Brevet FR2829070A1 — publié le 20030307

DISPOSITIF DE TELECOMMANDE D'UN TRACTEUR DE DEBARDAGE FORESTIER Domaine Technique : L'invention se rattache au domaine de l'industrie forestière, et plus précisément des véhicules utilisés dans le cadre de l'exploitation forestière, généralement appelés tracteur de débardage. L'invention vise plus spécifiquement un dispositif de télécommande de ce type de tracteur de débardage qui permet de réaliser différentes opérations depuis l'extérieur du véhicule. Techniques Antérieures : De façon connue, un tracteur de débardage est un véhicule forestier qui peut évoluer dans des terrains relativement accidentés. Ces tracteurs sont utilisés dans des zones boisées pour retirer des arbres ayant été coupés, ou encore étant tombés sur le sol. Plus précisément, les arbres sont déplacés sous l'action de treuils solidaires du tracteur et qui permettent de rapprocher les arbres. Le tracteur est ensuite manoeuvré pour se rapprocher d'un chemin forestier où les arbres sont ensuite pris en charge par des véhicules appropriés tels que des grumiers. Pour faciliter ces différentes opérations, la grande majorité des tracteurs de débardage forestier sont équipés d'un dispositif de télécommande. De la sorte le conducteur ne manoeuvre pas le tracteur depuis son poste de commande, mais depuis un lieu légèrement distant. Cela lui permet d'une part de pouvoir mieux contrôler l'évolution du déplacement des arbres qui sont traînés. D'autre part, il est ainsi possible au conducteur de travaux de pouvoir réaliser l'amarrage des arbres au câble du treuil sans avoir besoin de descendre du véhicule, puis d'y remonter. Les dispositifs de télécommande connus comportent deux boîtiers. Un premier boîtier émetteur distant est porté par le conducteur de travaux. Un second boîtier récepteur est embarqué dans le tracteur, et interfacé avec les différents systèmes dont il permet la commande. On peut notamment citer la possibilité de régler le régime du moteur thermique du tracteur. Cette télécommande permet également au conducteur de déclencher un certain nombre d'actions. Pour certaines de ces actions, on sollicite la puissance du moteur thermique. On peut notamment citer des commandes d'avancement qui agissent sur des dispositifs de type embrayage ou équivalent, afin de transmettre la puissance du moteur aux essieux. La commande de la direction peut également être réalisée à distance, de manière à orienter les roues du tracteur de façon adéquate. Parmi les autres commandes importantes, on peut également citer les commandes d'enroulement ou de déroulement du ou des treuils montés sur le tracteur. Ces treuils sont généralement reliés au moteur thermique avec un entraînement de type embrayage hydraulique. Le ou les treuils doivent pouvoir développer une force importante, puisque les arbres tractés rencontrent très souvent des obstacles qu'ils doivent surmonter. En d'autres termes, le fonctionnement du ou des treuils sollicite de façon importante la puissance du moteur thermique. C'est pourquoi, lorsque le conducteur souhaite mettre en marche le treuil, il doit adapter le régime du moteur en conséquence. Ainsi, sur le boîtier émetteur distant, le conducteur a à sa disposition un potentiomètre ou un moyen de réglage équivalent qui permet de modifier à souhait le régime du moteur. Le conducteur doit présenter une certaine habitude de l'appareil de télécommande, et une certaine dextérité, puisque le réglage du régime moteur et le déclenchement du treuil doivent être parfaitement synchronisés. Si le déclenchement du treuil se fait avant que le régime du moteur n'atteigne une valeur minimale, le treuil sollicite trop fortement le moteur thermique qui cale. A l'inverse, si le régime moteur est porté à un niveau maximum, et que le treuil est ensuite enclenché, un trop fort couple est alors développé avec des risques importants de rompre le câble. Dans le cas où le moteur cale, il s'ensuit des pertes de temps importantes puisque le conducteur est alors obligé de redémarrer le moteur pour recommencer les manoeuvres. Dans le cas d'une rupture de câble, des problèmes de sécurité s'ajoutent aux pertes de temps. En outre, des problèmes d'ergonomie se posent fréquemment, notamment lorsque le conducteur souhaite déplacer le tracteur en enclenchant une marche avant ou arrière. Dans ce cas, il doit non seulement régler le régime moteur et enclencher la marche avant ou la marche arrière, mais il doit également actionner l'avertisseur sonore qui indique le déplacement du tracteur. On conçoit que ces différentes opérations ne sont pas particulièrement simples à réaliser, et ce d'autant plus que l'opérateur porte généralement des gants. Un des problèmes que se propose de résoudre l'invention est celui de la difficulté de régler de façon précise le régime du moteur en même temps que l'opérateur déclenche une action sollicitant la puissance du moteur. Un autre objectif de l'invention est d'améliorer l'ergonomie du boîtier de télécommande sur lequel il arrive qu'il soit nécessaire de réaliser trois (voire plus) opérations simultanées, dans un environnement accidenté, et avec des mains gantées. Description de l'invention : L'invention concerne donc un dispositif de télécommande d'un tracteur de débardage forestier. Un tel dispositif comprend de façon connue un boîtier émetteur distant et un boîtier récepteur embarqué dans le tracteur. De façon générale, le boîtier émetteur permet de commander : - le régime du moteur thermique du tracteur - sur ordre de l'opérateur, le déclenchement d'action sollicitant la puissance du moteur thermique. Conformément à l'invention, ce dispositif de télécommande se caractérise en ce qu'il comporte des moyens aptes à assurer automatiquement une montée en régime du moteur thermique, dès que le déclenchement d'une action sollicitant la puissance du moteur thermique est requis au niveau du boîtier émetteur distant. Le dispositif de télécommande comprend également des moyens pour autoriser le déclenchement de cette action lorsque le régime moteur a atteint un seuil prédéterminé. Autrement dit, le régime du moteur est ajusté automatiquement par le dispositif de télécommande qui n'autorise le fonctionnement des organes consommant de la puissance moteur, uniquement lorsque ce dernier est à un régime suffisant. L'opérateur n'a donc pas à effectuer simultanément le réglage du régime moteur et le déclenchement de la commande correspondante. Au contraire, lorsqu'il souhaite déclencher une action, cette action est temporisée par le dispositif de télécommande jusqu'à ce que ce dernier ait permis au régime moteur d'atteindre une valeur appropriée. De la sorte, les différentes opérations sont facilitées du point de vue de l'opérateur, puisqu'il n'a pas besoin de synchroniser ces manipulations. En outre, le risque de faire caler le moteur est ainsi éliminé puisque le régime moteur est toujours à une valeur suffisante lorsque l'action qui consomme de la puissance moteur est déclenchée. En pratique, ces actions sollicitant la puissance du moteur thermique peuvent être principalement des commandes d'enroulement ou de déroulement du ou des treuils, ainsi que les commandes de marche avant ou arrière du tracteur. La sécurité des manipulations est également améliorée puisque le risque de rupture de câbles est nettement diminué. En effet, le régime du moteur lors de l'enclenchement du treuil est mieux contrôlé lors des opérations manuelles, et l'effort exercé sur le câble est ainsi maîtrisé. Avantageusement en pratique, le boîtier émetteur distant comporte des moyens de réglage du seuil maximum prédéterminé du régime moteur. Autrement dit, le niveau auquel le régime moteur doit monter avant que le treuil ou la marche avant ou arrière ne soit enclenchée est réglé par l'opérateur préalablement à toutes autres opérations. Il est ainsi possible à l'utilisateur de moduler ce régime moteur maximum en fonction du type d'actions qu'il va entreprendre. Ce réglage manuel peut toutefois être remplacé dans une variante particulière d'exécution, par des moyens de gestion automatique intégrés dans le dispositif de télécommande. Ces moyens permettent de déterminer de façon préprogrammée les seuils correspondants aux actions à déclencher. En pratique, le boîtier émetteur est également apte à commander, sur ordre de l'utilisateur, l'arrêt de l'action sollicitant la puissance du moteur thermique. Dans ce cas, le dispositif peut avantageusement comporter des moyens pour assurer automatiquement un retour au régime de ralenti du moteur thermique. De la sorte, dès que la consommation de puissance retombe, le dispositif adapte automatique la valeur du régime du moteur à un niveau de faible consommation. En pratique, les boîtiers distant et embarqué peuvent comporter chacun des moyens électronique à microprocesseurs. Dans une première forme de réalisation, la valeur du seuil maximum prédéterminé du régime moteur et les ordres de déclenchement d'action sont transmises depuis les moyens électroniques du boîtier émetteur jusqu'aux moyens électroniques du moyen récepteur qui gère la montée en régime et les différentes autorisations de déclenchement des actions correspondantes. Autrement dit, dans cette première forme de réalisation, le boîtier émetteur distant ne fait que transmettre, éventuellement via un codage, les différentes commandes de l'opérateur. C'est le boîtier de télécommande embarqué qui assure la montée en régime du moteur et autorise la mise en marche du treuil ou l'enclenchement de la marche avant ou arrière lorsque ce régime moteur atteint la valeur souhaitée. A l'inverse, dans une seconde forme de réalisation, la consigne de régime moteur et les autorisations de déclenchement des actions peuvent être élaborées par des moyens électroniques du boîtier émetteur distant. Ces consignes du régime moteur, et les différentes autorisations sont alors transmises au boîtier récepteur embarqué. Dans ce cas, la gestion du régime moteur est réalisée au sein du boîtier distant, et le boîtier récepteur embarqué reçoit les différentes informations qu'il exécute. Bien entendu, avec la même télécommande, l'opérateur peut opter entre un fonctionnement manuel conforme l'Art antérieur, et le fonctionnement automatique grâce aux moyens caractéristiques de l'invention. Une procédure de choix est accessible à l'opérateur, avec possibilité de basculer en mode manuel à tout moment. Description sommaire des figures La manière de réaliser l'invention, ainsi que les avantages qui en découlent ressortiront bien de la description, du mode de réalisation qui suit, donné à titre d'exemple non limitatif à l'appui des figures annexées dans lesquelles : - La figure 1 est un schéma illustrant le fonctionnement du dispositif de télécommande conforme à l'invention Les figures 2 et 3 sont des vues en perspective selon deux angles différents, du boîtier de télécommande distant. - La figure 4 est un chronogramme illustrant l'évolution du régime du moteur thermique du tracteur en fonction des différents ordres de commande de l'opérateur. Manière de réaliser l'invention Comme évoqué, l'invention concerne un dispositif de télécommande pour tracteur de débardage forestier. Un exemple de ce type de tracteur (1) tel qu'illustré à la figure 1 comporte un châssis (2) sur lequel sont montés divers équipements telle qu'une lame (3) ou bien encore un tablier (4). Un tablier est un élément escamotable qui peut être enfoncé dans le sol pour assurer le blocage du tracteur dans le cas où celui-ci exerce des tractions de très fortes intensités par son ou ses treuils (5). En fonction du modèle de tracteur, ces treuils peuvent être situés à l'avant ou à l'arrière, et être en nombre variable. Conformément à l'invention, le fonctionnement du tracteur de débardage (1) est assujetti à un dispositif de télécommande, comprenant un boîtier distant (10) que l'opérateur (11) porte à sa ceinture (12) ainsi qu'un boîtier récepteur embarqué (13) situé à l'intérieur du tracteur (1). Ce boîtier embarqué est interfacé de façon connue avec l'ensemble des organes dont il peut assurer la commande. Ces interfaces pouvant être multiples et variés et étant sans influence sur les caractéristiques principales de l'invention, ils ne seront pas décrits plus en détail ci-après. Le boîtier émetteur distant (10) illustré à la figure 2, comporte un boîtier (15) renfermant une batterie d'alimentation, un dispositif émetteur, et différentes cartes électroniques de contrôle/commande. Ce boîtier (15) comporte de chaque côté des pattes (17) permettant le passage de la ceinture (12) pour le portage du boîtier à la taille. Ce boîtier possède une face supérieure (18) équipée d'un certain nombre d'interrupteurs, leviers et autres potentiomètres. Cette face supérieure (18) est protégée sur la majeure partie de son pourtour par une plaque métallique (20). Cette plaque métallique (20) est interrompue au niveau de la zone venant en regard des différents interrupteurs. A titre d'exemple, cette face supérieure (18) est équipée, de gauche à droite, des différents éléments suivants. - Un interrupteur à trois positions, permettant la montée ou la descente de la lame (3). - Un interrupteur à trois positions (22), permettant la montée et la descente du tablier de blocage (4). - Deux interrupteurs à trois positions (23,24) permettant l'enroulement et le déroulement des treuils respectivement gauche et droit (5). - Un interrupteur à trois positions (25) permettant d'orienter les roues du tracteur respectivement à droite ou à gauche. - Un interrupteur à deux positions (26) permettant le blocage du différentiel de l'essieu moteur. - Un interrupteur à deux positions (27) destiné à la mise en route du moteur thermique du tracteur. - Un potentiomètre (28) dont la rotation permet de régler le régime du moteur thermique. - Deux voyants lumineux (29-30) permettant de visualiser l'état de la batterie et le fonctionnement sous un mode particulier correspondant aux caractéristiques principales de l'invention. Sur sa face latérale droite, le boîtier (15) comprend un bouton d'arrêt d'urgence (31) ainsi qu'un bouton commandant la mise en marche de la liaison radio entre le boîtier émetteur (10) et le boîtier récepteur (13) ainsi que la mise en marche de l'avertisseur sonore. Sur une autre face latérale opposé, illustré à la figure 3, le boîtier (15) comprend deux boutons (33,34) commandant respectivement la marche avant et la marche arrière du tracteur. Bien entendu, la configuration illustrée aux figures 2 et 3 est donnée à titre d'exemple et l'invention ne saurait être en aucun cas limitée à cette seule architecture. Conformément aux caractéristiques de l'invention, le réglage du régime moteur peut s'effectuer de façon automatique pour être suffisant vis à vis des commandes qui vont être enclenchées. Ce mode de gestion particulier peut être activé à souhait par l'opérateur. Cette activation peut par exemple être obtenue par l'appui d'une certaine combinaison de touches lors de la mise sous tension du boîtier distant. Si cette activation n'a pas lieu, le boîtier fonctionne de façon manuelle, sans le mode de gestion particulier de l'invention. Ainsi, lorsque cette option de gestion est activée, le fonctionnement est le suivant : L'opérateur fixe tout d'abord un niveau de régime moteur maximal par l'intermédiaire du potentiomètre (28), qui peut être gradué en pourcentage de régime maximal, ou encore en vitesse moteur. Le réglage de ce seuil ne modifie pas le régime effectif du moteur qui reste à un niveau ralenti comme illustré dans la phase (41) de la courbe (40). Par la suite, l'opérateur peut commander un treuillage d'arbres en enclenchant l'enroulement des treuils de traction via l'interrupteur approprié (23,24). Cette commande illustrée par le front (51) de la courbe (50) ne se traduit pas immédiatement par une mise en marche du treuil. Ce dernier reste temporairement à l'arrêt, comme l'illustre la portion (61) de la courbe (60). Après réception de l'ordre de commande de treuillage, les moyens électroniques du dispositif de télécommande provoquent une montée (42) du régime moteur, jusqu'au niveau (43) prédéterminé par l'opérateur. Cette montée peut être plus ou moins temporisée par rapport à l'arrivée de l'ordre (51) de treuillage. Cette montée (42) en régime peut se faire de différentes manières, par exemple sous forme d'une rampe de consigne. Dès que le régime moteur a atteint le niveau prédéterminé (43), les moyens électroniques autorisent la mise en marche du treuil, comme illustré par la portion (62) de la courbe (60). Les opérations de treuillage se déroulent jusqu'à ce que l'opérateur souhaite les interrompre et actionne l'interrupteur (23,24) correspondant, dans le sens opposé, comme l'illustre le front (52) de la courbe (50). Dans ce cas, le treuil est alors arrêté dès que possible comme l'illustre le front descendant (63) de la courbe (60). De façon automatique, les moyens électroniques font décroître le régime moteur selon la rampe descendante (44) de la courbe (40) pour atteindre un niveau de ralenti (45). Bien entendu, l'arrêt du treuil peut ne pas être provoqué par une action de l'opérateur sur le boîtier de commande, mais également par la détection d'un niveau d'effort dépassant un seuil prédéterminé signifiant que le treuil est totalement enroulé. Cette détection se fait alors par des moyens appropriés interfacés avec le boîtier de commande embarqué (13). Il va de soi que le fonctionnement décrit ci-avant en ce qui concerne la gestion des ordres de treuillage s'applique de façon identique aux ordres de marche avant et de marche arrière du tracteur. Bien entendu, le principe de l'invention peut s'adapter à plusieurs types de tracteur, notamment à différents types de moteurs, possédant des régimes de ralenti et des régimes maximum différents. Il ressort de ce qui précède que le dispositif de télécommande comprenant l'invention présente de multiples avantages et notamment : - une amélioration de l'ergonomie, puisqu'il n'oblige pas l'opérateur à effectuer différentes opérations simultanément. - Une amélioration de la sécurité, puisqu'il évite que des treuils soient mis en marche avec un régime moteur trop élevé et donc avec des risques de rupture de câble, ou le contrôle du régime moteur pour les marches avant ou arrière du tracteur évite que ce dernier ne se cabre d'une façon inopinée. D'un point de vue de l'exploitant, l'invention améliore les rendements puisqu'il limite les pertes de temps dues à des calages du moteur. REVENDICATIONS 1/Dispositif de télécommande d'un tracteur de débardage forestier (1), comprenant un boîtier émetteur distant (10) et un boîtier récepteur (13) embarqué dans un tracteur, ledit boîtier émetteur (10) permettant de commander le régime du moteur thermique du tracteur, et sur ordre de l'utilisateur, le déclenchement d'actions sollicitant la puissance du moteur thermique, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens aptes à provoquer automatiquement une montée du régime du moteur thermique lorsque le déclenchement d'une action utilisant la puissance du moteur est requise au niveau du boîtier d'émetteur distant (10), et des moyens pour autoriser le déclenchement de ladite action lorsque le régime du moteur thermique a atteint un seuil prédéterminé 2/Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le boîtier émetteur distant (10) comporte des moyens (28) de réglage du seuil maximum prédéterminé du régime du moteur thermique. 3/Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le boîtier émetteur distant (10) est apte à commander, sur ordre de l'opérateur, l'arrêt de l'action sollicitant la puissance du moteur thermique, et en ce qu'il comporte des moyens pour assurer automatiquement un retour au régime de ralenti du moteur thermique. 4/Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'action sollicitant la puissance du moteur thermique consiste à enrouler un treuil. 5/Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'action sollicitant la puissance du moteur thermique consiste à faire avancer ou reculer le tracteur. 6/Dispositif selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les boîtiers émetteur distant (10) et récepteur embarqué (13) comportent chacun des moyens électroniques à microprocesseur dans lesquels la valeur du seuil maximum prédéterminé du régime du moteur thermique et les ordres de déclenchement d'action sont transmis, depuis les moyens électroniques du boîtier émetteur (10) jusqu'au moyens électroniques du boîtier récepteur (13) qui gère la montée en régime du moteur thermique et les autorisations de déclenchement d'actions. 7/Dispositif selon les revendications 1 et 2 caractérisé en ce que les boîtiers émetteurs distant (10) et récepteur embarqué (13) comporte chacun des moyens électroniques à microprocesseur dans lesquels les consignes de régime du moteur thermique et les autorisations de déclenchement d'action sont élaborées par des moyens électroniques du boîtier émetteur distant (10) puis transmises au boîtier récepteur embarqué (13). Déposant : KARGO Mandataire : Cabinet LAURENT ET CHARRAS