Brevet FR3102065A1 — publié le 20210423

Ce dispositif comporte : - une enceinte (5), destinée à être fixée à un baudrier ; - un capteur de pression (6), agencé pour mesurer une pression barométrique ; - des moyens de détection (7), destinés à être fixés à un maillon, et configurés pour détecter un déplacement du maillon dans une gamme d’inclinaisons positives par rapport à un plan de référence (P ref ) horizontal, les moyens de détection (7) étant configurés pour sortir un signal de détection comprenant : un premier état, indiquant que le maillon se trouve dans la gamme d’inclinaisons positives, un second état, indiquant que le maillon se trouve en dehors de la gamme d’inclinaisons positives ; - un microprocesseur (8), configuré pour : calculer une variation de la pression barométrique mesurée par le capteur de pression (6), envoyer un signal d’alerte dès lors que la variation de la pression barométrique dépasse un seuil prédéterminé et que le signal de détection est dans le second état. Figure 1 Dispositif d’alerte d’une absence d’assurage d’un grimpeur L’invention se rapporte au domaine technique des dispositifs d’alerte d’une absence d’assurage d’un grimpeur équipé d’un baudrier auquel est attaché un maillon, le maillon étant destiné à être maintenu par un système d’assurage. L’invention trouve notamment son application dans la surveillance d’une salle d’escalade et la sécurisation des grimpeurs. État de l’art Un dispositif connu de l’état de la technique, notamment le produit « Safe Gate » de la société Techtopia, comporte des capteurs agencés horizontalement sur le mur d’escalade à 3 mètres du sol. Les capteurs permettent de détecter l’absence d’assurage du grimpeur lorsque celui-ci dépasse la ligne horizontale formée par les capteurs. Un tel dispositif de l’état de la technique n’est pas entièrement satisfaisant dans la mesure où il nécessite d’équiper chaque mur d’escalade de capteurs dédiés, ce qui peut être coûteux lorsque l’on souhaite surveiller entièrement une salle d’escalade. L’invention vise à remédier en tout ou partie aux inconvénients précités. A cet effet, l’invention a pour objet un dispositif d’alerte d’une absence d’assurage d’un grimpeur équipé d’un baudrier auquel est attaché un maillon, le maillon étant destiné à être maintenu par un système d’assurage suivant une inclinaison positive finale par rapport à un plan de référence horizontal, le dispositif comportant : - une enceinte, destinée à être fixée au baudrier ; - un capteur de pression, agencé dans l’enceinte pour mesurer une pression barométrique ; - des moyens de détection, destinés à être fixés au maillon, et configurés pour détecter un déplacement du maillon dans une gamme d’inclinaisons positives par rapport au plan de référence horizontal, l’inclinaison positive finale étant contenue dans la gamme d’inclinaisons positives, les moyens de détection étant configurés pour sortir un signal de détection comprenant : un premier état, indiquant que le maillon se trouve dans la gamme d’inclinaisons positives, un second état, indiquant que le maillon se trouve en dehors de la gamme d’inclinaisons positives ; - un microprocesseur, agencé dans l’enceinte, connecté au capteur de pression et aux moyens de détection, et configuré pour : calculer une variation de la pression barométrique mesurée par le capteur de pression, envoyer un signal d’alerte dès lors que la variation de la pression barométrique dépasse un seuil prédéterminé et que le signal de détection est dans le second état. Ainsi, un tel dispositif selon l’invention permet l’alerte d’une absence d’un assurage d’un grimpeur en vérifiant : - l’inclinaison du maillon (grâce aux moyens de détection), destiné à être maintenu par le système d’assurage, et - l’altitude du grimpeur (grâce au capteur de pression). En l’absence d’assurage, le maillon n’est pas maintenu par le système d’assurage et présente donc une inclinaison négative par rapport au plan de référence horizontal. En cas d’assurage, le maillon est maintenu par le système d’assurage et présente une inclinaison positive par rapport au plan de référence horizontal. Le signal d’alerte est envoyé lorsque le grimpeur dépasse une altitude prédéterminée, et lorsque le maillon se trouve en dehors de la gamme d’inclinaisons positives, signifiant l’absence d’assurage. Un tel dispositif selon l’invention équipe le grimpeur, et non le mur d’escalade comme dans l’état de la technique, ce qui permet de d’affranchir des coûts d’installation de capteurs sur chaque mur d’escalade de la salle. Définitions - Par « inclinaison », on entend l’angle dièdre formé entre le plan dans lequel s’étend le maillon et le plan de référence horizontal. Par convention, l’inclinaison est positive (respectivement négative) lorsque le maillon s’étend au-dessus (respectivement au-dessous) du plan de référence horizontal. - Par « enceinte », on entend un objet délimitant un espace non hermétiquement clos. L’enceinte doit laisser pénétrer l’air ambiant afin que le capteur de pression puisse mesurer la pression barométrique. A titre d’exemples non limitatifs, l’enceinte peut être un boîtier ou une poche de baudrier. - Par « pression barométrique », on entend la pression de l’air pénétrant dans l’enceinte, s’exerçant à la surface du capteur de pression. - Par « seuil prédéterminé », on entend une valeur de la variation de pression barométrique correspondant à une variation d’altitude du grimpeur au-delà de laquelle il est dangereux pour le grimpeur de ne pas être assuré, par exemple au-delà de 2 mètres. Le dispositif selon l’invention peut comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes. Selon une caractéristique de l’invention, les moyens de détection sont configurés pour détecter le déplacement du maillon dans un angle solide s’étendant au-dessus du plan de référence horizontal, autour d’un axe défini par l’inclinaison positive finale du maillon. Par « angle solide », on entend une grandeur définissant la portion d’espace délimitée par le centre d’une sphère et une partie de la surface de la sphère (élément de surface notée dS) selon le ratio dS/R 2 , où R est le rayon de la sphère. Ainsi, un avantage procuré est de pouvoir détecter de manière fiable l’inclinaison positive finale du maillon avec une tolérance autorisée en cas de déplacement intempestif du maillon. Selon une caractéristique de l’invention, l’inclinaison positive finale du maillon est verticale, et l’axe est la normale au plan de référence horizontal. Selon une caractéristique de l’invention, l’angle solide délimite un cône présentant un demi-angle au sommet compris entre 35° et 55°, de préférence compris entre 40° et 50°, plus préférentiellement égal à 45°. Ainsi, un avantage procuré est de pouvoir détecter de manière fiable l’inclinaison positive finale du maillon avec une tolérance raisonnable autorisée en cas de déplacement intempestif du maillon. Selon une caractéristique de l’invention, l’angle solide présente un axe de révolution suivant l’axe défini par l’inclinaison positive finale du maillon. Ainsi, un avantage procuré est de pouvoir détecter de manière fiable l’inclinaison positive finale du maillon avec une tolérance autorisée tout autour de son axe. Selon une caractéristique de l’invention, les moyens de détection comportent un capteur d’inclinaison, de préférence un capteur à billes. Ainsi, un avantage procuré est la simplicité de mise en œuvre. Selon une caractéristique de l’invention, le microprocesseur est configuré pour calculer la variation de pression barométrique à une fréquence supérieure ou égale à 2 Hz. Ainsi, un avantage procuré est de pouvoir déterminer de manière fiable et suffisamment rapidement le dépassement du seuil prédéterminé de la variation de pression barométrique afin d’éviter que l’altitude du grimpeur ne soit trop élevée lorsque le signal d’alerte est envoyé. Selon une caractéristique de l’invention, le dispositif comporte des moyens d’alerte lumineux et/ou sonores, configurés pour être activés lorsque le microprocesseur envoie le signal d’alerte. Ainsi, un avantage procuré est l’efficacité de l’alerte, à la fois pour le grimpeur et un surveillant de la salle d’escalade. Selon une caractéristique de l’invention, le seuil prédéterminé de la variation de pression barométrique correspond à une variation d’altitude du grimpeur comprise entre 2 m et 2,5 m. Ainsi, un avantage procuré est de réduire les risques pour le grimpeur lorsque le signal d’alerte est envoyé. Selon une caractéristique de l’invention, le capteur de pression présente une sensibilité supérieure ou égale à 1 mbar. Ainsi, un avantage procuré est de pouvoir déterminer une variation d’altitude correspondante du grimpeur avec suffisamment de précision. L’invention a également pour objet un ensemble d’alerte d’une absence d’assurage d’un grimpeur, comportant : - un baudrier, destiné à équiper le grimpeur ; - un maillon, attaché au baudrier, et destiné à être maintenu par un système d’assurage suivant une inclinaison positive finale par rapport à un plan de référence horizontal ; - un dispositif conforme à l’invention, l’enceinte étant fixée au baudrier, les moyens de détection étant fixés au maillon. L’invention a également pour objet un procédé d’alerte d’une absence d’assurage d’un grimpeur équipé d’un baudrier auquel est attaché un maillon, le maillon étant destiné à être maintenu par un système d’assurage suivant une inclinaison positive finale par rapport à un plan de référence horizontal, le procédé comportant les étapes : a) prévoir une enceinte, destinée à être fixée au baudrier ; b) agencer un capteur de pression dans l’enceinte pour mesurer une pression barométrique ; c) fournir des moyens de détection, destinés à être fixés au maillon ; d) configurer les moyens de détection pour : - détecter un déplacement du maillon dans une gamme d’inclinaisons positives par rapport au plan de référence horizontal, l’inclinaison positive finale étant contenue dans la gamme d’inclinaisons positives ; - sortir un signal de détection comprenant : un premier état, indiquant que le maillon se trouve dans la gamme d’inclinaisons positives, un second état, indiquant que le maillon se trouve en dehors de la gamme d’inclinaisons positives ; e) agencer un microprocesseur dans l’enceinte, connecté au capteur de pression et aux moyens de détection ; f) configurer le microprocesseur pour : - calculer une variation de la pression barométrique mesurée par le capteur de pression, - envoyer un signal d’alerte dès lors que la variation de la pression barométrique dépasse un seuil prédéterminé et que le signal de détection est dans le second état. D’autres caractéristiques et avantages apparaîtront dans l’exposé détaillé de différents modes de réalisation de l’invention, l’exposé étant assorti d’exemples et de références aux dessins joints. Figure 1 est une vue schématique en coupe d’un dispositif selon l’invention. Figure 2 est une vue schématique en coupe de moyens de détection équipant un dispositif selon l’invention. « ON » désigne la gamme d’inclinaisons positives détectée par les moyens de détection. « OFF » désigne la gamme d’inclinaisons positives non détectée par les moyens de détection. Les inclinaisons négatives ne sont pas détectées par les moyens de détection. Figure 3a est une vue schématique en perspective d’un grimpeur équipé d’un ensemble selon l’invention, le maillon n’étant pas maintenu par un système d’assurage. Figure 3b est une vue schématique en perspective d’un grimpeur équipé d’un ensemble selon l’invention, le maillon étant maintenu par un système d’assurage. Figure 4 est une schématique d’un angle solide des moyens de détection permettant de détecter le déplacement du maillon s’étendant au-dessus d’un plan de référence horizontal, autour d’un axe défini par l’inclinaison positive finale du maillon. Exposé détaillé des modes de réalisation Les éléments identiques ou assurant la même fonction porteront les mêmes références pour les différents modes de réalisation, par souci de simplification. Un objet de l’invention est un dispositif d’alerte d’une absence d’assurage d’un grimpeur 1 équipé d’un baudrier 2 auquel est attaché un maillon 3, le maillon 3 étant destiné à être maintenu par un système d’assurage 4 suivant une inclinaison positive finale par rapport à un plan de référence P ref horizontal, le dispositif comportant : - une enceinte 5, destinée à être fixée au baudrier 2 ; - un capteur de pression 6, agencé dans l’enceinte 5 pour mesurer une pression barométrique ; - des moyens de détection 7, destinés à être fixés au maillon 3, et configurés pour détecter un déplacement du maillon 3 dans une gamme d’inclinaisons positives par rapport au plan de référence P ref horizontal, l’inclinaison positive finale étant contenue dans la gamme d’inclinaisons positives, les moyens de détection 7 étant configurés pour sortir un signal de détection comprenant : un premier état, indiquant que le maillon 3 se trouve dans la gamme d’inclinaisons positives, un second état, indiquant que le maillon 3 se trouve en dehors de la gamme d’inclinaisons positives ; - un microprocesseur 8, agencé dans l’enceinte 5, connecté au capteur de pression 6 et aux moyens de détection 7, et configuré pour : calculer une variation de la pression barométrique mesurée par le capteur de pression 6, envoyer un signal d’alerte dès lors que la variation de la pression barométrique dépasse un seuil prédéterminé et que le signal de détection est dans le second état. Le dispositif est illustré à la figure 1. Enceinte L’enceinte 5 peut être réalisée sous la forme d’un boîtier. Le boîtier peut être réalisé dans un matériau plastique. Selon une alternative, l’enceinte 5 peut être une poche de baudrier. L’enceinte 5 délimite un espace non hermétiquement clos au sens où l’enceinte 5 doit laisser pénétrer l’air ambiant afin que le capteur de pression 6 puisse mesurer la pression barométrique. Capteur de pression Le capteur de pression 6 présente avantageusement une sensibilité supérieure ou égale à 1 mbar. A titre d’exemples non limitatifs, le capteur de pression 6 peut être le capteur BMP380 de la société Bosch Sensortec, ou encore le capteur MS5611-01BA03 de la société MEAS Switzlerland. Le dispositif peut comporter au moins un capteur de pression 6, agencé dans l’enceinte 5 pour mesurer une pression barométrique. En d’autres termes, le dispositif peut comporter un capteur de pression 6 additionnel, agencé dans l’enceinte 5 pour mesurer une pression barométrique. Le capteur de pression 6 additionnel permet, par redondance, d’améliorer la fiabilité de la mesure de la pression barométrique. Moyens de détection Les moyens de détection 7 sont avantageusement configurés pour détecter le déplacement du maillon 3 dans un angle solide 70 s’étendant au-dessus du plan de référence P ref horizontal, autour d’un axe A défini par l’inclinaison positive finale du maillon 3. L’inclinaison positive finale du maillon 3 peut être verticale, et l’axe A autour duquel s’étend l’angle solide 70 est la normale au plan de référence P ref horizontal. Comme illustré à la figure 4, l’angle solide 70 délimite avantageusement un cône présentant un demi-angle au sommet α compris entre 35° et 55°, de préférence compris entre 40° et 50°, plus préférentiellement égal à 45°. L’angle solide 70 présente avantageusement un axe de révolution suivant l’axe A défini par l’inclinaison positive finale du maillon 3. Comme illustré à la figure 2, les moyens de détection 7 comportent avantageusement un capteur d’inclinaison 71, de préférence un capteur à billes. Comme illustré à la figure 1, le capteur d’inclinaison 71 est avantageusement relié à l’enceinte 5 à l’aide d’un câble 710, de préférence spiralé. Microprocesseur et signal d’alerte Le microprocesseur 8 est avantageusement configuré pour calculer la variation de pression barométrique à une fréquence supérieure ou égale à 2 Hz. Le microprocesseur 8 est avantageusement configuré pour filtrer numériquement les données fournies par le capteur de pression 6. Ce filtrage numérique permet d’écarter les variabilités locales et parasites de la pression mesurée par le capteur de pression 6. Le dispositif comporte avantageusement des moyens d’alerte lumineux et/ou sonores (non illustrés), configurés pour être activés lorsque le microprocesseur 8 envoie le signal d’alerte. Les moyens d’alerte lumineux peuvent être réalisés sous la forme de diodes électroluminescentes. Le signal d’alerte peut être envoyé à un serveur à l’aide d’un module de transmission sans-fil afin de centraliser les alertes et simplifier la surveillance d’une salle d’escalade. Le seuil prédéterminé de la variation de pression barométrique correspond avantageusement à une variation d’altitude du grimpeur 1 comprise entre 2 m et 2,5 m. Alimentation Le dispositif peut être alimenté électriquement par une source d’énergie 9. La source d’énergie 9 peut être des piles ou une batterie. La source d’énergie 9 est avantageusement prévue pour que le dispositif fonctionne une journée sans recharge. Maillon et système d’assurage Le terme « maillon » s’entend comme un anneau, de préférence métallique, pouvant comporter un système d’ouverture. Le maillon 3 peut être un mousqueton attaché directement au baudrier 2. Le système d’assurage 4 peut comporter une corde attachée au mousqueton par un nœud (e.g. un nœud en huit ou un nœud de chaise). Le maillon 3 peut être un maillon rapide ou un anneau métallique attaché directement au baudrier 2. Le système d’assurage 4 peut comporter : - un mousqueton attaché au maillon 3, - une corde (ou une sangle) attachée au mousqueton par un nœud, la corde ou la sangle pouvant appartenir à un auto-assureur (e.g. Trublue®). Le maillon 3 peut être un maillon rapide ou un anneau métallique attaché directement au baudrier 2. Le système d’assurage 4 peut comporter : - un système d’accroche (e.g. « BelayMate » ou « Safe Belay »), attaché au maillon 3, - un auto-assureur attaché au système d’accroche. Ensemble d’alerte L’invention a également pour objet un ensemble d’alerte d’une absence d’assurage d’un grimpeur 1, comportant : - un baudrier 2, destiné à équiper le grimpeur 1 ; - un maillon 3, attaché au baudrier 2, et destiné à être maintenu par un système d’assurage 4 suivant une inclinaison positive finale par rapport à un plan de référence P ref horizontal ; - un dispositif conforme à l’invention, l’enceinte 5 étant fixée au baudrier 2, les moyens de détection 7 étant fixés au maillon 3. L’ensemble est illustré aux figures 3a et 3b. Procédé d’alerte L’invention a enfin pour objet un procédé d’alerte d’une absence d’assurage d’un grimpeur 1 équipé d’un baudrier 2 auquel est attaché un maillon 3, le maillon 3 étant destiné à être maintenu par un système d’assurage 4 suivant une inclinaison positive finale par rapport à un plan de référence P ref horizontal, le procédé comportant les étapes : a) prévoir une enceinte 5, destinée à être fixée au baudrier 2 ; b) agencer un capteur de pression 6 dans l’enceinte 5 pour mesurer une pression barométrique ; c) fournir des moyens de détection 7, destinés à être fixés au maillon 3 ; d) configurer les moyens de détection 7 pour : - détecter un déplacement du maillon 3 dans une gamme d’inclinaisons positives par rapport au plan de référence P ref horizontal, l’inclinaison positive finale étant contenue dans la gamme d’inclinaisons positives ; - sortir un signal de détection comprenant : un premier état, indiquant que le maillon 3 se trouve dans la gamme d’inclinaisons positives, un second état, indiquant que le maillon 3 se trouve en dehors de la gamme d’inclinaisons positives ; e) agencer un microprocesseur 8 dans l’enceinte 5, connecté au capteur de pression 6 et aux moyens de détection 7 ; f) configurer le microprocesseur 8 pour : - calculer une variation de la pression barométrique mesurée par le capteur de pression 6, - envoyer un signal d’alerte dès lors que la variation de la pression barométrique dépasse un seuil prédéterminé et que le signal de détection est dans le second état. L’invention ne se limite pas aux modes de réalisation exposés. L’homme du métier est mis à même de considérer leurs combinaisons techniquement opérantes, et de leur substituer des équivalents. Dispositif d’alerte d’une absence d’assurage d’un grimpeur (1) équipé d’un baudrier (2) auquel est attaché un maillon (3), le maillon (3) étant destiné à être maintenu par un système d’assurage (4) suivant une inclinaison positive finale par rapport à un plan de référence (P ref ) horizontal, le dispositif comportant : - une enceinte (5), destinée à être fixée au baudrier (2) ; - un capteur de pression (6), agencé dans l’enceinte (5) pour mesurer une pression barométrique ; - des moyens de détection (7), destinés à être fixés au maillon (3), et configurés pour détecter un déplacement du maillon (3) dans une gamme d’inclinaisons positives par rapport au plan de référence (P ref ) horizontal, l’inclinaison positive finale étant contenue dans la gamme d’inclinaisons positives, les moyens de détection (7) étant configurés pour sortir un signal de détection comprenant : un premier état, indiquant que le maillon (3) se trouve dans la gamme d’inclinaisons positives, un second état, indiquant que le maillon (3) se trouve en dehors de la gamme d’inclinaisons positives ; - un microprocesseur (8), agencé dans l’enceinte (5), connecté au capteur de pression (6) et aux moyens de détection (7), et configuré pour : calculer une variation de la pression barométrique mesurée par le capteur de pression (6), envoyer un signal d’alerte dès lors que la variation de la pression barométrique dépasse un seuil prédéterminé et que le signal de détection est dans le second état. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel les moyens de détection (7) sont configurés pour détecter le déplacement du maillon (3) dans un angle solide (70) s’étendant au-dessus du plan de référence (P ref ) horizontal, autour d’un axe (A) défini par l’inclinaison positive finale du maillon (3). Dispositif selon la revendication 2, dans lequel l’inclinaison positive finale du maillon (3) est verticale, et l’axe (A) est la normale au plan de référence (P ref ) horizontal. Dispositif selon la revendication 2 ou 3, dans lequel l’angle solide (70) délimite un cône présentant un demi-angle au sommet (α) compris entre 35° et 55°, de préférence compris entre 40° et 50°, plus préférentiellement égal à 45°. Dispositif selon l’une des revendications 2 à 4, dans lequel l’angle solide (70) présente un axe de révolution suivant l’axe (A) défini par l’inclinaison positive finale du maillon (3). Dispositif selon l’une des revendications 1 à 5, dans lequel les moyens de détection (7) comportent un capteur d’inclinaison (71), de préférence un capteur à billes. Dispositif selon l’une des revendications 1 à 6, dans lequel le microprocesseur (8) est configuré pour calculer la variation de pression barométrique à une fréquence supérieure ou égale à 2 Hz. Dispositif selon l’une des revendications 1 à 7, comportant des moyens d’alerte lumineux et/ou sonores, configurés pour être activés lorsque le microprocesseur (8) envoie le signal d’alerte. Dispositif selon l’une des revendications 1 à 8, dans lequel le seuil prédéterminé de la variation de pression barométrique correspond à une variation d’altitude du grimpeur (1) comprise entre 2 m et 2,5 m. Dispositif selon l’une des revendications 1 à 9, dans lequel le capteur de pression (6) présente une sensibilité supérieure ou égale à 1 mbar. Ensemble d’alerte d’une absence d’assurage d’un grimpeur (1), comportant : - un baudrier (2), destiné à équiper le grimpeur (1) ; - un maillon (3), attaché au baudrier (2), et destiné à être maintenu par un système d’assurage (4) suivant une inclinaison positive finale par rapport à un plan de référence (P ref ) horizontal ; - un dispositif selon l’une des revendications 1 à 10, l’enceinte (5) étant fixée au baudrier (2), les moyens de détection (7) étant fixés au maillon (3). Procédé d’alerte d’une absence d’assurage d’un grimpeur (1) équipé d’un baudrier (2) auquel est attaché un maillon (3), le maillon (3) étant destiné à être maintenu par un système d’assurage (4) suivant une inclinaison positive finale par rapport à un plan de référence (P ref ) horizontal, le procédé comportant les étapes : a) prévoir une enceinte (5), destinée à être fixée au baudrier (2) ; b) agencer un capteur de pression (6) dans l’enceinte (5) pour mesurer une pression barométrique ; c) fournir des moyens de détection (7), destinés à être fixés au maillon (3) ; d) configurer les moyens de détection (7) pour : - détecter un déplacement du maillon (3) dans une gamme d’inclinaisons positives par rapport au plan de référence (P ref ) horizontal, l’inclinaison positive finale étant contenue dans la gamme d’inclinaisons positives ; - sortir un signal de détection comprenant : un premier état, indiquant que le maillon (3) se trouve dans la gamme d’inclinaisons positives, un second état, indiquant que le maillon (3) se trouve en dehors de la gamme d’inclinaisons positives ; e) agencer un microprocesseur (8) dans l’enceinte (5), connecté au capteur de pression (6) et aux moyens de détection (7) ; f) configurer le microprocesseur (8) pour : - calculer une variation de la pression barométrique mesurée par le capteur de pression (6), - envoyer un signal d’alerte dès lors que la variation de la pression barométrique dépasse un seuil prédéterminé et que le signal de détection est dans le second état.