Brevet FR3005912A1 — publié le 20141128

La présente invention se rapporte à un boîtier de commande susceptible d'être utilisé dans un engin de levage, pour commander le fonctionnement d'un accessoire attelé audit engin. Dans un engin de levage, tel qu'un tracteur agricole, un engin porteur équipé d'un bras télescopique, il existe une commande capable de faire fonctionner un accessoire susceptible d'utiliser la puissance fournie par la pompe hydraulique de l'engin. La commande se présente, en principe, sous la forme d'une manette pilotant un distributeur hydraulique capable de faire circuler un fluide hydraulique dans un sens ou dans l'autre, de bloquer sa circulation, dans un circuit d'alimentation auquel il convient de raccorder l'accessoire. Il est ainsi possible de commander le fonctionnement d'un organe de l'accessoire suivant trois fonctions essentielles d'au moins un moteur/vérin hydraulique susceptible de l'animer : sens avant, sens inverse, arrêt. Quand un accessoire propose de multiples fonctions, c'est-à-dire lorsque plusieurs de ses organes peuvent être commandés séparément ou dans un cycle de fonctionnement de l'accessoire, un boîtier de commande spécifique doit être installé dans la cabine de l'engin, pour que son conducteur puisse faire fonctionner ledit accessoire. Dans un même métier, plusieurs accessoires peuvent être montés et utilisés successivement en les attelant alternativement sur l'engin. A titre d'exemple, citons le métier d'éleveur pour lequel de la nourriture peut être mélangée et distribuée aux animaux en utilisant un godet. La litière peut être répandue dans la stabulation grâce à une pailleuse. Les fonctions remplies par de tels accessoires sont différentes, aussi, logiquement deux boîtiers sont installés dans la cabine de l'engin pour mettre en oeuvre le fonctionnement de deux accessoires distincts. Partant de ce constat, le demandeur a cherché une solution pour éviter de devoir installer un certain nombre de boîtiers de commande spécifiques à l'intérieur de la cabine de l'engin, afin de réduire le coût global d'achat des accessoires et aussi pour conserver une ergonomie intéressante à l'intérieur de la cabine. A cet effet, est proposé un boîtier de commande destiné à être installé dans un engin de levage pour faire fonctionner un accessoire choisi parmi plusieurs, ledit accessoire devant être attelé sur l'engin pour fonctionner. Selon l'invention, le boîtier de commande comprend : au moins deux pupitres respectivement dédiés au fonctionnement d'au moins deux accessoires, une carte électronique formant une interface de branchement avec un circuit de commande, d'un des accessoires, chaque pupitre étant pourvu d'au moins un bouton de commande (Bt) affecté à la commande d'un organe ou d'une fonction dont est capable ledit accessoire. On peut dès lors faire fonctionner un accessoire choisi dans une gamme, avec un seul boîtier implanté dans la cabine de l'engin. Selon une caractéristique additionnelle de l'invention, le boîtier de commande est raccordé à la partie fixe d'une prise de raccordement vers ledit accessoire, par l'intermédiaire d'au moins deux faisceaux électriques raccordés respectivement à des broches de ladite partie fixe de la prise et qui correspondent respectivement au branchement d'au moins deux accessoires. Une seule prise convient pour le raccordement de chaque accessoire vers le boîtier de commande. On élimine ainsi tout risque d'erreur de branchement. Selon une caractéristique additionnelle de l'invention, chaque faisceau est raccordé, par l'intermédiaire de la carte électronique, à un pupitre correspondant. Lorsqu'un accessoire est branché, un seul pupitre est actif. Selon une caractéristique additionnelle de l'invention, la carte électronique inclut un module CAN de commande raccordé par le second faisceau électrique à ladite partie fixe de la prise, le premier faisceau incluant des fils d'alimentation en courant positif, au gré de l'actionnement des boutons de commande, lorsque ledit boîtier est raccordé à l'engin. Le boîtier de commande utilise deux protocoles distincts pour commander le fonctionnement de deux types d'accessoires. Selon une caractéristique additionnelle de l'invention, un pictogramme représentatif d'un accessoire ou d'un type d'accessoire, est présent sur chaque pupitre et un code de couleur est utilisé pour lier visuellement les états de chaque bouton de commande avec l'organe, la fonction, de l'accessoire correspondant et qui figurent sur ledit pictogramme. L'ergonomie d'utilisation du boîtier est facilitée. Selon une caractéristique additionnelle de l'invention, un engin de levage incorporant un tel boîtier de commande fait également partie de l'invention. L'ergonomie dans la cabine de l'engin est améliorée par la présence du boîtier de commande de l'invention, capable de faire fonctionner divers accessoires. Selon une caractéristique additionnelle de l'invention, un accessoire, destiné à être raccordé à un tel boîtier de commande fait aussi partie de l'invention. 5 L'accessoire comprend un module CAN de puissance, conçu pour fonctionner avec le module CAN de commande dudit boîtier de commande. L'accessoire branché avec le boîtier de commande fonctionne avec un protocole bus CAN et les avantages qui en découlent (fiabilité, adaptabilité etc.). Les caractéristiques de l'invention mentionnées ci-dessus, ainsi que d'autres, 10 apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un exemple de réalisation, ladite description étant faite en relation avec les dessins joints, parmi lesquels: la Fig. 1 représente un schéma fonctionnel d'un boîtier de commande et son branchement avec un accessoire choisi parmi une gamme d'accessoires selon 15 l'invention, la Fig. 2 représente une vue de face d'un exemple de réalisation d'un boîtier de commande selon l'invention, la Fig. 3 représente une vue d'un schéma de câblage filaire ou d'une carte électronique, constitutif d'un boîtier de commande, spécifique pour un premier 20 accessoire selon l'invention et, la Fig. 4 représente une vue d'un schéma d'un circuit d'une carte électronique constitutive d'un boîtier de commande, spécifique pour un second accessoire selon l'invention. Le boîtier de commande 100, présenté schématiquement sur la Fig. 1, est 25 destiné à être implanté dans la cabine d'un engin pour commander le fonctionnement d'un accessoire choisi parmi une gamme. L'engin est dans un mode de réalisation avantageux, un engin de levage dédié à la manipulation et au fonctionnement d'une gamme d'accessoires proposée à la vente, notamment par le demandeur. Citons par exemple, dans le domaine de l'élevage agricole, le godet 30 mélangeur, le godet distributeur, dans le domaine du paillage des stabulations, le godet pailleur à turbine. Le conducteur de l'engin choisit l'accessoire qu'il souhaite utiliser et l'attèle sur un moyen de levage dont est pourvu l'engin. Celui-ci peut prendre la forme, notamment, d'un tracteur agricole, d'un engin porteur équipé d'un bras télescopique, communément appelé « télescopique ». Le boîtier de commande 100 comprend un premier pupitre Pl, un second pupitre P2, une carte électronique Ci formant une interface de branchement entre les pupitres P et un circuit de commande Ccl d'un accessoire Al qu'il convient d'atteler sur l'engin. Le second accessoire A2 présenté n'est pas raccordé au boîtier de commande 100. Il intègre également un circuit de commande Cc2. Sur la Fig. 2, chaque pupitre P comporte des moyens de commande, tels que des boutons de commande Bt, affectés à la commande d'un organe ou d'une fonction dont est capable l'accessoire utilisé. Dans l'exemple présenté, un seul bouton de commande Bt est présent sur le pupitre Pl et quatre boutons de commande électriques Bta-Btd occupent le pupitre P2. Chaque bouton de commande peut être du type à voie unique ou multivoies, et il est dans ce cas capable de commuter suivant deux à quatre positions (état 0 vers état 1-4). Le bouton de commande est un commutateur électrique à commande manuelle. Il est du type à rappel par ressort vers sa position repos lorsqu'il n'est pas actionné. Son état au repos est soit 0, soit 1 et son état activé, soit 1, soit 0. Il peut encore être du type bistable, c'est-à-dire demeurer en position après son actionnement. Un pictogramme T est présent sur chaque pupitre P pour montrer les principaux organes, les principales fonctions, d'un accessoire, d'un type d'accessoire 20 et qui peuvent être commandés en actionnant des boutons de commande Bt correspondants. Les boutons sont implantés à proximité des organes/fonctions présentés sur le pictogramme Ti, T2. Un code couleur commun permet de relier par le regard les états de chaque bouton avec l'organe, la fonction, de l'accessoire correspondant. Les pictogrammes sont conçus pour prendre en considération une 25 grande variété d'accessoires. Un accessoire est attelé sur l'engin. Il est raccordé à l'aide de coupleurs hydrauliques au circuit hydraulique de l'engin. Le raccordement électrique de l'accessoire est de préférence réalisé par l'intermédiaire d'un protocole spécifique à chaque accessoire ou d'une catégorie d'accessoire. 30 Sur la Fig. 1, un accessoire Al, qualifié de relativement simple, c'est-à-dire pourvu de peu d'organes/ de fonctions, est raccordé au boîtier de commande 100 par un protocole de communication économique mettant en oeuvre une simple prise électrique multibroches de raccordement mâle/femelle Pm. Le circuit de commande Ccl de l'accessoire Al est alors raccordé au boîtier de commande 100. Un autre accessoire A2 qualifié de plus sophistiqué, pourvu d'un plus grand nombre d'organes, capables de plus de fonctions, peut être raccordé au boîtier de commande 100 par un protocole de communication plus évolué, comme un protocole bus CAN (acronyme de Controller Area Network en langue anglaise). Dans un protocole bus CAN, un même câble est raccordé à plusieurs calculateurs qui communiquent entre eux pour réaliser un multiplexage des communications. Une prise électrique multibroches de raccordement mâle/femelle Pm identique équipe également l'engin pour raccorder ce type d'accessoire. Le circuit de commande Cc2 de cet accessoire A2 peut alors être raccordé au boîtier de commande 100. La partie fixe commune Pmf de la prise Pm est solidaire d'un support S fixé sur le bras de l'engin pour faciliter le branchement de l'accessoire. La partie fixe Pmf de cette prise Pm est raccordée à un faisceau électrique F parcourant l'engin et qui est lui-même raccordé à la carte électronique Ci du boîtier de commande 100. Ce faisceau électrique est commun pour tous les types d'accessoires susceptibles d'être attelés à l'engin et pilotés par le boîtier de commande. Ce faisceau F est construit par le regroupement de deux sous-faisceaux F 1 et F2 qui sont câblés pour être respectivement raccordés à l'une ou l'autre de deux prises Pma et Pmb, complémentaires de la partie fixe Pmf de la prise, et qui sont respectivement raccordées aux deux accessoires Al et A2. Chaque prise Pm est du type à sept broches pour le raccordement de l'accessoire Al ou A2. On dénombre ainsi trois broches d'alimentation en courant positif pour raccorder un accessoire simple Al au travers du faisceau F1, quatre broches pour raccorder au travers du faisceau F2, un module CAN de puissance implémenté sur un accessoire A2 plus sophistiqué ainsi qu'une masse commune réalisée par contact dans la prise et qui transite, de préférence, au travers du faisceau F2. Une seule et même prise suffit ainsi à raccorder des accessoires fonctionnant avec des protocoles différents. Aucun risque d'erreur de branchement n'est donc possible lors de la mise en service de l'accessoire. La tension électrique utilisée dans le faisceau F est en principe celle utilisée par l'engin, c'est-à-dire 12 V ou 24 V. Un câble d'alimentation Cm permet de raccorder le boîtier de commande 100 avec le circuit d'alimentation électrique de l'engin. Sur la Fig. 3, est présenté un exemple d'un circuit de câblage filaire dans le boîtier de commande de l'invention, pour le branchement d'un premier accessoire. Ce câblage filaire peut être remplacé par un circuit imprimé constitutif de la carte électronique. On distingue la partie fixe Pmf de la prise de raccordement, ainsi qu'un bouton de commande Bt dédié, par exemple à la mise en marche et à l'inversion du sens de rotation d'une vis mélangeuse dans un godet. La partie complémentaire Pma de la prise fixe Pmf est raccordée au circuit de commande de l'accessoire, c'est-à-dire en pratique, à des électrovannes Ev de commande de distributeurs hydrauliques présents sur l'accessoire pour alimenter des vérins hydrauliques, électriques, des moteurs hydrauliques, électriques, mettre en oeuvre des fonctions dudit accessoire. Sur la Fig. 4, un exemple d'un circuit de la carte électronique Ci incluant un module CAN de commande Mc, pour le branchement d'un second accessoire est présenté. On distingue encore la partie fixe Pmf, ainsi que les boutons de commande Bt, pour actionner par exemple la commande directionnelle d'une goulotte d'éjection, pour le bouton Bt4. Le module CAN de commande MC convertit les signaux émis par les boutons de commande, en signaux capables d'être traités par un module CAN de puissance monté sur l'accessoire. La partie complémentaire Pmb de la prise fixe Pmf est raccordée au circuit de commande de l'accessoire, c'est-à-dire en pratique, au module CAN de puissance Mp constitutif du circuit de commande de l'accessoire et implémenté sur celui-ci. Il est raccordé à des électrovannes Ev de commande de distributeurs hydrauliques présents sur l'accessoire pour alimenter des vérins hydrauliques, électriques, des moteurs hydrauliques, électriques, mettre en oeuvre des fonctions dudit accessoire. Sur les Figs. 1 et 2, l'un des voyants V1, V2 constitués par exemple de diodes électroluminescentes (DEL), s'illumine lorsqu'un accessoire est raccordé à la partie fixe Pmf de la prise reliée au boîtier de commande 100. Seuls les boutons de commande dudit accessoire sont opérationnels du fait du raccordement, par l'intermédiaire de la carte électronique Ci, de chaque pupitre Pl, P2, à un faisceau correspondant Fl, F2. D'autres voyants V3, V4, visibles sur la Fig. 2, sont présents sur le boîtier de commande 100 pour indiquer l'état d'au moins un bouton de commande Bt. Un voyant V4 indique la mise sous tension du boîtier de commande. La reconnaissance d'un accessoire ou pour le moins du type d'accessoires, c'est-à-dire des accessoires proposant des fonctionnalités voisines, est réalisée par l'intermédiaire de la prise de branchement électrique, par exemple par un pontage P sur un fil d'alimentation en courant positif, visible sur la Fig. 3 et qui allume le voyant V d'un pupitre correspondant, par logiciel lorsque le boîtier de commande 100 intègre un module CAN de commande et qui commute l'allumage du voyant de l'autre pupitre. On remarquera que, sans quitter le domaine de l'invention, le nombre de pupitres pourrait être supérieur à deux, par exemple trois, en ajoutant un troisième faisceau dans le faisceau électrique F, en adaptant la carte électronique Ci et en prévoyant un nombre plus grand de broches dans la prise de raccordement pour raccorder un troisième type d'accessoire. Le boîtier de commande de l'invention autorise le pilotage d'un accessoire choisi dans une gamme. Il détecte le type d'accessoire connecté et sélectionne le pupitre correspondant en affichant un voyant correspondant. Seuls les boutons de commande du pupitre sélectionné sont alors actifs. Les codes de couleurs affichés sur le pupitre facilitent la compréhension de l'utilisation des boutons de commande. Les accessoires les plus simples et les moins coûteux sont raccordés avec une technologie d'alimentation en courant de puissance peu coûteuse. Les accessoires plus complexes sont pilotés par une technologie bus CAN, adaptative. Le faisceau sur l'accessoire est simplifié. La puissance électrique et l'information de commande transitent par un circuit électrique, commun pour tous les accessoires, entre le boîtier de commande et la partie fixe de la prise de raccordement. La fiabilité de fonctionnement des accessoires est accrue notamment avec des accessoires au fonctionnement complexe (problèmes de commutation d'interrupteurs notamment). REVENDICATIONS1) Boîtier de commande (100) destiné à être installé dans un engin de levage pour faire fonctionner un accessoire choisi parmi plusieurs (Al, A2), ledit accessoire devant être attelé sur l'engin pour fonctionner, caractérisé en ce qu'il comprend au moins deux pupitres (Pl, P2) respectivement dédiés au fonctionnement d'au moins deux accessoires (Al, A2), une carte électronique (Ci) formant une interface de branchement avec un circuit de commande (Ccl, Cc2), d'un des accessoires (Al, A2), chaque pupitre (Pl, P2) étant pourvu d'au moins un bouton de commande (Bt) affecté à la commande d'un organe ou d'une fonction dont est capable ledit 10 accessoire. 2) Boîtier de commande (100) selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est raccordé à la partie fixe (Pmf) d'une prise de raccordement (Pm) vers ledit accessoire, par l'intermédiaire d'au moins deux faisceaux électriques (F1, F2) raccordés respectivement à des broches de ladite partie fixe (Pmf) de la prise (Pm) et 15 qui correspondent respectivement au branchement d'au moins deux accessoires. 3) Boîtier de commande (100) selon la revendication 2, caractérisé en ce que chaque faisceau (F1, F2), est raccordé, par l'intermédiaire de la carte électronique (Ci), à un pupitre (Pl, P2) correspondant. 4) Boîtier de commande (100) selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce 20 que la carte électronique (Ci) inclut un module CAN de commande (Mc) raccordé par le second faisceau électrique (F2) à ladite partie fixe (Pmf) de la prise (Pm), le premier faisceau (F1) incluant des fils d'alimentation en courant positif, au gré de l'actionnement des boutons de commande (Bt), lorsque ledit boîtier est raccordé à l'engin. 25 5) Boîtier de commande (100) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'un pictogramme (T) représentatif d'un accessoire ou d'un type d'accessoire, est présent sur chaque pupitre (Pl, P2) et en ce qu'un code de couleur est utilisé pour lier visuellement les états de chaque bouton de commande (Bt) avec l'organe, la fonction, de l'accessoire correspondant et qui figurent sur ledit 30 pictogramme. 6) Engin de levage, caractérisé en ce qu'il est équipé d'un boîtier de commande (100) selon l'une quelconque des revendications précédentes. 7) Accessoire (A, A2) destiné à être raccordé à un boîtier de commande (100) selon les revendications 4 ou 5, caractérisé en ce qu'il comprend un module CAN de puissance (Mp) conçu pour fonctionner avec le module CAN de commande (Mc).