Brevet FR3022039A1 — publié le 20151211

DESCRIPTION La présente invention concerne le domaine de la détection et d'évaluation de signaux, dans un environnement extérieur, en particulier en relation avec un conducteur non visible, tel qu'un fil périmétrique enterré délimitant une zone de travail pour un robot de traitement du sol, en particulier un robot de tonte ou robot tondeuse autonome. Dans le contexte précité, la présente invention vise plus particulièrement un dispositif de détection de signaux multifonctions. L'utilisation de robots de traitement du sol, en particulier de robots de tonte, nécessite généralement la mise en place, d'un fil périmétrique. Ce dernier délimite la zone de travail pour le robot, c'est-à-dire la zone fermée dans laquelle ce dernier peut se déplacer de manière autonome pour réaliser le travail souhaité au moyen de l'outil correspondant dont il est équipé. Ce fil périmétrique est relié à un appareil émettant un signal 15 fonctionnel analogique (sinusoïdal ou autre) ou numérique, à une fréquence donnée, et le robot est équipé de moyens de réception, de traitement et d'évaluation des signaux relevés, associés au module de commande et de pilotage déterminant le déplacement dudit robot en fonction des signaux détectés et relevés. Bien entendu, différents canaux de signaux sont 20 disponibles, le robot devant être accordé au signal circulant dans le fil périmétrique de la zone à traiter par lui. Pour assurer un bon fonctionnement du robot, le signal doit être suffisamment puissant en chaque endroit du fil périmétrique. De plus, des sources de perturbations peuvent exister autour ou 25 dans la zone de travail et générer des dysfonctionnements. Après installation sous terre du fil, et avant la première utilisation du robot, mais également après chaque dysfonctionnement, il y a lieu de vérifier l'intégrité, le positionnement et l'alimentation dudit fil, ainsi que la puissance et la qualité du signal fonctionnel qui y transite. 30 En plus, l'adéquation entre robot et le signal fonctionnel devrait être confirmée en début de chaque séance de travail. Or, l'état de la technique existant ne fournit aucun moyen simple permettant de remplir les différentes fonctions précitées. La présente invention a pour but essentiel de pallier ce manque. - 2 - A cet effet, elle a pour objet un dispositif de détection de signaux multifonctions, apte et destiné à détecter des signaux électriques circulant dans un conducteur enterré ou non, en particulier un fil périmétrique délimitant une zone de travail d'un robot de traitement du sol, en particulier d'un robot de tonte, ledit dispositif comprenant, en tant que composantes fonctionnelles, au moins un moyen de réception, des moyens de traitement et d'évaluation des signaux détectés, une unité de contrôle et de commande et une interface de communication avec l'utilisateur, dispositif caractérisé en ce qu'il se présente sous la forme d'un outil portatif à manche, pour une manipulation par un utilisateur, le ou les moyen(s) de réception étant monté(s) au niveau de l'extrémité inférieure du manche, en ce qu'il comprend différents moyens de traitement et d'évaluation des signaux fonctionnels circulant dans le fil périmétrique, qui sont similaires à ceux des différents types de robots susceptibles d'être mis en oeuvre avec le système de fil périmétrique installé et comportent des moyens de traitement et d'évaluation de signaux analogiques et numériques avec des fréquences, et éventuellement des formes d'onde différentes, ces moyens pouvant être sélectionnés individuellement et, le cas échéant, réglés par l'utilisateur ou automatiquement, pour traiter et évaluer les signaux délivrés par le moyen de réception considéré, et en ce que les conditions de réception, de traitement et d'évaluation par le dispositif des signaux émis par le fil périmétrique sont similaires à celles rencontrées par le robot destiné à être mis en oeuvre. L'invention sera mieux comprise, grâce à la description ci- après, qui se rapporte à un mode de réalisation préféré, donné à titre d'exemple non limitatif, et expliqué avec référence aux dessins schématiques annexés, dans lesquels : la figure 1 est une représentation synoptique et fonctionnelle d'un dispositif de détection de signaux selon l'invention ; la figure 2 est une vue en perspective d'un mode de réalisation pratique d'un dispositif selon l'invention ; les figure 3A et 3B sont des vues en élévation latérale et en perspective illustrant schématiquement l'utilisation du dispositif de détection de signaux par un opérateur, et, la figure 4 est une représentation schématique illustrant une zone de travail délimitée par un câble périphérique ou périmétrique - 3 - présentant une coupure, ainsi que le dispositif de détection selon l'invention et un robot de tonte. Les figures 1 à 4 montrent un dispositif 1 de détection de signaux multifonctions, apte et destiné à détecter des signaux électriques circulant dans un conducteur normalement enterré, en particulier un fil périmétrique 2 délimitant une zone de travail 17 d'un robot 16 de traitement du sol, en particulier d'un robot de tonte. Ce dispositif 1 comprend, en tant que composantes fonctionnelles, au moins un moyen de réception 3, 3', des moyens 4, 4' de 10 traitement et d'évaluation des signaux détectés, une unité 5 de contrôle et de commande et une interface 6 de communication avec l'utilisateur. Conformément à l'invention, il est prévu que ledit dispositif 1 se présente sous la forme d'un outil portatif à manche, pour une manipulation par un utilisateur, le ou les moyen(s) de réception 3, 3' étant 15 monté(s) au niveau de l'extrémité inférieure du manche 7. Ce dispositif 1 comprend en outre différents moyens 4, 4' de traitement et d'évaluation des signaux fonctionnels circulant dans le fil périmétrique 2, qui sont similaires à ceux des différents types de robots susceptibles d'être mis en oeuvre avec le système de fil périmétrique installé et comportent des moyens de 20 traitement et d'évaluation de signaux analogiques et numériques avec des fréquences, et éventuellement des formes d'onde différentes, ces moyens 4, 4' pouvant être sélectionnés individuellement et, le cas échéant, réglés par l'utilisateur ou automatiquement, pour traiter et évaluer les signaux délivrés par le moyen de réception 3 considéré Enfin, les conditions de réception de 25 traitement et d'évaluation par le dispositif 1 des signaux émis par le fil périmétrique 2 sont similaires à celles rencontrées par le robot destiné à être mis en oeuvre. Ainsi, l'invention fournit un outil 1 à l'utilisateur qui permet à ce dernier de vérifier la qualité du signal, et plus généralement l'état du 30 système à fil périmétrique, ce de manière aisée et fiable et dans des circonstances identiques à celles expérimentées par le robot au cours de ses phases de travail dans la zone délimitée par le fil 2. De plus, avec un même dispositif 1, l'utilisateur peut vérifier des systèmes de délimitation à fil utilisant différents types de signaux et s'adapter également aux conditions 35 de réception de différents types de robots. - 4 - La figure 4 montre également le dispositif 18 d'alimentation du fil 2 formant aussi base de chargement du robot 16. Ce fil 2 présente une coupure 2' à un endroit déterminé La forme et l'ergonomie de l'outil 1 représenté figure 2 à 4 5 permettent avantageusement une utilisation naturelle par une personne se déplaçant à pieds le long du trajet du fil 2 et portant ledit outil 1 à la main. En accord avec un mode de réalisation avantageux de l'invention, ressortant notamment de la figure 1, les moyens 4, 4' de traitement et d'évaluation des signaux détectés, par l'intermédiaire du 10 moyen de réception 3 dédié, comprennent, d'une part, au moins deux, préférentiellement au moins trois, circuits électroniques 4 associés chacun à un canal possible pour un signal analogique circulant dans le fil périmétrique 2 et, d'autre part, au moins un autre circuit électronique 4', dont la fréquence de travail peut être commutée entre les différents canaux 15 possibles pour un signal numérique circulant dans le fil périmétrique 2. Préférentiellement, les informations fournies par l'unité 5 de contrôle et de commande et affichées au niveau de l'interface de communication 6 comportent au moins une indication relative au type de signal sélectionné, une indication relative à la présence ou à l'absence du 20 signal sélectionné, une indication relative au positionnement du moyen de réception dédié 3 à l'intérieur ou à l'extérieur du périmètre délimité par le fil 2 et une indication relative à l'intensité ou à la puissance du signal détecté. Les circuits électroniques 4, 4' peuvent être distribués sur des cartes individuelles ou être regroupés sur une unique carte, les différents 25 circuits 4 étant néanmoins toujours montés en parallèle. Les informations ou fonctions affichées peuvent l'être au moins partiellement (pour les plus simples) à l'aide de pictogrammes ou de représentations graphiques de taux ou de niveaux. Pour les informations plus complexes, un texte concis est néanmoins à privilégier. 30 Selon une variante de réalisation pratique, à la fois performante, efficiente et économiquement avantageuse, il peut être prévu que le moyen 3 de réception du signal fonctionnel circulant dans le fil périmétrique 2 consiste en un moyen de détection, tel qu'une bobine ou une antenne par exemple, qui est relié aux différents circuits électroniques 4, 4', 35 par exemple sous forme de cartes séparées montées en parallèle, constituant les moyens de traitement et d'évaluation du signal fonctionnel relevé, par un circuit multiplexeur 8, et que les différentes cartes électroniques 4 pour le - 5 - traitement et l'évaluation des différents signaux fonctionnels analogiques possibles et la carte électronique 4' pour le traitement et l'évaluation des différents signaux fonctionnels numériques possibles soient identiques aux cartes électroniques de traitement et d'évaluation susceptibles d'être présentes dans les robots pouvant être mis en oeuvre et soient reliées à l'unité 5 de contrôle et de commande par un ou plusieurs moyens de commutation 9 permettant une connexion sélective individuelle des sorties desdites cartes 4, 4' à ladite unité 5. Conformément à une variante de réalisation présentant une polyvalence accrue, le dispositif 1 peut aussi intégrer des moyens supplémentaires de détection de coupure ou de discontinuité du fil périmétrique 2, comprenant un second moyen de réception 3', sous forme d'antenne accordée pour la réception d'un signal test haute fréquence et associé à un circuit spécifique 10 d'évaluation de l'intensité ou de la puissance du signal relevé, les valeurs instantanées mesurées étant transmises à l'unité 5 de contrôle et de commande, pour être affichées au niveau de l'interface de communication 6 (voir figure 1). Pour générer le signal haute fréquence (par exemple, de l'ordre de 200 kHz) nécessaire à la détection d'une coupure 2' et à sa localisation, le générateur 18 de signaux fonctionnels analogiques ou numériques associé habituellement au fil périmétrique 2 est substitué par un générateur spécifique (non représenté). Le mode de fonctionnement (vérification de la qualité du signal / détection de coupure du fil) pourra être choisi par l'utilisateur au 25 moyen d'un bouton sélecteur 6". Comme illustré à titre d'exemple sur les figures 2 et 3, les moyens 3, 3' de détection et de réception de signaux peuvent être avantageusement montés dans une tête de détection 11 fixée à l'extrémité avant ou inférieure du manche 7, en ce que les moyens 4, 4' de traitement et 30 d'évaluation des signaux relevés, l'unité 5 de contrôle et de commande et l'alimentation autonome 12 sont logés dans un boîtier de protection 13 solidaire de l'extrémité arrière ou supérieure du manche 7 et l'interface de communication 6, comprenant notamment un écran 6' d'affichage digital et graphique, et des organes 6" de commande du type bouton, touche ou 35 analogue, être arrangée de manière saillante par rapport au manche 7, préférentiellement dans la zone de préhension de ce dernier par l'utilisateur. - 6 - Outre le choix du mode de fonctionnement, les organes 6" peuvent également permettre de sélectionner d'autres fonctionnalités du dispositif 1, l'écran 6' pouvant en outre être éventuellement du type tactile. Plus précisément, le manche 7 peut comporter une poignée de 5 préhension 14, par exemple sous forme de barre, s'étendant de manière inclinée par rapport à l'axe longitudinal du manche 7, éventuellement formée d'un seul tenant avec le boîtier de protection 12, et située à une position longitudinale sur le manche 7 de manière à autoriser une prise en main équilibrée du dispositif portatif 1. 10 De manière avantageuse, l'interface de communication 6 est située au niveau de l'extrémité libre de la poignée de préhension 14, cette dernière étant éventuellement orientable et/ou réglable en position longitudinale par rapport au manche 7. Afin de pouvoir adapter le dispositif 1 pour une utilisation 15 ergonomique par des utilisateurs de différentes tailles, le manche 7 est préférentiellement réglable en longueur, en étant éventuellement de structure télescopique, et la tête de détection 11 est montée avec faculté de réglage de son inclinaison par rapport au manche 7 de manière à pouvoir garantir un positionnement toujours sensiblement horizontal de la tête de 20 détection 11 par rapport au sol (tête 11 sous forme de disque ajouré, par exemple). Pour faciliter davantage encore la manipulation du dispositif 1 et reproduire de manière absolument identique les circonstances de détection de signal rencontrées par le robot mis en oeuvre, le manche 7 peut 25 éventuellement être pourvu, au niveau de son extrémité inférieure, d'un moyen 15 d'appui au sol, éventuellement réglable en hauteur ou en position le long du manche 7, et préférentiellement muni d'un moyen de roulement ou de glissement, permettant de positionner le ou les moyens de réception 3, 3' à une distance déterminée du sol, identique à celle du moyen de 30 réception équipant le robot 16 susceptible d'être utilisé. Afin de rendre l'utilisation du dispositif 1 la plus simple possible, il peut être prévu que l'unité 5 de contrôle et de commande (par exemple, sous la forme d'un circuit microcontrôleur) exécute automatiquement, après mise sous tension du dispositif 1 et sélection du 35 mode de fonctionnement par l'utilisateur, des programmes enregistrés de vérification de l'état du dispositif 1 et de ses composantes fonctionnelles 3, - 7 - 3', 4, 4', 5, 12, puis de détermination du type et des caractéristiques du signal détectable. Le choix ou la réalisation des différentes autres composantes fonctionnelles faisant partie du dispositif 1 est bien entendu à la portée de 5 l'homme du métier et ne nécessite pas de description supplémentaire. En particulier, les circuits électroniques 4, 4' peuvent par exemple consister en des cartes de réception pour robots tondeuses commercialisées par la société Zuchetti. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de 10 réalisation décrit et représenté aux dessins annexés. Des modifications restent possibles, notamment du point de vue de la constitution des divers éléments ou par substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour autant du domaine de protection de l'invention. REVENDICATIONS1. Dispositif de détection de signaux multifonctions, apte et destiné à détecter des signaux électriques circulant dans un conducteur enterré ou non, en particulier un fil périmétrique délimitant une zone de travail d'un robot de traitement du sol, en particulier d'un robot de tonte, ledit dispositif comprenant, en tant que composantes fonctionnelles, au moins un moyen de réception, des moyens de traitement et d'évaluation des signaux détectés, une unité de contrôle et de commande et une interface de communication avec l'utilisateur, dispositif (1) caractérisé en ce qu'il se présente sous la forme d'un outil portatif à manche, pour une manipulation par un utilisateur, le ou les moyen(s) de réception (3, 3') étant monté(s) au niveau de l'extrémité inférieure du manche (7), en ce qu'il comprend différents moyens (4, 4') de traitement et d'évaluation des signaux fonctionnels circulant dans le fil périmétrique (2), qui sont similaires à ceux des différents types de robots susceptibles d'être mis en oeuvre avec le système de fil périmétrique installé et comportent des moyens de traitement et d'évaluation de signaux analogiques et numériques avec des fréquences, et éventuellement des formes d'onde différentes, ces moyens (4, 4') pouvant être sélectionnés individuellement et, le cas échéant, réglés par l'utilisateur ou automatiquement, pour traiter et évaluer les signaux délivrés par le moyen de réception (3) considéré, et en ce que les conditions de réception, de traitement et d'évaluation par le dispositif (1) des signaux émis par le fil périmétrique (2) sont similaires à celles rencontrées par le robot destiné à être mis en oeuvre. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens (4, 4') de traitement et d'évaluation des signaux détectés, par l'intermédiaire du moyen de réception (3) dédié, comprennent, d'une part, au moins deux, préférentiellement au moins trois, circuits électroniques (4) associés chacun à un canal possible pour un signal analogique circulant dans le fil périmétrique (2) et, d'autre part, au moins un autre circuit électronique (4'), dont la fréquence de travail peut être commutée entre les différents canaux possibles pour un signal numérique circulant dans le fil périmétrique (2), les informations fournies par l'unité (5) de contrôle et de commande et affichées au niveau de l'interface de communication (6)- 9 - comportant au moins une indication relative au type de signal sélectionné, une indication relative à la présence ou à l'absence du signal sélectionné, une indication relative au positionnement du moyen de réception dédié (3) à l'intérieur ou à l'extérieur du périmètre délimité par le fil (2) et une indication relative à l'intensité ou à la puissance du signal détecté. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le moyen (3) de réception du signal fonctionnel circulant dans le fil périmétrique (2) consiste en un moyen de détection, tel qu'une bobine ou une antenne, qui est relié aux différents circuits électroniques (4, 4'), par exemple sous forme de cartes séparées montées en parallèle, constituant les moyens de traitement et d'évaluation du signal fonctionnel relevé, par un circuit multiplexeur (8), et en ce que les différentes cartes électroniques (4) pour le traitement et l'évaluation des différents signaux fonctionnels analogiques possibles et la carte électronique (4') pour le traitement et l'évaluation des différents signaux fonctionnels numériques possibles sont identiques aux cartes électroniques de traitement et d'évaluation susceptibles d'être présentes dans les robots pouvant être mis en oeuvre et sont reliées à l'unité (5) de contrôle et de commande par un ou plusieurs moyens de commutation (9) permettant une connexion sélective individuelle des sorties desdites cartes (4, 4') à ladite unité (5). 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il intègre des moyens supplémentaires de détection de coupure ou de discontinuité du fil périmétrique (2), comprenant un second moyen de réception (3'), sous forme d'antenne accordée pour la réception d'un signal test haute fréquence et associé à un circuit spécifique (10) d'évaluation de l'intensité ou de la puissance du signal relevé, les valeurs instantanées mesurées étant transmises à l'unité (5) de contrôle et de commande, pour être affichées au niveau de l'interface de communication (6). 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les moyens (3, 3') de détection et de réception des signaux sont montés dans une tête de détection (11) fixée à l'extrémité avant ou inférieure du manche (7), en ce que les moyens (4, 4') de traitement et d'évaluation des signaux relevés, l'unité (5) de contrôle et de commande et l'alimentation autonome (12) sont logés dans un boîtier de protection (13) solidaire de l'extrémité arrière ou supérieure du manche (7) et en ce que l'interface de communication (6), comprenant notamment un écran (6')- 10 - d'affichage digital et graphique, et des organes (6") de commande du type bouton, touche ou analogue, est arrangée de manière saillante par rapport au manche (7), préférentiellement dans la zone de préhension de ce dernier par l'utilisateur. 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que le manche (7) comporte une poignée de préhension (14), par exemple sous forme de barre, s'étendant de manière inclinée par rapport à l'axe longitudinal du manche (7), éventuellement formée d'un seul tenant avec le boîtier de protection (12), et située à une position longitudinale sur le manche (7) de manière à autoriser une prise en main équilibrée du dispositif portatif (1). 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'interface de communication (6) est située au niveau de l'extrémité libre de la poignée de préhension (14), cette dernière étant éventuellement 15 orientable et/ou réglable en position longitudinale par rapport au manche (7). 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que le manche (7) est réglable en longueur, en étant éventuellement de structure télescopique, et en ce que la 20 tête de détection (11) est montée avec faculté de réglage de son inclinaison par rapport au manche (7). 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le manche (7) est pourvu, au niveau de son extrémité inférieure, d'un moyen (15) d'appui au sol, éventuellement réglable en 25 hauteur ou en position le long du manche (7), et préférentiellement muni d'un moyen de roulement ou de glissement, permettant de positionner le ou les moyens de réception (3, 3') à une distance déterminée du sol, identique à celle du moyen de réception équipant le robot (16) susceptible d'être utilisé. 10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, 30 caractérisé en ce que l'unité (5) de contrôle et de commande exécute automatiquement, après mise sous tension du dispositif (1) et sélection du mode de fonctionnement par l'utilisateur, des programmes enregistrés de vérification de l'état du dispositif (1) et de ses composantes fonctionnelles (3, 3', 4, 4', 5, 12), puis de détermination du type et des caractéristiques du 35 signal détectable.