Brevet FR2897463A1 — publié le 20070817

La présente invention concerne un dispositif de communication entre un opérateur et une machine. Elle s'applique notamment dans les cas où il est nécessaire d'effectuer des actions coordonnées relatives à la fabrication d'un produit de 15 qualité. En particulier, et non exclusivement, elle est particulièrement bien adaptée pour réaliser des produits destinés à être consommés. Elle s'applique notamment lorsque il est nécessaire de créer entre la machine et l'opérateur un moyen de communication entre elle même et son 20 opérateur, en pré informant l'opérateur de la nature de l'action à entreprendre. Elle s'applique notamment lorsque il est nécessaire de créer entre la machine et l'opérateur un moyen de communication entre elle même et son opérateur, en minimisant la gêne sonore environnementale. Notre civilisation a créé une multitude de gènes sonores comme les klaxon de voitures, les bruits d'avions etc De nouvelles tonalités sont apparues comme les sonneries des 30 téléphones portables qui sont très perçantes et sont très désagréables. 1 25 Dans les restaurants rapides modernes, de nombreuses machines comme les friteuses ou les toasters, pour assurer la qualité des produits fabriqués doivent être opérés dans des conditions très particulières. En effet, par exemple les frites doivent être sorties du bain d'huile après un temps précisément pré défini, et la température de l'huile doit être maintenues entre des températures précises. Il est souvent nécessaire d'agiter le panier de frittes dans le bain d'huile après un temps prédéterminé pour éviter que les frittes ne collent entre elles. Dans ces restaurants, l'usage d'alarmes sonores est généralisé créant une cacophonie formée de sons monotones très désagréables pour les clients et infernaux pour le personnel. En effet la répétition de ces sons agit sur le conscient et le subconscient et peut avoir des conséquences graves. D'autre part, en général, plusieurs éléments de machine sont placés cote à cote et les alarmes sonores ne permettent pas d'avoir conscience immédiatement de quel élément il s'agit pour avoir une action sur la machine nécessitant une action. L'opérateur doit donc se diriger (ou au moins s'il est près de la machine, diriger son regard) vers l'élément de la machine incriminé puis faire une recherche visuelle sur les indicateurs placés sur chaque élément séparé de la machine pour savoir sur quel élément de machine il doit intervenir et quelle action doit être entreprise. La description des actions à entreprendre est souvent marquée sur des écrans placés au droit de l'éléments sur lequel l'opérateur doit intervenir, comme par exemple AGITER . Cette façon de procéder génère une fatigue importante. De nombreux brevets proposent des concepts et des architectures particulières faisant partie de l'art antérieur mais aucun ne permet d'éradiquer les inconvénients existants énoncés ci-dessus. Par exemple le brevet N W00247045 comprend de nombreux éléments comme des détecteurs de présence, des boîtiers téléphoniques, etc., afin de déceler la présence de l'homme dans un local. Ce brevet ne suggère pas de façon permettant à l'opérateur d'avoir conscience de l'opération à entreprendre avant que de se rendre près de la machine sur laquelle il doit intervenir, ni ne présente la possibilité de modifier une machine existante en minimisant les nuisances acoustiques sans modifier la qualité des produits et sans modifier de façon significative les habitudes des opérateurs actuels. Le brevet N US2002082924 balaye de façon exhaustive les différentes façons de gérer de façon globale un grand nombre de restaurants mais ne permet pas de résoudre les problèmes énoncés ci- dessus et notamment n'adresse pas le problème relatif à deux cuves placées cotes à cotes ni à la nécessité de pré orienter le regard de l'opérateur. Ce brevet rie suggère pas de façon permettant à l'opérateur d'avoir conscience de l'opération à entreprendre avant que de se rendre près de la machine sur laquelle il doit intervenir. Le brevet US 2004170214 présente un thermomètre muni d'une alarme. Ce type de thermomètre existe déjà et est utilisé depuis longtemps. Ce type de thermomètre ne permet pas de résoudre les inconvénients de l'art antérieur énoncés ci-dessus. Les concepts cités ci-dessus et les produits décrits dans la littérature et/ou qui peuvent être trouvés dans le commerce ne permettent pas de concevoir une machine et/ou de modifier les installations actuelles, en réduisant de façon très sensible la gêne acoustique environnementale sans dégrader la qualité du service, ni modifier de façon trop importante l'habitude des employés de ces restaurants tout en améliorant la qualité et la rapidité des opérations tout en permettant aux malentendant de travailler efficacement et tout en assurant une traçabilité de la fabrication du produit.30 Un objet de l'invention est de palier à ses inconvénients en permettant de concevoir et/ou de modifier les installations actuelles, en présentant un moyen permettant à l'opérateur d'avoir conscience de l'opération à entreprendre avant que de se rendre près de la machine sur laquelle il doit intervenir et en réduisant de façon très sensible la gêne acoustique environnementale sans dégrader la qualité du service, ni modifier de façon trop importante l'habitude des employés de ces restaurants tout en améliorant l'efficacité des opérations en pré orientant le regard de l'opérateur dans la direction où il doit diriger sa main pour effectuer l'action à entreprendre. Elle permet également aux malentendants d'être employés sans problème. Elle permet en outre d'enregistrer et d'effectuer un suivi des cas où l'action requise n'a pas été effectuée à temps et pour combien de temps, ce qui permet de suivre à posteriori le déroulement des opérations et donc d'améliorer la qualité du produit final. Le concept proposé ici permet donc d'assurer une certaine traçabilité de l'activité et du respect des consignes d'exécution. Un autre objet est de faciliter le travail de l'opérateur en pré orientant le regard de l'opérateur. Un autre objet est d'améliorer l'efficacité de l'opérateur en lui donnant immédiatement des informations précises relatives à la nature de l'action à entreprendre. Un autre objet est de permettre à un opérateur malentendant de 25 travailler efficacement malgré son handicap. Ces buts sont atteints par l'utilisation d'une machine devant être opérée par un opérateur et comprenant 30 - au moins deux compartiments séparés par une paroi devant être opérée par un opérateur et nécessitant des actions coordonnées de cet opérateur à des moments précis, afin d'assurer le bon fonctionnement de cette machine et la qualité des produits obtenus, - pour chaque compartiment séparés au moins un senseur physique définissant le besoin d'une action urgente et coordonnée de l'opérateur sur 5 chaque élément séparé respectivement, - un moyen de commande pour chaque compartiment d'interface homme/machine permettant à l'opérateur de communiquer à la machine que l'action urgente et coordonnée a été réalisée. 10 caractérisée en ce que la machine comprend en outre - au moins un générateur de signaux non directionnels envoyant des signaux non directionnels dans un large périmètre, - au moins un ensemble de signaux directionnels émis dans un 15 espace restreint dirigé vers un ensemble restreint d'opérateurs, ces dits signaux directionnels étant tels qu'ils permettent de faire correspondre sans effort et de façon naturelle et ergonomique les dits signaux directionnels respectivement avec chaque compartiment séparé, - un moyen de transmission d'informations de la machine vers le 20 générateur de signaux non directionnels, - un moyen de transmission d'informations de la machine vers le générateur de signaux directionnels, - et pour chaque compartiment séparé, un moyen de gestion reliant ces dits éléments de la manière suivante : 25 ^ pour chaque compartiment respectivement lorsque le besoin d'une action urgente et coordonnée de l'opérateur a été détectée à l'instant TO par chaque senseur physique respectivement, un ordre est envoyé immédiatement au générateur de signaux directionnels afin que des signaux 30 directionnels soient immédiatement envoyés à un ensemble restreint d'opérateurs. ^ pour chaque compartiment respectivement, à l'instant Tl, espacé de l'instant TO par un temps tl prédéfini, le moyen de gestion envoie au générateur de signaux non directionnels un signal d'activation de ce dit générateur de signaux non directionnels, sauf si l'action urgente et cordonnée d'un opérateur a été effectuée entre les instants TO et Tl en actionnant le moyen de commande respectif relatif au compartiment séparé correspondant, indiquant à la machine que l'action urgente et coordonnée de l'opérateur a été réalisée entre les moments TO et Tl, alors la génération de signaux directionnels est alors immédiatement désactivée, ^ pour chaque compartiment respectivement si l'action urgente de l'opérateur a été réalisée à l'instant T2 postérieur à Ti espacé de l'instant TO par un temps t2 supérieur à tl, alors les générations de signaux non directionnels et directionnels sont alors désactivées à l'instant T2 ou à un instant très proche de T2. Il est avantageux qu'un tableau enregistrant l'historique des événements importants reçoive également les informations émises par un moyen de transmission d'informations et permet d'enregistrer le suivi des opérations notamment lorsque le générateur de signaux non directionnels a été déclanché. Il est avantageux que lesdits signaux directionnels soient de couleur différente pour chaque compartiment séparé afin que l'opérateur sache immédiatement pour quel compartiment séparé l'action doit être entreprise. 25 Il est avantageux que les signaux directionnels soient constitués par un ensemble de deux lampes, ces lampes étant placées de telle façon que la lampe correspondant au compartiment gauche soit placée à gauche de la lampe correspondant au compartiment droit. 30 Il est avantageux que lesdits signaux directionnels émettent des signaux lumineux sous forme de flashs de différentes fréquences fonction du type20 d'action à entreprendre afin que l'opérateur sache immédiatement quel type d'action doit être entrepris. Il est avantageux que au moins un senseur physique soit une horloge définissant le besoin d'une action urgente à un instant prédéfini. Il est avantageux que au moins un senseur physique soit un thermomètre mesurant une température atteignant un seuil prédéfini. Il est avantageux que les informations précises et coordonnées permettant de définir quelle action doit être entreprise soient des textes courts exprimés en une langue comprise par l'opérateur obtenus par synthèse vocale ou par des images caractéristiques. Il est avantageux que au moins une desdites liaisons soit une liaison sans fil radiofréquentielle. Il est avantageux que les signaux directionnels soient placés sur la tenue de l'opérateur ou sur l'opérateur lui-même. Il est avantageux de modifier les installations existantes en retirant l'alarme sonore existante pour chaque élément séparé et en utilisant l'information de potentiel existant aux bornes alimentant l'alarme sonore pour définir l'instant TO démarrant la séquence. L'invention sera mieux comprise par la description détaillée d'un mode de réalisation illustré sur les dessins annexés qui représentent: La figure 1 présente de façon schématique une machine de cuisson 30 à deux compartiments, La figure 2 présente un ensemble de génération de signaux directionnels placés sur le poignet d'un porteur. 25 La figure 3 est un diagramme présentant un exemple d'évolutions en fonction du temps des débuts et des arrêts des émissions de signaux directionnels et non directionnels. La figure 1 présente une machine 1 ayant deux compartiments lA et 1B séparés par une cloison P. Un opérateur 2 est placé dans les environs de la machine 1. Deux générateurs de faisceaux directionnels 6A et 6B sont placés au dessus de la machine 1. Les faisceaux directionnels sont dirigés vers l'opérateur 2. Un générateur de faisceaux non directionnels est placé sur la machine et rayonne dans un grand périmètre autour de la machine 1. Un ordinateur 8 permet de collecter les informations relatives au processus de fabrication. Un générateur de faisceaux non directionnels 5 est placé près de la machine 1.Un moyen de liaison 9 permet de relier le générateur de faisceaux non directionnels à la machine. Un moyen de liaison 10 permet de relier l'ordinateur 8 à la machine. Un moyen de liaison 7A permet de relier le générateur de faisceaux directionnels 6A à la machine. Un moyen de liaison 7B permet de relier le générateur de faisceaux directionnels 6B à la machine. Deux interfaces homme/machine CA et CB sont placé sur ou près de la machine. Deux senseurs physiques 3A et 3B définissent l'instant pour lequel une action urgente doit être entreprise respectivement pour chaque compartiment séparé lA et 1B. La figure 2 présente deux générateurs de faisceau directionnels 6A et 6B placés sur le bras de l'opérateur. La figure 3 présente deux séquences décrivant le fonctionnement suivant l'invention. Deux modes de fonctionnement sont décrits : - le premier S 1 présente une séquence où le senseur physique relativement à un compartiment séparé de la machine déclanche à l'instant TO le générateur de faisceaux directionnels D correspondant à ce compartiment séparé. Si L'action demandée est réalisée après un temps t inférieure à t:l prédéterminé. Dans ce cas le générateur de faisceau directionnel s'arrête. Si par contre comme montré dans la séquence S2 l'action urgente n'est pas réalisée entre les instant TO et Tl, alors à l'instant Tl le générateur de faisceaux non directionnels ND correspondant au compartiment séparé est également déclanché à l'instant Tl. L'action est finalement réalisée à l'instant T2. Entre les instants Tl et T2 les deux générateurs de faisceaux directionnels et non directionnels relatifs au compartiment correspondant fonctionnent. Les deux générateurs de faisceaux directionnel et non directionnels sont arrêtés à l'instant T2. La description détaillée d'un exemple de réalisation utilise la figure 1. Dans un restaurant rapide moderne, une machine (1), ici dans notre exemple une friteuse, comprend deux cuves indépendantes contenant de l'huile maintenue à une température sensiblement constante. Cette machine comprend également un générateur de signaux non directionnels, ici une alarme sonore de forte puissance (5) qui suivant l'art antérieur devrait retentir à l'instant (TO) lorsque les frites doivent être sorties du bain d'huile par exemple après 3 minutes de cuisson. Un senseur physique pour chaque compartiment (3A, 3B), ici une minuterie permet de connaître l'instant précis auquel les frites doivent être extraites du bain d'huile pour chaque compartiment. Ici il est présenté un mode de réalisation suivant l'invention ou une friteuse réalisée selon l'art antérieur est modifiée par un circuit électronique selon l'invention qui coupe l'alimentation électrique fournie à l'alarme sonore de forte puissance (5) et envoie un signal par radio à un générateur de signaux lumineux (6A,6B) placé par exemple au plafond de façon que les rayons lumineux émis par ce générateur de signaux lumineux puisse être vu par l'opérateur, et définissant le détail des actions à accomplir au plus tard à l'instant (Ti) ainsi que la désignation de la machine concernée. Les deux compartiments sont remplis d'huile. Cette huile est maintenue à une température prédéterminée afin de cuire des frittes de façon optimale. Au droit de chaque compartiment se trouve un panneau comprenant un bouton (CA,CB) que l'opérateur doit actionner pour matérialiser l'instant TO. Un opérateur (2) chargé des opérations de cette machine est placé à quelques mètres dans le cône de diffusion des signaux directionnels (6A,6B). Les signaux directionnels sont orientés et sont émis suivant un cône de telle sorte que l'opérateur puisse les apercevoir même sans les regarder précisément. Les signaux directionnels sont icides signaux lumineux sous forme de flashs. D'autres signaux directionnels lumineux sont placés également sur le poignet de l'opérateur. Ces signaux directionnels sont ici de couleurs différentes et placés de telle sorte que lorsque l'opérateur voit une lumière étinceler il sache immédiatement vers quel compartiment il doive se diriger pour effectuer l'action. La nature des flashs (ici par leur fréquence) lui indique quelle action il doit prendre (agiter ou extraire les frites par exemple) Lorsque l'opérateur introduit les frittes (ici surgelées) dans un bain d'huile ici par exemple le compartiment gauche (lA) il appuie sensiblement au même moment sur un bouton (CA) prévu à cet effet. Cette dernière opération a pour but de matérialiser l'instant TO auquel les frittes ont été introduites dans le bain d'huile. Trente secondes plus tard l'opérateur doit agiter les frittes pour éviter qu'elles ne se collent. A ce moment les signaux directionnels placés au plafond ici en bleu se mettent en marche aussi bien que ceux placés sur le poignet de l'opérateur. Ces signaux sont sous forme de flashs intermittents. Ici la fréquence est de un Hertz signifiant par exemple qu'il faut agiter les frittes, alors que la fréquence de 3 Hertz par exemple signifierait de retirer les frittes . L'opérateur sait donc avant même que de se rendre près de la machine et avant de lire la consigne écrite sur le panneau frontal qu'il doit agiter les frittes dans le compartiment IA. Dès que l'opérateur a agité les frittes il appuie sur le bouton CA pour signifier à la machine que l'action a bien été réalisée. Si le temps mis par l'opérateur est court et est inférieur à un temps prédéterminé par exemple 7 seconde (t=Tl-TO) alors les consignes s'arrêtent et l'alarme sonore de forte puissance (4) n'est pas déclanchée. Si par contre l'action demandée n'est pas effectuée dans les délais, l'alarme de forte puissance retentit. Un tableau enregistrant l'historique des événements importants (8) ou un ordinateur reçoit les indications des diverses opérations et peut ainsi conserver l'historique des opérations effectuées. On peut donc en tirer des statistiques sur le bon déroulement des opérations et relever les délais excessifs. Les applications de cette invention sont nombreuses. Cette invention trouve des applications tout à fait intéressantes dans la réalisation de moyens de communication et de traçabilité des interfaces hommes machines nécessitant des actions coordonnées à des moments précis. Elle s'applique pour une machine comprenant deus compartiments séparés ruais l'homme de l'art comprendra que cette invention s'applique également à une machine comprenant plus de deux compartiments séparés (par exemple trois compartiments séparés). REVENDICATIONS 1. Machine (1) comprenant - au moins deux compartiments séparés (1A,1B) par une paroi P devant être opérée par un opérateur (2) et nécessitant des actions coordonnées de cet opérateur (2) à des moments précis, afin d'assurer le bon fonctionnement de cette machine et la qualité des produits obtenus, - pour chaque compartiment séparés (1A,1B) au moins un senseur physique (3A, 3B) définissant respectivement le besoin d'une action urgente et coordonnée de l'opérateur sur chaque élément séparé (1A,1B) respectivement, - un moyen de commande (CA,CB) respectivement pour chaque compartiment (1A,1B) d'interface homme/machine permettant à l'opérateur de communiquer à la machine que l'action urgente et coordonnée a été réalisée. caractérisée en ce que la machine comprend en outre - au moins un générateur de signaux non directionnels (5) envoyant 20 des signaux non directionnels dans un large périmètre, - au moins un ensemble de signaux directionnels (6A,6B) émettant dans un espace restreint dirigé vers un ensemble restreint d'opérateurs, ces dits signaux directionnels étant tels qu'ils permettent de faire correspondre sans effort et de façon naturelle et ergonomique les dits signaux directionnels 25 (6A,6B) respectivement avec chaque compartiment séparé (lA,IB), - un moyen de transmission d'informations (9) de la machine (1) vers le générateur de signaux non directionnels (5), - des moyens de transmission d'informations (7A,7B) de la machine (1) vers les générateurs de signaux directionnels (6A,6B), 30 - et pour chaque compartiment séparé (1A,1B), un moyen de gestion reliant lesdits éléments suivants de la manière suivante : 12^ pour chaque compartiment (lA ou 1B) respectivement lorsque le besoin d'une action urgente et coordonnée de l'opérateur (2) a été détectée à l'instant (TO) par le senseur physique (3A, ou 3B) respectivement, un ordre est envoyé immédiatement au générateur de signaux directionnels (6A,6B) respectivement afin que les signaux directionnels soient immédiatement envoyés à un ensemble restreint d'opérateurs. ^ pour chaque compartiment (lA ou 1B) respectivement, à l'instant (T 1), espacé de l'instant (TO) par un temps (t 1) prédéfini, le moyen de gestion envoie au générateur de signaux non directionnels (5) un signal d'activation de ce dit générateur de signaux non directionnels, sauf si l'action urgente et cordonnée d'un opérateur a été effectuée entre les instants TO et Tl a été effectuée en actionnant le moyen de commande respectif relatif au compartiment séparé correspondant, indiquant à la machine que l'action urgente et coordonnée de l'opérateur a été réalisée entre les moments TO et Tl, alors la génération de signaux directionnels est alors immédiatement désactivée, ^ pour chaque compartiment (lA ou 1B) respectivement si l'action urgente de l'opérateur a été réalisée à l'instant T2 postérieur à T1 espacé de l'instant (T0) par un temps t2 supérieur à ti, alors les générations de signaux non directionnels et directionnels sont alors désactivées à l'instant T2 ou à un instant très proche de T2. 2) Machine suivant la revendication 1 caractérisée en ce que lesdits signaux directionnels (6A,6B) sont de couleurs différentes pour chaque compartiment séparé afin que l'opérateur sache immédiatement pour quel compartiment séparé l'action doit être entreprise. 3) Machine suivant l'une quelconque des revendications 1 à 2 30 caractérisée en ce que les signaux directionnels (6A,6B) sont constitués par un ensemble de deux lampes, ces lampes étant placées de telle façon que la lampecorrespondant au compartiment gauche soit placée à gauche de la lampe correspondant au compartiment droit. 4) Machine suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisée en ce que lesdits signaux directionnels (6A,6B) émettent des signaux lumineux sous forme de flashs de différentes fréquences fonction du type d'action à entreprendre afin que l'opérateur sache immédiatement quel type d'action doit être entrepris. 5) Machine suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisée en ce que le senseur physique (3) est une horloge définissant le besoin d'une action urgente à un instant prédéfini. 6) Machine suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4 15 caractérisée en ce que le senseur physique (3) est un thermomètre mesurant une température atteignant un seuil prédéfini. 7) Machine suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6 caractérisée en ce que les informations précises et coordonnées permettant de 20 définir quelle action doit être entreprise sont des textes courts exprimés en une langue comprise par l'opérateur obtenus par synthèse vocale ou par des images caractéristiques. 8) Machine suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7 25 caractérisée en ce que au moins une des liaisons 7, 9, ou 10 est une liaison sans fil radiofréquentielle. 9) Machine suivant l'une quelconque des revendications 1 à 8 caractérisée en ce que les signaux directionnels (6) sont placés sur la tenue de 30 l'opérateur ou sur l'opérateur lui-même. 10) Machine suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7 caractérisée en ce qu'un tableau enregistrant l'historique des événements importants (8) reçoit également les informations émises par un moyen de transmission d'informations (10) et permet d'enregistrer le suivi des opérations notamment lorsque le générateur de signaux non directionnels (5) a été déclanché.