Brevet FR3032536A1 — publié le 20160812

PROCEDE DE PESEE PAR BALANCE ELECTRONIQUE ET SYSTEME CORRESPONDANT. DOMAINE DE L'INVENTION [001] La présente invention concerne le domaine de la pesée, en particulier la pesée par balance électronique portable. [2] L'avantage d'une balance électronique réside notamment dans sa précision et dans sa relative miniaturisation. [3] Toutefois, pour être efficace, une balance électronique 10 nécessite d'une part un écran d'affichage permettant d'afficher les résultats de la mesure du capteur de poids, et d'autre part une source d'alimentation électriqueafin d'alimenter électriquement ledit capteur, voire ledit écran d'affichage. [4] A ce jour, deux types de balances électroniques 15 existent en fonction de leur alimentation électrique : une balance électronique est dite « fixe » lorsqu'elle est alimentée électriquement par un câble électrique reliant ladite balance électronique à un réseau électrique ; et une balance électronique est dite « portable » lorsqu'elle est alimentée électriquement par 20 un ensemble d'au moins une batterie, ledit ensemble étant intégré dans la balance électronique. [5] L'avantage d'une balance électronique portable réside essentiellement dans sa portabilité, c'est-à-dire sa capacité à être transportée par un être humain, indistinctement de sa force 25 ou de son âge, et ce pourquoi certaines balances électroniques portables sont conçues pour être de poche. [6] Aujourd'hui, l'intérêt porté aux balances électroniques est tel qu'il existe des applications logicielles téléchargeables sur un téléphone intelligent 30 (https://itunes.apple.com/fr/app/balance-decuisine/id698174484?mt=8). [7] Cependant de telles solutions consistent à utiliser ledit téléphone intelligent comme un simulateur de balance électronique. Aussi ces solutions ne fonctionnent que pour un 3032536 2 ensemble d'articles prédéterminés, dont la masse volumique est connue et enregistrée dans une mémoire du téléphone intelligent. [8] Dans ce contexte, la présente invention propose une solution astucieuse basée sur une balance électronique réelle. 5 RESUME DE L'INVENTION [9] Selon un premier de ses objets, l'invention concerne un procédé de pesage d'un article (10), comprenant des étapes consistant à : - (100) Poser ledit article (10) sur un plateau (21) d'une balance électronique (20) ; - (110) Mesurer la masse dudit article (10) par un capteur de poids (22) relié mécaniquement audit plateau (21) ; - (120) Emettre un signal de mesure représentatif de la masse dudit article (10) depuis ledit capteur de poids (22) vers un calculateur (23) de la balance électronique (20) ; et - (130) Afficher la valeur de la mesure sur un écran d'affichage. [0010] Il est essentiellement caractérisé en ce qu'il 20 comprend des étapes consistant à : - (140) Transformer le signal de mesure issu du capteur de poids (22) en un signal sonore émis sur une interface audio (25) de la balance électronique (20) ; - (150) Recevoir ledit signal sonore sur une interface audio 25 (34) d'un objet communicant (30), par contact direct entre l'interface audio (34) dudit objet communicant (30) et l'interface audio (25) de la balance électronique (20) ou via un câble électrique (40) ; et - (160) Décoder ledit signal sonore par un calculateur (32) 30 dudit objet communicant (30) ; - L'étape (130) consistant à afficher la valeur de la mesure sur un écran d'affichage étant mise en oeuvre sur un écran d'affichage (31) dudit objet communicant (30). [0011] De préférence, l'étape (120) consistant à émettre un 35 signal représentatif de la masse dudit article (10) depuis ledit 3032536 3 capteur de poids (22) vers un calculateur (23) de la balance électronique (20) comprend une étape consistant à coder ledit signal de mesure sous forme rectangulaire ou carrée, exempt de composante continue ; et 5 l'étape (140) consistant à transformer le signal de mesure issu du capteur de poids (22) en un signal sonore émis sur une interface audio (25) de la balance électronique (20) comprend une étape consistant à coder ledit signal sonore selon un protocole permettant de générer un signal 10 rectangulaire ou carré, exempt de composante continue. [0012] De préférence on prévoit une étape consistant à coder ledit signal sonore selon le protocole BMC. [0013] On peut prévoir une étape (170) consistant à transmettre le signal sonore sur un seul canal, de préférence dans 15 la bande de fréquence (50)Hz à (20)KHz. [0014] On peut prévoir en outre : - (180) Emettre un signal d'alimentation rectangulaire depuis ledit objet communicant (30) vers l'interface audio (34) dudit objet communicant (30) ; - (190) Transmettre ledit signal d'alimentation sur un canal audio vers une interface audio (25) de ladite balance, par contact direct entre l'interface audio (34) dudit objet communicant (30) et l'interface audio (25) de la balance électronique (20) ou via un câble électrique (40) ; - (200) Redresser ledit signal d'alimentation par un redresseur compris dans la balance électronique (20) ; et - (210) Produire une tension continue à partir du signal d'alimentation redressé, permettant d'alimenter ladite balance électronique (20) en énergie électrique. [0015] On peut prévoir en outre une étape (220) consistant à inverser la phase dudit signal d'alimentation et produire un signal 3032536 4 d'alimentation à phase inversée transmis sur un deuxième canal audio. [0016] Selon un autre de ses objets, l'invention concerne une balance électronique (20), pour la mise en oeuvre du procédé selon 5 l'invention, la balance comprenant : - un plateau (21) ; - un capteur de poids (22) relié mécaniquement au plateau (21) ; et - un calculateur (23) relié électriquement au capteur de 10 poids (22). [0017] Elle est essentiellement caractérisée en ce qu'elle comprend en outre : - Une interface audio (25) reliée électriquement audit calculateur (23), pour la transmission sur un canal ou 15 deux canaux d'un signal sonore représentatif de la valeur de la mesure de la masse d'un article (10) posé sur le plateau (21) et en ce que : - La balance est optionnellement dépourvue d'écran 20 d'affichage (31). [0018] On peut prévoir en outre un logement (26) pour batteries électriques, ledit logement étant relié électriquement au moins au calculateur (23) de la balance électronique (20). [0019] On peut prévoir en outre un capteur solaire 25 permettant de recharger des batteries électriques rechargeables lorsque ledit capteur est éclairé par une source lumineuse visible. [0020] Selon un autre de ses objets, l'invention concerne un système de détermination de la masse d'un article (10), susceptible de mettre en oeuvre le procédé selon l'invention, le système 30 comprenant : - Une balance électronique (20) selon l'invention, et - Un objet communicant (30) muni d'une interface audio (34). [0021] Dans le système selon l'invention, la balance électronique (20) et l'objet communicant (30) sont reliés électriquement l'un l'autre soit directement par connexion 3032536 5 électrique entre l'interface audio (25) de la balance électronique (20) et l'interface audio (34) dudit objet communicant (30) ; soit par un câble électrique (40) reliant électriquement l'interface audio (25) de la balance électronique (20) et l'interface audio 5 (34) dudit objet communicant (30). [0022] D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante donnée à titre d'exemple illustratif et non limitatif et faite en référence aux figures annexées. 10 DESCRIPTIF DES DESSINS - la figure 1 illustre un mode de réalisation du système selon l'invention, et - la figure 2 illustre un mode de réalisation du procédé selon l'invention. 15 DESCRIPTION DETAILLEE [0023] En référence à la figure 1, on prévoit une balance électronique 20. Balance électronique 20 [0024] La balance électronique 20 comprend un corps principal 20 24, un plateau 21, destiné à recevoir un ensemble d'au moins un article 10 à peser, ci-après « un article 10 » ou « l'article 10 » par concision. [0025] La balance électronique 20 est équipée d'un ensemble d'au moins un capteur de poids 22, ci-après « le » capteur de poids 25 22 par concision. [0026] Par capteur de poids 22, on entend tout capteur configure pour mesurer une quantité de force qui lui est appliquée, et par exemple une cellule de charge, un capteur de force, une jauge de déformation, etc. 30 [0027] Le plateau 21 de la balance est relié mécaniquement au capteur de poids 22, de sorte que la force exercée sur le plateau 21 par l'article 10 à peser est transmise en quasi-totalité audit capteur de poids 22. [0028] La balance électronique 20 comprend également un 35 calculateur de balance 23 (microprocesseur, microcalculateur, DSP 3032536 6 ou autre), de préférence programmable, logé dans le corps principal 24. [0029] Le capteur de poids 22 est relié électriquement au calculateur, de sorte que le signal de sortie dudit capteur, dit 5 « signal capteur » ou « signal de mesure » SC est transmis audit calculateur sur une entrée de celui-ci. [0030] Le calculateur 23 comprend un programme de traitement de signal, configure pour transformer le signal de sortie du capteur de poids 22 en un signal sonore dit « signal balance » SB, 10 ou « signal sonore » codé selon un protocole décrit ultérieurement. [0031] Le calculateur 23 comprend également une sortie, par laquelle le signal balance peut être transmis. [0032] La balance électronique 20 comprend également une sortie casque/micro 25, dite « interface audio », reliée 15 électriquement à la sortie dudit calculateur programmable de la balance, de sorte que le signal balance peut être transmis vers un autre dispositif via cette interface audio. [0033] En l'espèce, l'interface audio 25 de la balance électronique 20 est une prise jack, en l'espèce une prise jack de 20 3.5 mm, et par exemple comprenant entre 2 et 4 points de contact. [0034] Dans un mode de réalisation la prise jack est une prise mâle. [0035] Dans un autre mode de réalisation la prise jack est une prise femelle. 25 Objet communicant [0036] On prévoit également un objet communicant 30. [0037] Par « objet communicant 30 » on entend tout équipement mobile équipé d'un calculateur programmable 32 logé dans un boitier 33, d'un écran d'affichage 31 et susceptible d'établir une 30 communication radio (GSM, GPRS ou autre), quel qu'en soit le type (téléphone intelligent ou smartphone par anglicisme, tablette tactile ou non tactile, PDA, etc.) et quel que soit le système 3032536 7 d'exploitation mis en oeuvre (Android, iOS, Blackberry (marques déposées), etc.). [0038] L'objet communicant 30 comprend une sortie casque/micro 34, dite « interface audio », reliée électriquement 5 au calculateur programmable dudit objet communicant 30 et par laquelle un signal audio externe audit peut être transmis audit objet communicant 30 depuis un dispositif audio externe (typiquement un microphone) et y être traité par ledit calculateur programmable, ou par laquelle un signal audio peut être transmis 10 depuis ledit objet communicant 30 vers un dispositif externe (typiquement un casque, un amplificateur, etc.). [0039] Actuellement, une telle interface audio est présente sur la plupart des objets communicants du marché. [0040] Typiquement, l'interface audio est une prise jack 15 femelle, en l'espèce de 3.5 mm, et par exemple comprenant 3 ou 4 points de contact. [0041] Selon l'invention, l'objet communicant 30 est utilisé essentiellement pour ses capacités de calcul et d'affichage ; ses capacités d'établissement d'une communication radio étant 20 secondaires voire inutiles. [0042] Avantageusement, la présente solution peut être mise en oeuvre avec un objet communicant 30 standard, donc sans qu'il soit nécessaire d'en modifier la structure. [0043] En effet, selon l'invention, la communication entre 25 la balance électronique 20 et ledit objet communicant 30 est effectuée soit directement par connexion électrique entre l'interface audio 25 de la balance électronique 20 et l'interface audio 34 dudit objet communicant 30 quand la prise jack de la balance est une prise mâle ; soit par un câble électrique 40 30 reliant électriquement l'interface audio 25 de ladite balance électronique 20 et l'interface audio 34 dudit objet communicant 30, et comprenant un ou deux canaux, chaque canal comprenant un 3032536 8 ensemble d'au moins un fil électrique, quand la prise jack de la balance est une prise femelle. Codage du signal balance [0044] La forme du signal capteur est fonction du capteur de 5 poids utilisé. On peut prévoir un signal de forme rectangulaire ou carrée, exempt de composante continue. [0045] Le calculateur 23 de la balance électronique 20 comprend un programme de traitement de signal, configure pour transformer le signal capteur en un signal balance selon un 10 protocole défini dans ledit programme. [0046] Différents protocoles sont possibles. De préférence on choisit des protocoles qui permettent de générer des signaux dans la bande de fréquence (50)Hz à (20)KHz. On peut prévoir que les signaux soit de forme rectangulaire ou carrée, et de préférence 15 exempte de composante continue. [0047] Le signal balance généré est un signal de sortie du calculateur 23 de la balance, dont les données sont codées selon un protocole permettant de générer un signal de préférence dans la bande de fréquence (50)Hz à (20)KHz. On peut prévoir que les 20 données sont codées selon un protocole permettant de générer un signal alternatif de forme rectangulaire ou carrée dont l'amplitude est comprise entre une tension haute positive (+V) et une tension basse négative (-V). [0048] De préférence, le protocole mis en oeuvre pour le 25 codage des données du signal balance est le protocole BM ou BMC (pour Biphase Mark Coding en anglais), également appelé modulation biphase mark. [0049] Le protocole BMC prévoit que : Si la valeur d'un signal de données (en l'espèce le 30 signal capteur) est à 0 pour une période T donnée, alors la valeur du signal codé (en l'espèce le signal balance) selon le protocole BMC est la valeur inversée dudit signal de données sur la période précédente, et - Si la valeur du signal de données (en l'espèce le 35 signal capteur) est à 1 pour une période T donnée, alors la 3032536 9 valeur de ce signal codé selon le protocole BMC (en l'espèce le signal balance) est une double inversion de la valeur dudit signal de données sur la période précédente. [0050] Ainsi, les bits du signal capteur ne sont pas transmis 5 tels quels, mais sont au préalable codés par modulation biphase mark, laquelle, au lieu de coder les niveaux '0' et '1' par des tensions, code l'information au moyen d'inversions de phase. [0051] Dans la modulation biphase mark, chaque bit est délimité à gauche par une inversion de phase. 10 [0052] Si le bit transmis est '1', une inversion de phase supplémentaire est générée au milieu de la période d'horloge. [0053] Avantageusement, comme le signal balance comporte toujours au moins une inversion de phase par bit transmis, le récepteur, en l'espèce l'objet communicant 30, peut en extraire 15 l'horloge d'encodage. [0054] Le signal balance peut être transmis sur un seul canal. [0055] Le signal balance est un signal audio, émis de préférence dans la bande de fréquence 50Hz à 20KHz. 20 Alimentation en énergie électrique [0056] Pour l'alimentation électrique de la balance électronique 20, on peut prévoir l'un au moins des modes de réalisation suivants, pris isolément ou en combinaison. [0057] Dans un mode de réalisation, la balance électronique 25 20 est équipée d'un logement 26 pour batteries électriques, ledit logement étant connecté électriquement au moins au calculateur de la balance électronique 20. [0058] De préférence, on prévoit que ledit logement est équipé de batteries électriques au moins partiellement chargées. 30 [0059] Dans un autre mode de réalisation, la balance électronique 20 est équipée d'un capteur solaire (non illustré) 3032536 10 permettant de recharger des batteries électriques rechargeables lorsque ledit capteur est éclairé par une source lumineuse visible. [0060] Dans un autre mode de réalisation, la balance électronique 20 est alimentée en énergie électrique, au moins 5 partiellement, par l'objet communicant 30. [0061] A cet effet, on prévoit que le calculateur 32 de l'objet communicant 30 comprend des instructions de code de programme pour émettre un signal, dit « signal d'alimentation » sur l'interface audio dudit objet communicant 30. 10 [0062] Le signal d'alimentation est un signal alternatif rectangulaire, de préférence carré, et transmis sur un canal audio. [0063] Le signal d'alimentation est éventuellement élevé en tension par un élévateur de tension (non illustré) présent dans ladite balance électronique 20. Alternativement, on peut prévoir 15 que l'élévateur de tension est disposé dans ledit objet communicant 30. [0064] Avantageusement, la balance électronique 20 comprend également un redresseur de tension (non illustré) qui, à réception du signal d'alimentation par l'interface audio de la balance, 20 redresse ledit signal d'alimentation. Le redresseur produit alors une tension continue qui permet d'alimenter ladite balance électronique 20 en énergie électrique. [0065] Dans un mode de réalisation on prévoit en outre que le calculateur 32 de l'objet communicant 30 comprend des 25 instructions de code de programme pour inverser la phase dudit signal d'alimentation et produire un « signal d'alimentation à 3032536 11 phase inversée », ledit signal d'alimentation à phase inversée étant transmis sur le deuxième canal. [0066] Grâce à cette configuration, la tension redressée fournie à la balance électronique 20 peut être doublée. 5 Fonctionnement [0067] En fonctionnement, un article 10 dont on souhaite déterminer la masse est déposé sur le plateau 21 de la balance électronique 20. [0068] Sous l'effet du poids de l'article 10, le plateau 21 10 de la balance électronique 20 exerce une force de pression sur le capteur de poids 22. [0069] Le capteur de poids 22 génère alors un signal capteur représentatif du poids de l'article 10. [0070] Le signal capteur est envoyé par le capteur au 15 calculateur de la balance électronique 20, qui transforme alors le signal capteur en signal balance, codé en l'espèce selon le protocole BMC. [0071] Le signal balance est émis depuis le calculateur de la balance électronique 20 vers l'interface audio de celle-ci. 20 [0072] La balance électronique 20 et l'objet communicant 30 sont reliés électriquement entre eux directement ou via un câble 40 40 électrique. [0073] Le signal balance est ainsi transmis de l'interface audio de la balance électronique 20 à l'interface audio de l'objet 25 communicant 30. [0074] Le signal balance est alors transmis de l'interface audio de l'objet communicant 30 au calculateur dudit objet communicant 30. [0075] A réception dudit signal balance, le calculateur dudit 30 objet communicant 30 décode ledit signal et affiche sur l'écran d'affichage 31 l'objet communicant 30 la valeur mesurée par le capteur de poids 22. [0076] On peut prévoir en outre une étape préalable de tarage dans laquelle une mesure de la masse du plateau 21 de la balance 35 électronique 20 est enregistrée dans une mémoire de la balance, ou 3032536 12 de l'objet communicant 30. La valeur de la masse du plateau 21 enregistrée est alors systématiquement soustraite de la valeur mesurée par le capteur de poids 22. [0077] Grâce à l'invention, aucune communication sans fil 5 entre une balance électronique 20 et un objet communicant 30 n'est nécessaire pour afficher sur l'écran d'affichage 31 de l'objet communicant 30 la valeur de la masse d'un article 10 pesé sur la balance électronique 20, ce qui permet de limiter la consommation d'énergie. 10 [0078] L'invention permet également de s'affranchir de tout éventuel connecteur spécifique, ou logiciel propriétaire, propriété d'un fabricant d'objet communicant 30 [0079] La connexion par voie audio entre une balance électronique 20 selon l'invention et un objet communicant 30 peut 15 permettre, dans un sens, la gestion de l'alimentation électrique de la balance électronique 20 par les ressources électriques dudit objet communicant 30, par l'intermédiaire d'un signal sonore disponible sur prise jack par l'une des deux voies gauche ou droite, en particulier par la voie haut-parleur de l'objet 20 communicant 30 ; et, dans l'autre sens, la gestion des transmissions de données de mesure de la balance électronique 20 en direction dudit objet communicant 30, par l'intermédiaire d'un signal sonore disponible sur la prise jack dudit objet communicant 30, en particulier par la voie microphone de l'objet communicant 25 30. [0080] L'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation précédemment décrits. [0081] Par exemple, on peut prévoir une étape consistant à émettre un signal d'alarme si la masse mesurée est trop lourde, 30 c'est-à-dire supérieure à une valeur seuil enregistrée dans une mémoire, ou si la tension d'alimentation de la balance est trop faible, c'est-à-dire inférieure à une valeur seuil enregistrée dans une mémoire. 35 REVENDICATIONS1. Procédé de pesage d'un article (10), comprenant des étapes consistant à : - (100) Poser ledit article (10) sur un plateau (21) d'une balance électronique (20) ; - (110) Mesurer la masse dudit article (10) par un capteur de poids (22) relié mécaniquement audit plateau (21) ; - (120) Emettre un signal de mesure représentatif de la masse dudit article (10) depuis ledit capteur de poids (22) vers un calculateur (23) de la balance électronique (20) ; et - (130) Afficher la valeur de la mesure sur un écran d'affichage ; Caractérisé en ce qu'il comprend des étapes consistant à : - (140) Transformer le signal de mesure issu du capteur de poids (22) en un signal sonore émis sur une interface audio (25) de la balance électronique (20) ; - (150) Recevoir ledit signal sonore sur une interface audio (34) d'un objet communicant (30), par contact direct entre l'interface audio (34) dudit objet communicant (30) et l'interface audio (25) de la balance électronique (20) ou via un câble électrique (40) ; et - (160) Décoder ledit signal sonore par un calculateur (32) dudit objet communicant (30) ; - L'étape (130) consistant à afficher la valeur de la mesure sur un écran d'affichage étant mise en oeuvre sur un écran d'affichage (31) dudit objet communicant (30). 2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel l'étape (120) consistant à émettre un signal représentatif de la masse dudit article (10) depuis ledit capteur de poids (22) vers un calculateur (23) de la balance électronique (20) comprend une étape consistant à coder ledit signal de mesure sous forme rectangulaire ou carrée, exempt de composante continue ; Et dans lequel l'étape (140) consistant à transformer le 35 signal de mesure issu du capteur de poids (22) en un signal sonore 3032536 14 émis sur une interface audio (25) de la balance électronique (20) comprend une étape consistant à coder ledit signal sonore selon un protocole permettant de générer un signal rectangulaire ou carré, exempt de composante continue. 5 3. Procédé selon la revendication 2, comprenant une étape consistant à coder ledit signal sonore selon le protocole BMC. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 10 précédentes, comprenant une étape (170) consistant à transmettre le signal sonore sur un seul canal, de préférence dans la bande de fréquence (50)Hz à (20)KHz. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 15 précédentes, comprenant en outre : - (180) Emettre un signal d'alimentation rectangulaire depuis ledit objet communicant (30) vers l'interface audio (34) dudit objet communicant (30) ; - (190) Transmettre ledit signal d'alimentation sur un canal 20 audio vers une interface audio (25) de ladite balance, par contact direct entre l'interface audio (34) dudit objet communicant (30) et l'interface audio (25) de la balance électronique (20) ou via un câble électrique (40) ; - (200) Redresser ledit signal d'alimentation par un 25 redresseur compris dans la balance électronique (20) ; et - (210) Produire une tension continue à partir du signal d'alimentation redressé, permettant d'alimenter ladite balance électronique (20) en énergie électrique. 30 6. Procédé selon la revendication 5, comprenant en outre une étape (220) consistant à inverser la phase dudit signal d'alimentation et produire un signal d'alimentation à phase inversée transmis sur un deuxième canal audio. 3032536 15 7. Balance électronique (20), pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant : - un plateau (21) ; 5 - un capteur de poids (22) relié mécaniquement au plateau (21) ; et - un calculateur (23) relié électriquement au capteur de poids (22) ; Caractérisée en ce qu'elle comprend en outre : 10 - Une interface audio (25) reliée électriquement audit calculateur (23), pour la transmission sur un canal ou deux canaux d'un signal sonore représentatif de la valeur de la mesure de la masse d'un article (10) posé sur le plateau (21) ; 15 et en ce que : - La balance est optionnellement dépourvue d'écran d'affichage (31). 8. Balance selon la revendication 7, comprenant en outre un 20 logement (26) pour batteries électriques, ledit logement étant relié électriquement au moins au calculateur (23) de la balance électronique (20). 9. Balance selon l'une quelconque des revendications 7 ou 8, 25 comprenant en outre un capteur solaire permettant de recharger des batteries électriques rechargeables lorsque ledit capteur est éclairé par une source lumineuse visible. 10. Système de détermination de la masse d'un article (10), 30 susceptible de mettre en oeuvre le procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, le système comprenant : - Une balance électronique (20) selon l'une quelconque des revendications 7 à 9, et - Un objet communicant (30) muni d'une interface audio (34), 3032536 16 dans lequel la balance électronique (20) et l'objet communicant (30) sont reliés électriquement l'un à l'autre : - soit directement par connexion électrique entre l'interface audio (25) de la balance électronique 5 (20) et l'interface audio (34) dudit objet communicant (30) ; - soit par un câble électrique (40) reliant électriquement l'interface audio (25) de la balance électronique (20) et l'interface audio (34) dudit 10 objet communicant (30).