Brevet FR2883994A1 — publié le 20061006

PROCEDE DE NAVIGATION D'UN DISPOSITIF MOTORISE DANS UN PERIMETRE DELIMITE, NOTAMMENT UN DISPOSITIF DE NETTOYAGE, DISPOSITIF ADAPTE La présente invention concerne un procédé de navigation d'un dispositif motorisé, en l'occurrence un dispositif de nettoyage, dans un périmètre délimité. L' invention couvre aussi le dispositif motorisé adapté. Dans la présente description, on prend comme exemple le nettoyage d'un local afin d'illustrer les caractéristiques du procédé et du dispositif selon la présente invention. Cet exemple n'est aucunement limitatif mais seulement illustratif et peut trouver une infinité d'applications équivalentes. Dans le cas d'un local public tel qu'une salle de sport, il est nécessaire d'assurer le nettoyage de la surface régulièrement surtout une salle omnisport dont l'usage est intensif. Cet usage intensif et le fort taux d'occupation conduisent à des plages horaires d'utilisation très larges, généralement de très tôt le matin à très tard le soir. Le corollaire est une plage de temps très réduite pour le nettoyage et située généralement la nuit. Le personnel qui peut être affecté à cette tâche est déjà difficile à recruter pour des plages horaires de jour mais encore plus difficile pour la nuit. De plus, le coût du travail de nuit est également plus élevé. Il existe des dispositifs de nettoyage très performants qui assurent un nettoyage très rapide et qui laissent un sol quasiment sec après passage donc directement praticable par des sportifs. Par contre de tels dispositifs sont d'un prix très élevé, incompatible avec de petites surfaces. De plus, les sols sont empoussiérés et nécessitent aspiration et/ou lavage mais généralement ne nécessitent pas une désincrustation de saletés comme dans des magasins alimentaires par exemple. Même si un tel dispositif est très efficace et en faisant abstraction du coût, il faut encore trouver la plage pour sa mise en oeuvre et dans tous les cas, il est nécessaire de disposer d'un opérateur. Il existe des têtes de lavage qui sont parfaitement adaptées au nettoyage de surfaces telles que celles d'un gymnase. Une telle tête comporte des gicleurs de projection d'une solution de lavage et des rouleaux qui assurent un brossage du sol. Les saletés soulevées par les rouleaux sont projetées par ces mêmes rouleaux sur un tambour aval qui est équipé d'une raclette qui assure la chute des saletés dans un bac de collecte. Le nettoyage est donc possible en une passe avec une telle tête mais il faut impérativement une personne pour conduire le châssis qui porte une telle tête, ce qui ne solutionne que le problème du recrutement et du coût. Afin de solutionner ce problème de personnel, il a été imaginé des moyens de pilotage automatique. Un tel châssis est alors équipé d'une motorisation interne, cette motorisation entraîne des roues dont au moins une est directrice et une commande avec une électronique adaptée assure un pilotage aléatoire de cette au moins une roue directrice. De fait, en laissant travailler cette commande durant un temps suffisant, on 20 peut arriver à couvrir la surface par au moins un passage du châssis équipé de sa tête de nettoyage en tout point de la surface à nettoyer. Une telle solution est longue puisqu'il y a des endroits où le châssis va passer plusieurs fois et d'autres où il risque de ne pas passer si la durée est trop courte. Dans tous les cas, il est impossible d'avoir une assurance de nettoyage complet des surfaces concernées. Le procédé selon l'invention concerne un procédé de navigation d'un dispositif motorisé, en l'occurrence équipé d'une tête de lavage, dans un périmètre donné dont le prix est peu élevé comparé à l'existant, qui permet d'avoir la certitude d'un lavage de l'intégralité de la surface, qui est rapide, qui est autonome, qui peut avoir un départ différé, qui fait appel à des têtes de lavage existantes et qui est aisé à manipuler. Le procédé est maintenant décrit en détail en regard des dessins annexés qui 5 représentent les déplacements du dispositif associé, ces dessins représentant sur les différentes figures: figure 1, une vue schématique des déplacements du dispositif dans un périmètre donné avec découpage en bandes courbes, - figure 2, une vue schématique des déplacements du dispositif dans un 10 périmètre donné avec découpage en bandes droites, et - figure 3, une vue d'un dispositif adapté permettant la mise en oeuvre du procédé selon l'invention. Sur les figures 1 et 2, on a schématiquement représenté une surface 10 délimitée par un périmètre 12 tel que celui d'une salle de sport de forme rectangulaire. Un dispositif 14 motorisé est apte à se déplacer sur cette surface par ses propres moyens. Selon l'invention, le procédé de navigation du dispositif 14 permettant de couvrir la surface 10 délimitée par le périmètre 12 consiste en la succession des étapes suivantes: découper cette surface 10 en bandes 16 d'une largeur adaptée à celle couverte par ledit dispositif, relier ce dispositif 14 par un lien 18 à un point fixe référent, et assurer le déplacement de ce dispositif 14 le long des bandes 16 par contrôle de la tension, de la longueur et de l'angle de ce lien 18 avec la direction de déplacement du dispositif de sorte que le dispositif couvre chaque bande. Ce procédé consiste à prévoir des bandes 16 qui sont des segments de courbes concentriques avec un axe de travail centré sur un rayon ou des segments de droites parallèles avec un axe de travail perpendiculaire au côté portant le point fixe référent. Si l'on se reporte sur la figure 1, on constate que les bandes 16 sont des segments de courbes Cl, C2....Cn concentriques et basés sur une droite de référence DR qui est un rayon commun des cercles concentriques, le point de référence PR étant le centre dont est issu ledit rayon. Si l'on se reporte sur la figure 2, on constate que les bandes 16 sont des segments de droites D1, D2....Dn parallèles et perpendiculaires à une droite de référence DR qui est perpendiculaire à un côté de la surface 10, le point de référence PR étant le milieu de ce côté. Le dispositif 14 selon l'invention permettant la mise en oeuvre du procédé comprend un bâti 20, des roues 22 et 24 motrices, à motorisations 23 et 25 indépendantes, au moins une roue directrice folle 26, des moyens 30 de contrôle de la tension, des moyens 32 de contrôle de la longueur du lien 18 et des moyens 34 de contrôle de l'angle du dispositif par rapport au lien ainsi qu'un accessoire 36, en l'occurrence une tête 38 de nettoyage ainsi qu'une électronique 40 de commande programmable. Le bâti 20 comprend un châssis non représenté en détail car à la portée de l'homme de l'art, muni d'un arceau 42 de manoeuvre manuelle lorsque la motorisation est débrayée par exemple. Cet arceau est nécessaire dans le cas de la présente réalisation pour faire basculer le dispositif sur l'arrière en sorte de venir en appui sur une paire de roues libres L, ceci ne nécessitant plus de débrayage des roues motrices pour les déplacements, comme cela sera expliqué ultérieurement. Il est prévu des moyens de fourniture d'énergie électrique aux motorisations comme des accumulateurs rechargeables, ceci de type connu. Chaque motorisation 23, 25 comprend un moteur électrique également de type connu dont la puissance est adaptée et dont la vitesse est variable et pilotée par l'électronique 40 de commande. La roue directrice folle 26 comprend dans le mode de réalisation représenté une 5 paire de roues qui assure l'équilibre du dispositif en laissant les mouvements directionnels totalement libres. Les moyens 30 de contrôle de la tension du lien 18 comprennent un capteur 44 de mesure de tension en appui sur ledit lien. Ce lien est nécessairement en matériau sans allongement à l'effort de façon à ne pas se distendre à la traction. Les mesures de tension issues du capteur 44 sont transmises directement à l'électronique 40 de commande. Les moyens 32 de contrôle de la longueur comprennent un enrouleur 46 avec un guide mobile en translation si nécessaire de sorte à obtenir un enroulement régulier. L'enrouleur comporte un capteur 48 de mesure de la longueur du lien enroulée ou déroulée. Ce capteur 48 peut être associé à l'enrouleur ou au fil. Les moyens 36 de contrôle de l'angulation du lien avec la direction de déplacement du dispositif comprennent un capteur 50 de mesure angulaire. Ce capteur est par exemple un capteur avec un levier 52 pivotant sur un axe, ce levier étant lié en mouvement au fil de sorte que l'axe du levier agisse sur un codeur angulaire 54. L'accessoire, en l'occurrence la tête 38 de nettoyage, est suspendu au bâti et il est totalement autonome en fonctionnement avec sa propre motorisation, ses propres bacs et ses fluides, seule l'énergie électrique étant fournie par le dispositif principal. L'électronique 40 de commande comporte un logiciel de calcul et des moyens de saisie des dimensions de la surface 10 et de certains paramètres comme la largeur des bandes et/ou la vitesse de travail et/ou la largeur de superposition. Une fois saisis ces paramètres, le logiciel assure les calculs et la détermination des valeurs nécessaires pour la mise en oeuvre du procédé. Ce logiciel assure ensuite la navigation du dispositif. Ainsi donc, la mise en oeuvre est simple et se trouve décrite dans le cas de la 5 figure 2 sur laquelle la surface est rectangulaire et les déplacements sont rectilignes. L'opérateur introduit les données de base dans le dispositif à la première utilisation. La mise en service nécessite que l'opérateur fixe le point référent qui peut être amovible, par exemple une ventouse, ou permanent fixation au mur. L'opérateur positionne ensuite le dispositif à l'opposé du point référent, dans la position initiale de travail, à savoir sensiblement au milieu du mur opposé à celui supportant le point de référence, dans la direction de travail. L'opérateur accroche le filin en le déroulant de l'enrouleur. L'opérateur programme la mise en service décalée ou met en service immédiatement. Le dispositif se déplace dans la largeur jusqu'au mur latéral et compte tenu du calcul de tours de roues, le dispositif s'arrête lorsque la longueur calculée est atteinte. burant le déplacement le capteur de tension permet de conserver le filin tendu et donc d'avoir l'assurance qu'il n'y a pas de mou susceptible de perturber le déplacement par une fausse mesure. La tension est obtenue par le différentiel de vitesse de rotation des deux roues. Une fois cette première demi-bande terminée, le dispositif fait demi-tour 25 complet en bloquant une roue et en faisant tourner l'autre, le capteur angulaire étant le garant de cette manoeuvre. Le dispositif est ainsi initialisé. Le dispositif réalise le nettoyage de la première bande complète et fait de nouveau un demi-tour mais cette fois avec un enroulement du filin d'une longueur adaptée pour que le dispositif assure le nettoyage de la deuxième bande à la largeur de superposition près, telle que programmée. La deuxième bande est nettoyée d'un mur à l'autre, en une seule passe. Afin d'éviter toute dérive, il est possible de prévoir un recalage au fur et à mesure des déplacements, à chaque fois que le dispositif franchit la droite de référence DR. A cet effet, le point de référence PR, selon un perfectionnement de la présente invention, comporte une borne avec un faisceau vertical qui est interrompu par le passage du filin et qui permet de considérer cette interruption comme une référence. Afin d'informer l'électronique 40 permettant une prise de référence systématique compensant les éventuelles dérives, soit le signal est transmis par radio, soit le filin est un câble électriquement conducteur qui est utilisé comme vecteur. Ainsi, les éventuelles dérives sont éliminées à chaque passage car le dispositif est recalé en traversant la droite de référence DR. De même, initialement, il est possible de positionner le dispositif en tout point amont de la droite DR de référence, lors du passage, le dispositif se recale automatiquement. De même, lorsque le dispositif arrive à proximité du point de référence, la précision des mesures pour le calcul de la longueur de l'hypoténuse peut devenir insuffisante. Dans ce cas, il est possible de déterminer l'angle et le logiciel est également à même de calculer les déplacements à partir des données du codeur angulaire cette fois-ci. Dans le cas d'un fonctionnement en segments de cercle, le dispositif est placé dans l'angle de la surface, sur la droite de référence DR, à l'opposé du point de référence PR. Le dispositif décrit alors des portions de courbes. Il est aussi possible de prévoir un recalage automatique en plaçant le faisceau de sorte que le filin coupe ledit faisceau lorsque le dispositif vient à proximité du mur longitudinal qui porte le point de référence. Le capteur d'angle peut être supprimé et la longueur du filin reste constante durant le travail sur une même bande. A chaque changement de bande, il se produit un enroulement laissant subsister la superposition nécessaire. Dans tous les cas, une fois le nombre de bandes nécessaires traités, le dispositif 10 est arrêté. L'opérateur vient récupérer le dispositif en déconnectant le filin. Il lui suffit de basculer le dispositif pour le faire circuler sur les roues libres et de le conduire au lieu de rangement. Il convient alors de le remettre en charge après avoir remis en état la tête de lavage. Il est aussi possible de prévoir un déplacement du dispositif en aller et retour, le dispositif se trouvant au final au point de départ. REVENDICATIONS 1. Procédé de navigation d'un dispositif (14) motorisé, en l'occurrence un dispositif de nettoyage, dans un périmètre (12) délimitant une surface (10) caractérisé en ce qu'il consiste en la succession des étapes suivantes: découper cette surface (10) en bandes (16) d'une largeur adaptée à celle couverte par ledit dispositif, relier ce dispositif (14) par un lien (18) à un point référent PR, et assurer le déplacement de ce dispositif (14) le long des bandes (16) par contrôle de la tension, de la longueur et de l'angle de ce lien (18) avec la direction de déplacement du dispositif de sorte que le dispositif couvre chaque bande lors de ses déplacements. 2. Procédé de navigation selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste à prévoir des bandes (16) qui sont des segments de courbes concentriques avec un axe de travail centré sur un rayon issu du point de référence PR. 3. Procédé de navigation selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste à prévoir des bandes (16) qui sont des segments de droites parallèles avec un axe de travail perpendiculaire au côté portant le point de référence PR. 4. Dispositif (14) pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce qu'il comprend un bâti (20), des roues (22, 24) motrices, des moyens (28) de contrôle d'orientation, des moyens (30) de contrôle de la tension et des moyens (32) de contrôle de la longueur du lien (18), des moyens (34) de contrôle de l'angle du dispositif par rapport au lien ainsi qu'une électronique (40) de commande. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comprend un 25 accessoire (36). 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'accessoire (36) est une tête (38) de nettoyage. 7. Dispositif selon la revendication 4, 5 ou 6, caractérisé en ce que chaque motorisation (23, 25) comprend un moteur électrique dont la vitesse est variable 5 et pilotée par l'électronique (40) de commande. 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 4 à 7, caractérisé en ce que les moyens (30) de contrôle de la tension du lien (18) comprennent un capteur (44) de mesure de tension, les moyens (32) de contrôle de la longueur comprennent un enrouleur (46) avec un capteur (48) de mesure de la longueur du lien enroulée ou déroulée, les moyens (36) de contrôle de l'angulation du lien avec la direction de déplacement du dispositif comprennent un capteur (50) de mesure angulaire. 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 4 à 8, caractérisé en ce que l'électronique (40) de commande comporte un logiciel de calcul et des moyens de saisie des dimensions de la surface (10) et de paramètres comme la largeur des bandes et/ou la vitesse de travail et/ou la largeur de superposition. 10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 4 à 9, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de recalage comportant une borne avec un faisceau vertical qui est interrompu par le passage du filin et qui est transmis à l'électronique (40) de commande.