'organe mobile (MA; MB; MC) d'un premier commutateur, dont les trois positions correspondent aux trois positions du levier de sélection du sens de déplacement (l IA; 11 B; 11 C), respectivement; l'organe mobile (NA; NB; NC) d'un deuxième commutateur, dont les trois positions correspondent aux trois positions du levier de sélection du sens de déplacement (l IA; 11 B; IIC), res- pectivement; des liaisons 12 M et 12 N, qui relient le levier de sélection du sens de déplacement (l IA; 11 B; 11 C) aux organes mobiles (MA, MB, MC) et (NA, NB, NC), respectivement, pour précisément transmettre les signaux assurant la correspondance des positions du levier et des deux organes mobiles; trois liaisons vidéo 13 A, 13 B, 13 C reliantles plots du premier commutateur correspondants aux trois positions MA; MB; MC de son organe mobile aux plots du levier de commutation volontaire correspondants aux trois positions GA, GB, GC, respectivement; trois liaisons vidéo 14 A,14 B,14 C reliant les plots du deuxième commutateur correspondants aux trois positions NANB,NC de son organe mobile aux plots du levier de commutation volontaire correspondants aux trois positions HA,HB,HC, respectivement; un interrupteur double à deux paires de plots R 1,R 2 et R 3,R 4 et un organe mobile R 5 à deux barres de contact R 6,R 7 la barre R 6 reliant les plots RI et R 2 lorsque le levier (GA,GB,GC) n'est pas sollicité par l'utilisateur, la barre R 7 coupant alors la liaison entre les plots R 3 et R 4, et, au contraire, la barre R 7 reliant les plots R 3 et R 4 lorsque le levier (GA,GB,GC) est sollicité, la barre R 6 coupant alors la liaison entre les plots R 2 et R 3; un interrupteur double à deux paires de plots SI,52 et 53,54, et un organe mobile 55 à deux barres de contact 56,57, la barre 56 reliant les plots SI et 52 lorsque le levier (HA,HB,HC) n'est pas sollicité par l'utilisateur, la barre 57 coupant alors la liaison entre les plots 53 et 54, et, au contraire, la barre 57 reliant les plots 53 et 54 lorsque le levier (HA,HB,HC) est sollicité, la barre 56 coupant alors la liaison entre les plots 52 et 53; une liaison vidéo 15 reliant le plot RI à la liaison vidéo 12 M une liaison vidéo 16 reliant le plot R 2 à l'écran VI une liaison vidéo 17 reliant le levier (GA, GB, GC) au plot R 3 une liaison vidéo 18 reliant le plot R 4 à la liaison vidéo 16; une liaison vidéo 19 reliant le plot SI à la liaison vidéo 12 N; une liaison vidéo 20 reliant le plot 52 à l'écran V 2 une liaison vidéo 21 reliant le levier (HA, HB, HC) au plot 53; une liaison vidéo 22 reliant le plot 54 à la liaison vidéo 20; des liaisons vidéo 21 A 1, 21 B 1, 21 C 1 reliant les caméras-vidéo Al, Bi, Cl aux liaisons vidéo 13 A, 13 B, 13 C, respectivement; des liaisons vidéo 21 A 2, 21 B 2, 21 C 2 reliant les caméras-vidéo A 2, B 2, C 2 aux liaisons vidéo 14 A, 14 B, 14 C, respectivement; une unité centrale de traitement des informations 22, qui est reliée, d'une part, à des dispositifs DI, D 2, D 3, D 4 de contrôle du fonctionnement de l'engin (dispositif de contrôle DI de la température de refroidissement du moteur thermique, dispositif de contrôle D 2 de la configuration cinématique de la flèche télescopique 4; dispositif de contrôle D 3 de la configuration du palonnier 7; dispositif de contrôle D 4 de la stabilité de la grue), d'autre part, par les liaisons 23 et 24 aux écrans vidéo VI et V 2, cette unité centrale de traitement des informations 22 comportant les boutons poussoirs El, E 2, E 3 et E 4 permettant de visualiser sur l'un ou l'autre écrans vidéo VI, V 2 les informations surveillées par les dispositifs de contrôle DI, D 2, D 3, D 4, respectivement, cette visualisation étant réalisée en incrustation K sur une partie des images supportées par lesdits écrans. Il doit être noté que la sélection des positions MA, MB, MC, et NA, NB, NC des organes mobiles des premier et deuxième commutateurs est réalisée de manière automatique par sélection de la position du levier l IA, 1 l B, 1 l C de sélection du sens de déplacement de la grue. Au contraire, la sollicitation par l'utilisateur du levier de commutation volontaire permet de choisir volontairement, au gré de l'utilisateur, l'une des positions GA, GB, GC ou HA, HB, HC desdits leviers, indépendamment de la position du levier l IA, 11 B, 11 C de sélection du sens de déplacement de la grue. Les figures 5, 6 et 7 représentent, chacune, une configuration distincte des autres dans laquelle aucun des leviers de commutation volontaire (GA, GB, GC), (HA, HB, HC) n'est sollicité, les barres R 6 et 56 des interrupteurs doubles reliant les plots RI, R 2, et SI et 52, respectivement. La figure 5 montre le levier de sélection du sens de déplacement de la grue dans sa position l IA de sélection de la marche avant Par suite, de manière automatique, les positions MA et NA des premier et deuxième commutateurs ont été sélectionnées, de sorte que les caméras-vidéo AI,A 2 de surveillance de la zone située devant le châssis 1 de la grue sont reliées aux écrans vidéo de surveillance Vl, V 2, par les liaisons vidéo 21 A 1-13 A-MA-IS-R 6-16 et 21 A 2-14 A-NA- 19-56-20, respectivement Les traits épais mettent en évidence lesdites liaisons L'utilisateur a donc, dans la cabine de pilotage elle-même, la vision de la zone située en avant du sens de déplacement de la grue, au moins grâce aux scènes filmées par les caméras-vidéo Ai,A 2 et reproduites sur les écrans VI, V 2, ceci même si la visibilité directe de ladite zone depuis la cabine de pilotage n'est pas suffisante. La mise en place du levier de sélection du sens d'avancement de la grue dans sa position IIB, c'est-à-dire de la marche arrière, provoque le fonctionnement analogue vis-à-vis de la marche arrière, tel qu'illustré sur la figure 7. Par contre, la mise en place du levier de sélection du sens d'avancement de la grue dans sa position IIC, c'est-à-dire de l'immobilisation du châssis 1, provoque le fonctionnement illustré sur la figure 6, avec visualisation sur l'écran vidéo V 1,V 2 des scènes filmées par les caméras-vidéo C 1,C 2 L'utilisateur, au cours de la manipulation de la flèche 4 et du palonnier 7 de la grue a une bonne vision de l'emplacement du palonnier par rapport au conteneur 9, même si la vision directe est mauvaise ou absente. La configuration de la figure 8 est plus particulièrement intéressante Dans cette configuration, les positions suivantes ont été sélectionnées. position IIB du levier de sélection du sens d'avancement de la grue (marche arrière), comme dans la figure 7; sollicitation du levier HA de commutation volontaire et donc liaison vidéo des plots 53 et 54 par la barre 57; non sollicitation du levier (GA,GB,GC) de commutation volontaire, et donc maintien de la liaison vidéo RI R 6 R 2; commande de visualisation des informations provenant des dispositifs de contrôle D 2 et D 4 au moyen des boutons poussoirs E 2 et E 4. Les liaisons vidéo et de transmission d'informations su: sont alors réalisées: déclenchée par le levier I 1 B, la position MB de mobile du premier commutateur et la position NB de l'organe du deuxième commutateur; la liaison vidéo 21 B 1-13 B-MB-15-RI-16 de la caméra vie avec l'écran vidéo Vl; la liaison vidéo 21 A 2-14 A-HA-21-57-22-20 de la caméra A 2 avec l'écran vidéo V 2; incrustation sur les scènes reproduites sur les écrans Vi, V 2, des informations des dispositifs de contrôle D 2 configuration cinématique de la flèche et D 4 de la stabilité grue. ivantes l'engin mobile déo Bl vidéo vidéo de la de la Ainsi, l'utilisateur, qui a sélectionné la marche arrière, a-t- il la vision, grâce à la caméra-vidéo Bi, de la zone située en arrière du châssis 1, c'est-à-dire de la zone vers laquelle la grue se déplace Il se peut cependant qu'il souhaite également vérifier la zone surveillée par la caméra vidéo A 2, afin par exemple de ne pas remorquer par inadvertance un objet ou un autre véhicule La sollicitation du levier de commutation volontaire HA lui donne cette possibilité sur l'écran vidéo V 2 Enfin, l'utilisateur peut également souhaiter, tout en surveillant les zones situées devant et derrière la grue, avoir des renseignements sur le fonctionnement de la grue Les incrustations K sur l'un, ou dans l'exemple représenté sur les deux écrans vidéo VI,V 2 permettent la lecture des informations correspondantes. L'intérêt de l'invention est, en prévoyant des utilisations multiples d'un circuit comportant un nombre limité d'écrans vidéo, de surveiller de nombreuses configurations distinctes, tout en permettant l'installation des écrans dans un espace restreint: celui d'une cabine de pilotage d'une grue En outre, la limitation du nombre d'écrans vidéo limite le coût de l'installation. L'invention n'est pas limitée à la réalisation représentée, mais en couvre au contraire toutes les variantes qui pourraient lui L être apportées sans sortir de son cadre, ni de son esprit. Ainsi, les visualisations K pourraient éventuellement être réa- lisées sur la totalité de l'écran vidéo correspondant, ou toutes sur le même écran vidéo, ou toutes simultanément. A - 11. REVENDICATIONS 1 Engin mobile de manutention, tel qu'un engin destiné à la manutention des conteneurs, comprenant un châssis mobile ( 1), une cabine de pilotage ( 10) et un équipement de manutention ( 4-7) monté sur ledit châssis et muni d'une tête de manutention ( 7), caractérisé en ce qu'il comporte: a) plusieurs caméras-vidéo (AI,B 1,CI,A 2,B 2,C 2), notamment d'obser- vation des zones avant et arrière de l'engin non directement visibles depuis la cabine de pilotage et d'observation de la tête de manutention; b) plusieurs écrans d'observation (VI,V 2) disposés à l'intérieur de la cabine de pilotage, en nombre inférieur à celui des caméras-vidéo; et, c) un dispositif principal de commutation assurant les liaisons sélectives des caméras-vidéo d'un groupe de plusieurs desdites caméras-vidéo avec l'un desdits écrans d'observation. 2 Engin selon la revendication 1, caractérisé en ce que les liaisons réalisées par le dispositif principal de commutation sont déterminées automatiquement (IIA,IIB,IIC) par le fonctionnement de l'engin et correspondent notamment: d) à la visualisation (A 1-A 2; B 1- B 2) de celles des zones avant et arrière de l'engin correspondant au sens choisi (li A; I 1 B) du déplacement avant ou arrière dudit engin; et, e) à la visualisation (C 1-C 2) de la tête de manutention ( 7) dans la configuration ( 11 C) de non déplacement de l'engin. 3 Engin selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif complémentaire de commutation (GA, GB,GC-HA,HB,HC), du type volontaire (fonctionnant selon la volonté de l'utilisateur), interposé entre certaines au moins desdites caméras- vidéo et certains au moins des écrans correspondants auxdites liaisons sélectives, qui supprime l'automaticité d'une desdites liaisons sélectives et établit volontairement une liaison particulière désirée entre l'une des dites caméras-vidéo et l'écran correspondant (Vl,V 2) à la suppression de l'automaticité de ladite liaison sélective. 4 Engin selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comporte en outre au moins un dispositif de contrôle de son fonctionnement (D 1,D 2,D 3,D 4), tel qu'un dispositif de contrôle de la température du fluide de refroidissement d'un moteur thermique ou qu'un dispositif de contrôle de la configuration cinématique de l'équipement de manutention, qui est relié à une unité centrale de traitement des informations ( 22), celle-ci étant reliée ( 23,24) en outre à au moins l'un (V 1,V 2) desdits écrans d'observation et comportant autant de commandes (E 1,E 2,E 3,E 4) de visualisation des informations qu'il y a de dispositifs de contrôle reliés à ladite unité centrale, chaque commande de visualisation des informations commandant la visualisation sur l'un desdits écrans d'observation reliés à l'unité centrale de traitement des informations de l'information correspondant au contrôle effectué par l'un desdits dispositifs de contrôle. Engin selon la revendication 4, caractérisé en ce que la visualisation de l'information sur ledit écran est réalisée par incrustation (K) sur une partie de l'image éventuellement déjà supportée par cet écran (V 1,V 2), provenant d'une caméra-vidéo. 6 Engin selon l'une quelconque des revendications 1 et 5, caractérisé en ce qu'il comporte deux caméras-vidéo avant (AI; A 2) disposées, l'une (Al) à la partie avant droite du châssis et destinée à observer la zone avant gauche située devant ledit châssis, l'autre (A 2) à la partie avant gauche du châssis et destinée à observer la zone avant droite située devant ledit châssis; deux caméras-vidéo arrière (B 1,B 2) disposées, l'une (BI) à la partie arrière droite du châssis ( 1) et destinée à observer la zone située en arrière et à droite dudit châssis ( 1), l'autre caméra-vidéo (B 2) à la partie arrière gauche du châssis ( 1) et destinée à observer la zone située en arrière et à gauche dudit châssis ( 1); deux caméras-vidéo (CI,C 2) disposées sur l'équipe- ment de manutention et à proximité de la tête de manutention ( 7); et deux écrans d'observation (Vl,V 2); cependant que les liaisons suivantes sont réalisées sélectivement f) une première caméra-vidéo avant (Ai) avec un premier (VI) des deux dits écrans d'observation, la deuxième caméra-vidéo avant (A 2) avec le deuxième (V 2) desdits écrans d'observation, l'organe de commande du déplacement de l'engin étant placé dans la position (l IA) commandant le déplacement de l'engin vers l'avant; g) une première caméra-vidéo arrière (BI) avec ledit premier écran d'observation (VI), la deuxième caméra-vidéo arrière (B 2) avec ledit deuxième écran d'observation (V 2), l'organe de commande du déplacement de l'engin étant placé dans la position ( 11 B) commandant le déplacement de l'engin vers l'arrière; et, h) une première caméra-vidéo de tête de manutention (CI) avec ledit premier écran d'observation (VI), la deuxième caméra- vidéo de tête de manutention (C 2) avec le deuxième écran d'observation (V 2), lorsque l'organe de commande du déplacement de l'engin est placé en une position neutre ( 11 C) commandant l'immobilisation dudit engin.