Brevet FR2690320A1 — publié le 19931029

"FAUTEUIL ORIENTABLE ASSERVI PAR RAPPORT AU SOLEIL" La présente invention concerne un fauteuil orientable asservi par rapport au soleil, c'est-à-dire un fauteuil dont la partie comprenant l'assise, le dossier et les accoudoirs est montée tournante autour d'un axe sensiblement vertical, et est capable de s'orienter automatiquement par rapport au soleil occupant une certaine position à un instant donné, et de conserver son orientation face au soleil, pendant un temps plus ou moins long au cours duquel la position du soleil varie. Un fauteuil ordinaire, utilisé sur une terrasse ou dans un jardin, doit être positionné manuellement face au soleil, si son utilisateur souhaite bénéficier pleinement de l'ensoleillement. De plus, dans le cas d'une utilisation de longue durée, le fauteuil doit être repositionné de temps en temps, pour conserver sa position la plus favorable par rapport au soleil. Par la demande de brevet français NO 2466968, on connaît déjà un banc orientable par rotation autour d'un axe vertical, particulièrement destiné à un jardin ou autre lieu extérieur analogue. Le banc comprend un support fixe par rapport au sol, et une partie formant assise et dossier qui est orientable éventuellement sur 3600, de sorte qu'elle puisse être disposée, durant le jour, en liaison avec la position du soleil. Ce banc connu est équipé d'un certain mécanisme d'actionnement, mais il s'agit d'un dispositif mécanique, non motorisé et à commande manuelle, qui permet à l'utilisateur d'immobiliser en rotation la partie tournante du banc dans une position désirée, ou de libérer cette partie pour modifier sa position angulaire et l'amener vers une autre orientation désirée. Comme on le comprend facilement, cette réalisation ne résoud pas du tout le problème d'une orientation automatique par rapport au soleil, et d'une conservation également automatique, au cours du temps et par exemple sur plusieurs heures, de la bonne orientation par rapport au soleil dont la position varie. Le but de la présente invention est donc de fournir un fauteuil orientable qui, contrairement à celui du document précité, soit véritablement asservi par rapport au soleil, de sorte que son utilisateur n'a plus besoin d'intervenir manuellement pour placer le fauteuil face au soleil et lui faire "suivre" le soleil. A cet effet, le fauteuil orientable asservi par rapport au soleil, objet de l'invention, appartenant au genre comportant un support ou socle fixe et une partie montée tournante sur 360O autour d d'un axe sensiblement vertical, et comprenant l'assise et le dossier, est caractérisé essentiellement en ce qu'il comprend encore, en combinaison - des moyens moteurs alimentés en énergie et prévus pour entraîner en rotation ladite partie tournante comprenant l'assise et le dossier - des moyens de captage opto-électroniques, portés par ladite partie tournante et aptes à recevoir le rayonnement solaire - des moyens de contrôle électroniques, reliés électriquement aux moyens moteurs et aux moyens de captage opto-électroniques, qui reçoivent et traitent les signaux issus de ces moyens de captage et qui commandent lesdits moyens moteurs. Selon une forme de réalisation préférée de l'invention, les moyens de contrôle électroniques sont conçus de manière à orienter automatiquement la partie tournante du fauteuil face au soleil au moment de la mise en service, puis à commander une rotation de la partie tournante en fonction du temps, de manière à conserver l'orientation face au soleil, le fonctionnement n'étant ainsi pas perturbé par un éventuel passage de nuages. A cet effet, les moyens de contrôle électroniques comprennent avantageusement une horloge fournissant un temps universel, de préférence pourvue de sa propre alimentation électrique à grande autonomie, permettant un fonctionnement satisfaisant en fonction de la date et de l'heure même si le fauteuil est resté inutilisé pendant une longue durée. Toutefois, le fauteuil objet de l'invention comprend avantageusement des moyens de commutation manuelle, permettant à l'utilisateur de s'affranchir de l'asservissement par rapport au soleil et de placer la partie tournante du fauteuil dans toute orientation désirée, en mettant à profit les moyens moteurs. Dans une forme d'exécution de l'invention, les moyens de captage opto-électroniques sont portés par le dossier du fauteuil, et ils peuvent ainsi être placés notamment dans la partie supérieure du dossier, à une hauteur suffisante pour que leur fonctionnement ne soit pas perturbé par la présence de la tête ou des épaules de l'utilisateur. Etant donné que le fauteuil orientable objet de l'invention est avantageusement pourvu d'un dossier inclinable, une caractéristique complémentaire de cette invention prévoit que les moyens de captage optoélectroniques sont montés pivotants autour d'un axe horizontal, de manière à posséder une position constante, non influencée par l'inclinaison du dossier. Selon un mode de réalisation particulier, les moyens de captage opto-électroniques comprennent quatre capteurs photo-électriques, disposés suivant deux directions longitudinales opposées et deux directions transversales opposées, sur un support commun, et reliés électriquement aux moyens de contrôle électroniques. Une telle disposition de capteurs est particulièrement appropriée pour convertir le rayonnement lumineux du soleil en tensions électriques qui sont directement liées aux conditions météorologiques et à l'orientation de ces capteurs par rapport au soleil. Ces tensions électriques sont traitées par les moyens de contrôle électroniques, selon un algorithme approprié, de manière à effectuer initialement une recherche automatique de la position du soleil, en fonction de laquelle la partie tournante du fauteuil est initialement positionnée.Ensuite, comme déjà indiqué plus haut, les moyens de contrôle assurent, en combinaison avec les moyens moteurs, la "poursuite" automatique du soleil. De toute façon, l'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution de ce fauteuil orientable asservi par rapport au soleil Figure 1 est une vue d'ensemble, en perspective et partiellement en coupe, d'un fauteuil orientable conforme à la présente invention Figure 2 est une vue en perspective montrant les moyens de captage opto-électroniques de ce fauteuil orientable Figure 3 est un schéma synoptique général de l'asservissement de ce fauteuil par rapport au soleil. Comme le montre la figure 1, le fauteuil orientable comprend un support ou socle 1, reposant sur le sol directement ou par l'intermédiaire de roulettes escamotables, mais toujours fixe en cours d'utilisation. Sur le socle 1 est montée tournante sur 360 , autour d'un axe vertical 2, une partie 3 qui comprend une assise 4, un dossier 5 et deux accoudoirs 6, sur laquelle prend place l'utilisateur. Dans le socle 1 est logé un moteur électrique "pas à pas" 7, assurant l'entraînement en rotation de la partie tournante 3 autour de l'axe vertical 2. Le socle 1 du fauteuil renferme encore une batterie rechargeable 8, reliée à un chargeur 9 et constituant la source d'énergie utilisée par le moteur électrique d'orientation 7. La batterie 8 est reliée au moteur 7 par l'intermédiaire d'une unité électronique d'asservissement 10, qui contrôle l'alimentation du moteur 7. L'unité électronique 10 est encore reliée électriquement à des boutons de commande manuelle 11, placés sur l'un des accoudoirs 6, ainsi qu'à un ensemble de capteurs photo-électriques 12, d'une manière qui sera précisée plus bas. L'ensemble de capteurs 12 est porté par la partie supérieure 13 du dossier 5, cet ensemble étant monté pivotant autour d'un axe horizontal 14 orienté transversalement, à la manière d'un balancier, de manière à conserver une position invariable quelle que soit l'inclinaison du dossier 5. La structure de l'ensemble de capteurs 12 est plus particulièrement visible sur la figure 2. Cet ensemble comprend un corps allongé 15, pourvu à ses extrémités de deux tourillons 16 disposés suivant l'axe horizontal 14. Un contrepoids 17 fixé sous le corps 15 maintient son horizontalité. La partie supérieure du corps 15 porte, sur ses quatre faces inclinées par rapport à l'horizontale, un premier capteur photo-électrique 18 tourné vers l'avant, un second capteur photo-électrique 19 tourné vers l'arrière, et deux autres capteurs photo-électriques 20 et 21 dirigés respectivement vers la droite et vers la gauche, ces quatre capteurs 18 à 21 étant du genre "cellule photo-électrique" et délivrant des signaux analogiques S, sous forme de tensions électriques d'autant plus élevées qu'ils reçoivent plus de lumière. La figure 3 représente l'asservissement sous forme de schéma synoptique général. L'ensemble de capteurs 12 est relié, par un convertisseur analogique-numérique 22, à un organe central de commande 23 notamment réalisable sur la base d'un microcontrôleur avec une horloge interne et divers ports, le convertisseur analogique-numérique 22 pouvant être incorporé à ce microcontrôleur.L'organe central de commande 23 est aussi relié, par l'intermédiaire de ses divers ports - aux boutons de commande manuelle 11 ; - à des moyens de mémorisation numérique 24 ; - à un bloc 25 de gestion de la batterie, lui-même en relation avec la batterie rechargeable 8 ; - à un bloc 26 de gestion des moteurs, qui pilote d'une part le moteur électrique d'orientation 7, et d'autre part un moteur supplémentaire 27 commandant l'inclinaison du dossier 5 - à un bloc 28 de commande de direction, qui contrôle des actions "droite" et "gauche" pour l'orientation, et accessoirement "haut" et "bas" pour l'inclinaison. En se référant toujours à la figure 3, l'unité électronique d'asservissement 10 comprend encore une horloge électronique 29, notamment réalisable sous forme de circuit intégré à faible consommation d'énergie, qui fournit un temps universel (temps réel). L'horloge 29 comporte sa propre alimentation électrique, sous forme de piles à très longue durée 30, et elle est reliée par un port "série" à l'organe central de commande 23. Ainsi, même si le système général est en veille, cette horloge 29 fonctionne sur sa propre alimentation et, fournissant une échelle temporelle "fixe", elle permet à chaque remise en service du fauteuil orientable de reprendre un fonctionnement adapté à la date et à l'heure réelles. A la mise en service, une action appropriée sur les boutons de commande 11 met en route le mode automatique de recherche de la position du soleil et d'orientation du fauteuil suivant cette position. A cet effet, l'organe central de commande 23 analyse les signaux S reçus des capteurs photo-électriques 18 à 21 et convertis en valeurs numériques, et il ordonne la mise en marche du moteur électrique d'orientation 7 dans le sens approprié, amenant de la façon la plus rapide la partie tournante 3 du fauteuil face au soleil.La disposition des capteurs 18 à 21 permet, de jour et en présence du soleil, de déterminer du premier coup la position dans laquelle doit être amené le fauteuil : le soleil est électriquement repéré par plusieurs capteurs, et les comparaisons des signaux S issus de ces capteurs définissent la position du soleil et le sens de rotation à donner à la partie tournante 3 en activant le moteur électrique d'orientation 7. L'arrêt de la rotation de la partie tournante 3 s'établit automatiquement lorsqu'est atteinte une certaine relation entre les signaux issus des différents capteurs. Si les conditions météorologiques ne permettent pas de définir la position du soleil au moment de la mise en service, le fauteuil ne décrit initialement aucun mouvement d'orientation, mais après un délai d'attente programmé, l'organe central de commande 23 effectue une nouvelle procédure de recherche de position du soleil, comme décrit précédemment. Après l'arrêt de la partie tournante 3, l'organe central de commande 23 établit suivant le temps, grâce à son horloge interne et en fonction d'autres données stockées dans les moyens de mémorisation 24, une dynamique de "poursuite" du soleil ; le fauteuil est ainsi capable de suivre le soleil, sans avoir à connaître à tout instant la position exacte du soleil par le biais de l'ensemble de capteurs 12. Le mouvement rotatif de la partie tournante 3 est ainsi maintenu, avec avance "pas à pas", jusqu'à l'arrêt volontaire du mode de fonctionnement automatique. Grâce à sa batterie rechargeable 8, le fauteuil orientable objet de l'invention dispose d'une certaine autonomie et peut être utilisé dans des jardins, sur des terrasses, dans des vérandas et en d'autres lieux analogues. La présence d'une source d'énergie sur ce fauteuil orientable permet l'adjonction d'autres fonctions motorisées, telles qu'une commande de sortie et de rentrée de roulettes escamotables. Selon une disposition avantageuse, il est prévu une liaison 31 entre l'ensemble 12 des capteurs photo-électriques 18 à 21 et le bloc 25 de gestion de la batterie 8, pour permettre la recharge de cette batterie 8 à partir des capteurs photo-électriques. Ainsi, ces capteurs sont utilisés accessoirement comme récupérateurs d'énergie, permettant au système de s'autoalimenter, ce qui n'exclut aucunement la possibilité d'une recharge à partir d'une source d'énergie extérieure, de préférence au moyen d'une prise de courant normalisée, comme schématisé en 32 sur la figure 3. Comme il va de soi, et comme il ressort de ce qui précède, l'invention ne se limite pas à la seule forme d'exécution de ce fauteuil orientable asservi par rapport au soleil qui a été décrite ci-dessus, à titre d'exemple elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes de réalisation et d'application respectant le même principe. C'est ainsi, notamment, que l'on ne s'éloignerait pas du cadre de l'invention par des modifications de la position ou de la structure des capteurs du rayonnement solaire, ou par l'utilisation d'un autre type de moteur d'orientation tel qu'un moteur continu associé à un réducteur, ou par l'adjonction de toutes fonctions complémentaires, motorisées ou manuelles, ou encore par toute adaptation selon l'utilisation désirée, par exemple en réalisant ce fauteuil orientable sous la forme d'un fauteuil bi-place. REVENDICATIONS 1. Fauteuil orientable asservi par rapport au soleil, comportant un support ou socle fixe (1) et une partie (3) montée tournante sur 360C autour d'un axe sensiblement vertical (2), la partie tournante (3) comprenant l'assise (4) et le dossier (5) du fauteuil, caractérisé en ce qu'il comprend encore en combinaison - des moyens moteurs (7) alimentés en énergie et prévus pour entraîner en rotation ladite partie tournante (3) comprenant l'assise (4) et le dossier (5) - des moyens de captage opto-électroniques (12), portés par ladite partie tournante (3) et aptes à recevoir le rayonnement solaire - des moyens de contrôle électroniques (10), reliés électriquement aux moyens moteurs (7) et aux moyens de captage opto-électroniques (12), qui reçoivent et traitent les signaux (S) issus de ces moyens de captage (12) et qui commandent lesdits moyens moteurs (7). 2. Fauteuil orientable asservi par rapport au soleil selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de contrôle électroniques (10) sont conçus de manière à orienter automatiquement la partie tournante (3) du fauteuil face au soleil au moment de la mise en service, puis à commander une rotation de la partie tournante (3) en fonction du temps, de manière à conserver l'orientation face au soleil. 3. Fauteuil orientable asservi par rapport au soleil selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens de contrôle électroniques (10) comprennent une horloge (29) fournissant un temps universel, de préférence pourvue de sa propre alimentation électrique à grande autonomie (30). 4. Fauteuil orientable asservi par rapport au soleil selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de commutation manuelle (11), permettant de s'affranchir de l'asservissement par rapport au soleil et de placer la partie tournante (3) du fauteuil dans toute orientation désirée, sous l'action des moyens moteurs (7). 5. Fauteuil orientable asservi par rapport au soleil selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les moyens de captage optoélectroniques (12) sont portés par le dossier (5) du fauteuil, et sont notamment placés dans la partie supérieure (13) du dossier (5). 6. Fauteuil orientable asservi par rapport au soleil selon la revendication 5, avec dossier inclinable, caractérisé en ce que les moyens de captage optoélectroniques (12) sont montés pivotants autour d'un axe horizontal (14), de manière à posséder une position constante, non influencée par l'inclinaison du dossier (5). 7. Fauteuil orientable asservi par rapport au soleil selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les moyens de captage optoélectroniques (12) comprennent quatre capteurs photoélectriques (18 à 21), disposés suivant deux directions longitudinales opposées et deux directions transversales opposées, sur un support commun (15). 8. Fauteuil orientable asservi par rapport au soleil selon l'ensemble des revendications 6 et 7, caractérisé en ce que les quatre capteurs photoélectriques (18 à 21) sont portés, respectivement, par quatre faces inclinées par rapport à l'horizontale d'un corps (15) monté pivotant autour d'un axe horizontal (14), sous lequel est fixé un contrepoids (17) qui maintient son horizontalité. 9. Fauteuil orientable asservi par rapport au soleil selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que les moyens moteurs pour l'entraînement en rotation de la partie tournante (2) sont constitués par un moteur électrique tel qu'un moteur "pas à pas" (7) logé dans le socle (1), lequel renferme encore une batterie rechargeable (8) reliée à un chargeur (9) et constituant la source d'énergie utilisée par le moteur électrique (7). 10. Fauteuil orientable asservi par rapport au soleil selon l'ensemble des revendications 7 et 9, caractérisé en ce qu'il est prévu une liaison (31) entre les capteurs photo-électriques précités (18 à 21) et la batterie (8), pour permettre la recharge de cette batterie (8) à partir desdits capteurs photo-électriques (18 à 21).