Brevet FR3086852A1 — publié le 20200410

Description Titre de l'invention : Système de changement . inclinaison pour transat Domaine technique général et art antérieur [0001] La présente invention concerne un dispositif de changement d'inclinaison, adapté pour équiper un transat. Les vacanciers allongés dans leur transat n'apprécient pas toujours de devoir se lever pour changer le cran dans lequel est bloqué leur dossier. Cette manoeuvre peut en effet être considérée comme désagréable pendant un moment de détente, ou même dangereuse car elle présente le risque de se coincer les doigts dans les crans, ce qui arrive fréquemment. [0002] Il existe de nombreuses inventions autour de l'automatisation de fauteuils, comme par exemple des fauteuils relaxants dotés de divers systèmes de massage pour le dos. Il existe également des fauteuils dont la variation d'inclinaison est automatique elle passe le plus souvent par une télécommande. On retrouve ces systèmes dans le milieu médical, dans les avions ou encore dans les centres de détente. Cependant, une telle commande n'a jusqu'à présent pas été adaptée à un transat. De plus, l'objet même de la télécommande peut s'avérer encombrant et peu pratique, en particulier lorsque l'on est sur la plage, où le sable et l'eau risquent de dégrader son fonctionnement. Les seuls systèmes existants liés au transat ne font que lui ajouter certaines fonctionnalités, comme un parasol intégré suivant le soleil ou un dispositif de rafraîchissement de Présentation générale de l'invention [0003] L'invention propose quant à elle un système qui permet de commander de façon au- tomatique la modification de l'inclinaison d'un transat, et ce de manière simple et intuitive, tout en gardant l'essence du transat, à savoir son aspect confortable et facilement transportable, mais aussi en imitant son mouvement traditionnel. [00041 Notamment, le système proposé de faire varier l'inclinaison du transat au gré de l'utilisateur, en toute sécurité et pour un confort optimisé. [00051 Ainsi, selon un aspect, l'invention propose un système de changement d'inclinaison pour transat, qui comporte : - un système pour la mesure de l'effort ou de variations de l'effort appliqué par un utilisateur sur un dossier de transat, - un ou plusieurs capteurs pour connaître la position du transat, - au moins un vérin (par exemple électrique) adapté au poids d'un utilisateur, - des moyens de fixation dudit vérin entre une jambe de réglage d'un transat et un cadre inférieur de celui-ci, - un module pour commander le vérin et faire glisser la jambe de réglage du transat sur le cadre inférieur do celui-ci en fonction de l'effort ou des variations d'effort mesuré(es) et de la position du transat. [000611 Le système peut âtre ajouté à un transat existant les moyens de fixation du vérin sont alors amovibles. [0007] On peut alors considérer le système comme un kit à monter sur tout transat. Dans une autre variante, l'invention propose un ensemble comportant un transat équipé d'un système de changement d'inclinaison du type proposé, [0008] Un tel système peut en outre être complété par les différentes caractéristiques suivantes prises seules ou selon toutes leurs caractéristiques techniquement possibles : - le système de mesure d'effort ou de variations d'effort comporte au moins une jauge de contrainte, un module d'amplification du signal de ladite jauge ; - il comporte des moyens pour la fixation de ladite jauge sur le dossier d'un transat, à hauteur des omoplates d'un utilisateur ; - le ou les capteur(s) et le module de commande (comportant un système de pont en fl par exemple) sont adaptés pour détecter que le transat est en position la plus haute ou que le transat est dans sa position la plus basse ; - le système comporte une interface adaptée pour permettre à un utilisateur de choisir le mode d'utilisation du système de changement d'inclinaison du transat, par exemple un potentiomètre. [0009] Le module de commande peut en outre comporter une programmation de fonc- tionnement avec un mode repos et au moins un mode sportif [0010] Le système permet alors, pour les vacanciers plus dynamiques, d'utiliser le transat pour effectuer un cycle sportif de gainage. [0011] Notamment, selon un autre aspect, l'invention propose également un programme pour un module de commande d'un système du type précité, qui comporte les instructions de code adaptées pour commander le vérin dudit système de la façon suivante, lorsque ledit programme est mis en oeuvre par un microcontrôleur dudit module : - dans le mode repos, si le système de mesure d'effort ou de variations d'effort et ledit module détectent que l'utilisateur appuie avec son dos sur le dossier, le vérin incline le transat ; O si le système de mesure d'effort ou de variations d'effort et ledit module détectent que l'utilisateur décolle son dos du dossier, le vérin redresse le transat. - dans un mode sportif, le vérin alterne pour le transat une position inclinée et une position redressée pendant des temps destinés à être utilisés comme temps de gainage ou temps de récupération par un utilisateur. [0012] Dans un mode de mise en oeuvre possible, les instructions de code sont adaptées pour traiter la mesure fournie par le système de mesure «effort ou de variations d'effort avec une phase initialisation pour l'adaptation de la commande à un nouvel utilisateur installé dans le transat. Brève description des dessins [00131 D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront encore de la des- cription qui suit, laquelle est purement illustrative et non limitative, et doit être lue en regard des figures annexées sur lesquelles : [00141 [fig.11 est une vue de dessus du système à vérin monté sur le transat. Ne sont pas re- présentés la toile du transat (10), les éléments de mesure de l'effort de .l'utili saleur sur la. toile, et les interrupteurs (9 et 9') détectant les positions extrêmes du transat ; [0015] Ifig.2] est une vue en coupe du système à vérin, sans les interrupteurs (9 et 9') ; [0016] [fig.3] est une vue de dessous de la barre transversale fixée au cadre inférieur ; [0017] [fig.4] est une vue de l'arrière du transat, équipé du système, en position basse. L'interrupteur arrière (9') est alors déclenché. Les glissières (14 et 14') n'apparaissent pas ici. [0018] lfig.51 est une vue de l'arrière du transat, équipé du système, en position haute. L'interrupteur avant (9) est alors déclenché. La tige du vérin (6') n'apparaît quasiment pas car elle est alors rentrée au maximum. [.0019] [fig.6] est une vue de profil schématisée. Seuls la toile et les éléments liés à la mesure de l'effort de l'utilisateur sur la toile sont représentés. Un utilisateur est schématisé pour indiquer le placement de la jauge de contrainte au niveau des omoplates, [0020] lfig.7] est une vue en coupe de la jauge de contrainte (12) fixée à un support rigide (13). [0021] [fig.8] est une vue du boîtier (14) contenant l'ensemble des composants électroniques. 1.00221 Exemples de modes de réalisation et de mise en oeuvre [0023] On a représenté sur les figures un transat initial seul, composé de quatre sous- ensembles : la toile (10), le cadre inférieur (2), le cadre supérieur (1) et la jambe de réglage (3). Le cadre inférieur (2) et le cadre. supérieur (1) sont en liaison pivot l'un par rapport à l'autre, la jambe. de réglage (3) et le cadre supérieur (1) sont également en liaison pivot l'un par rapport à l'autre. Ce type de transat servira d'exemple pour la description du système proposé, mais cc système est aussi fonctionnel pour tout autre type de transat où un changement d'inclinaison s'effectue normalement par un changement de cran, [002411 La commande du système s'effectue par l'intermédiaire d'un potentiomètre rotatif. Celui-ci peut être fixé à une petite plaque elle-même raccrochée par une équerre au cadre supérieur, au niveau du coude de l'utilisateur, de manière à ne pas empêcher que se plie le transat. Ce potentiomètre peut soit garder le système à l'arrêt, soit le mettre en marche en activant les modes décrits plus tôt et inscrits sur la plaque : le mode repos et les modes sportifs qui diffèrent par leur temps de récupération. [0025] Le mouvement de changement d'inclinaison est permis par un système basé sur un vérin (6 et 6') qui peut être électrique. La tige du vérin (6') est accrochée à la barre centrale de la jambe de réglage (3). Le corps du vérin (6) est accroché à une barre télescopique (5) solidaire au cadre inférieur (2) par l'intermédiaire d'une pièce (8). Ce choix d'une barre télescopique est nécessaire pour s'adapter à n'importe quel transat, en fonction de sa largeur. Ces deux accroches se font sur le modèle de liaisons pivots, afin d'éviter hyperstaticité du système, par l'intermédiaire de pièces amovibles (7 et 8). Du premier côté, cette pièce amovible (7) vient attraper la jambe de réglage. On peut éventuellement envisager une pince capable d'encercler la jambe de réglage, quel que soit son diamètre. Il est important que ces pièces soient amovibles, pour que l'on puisse détacher d'au moins un côté le vérin pour replier le transat. Ainsi fixé, le vérin permet d'une part de diminuer les dépenses énergétiques (par rapport à la configuration où le vérin se déplacerait dans l'axe de la jambe de réglage) ; d'autre part, il imite la cinématique traditionnelle d'un transat, en faisant glisser la jambe de réglage (3) sur le cadre inférieur (2), et permet donc de conserver l'essence du transat. [0026] Il est nécessaire pour un tel système qu'il n'y ait plus de crans sur le cadre inférieur, qui empêcheraient le glissement de la jambe de réglage (3) sur le cadre inférieur (2). Si le système est fixé à un transat quelconque, il faut supprimer les pièces d'arrêt de sécurité. Il faut aussi ajouter deux glissières (14 et 14') sur chaque côté du cadre inférieur (2), le long de la course de la jambe de réglage (3), de manière à combler les creux et à minimiser les frottements. Le vérin peut être contrôlé par un système de pont en II qui permet d'en faire tourner le moteur dans les deux sens pour pouvoir sortir ou rentrer la tige du vérin (6') en fonction de la commande souhaitée. [0027] Ce système de vérin peut également comporter deux interrupteurs de fin course (9 et 9'). Ils permettent de savoir lorsque le vérin est rentré ou sorti au maximum, c'est-à-dire lorsque le transat est redressé (en position haute) ou incliné (en position basse) au maximum. Ces interrupteurs (9 et 9') sont activés au contact du bout de la tige du vérin (6'). Afin que le système total soit relativement compact, ces interrupteurs peuvent être fixés à un tube (15) lui-même fixé au corps du vérin (6). Ils sont ainsi immobiles par rapport au corps du vérin (6), niais sont déclenchés lorsque l'extrémité de la tige du vérin (6') atteint leur position. Pour déterminer les deux positions extrêmes du transat, positions haute et basse, une autre alternative serait un capteur à fil tendu qui mesure le déplacement linéaire de la tige du vérin tout en évitant une possible dégradation des interrupteurs. [0028] Les descriptions précédentes du système de vérin concernent l'action concrète à réaliser pour modifier l'inclinaison du transat. Le choix du potentiomètre rotatif permet de reconnaître le mode de fonctionnement choisi par l'utilisateur. Il reste encore à identifier le besoin de changement d'inclinaison dans le mode repos. Cc besoin de changement d'inclinaison dépend d'une variation d'effort appliqué sur le dossier. Une jauge de contrainte (12) permet de détecter cette variation d'effort. Elle mesure en continu l'effort appliqué par l'utilisateur au niveau de ses omoplates, car c'est à cet endroit que la variation d'effort est la plus importante. Elle est fixée d'une extrémité à un support rigide (13), pour que l'autre extrémité puisse assurer la déformation de la jauge lorsque l'utilisateur est installé. Ledit support rigide (13) est maintenu contre le dossier du transat par un coussin de néoprène (11), lequel sépare ainsi la jauge de contrainte (12) du dos de l'utilisateur. Cet empilement permet de filtrer de ses impuretés le signal reçu par la jauge de contrainte (12). On peut envisager un module relié àla jauge de contrainte qui permettrait d'amplifier son signal, car les variations d'effort sont en réalité minimes. [0029] Le système contient également une partie correspondant à la commande du changement d'inclinaison : une carte (module de commande) qui sert de micro-contrôleur. Le système est alimenté par une batterie électrique si le vérin choisi est de type électrique. L'ensemble des composants électroniques, à savoir le microcontrôleur (15), le module d'amplification (16) pour la jauge de contrainte, le système de pont en H (17) pour le vérin ainsi que la batterie électrique (18) si c'est le cas, sont contenus dans un boîtier (14) qui peut être fixé au corps du vérin. Cela permet un tout compact, et un kit qui peut être facilement monté sur un transat. [0030] Le fonctionnement du système se scinde en d-eux modes distincts : le mode repos, si l'on recherche la tranquillité, et au moins un mode sportif, si l'on recherche un entraînement actif. [0031] Le mode repos est basé sur une commande intuitive par le dos. Il permet à l'utilisateur de ne pas avoir à se déplacer, et lui offre une multitude de positions possibles, qu'un simple système de crans traditionnel ne permet pas. C'est par l'effort qu'exerce l'utilisateur au niveau de ses omoplates qu'est contrôlée l'inclinaison du transat, dans un sens ou dans l'autre, de la manière suivante. Lorsque l'utilisateur veut que le transat s'abaisse, il lui suffit d'appliquer un faible effort avec son dos sur la toile lorsque l'utilisateur veut que le transat se redresse, il doit décoller légèrement son dos 6 de la toile. [0032] Le mode sportif repose sur une commande automatique. Il permet, pour ceux qui re- cherchent davantage de dynamisme ou un entraînement sportif sur leur transat, d'effectuer un cycle de gainage à travers des exercices variés et adaptés au niveau de chacun. Le mode sportif se décompose en sous-modes qui font varier le temps de récupération pour convenir à chacun. Le transat s'abaisse jusqu'à la position la plus basse, y reste le temps que l'utilisateur effectue son gainage, puis remonte pour revenir soutenir le dos de l'utilisateur. Il reste en position haute pendant le temps de récupération choisi, puis recommence autant de fois que souhaité. On peut par exemple proposer des programmes alternant phases de gainage et phases de récupération, de durées : 30s-30s, 30s-20s ou 30s-10s. [003311 La commande du changement d'inclinaison elle-même fait également partie du système présenté : elle correspond au programme faisant fonctionner ensemble tous les composants. Cc programme est détaillé ci-après. [0034] Début de l'algorithme [0035] Phase d'initialisation [0036] Cette boucle permet de connaître entre quelles valeurs minimale et maximale oscille l'information reçue par la jauge de contrainte, lorsque l'utilisateur est installé normalement dans le transat, et n'exerce aucun effort en plus ou en moins. Ce sont les valeurs qui signifient qu'aucun changement d'inclinaison n'est voulu. [0037] On note sensorValue la valeur captée par la jauge de contrainte, valeur qui est l'image de l'effort appliqué par l'utilisateur au niveau de ses omoplates à un instant précis. sensorMin prend la valeur 10000 sensorMax prend la valeur -10000 [0038] NB : Ces variables peuvent être initialisées à n'importe quel nombre, du moment que toute valeur lue par la jauge de contrainte (sensorValue) sera supérieure à la valeur initiale sensorMax et inférieure à la valeur initiale sensorMin. li convient de s'adapter aux ordres de grandeur donnés par la jauge de contrainte et aux dispositions choisies. [0039] Tant que le compteur est inférieur à 10 secondes (ou autre valeur cohérente) : Si sensorValue > sensorMax sensorMax = sensorValue Fin si Si sensorValue sensorlilax ki et que lie vérin n'est pas sorti au maximum] : Faire sortir la tige du vérin Fin tant que [0043] Tant que fsensorVaiue sensorMax + kif et que (le vérin n'est pas sorti au maximum} :Faire sortir la tige du vérinFin tant quel sensariéalue [Math.Tant que la valeur du potentiomètre correspond au mode repos :Tant que sensorValue > sensorMax + } et que ;le vérin n'est pas sorti au maximum) :Faire sortir la tige du vérinFin tant quel sensorMax 4- : Arrêter le vérin Fin si Fin tant que [0044] NE : la valeur k strictement positive, permet une marge d'incertitude quant à la valeur lue par la jauge de contrainte. En effet, sensorValue peut être amenée à varier si l'utilisateur bouge dans son transat ou change légèrement sa position. Ainsi, lorsque sensorValue > sensorMax + k, on est assuré que l'utilisateur est hien en train d'exercer un effort supplémentaire, ce qui signifie qu'il veut que le transat s'abaisse, De façon analogue, lorsque sensorValue