Brevet FR3120974A1 — publié le 20220923

L’invention concerne un véhicule (1) comprenant au moins un élément mobile (20) entre une position à détecter (21) et une autre position (22), au moins un capteur de présence apte à détecter que l’élément mobile (20) se trouve dans la position à détecter (21), le capteur de présence est relié à un boîtier d’interface (40) destiné à être connecté à des moyens de mesure d’un paramètre physique du véhicule (1) parmi la vitesse du véhicule ou l’état d’une prise de force du véhicule, et à recevoir une information du paramètre physique. Selon l’invention, le capteur de présence est relié au boîtier d’interface (40) par une transmission sans fil et est disposé sur l’élément mobile (20), et en ce que le véhicule (1) comprend également au moins un capteur de position , tel qu’un accéléromètre, un gyromètre ou une centrale inertielle, fixé sur l’élément mobile (20) et aussi relié au boîtier d’interface (40) par une transmission sans fil, et le boitier d’interface (40) est configuré pour émettre un signal d’alerte lorsque, cumulativement : - le capteur de présence (31) détecte que l’élément mobile (20) est dans une autre position (22) que celle à détecter (21), ou le capteur de position (32) détecte une position de l’élément mobile (20) correspondant à une autre position (22) que celle à détecter (21) ; et - l’information du paramètre physique du véhicule (1) est différente d’une information attendue, l’information attendue étant une vitesse du véhicule (1) inférieure à un seuil de vitesse, ou l’état activé d’une prise de force du véhicule (1). Figure pour l’abrégé : Fig. 1 Véhicule équipé de dispositifs de sécurisation d’un élément mobile, tel qu’une ridelle ou une barre anti-encastrement L’invention se rapporte au domaine technique des véhicules, tels que du type utilitaires ou poids lourds, et en particulier au domaine des véhicules de transport de matériel tels que les camions et camions-bennes. Art antérieur Il est connu dans le domaine technique des véhicules de transport de matériel de munir les véhicules d’éléments mobiles qui peuvent être dans une première position lors des phases de roulage du véhicule, et dans d’autres positions lors des étapes de chargement ou déchargement du matériel transporté par le véhicule. Par exemple, les bennes de camions sont munies de ridelles qui peuvent être abaissées pour le déchargement ou le bennage latéral. Un autre exemple est la barre anti-encastrement présente à l’arrière des camions, et qui peut être relevée lors d’un bennage arrière. Il peut également s’agir d’une bâche qui doit être repliée lors des opérations de chargement, et dépliée lors de la circulation. Toutefois, ces éléments mobiles doivent être remis en place et maintenus dans des positions conformes pour les phases de roulage, afin de remplir leur rôle sécuritaire ou prévenir des accidents. Afin d’éviter un oubli, certains camions sont équipés de capteurs inductifs disposés sur leur benne, et aptes à détecter que les ridelles sont fermées. Un boîtier présent dans l’habitacle du véhicule relié à ces capteurs ainsi qu’à une détection de la vitesse de roulage du camion, émet une alarme lorsque la vitesse du véhicule est trop élevée et que les éléments mobiles n’ont pas été remis en place. Toutefois, ces dispositifs ne donnent pas entière satisfaction. En effet, la connexion entre les capteurs et le boîtier est fragile, alors que ce type de véhicules est soumis à de nombreuses contraintes mécaniques lors des chargements et déchargements (vibrations, arrachement du matériel, etc.). Il s’ensuit que la connectique est régulièrement dégradée, rendant le système inopérant. De plus, il est possible d’inhiber un capteur inductif en plaçant un aimant ou une pièce métallique à proximité : le capteur détecte un objet, donc le système est leurré et ne retourne plus la position réelle de l’élément mobile, qui peut alors demeurer non-conforme au roulage sans que l’utilisateur en soit averti. L’un des buts de l’invention est de pallier les inconvénients de l’art antérieur en proposant un véhicule, tels que du type utilitaire ou poids lourd, dont les éléments mobiles sont sécurisés de façon certaine et fiable. À cet effet, il a été mis au point un véhicule comprenant au moins un élément mobile entre une position à détecter et une autre position, tel qu’une ridelle, une bâche ou une barre anti-encastrement relevable, et au moins un capteur de présence apte à détecter que l’élément mobile se trouve dans la position à détecter. Le capteur de présence est relié à un boîtier d’interface destiné à être connecté à des moyens de mesure d’un paramètre physique du véhicule parmi la vitesse du véhicule ou l’état d’une prise de force du véhicule, et à recevoir une information de ce paramètre physique. Selon l’invention, le capteur de présence est relié au boîtier d’interface par une transmission sans fil et est disposé sur l’élément mobile, et le véhicule comprend également au moins un capteur de position, tel qu’un accéléromètre, un gyromètre ou une centrale inertielle, fixé sur l’élément mobile et aussi relié au boîtier d’interface par une transmission sans fil, et le boitier d’interface est configuré pour émettre un signal d’alerte, par exemple sonore et/ou visuel, lorsque, cumulativement : - le capteur de présence détecte que l’élément mobile est dans une autre position que celle à détecter, ou le capteur de position détecte une position de l’élément mobile correspondant à une autre position que celle à détecter ; et - l’information du paramètre physique du véhicule est différente d’une information attendue, l’information attendue étant une vitesse du véhicule inférieure à un seuil de vitesse, ou l’état activé d’une prise de force du véhicule. De cette manière la liaison entre les capteurs et le boîtier d’interface est sans fil, ce qui supprime toute éventualité de détérioration de la connectique lors de l’utilisation du véhicule. L’intégration des capteurs sur le véhicule s’en trouve facilité, et en particulier pour fixer ces capteurs sur l’élément mobile plutôt qu’une partie fixe du véhicule. De plus, le capteur de présence étant doublé d’un capteur de position, inhiber le capteur de présence ne permet plus de leurrer le système, ce qui garantit le bon fonctionnement du système réalisé en toutes circonstances. La sécurisation obtenue du véhicule est donc fiable. Selon un mode de réalisation préféré, la transmission sans fil est une transmission par radiofréquence, de préférence sur un réseau étendu à longue portée, encore de préférence sur la bande de fréquences de 433 MHz, et encore de préférence utilise la modulation de fréquence LoRa. Il est ainsi possible d’obtenir des dispositifs de transmission peu onéreux, peu énergivores, peu volumiques, et tout à fait adaptés pour des solutions d’objets communicants. En vue de simplicité et de facilité d’intégration, le capteur de présence se présente sous la forme d’un capteur inductif. Les éléments métalliques détectables par un tel capteur sont généralement nombreux sur un véhicule. De préférence, le véhicule comprend plusieurs capteurs de présence et/ou plusieurs capteurs de position, et le boîtier d’interface exécute un programme et compare les informations de ces plusieurs capteurs. De cette manière, il est possible d’augmenter encore la sécurisation obtenue, en palliant la défaillance ou l’inhibition d’un des capteurs. Il est également possible de surveiller plusieurs positions à détecter pour un élément mobile si chaque capteur de présence est apte à détecter un élément antagoniste correspondant à une position spécifique de l’élément mobile. Afin de concevoir un dispositif simple à installer et à maintenir sur un véhicule, le capteur de présence et le capteur de position sont intégrés dans un dispositif de détection autonome fixé sur l’élément mobile. Le dispositif de détection comprend des moyens d’alimentation, une carte électronique comprenant des moyens de transmission sans fil avec le boîtier d’interface, et exécute un programme de transmission avec le boîtier d’interface. Avantageusement, le dispositif de détection et/ou le boitier d’interface est apte à communiquer, par une transmission sans fil, avec un ordinateur externe, par exemple pour des opérations de maintenance ou de mise à jour. De cette manière il est possible d’augmenter la durée de vie ou les fonctionnalités des dispositifs ou boîtiers installés. Il est également possible de récupérer des données éventuellement stockées par les dispositifs ou boîtiers, en vue d’améliorations ou d’optimisations. De préférence, le boitier d’interface est configuré pour émettre un signal d’information de la vitesse du véhicule par rapport au seuil de vitesse. Ainsi, le conducteur est mieux sensibilisé et peut adapter sa vitesse de déplacement lors des opérations de chargement et de déchargement. Durant ces phases, le véhicule peut se déplacer à faible vitesse alors que les éléments mobiles ne sont pas en position de sécurité, et les risques d’accidents sont plus importants. Pour le protéger des agressions mécaniques, le dispositif de détection est fixé au véhicule au moyen d’un support comprenant des moyens de protection des agressions mécaniques, tel qu’un capot de protection. En particulier, la fixation obtenue sur le véhicule est durable, et le dispositif de détection est configuré pour résister à l’environnement de camion-bennes poids-lourd, évoluant dans des milieux humides ou poussiéreux, pouvant recevoir des chocs mécaniques, des accélérations et des projections d’eau à haute pression. Avantageusement, le boitier d’interface est connecté à une pluralité de dispositifs de détection, chacun monté sur un élément mobile. Ainsi, chaque élément mobile d’un véhicule peut être sécurisé, et les informations sont recensées par un seul boîtier d’interface. est une vue en perspective, vue de dessus, d’un véhicule selon l’invention. est un schéma de principe d’un élément mobile de l’invention dans une position à détecter. est un schéma de principe d’un élément mobile de l’invention dans une autre position. est un schéma de principe d’un élément mobile de l’invention dans une première position à détecter. est un schéma de principe d’un élément mobile de l’invention dans une autre position. est un schéma de principe d’un élément mobile de l’invention dans une seconde position à détecter. Description détaillée de l’invention En référence aux figures 1 à 3, l’invention concerne un véhicule (1), de préférence à usage professionnel, et en particulier destiné au transport et à la manutention de charges tels que des matériaux, éventuellement en vrac, ou du matériel de construction. Ces véhicules sont généralement classés dans la catégorie des véhicules utilitaires ou des poids lourds. Ce type de véhicules, tels qu’un camion benne, comprend un ou des éléments mobiles (20). Ces éléments mobiles (20) peuvent être, sans s’y limiter, des ridelles, des trappons, des portes arrières, ou encore des barres anti-encastrement. Ces éléments peuvent être mus manuellement, ou de préférence hydrauliquement. De façon générale, ces éléments mobiles (20) ont une première position dite « position à détecter » (21), qui correspond à la position sécurisée que doit occuper l’élément mobile (20) durant les phases de roulage sur route du véhicule (1). Durant ces phases, la vitesse du véhicule (1) peut être élevée et aucun élément ne doit dépasser du gabarit du véhicule (1) sous peine d’être accidentogène. En particulier, les véhicules poids lourd sont communément tenus de respecter une largeur maximum hors-tout de 2,55m. En référence à la , un des éléments mobiles (20) est dans une autre position (22) que celle dite sécurisée et à détecter, et dépasse du gabarit du véhicule (1). En cas de croisement avec un autre véhicule arrivant en sens contraire, l’élément (20) ouvert étant peu visible, le risque d’accident est élevé. Selon un mode de réalisation préféré de l’invention, un dispositif de détection (30) est fixé sur chaque élément mobile (20), apte à détecter si l’élément mobile (20) est dans la position à détecter (21) ou dans une autre position (22). À cet effet, chaque dispositif de détection (30) comprend un capteur de présence (31) tel qu’un capteur inductif ou un palpeur mécanique, apte à détecter une partie antagoniste (33) du véhicule (1) située sur une de ses parties fixes (10), et réalisée en matériau adéquat tel qu’un métal ferromagnétique ou magnétique dans le cas d’un capteur de présence (31) inductif. Afin de prévenir toute tentative d’inhibition du capteur de présence (31), le dispositif de détection (30) comprend également un capteur de position (32), qui peut être un accéléromètre, un gyromètre ou une centrale inertielle. Si jamais une personne tente d’inhiber ou de leurrer le capteur de présence (31), par exemple en plaçant un aimant dessus, ledit capteur de présence (31) indiquerait que l’élément mobile (20) est dans sa position à détecter (21), même si ce n’est pas le cas. Le capteur de position (32) est alors apte à déterminer une position ou une inclinaison de l’élément mobile (20), ce qui permet de vérifier, par comparaison des informations des capteurs (31, 32), quelle est la position réelle de l’élément mobile (20). La comparaison peut consister par exemple à vérifier la redondance ou la concordance des informations des capteurs (31, 32), ou à résoudre toute autre logique combinatoire des informations des capteurs (31, 32). Le programme effectuant le traitement des informations des capteurs (31, 32) peut comprendre une fonction de lissage, destinée à éviter que des secousses générées par la conduite du véhicule (1) sur un terrain accidenté n’entraîne des fausses alertes. En cas de divergence ou d’incohérence des données relevées, la situation est apparentée à un défaut qui est alors signalé au conducteur du véhicule au moyen du boîtier d’interface (40). Cette comparaison d’information peut être effectuée par un boîtier d’interface (40) exécutant un programme, ou par le dispositif de détection (30) exécutant également un programme. Pour ce faire, le dispositif de détection (30) comprend en outre une carte électronique exécutant ledit programme, une source d’alimentation en énergie, et des moyens de transmission sans fil avec un boîtier d’interface (40). Le boîtier d’interface (40) est disposé dans l’habitacle du véhicule (1), et est relié par transmission sans fil à chaque dispositif de détection (30) installé sur le véhicule (1). Le boîtier d’interface (40) est de préférence fixé sur le tableau de bord du véhicule (1) et alimenté par la batterie de celui-ci, de sorte qu’il s’allume et se met en route automatiquement au démarrage du véhicule (1). Le boitier d’interface permet également d’avoir des interactions avec d’autres équipements du véhicule (1), dont par exemple l’électronique du véhicule (1) porteur, au moyen de connectivités d’entrée/sortie digitales et/ou bus CAN. La transmission sans fil est de préférence réalisée sur une fréquence de 433 MHz, et encore de préférence utilise la modulation de fréquence LoRa, qui permet de déployer facilement des objets communicants. En particulier, ces choix permettent d’accroitre la portée et donc la fiabilité des transmissions dans l’environnement ferromagnétique défavorable que présente le véhicule (1) de l’invention. Dans le cas de l’invention notamment, une transmission sans-fil est intéressante puisqu’il est nécessaire de connecter plusieurs dispositifs de détection (30) au boîtier d’interface (40). La sécurisation d’un véhicule (1) préexistant avec les dispositifs de détection (30) et le boîtier d’interface (40) de l’invention est donc aisée, un appairage entre chaque dispositif de détection (30) et le boîtier d’interface (40) suffisant à les relier entre eux. Dans la mesure où la transmission entre le boîtier d’interface (40) et les dispositifs de détection (30) doit être permanente pour garantir la fiabilité de l’invention, ceux-ci échangent à intervalle régulier des « trames de vie » permettant au boîtier d’interface (40) de vérifier que chaque dispositif de détection (30) est bel et bien connecté et opérationnel. Le boîtier d’interface (40) est également connecté à des moyens de mesure d’un paramètre physique du véhicule (1), parmi la vitesse du véhicule ou l’état d’une prise de force du véhicule, de sorte que le programme exécuté par le boîtier d’interface (40) est apte à vérifier si, cumulativement : - le capteur de présence (31) détecte que l’élément mobile (20) est dans une autre position (22) que celle à détecter (21), ou le capteur de position (32) détecte une position de l’élément mobile (20) correspondant à une autre position (22) que celle à détecter (21) ; - le paramètre physique est différent d’une valeur attendue. Dans un premier exemple, le paramètre physique est la vitesse, et la valeur attendue est une vitesse inférieure à un seuil de vitesse, défini par exemple à 15 km/h. A l’inverse, une valeur différente de la valeur attendue serait donc une information de vitesse du véhicule (1) supérieure à ce seuil de vitesse. Dans un deuxième exemple, le paramètre physique est l’état d’une prise de force hydraulique du véhicule. Par prise de force on entend un système mécanique permettant de transmettre le couple d’un moteur à une alimentation hydraulique permettant de mettre en mouvement les éléments mobiles. Cette prise de force est destinée à adopter un état soit activé, soit inactivé. En effet, cette prise de force n’est activée par le conducteur que lors des opérations de manipulation des éléments mobiles (20). L’état activé de la prise de force est donc l’indication que le conducteur souhaite déplacer ces éléments mobiles (20). A l’inverse, l’état inactivé de la prise de force indique que le conducteur ne souhaite plus déplacer les éléments mobiles (20), et s’apprête a priori à reprendre la route. Si un élément mobile (20) est dans une autre position (22) et que la prise de force est inactivée, cela serait symptomatique d’un oubli de la part du conducteur de remettre l’élément mobile (20) dans sa position à détecter (21). Lorsque le paramètre physique est l’état de la prise de force, l’information attendue est donc l’état activé de la prise de force, qui indique que le véhicule est dans une phase de chargement ou de déchargement. Ces conditions, vérifiées par le programme exécuté par le boîtier d’interface (40), correspondent donc à une situation où le conducteur du véhicule (1) a repris la route et a oublié de remettre les éléments mobiles (20) dans la position à détecter (21), qui est la position adaptée au roulage. Le boîtier d’interface (40) émet alors une alarme à destination du conducteur qui est censé s’arrêter au plus vite pour remettre les éléments mobiles (20) dans la position à détecter (21). L’alarme émise peut être sonore, en utilisant par exemple un avertisseur sonore émettant à un niveau de bruit compris entre 65 et 84 dB. L’alarme peut également être visuelle, en utilisant par exemple un afficheur tactile sur le boîtier d’interface (40) ou un avertisseur lumineux supplémentaire. Il peut bien entendu s’agir d’une combinaison d’alarme sonore et visuelle. Par ailleurs, le boitier d’interface (40) a la capacité de transmettre au véhicule (1), soit via une sortie digitale, soit via un bus CAN, une information générique dite de « carrosserie hors gabarit », symptomatique d’un défaut de position d’un élément mobile (20) ou d’un défaut de capteur (31, 32) relevé par ledit boitier d’interface (40). Cette information a pour but de permettre un bridage de la vitesse du véhicule (1) à une vitesse prédéfinie, par exemple 15km/h. Pour des raisons évidentes de sécurité, le bridage n’est effectif que si la vitesse préalable à la situation de défaut est inférieure à la valeur de vitesse définie pour le bridage. En effet, dans le cas d’une circulation à haute vitesse, si un des capteurs (31, 32) devenait défaillant, il ne faudrait pas brider instantanément la vitesse du véhicule (1) sous peine de générer un accident de façon quasi certaine. En particulier cette fonction de bridage du véhicule (1) gérée par un système du véhicule (1) au niveau du châssis porteur. Le véhicule (1) doit parfois se déplacer alors que les éléments mobiles (20) sont dans une autre position (22). Par exemple, si un camion doit verser son chargement dans une tranchée lors d’un bennage latéral, les ridelles sont en position ouverte, la benne du camion est inclinée du côté de la tranchée et le camion avance le long de la tranchée. Afin de sensibiliser le conducteur du véhicule (1) et de le mettre en garde contre une conduite à vitesse excessive, le boitier d’interface (40) est configuré pour émettre une information visuelle dès lors qu’un élément mobile (20) est dans une autre position (22), par exemple même si le véhicule (1) est à l’arrêt ou que sa vitesse reste inférieure au seuil de vitesse. Le boîtier d’interface (40) peut également restituer au conducteur d’autres informations sur l’état du système, tel que l’autonomie restante de chaque dispositif de détection (30), la position effective de chaque élément mobile (20), ou encore des message d’erreurs. Le seuil de vitesse ou d’autres paramètres de la programmation du boîtier d’interface (40) ou des dispositifs de détection (30) pouvant nécessiter d’être modifiés au cours de la vie du produit, une connexion est possible entre ces éléments (30, 40) et un appareil externe tel qu’un ordinateur portable ou un smartphone, de préférence en utilisant une connectivité Wi-Fi telle que régie par les normes du groupe IEEE 802.11. Ces opérations de mise à jour ou de maintenance peuvent permettre de corriger des paramétrages de capteurs, des fonctions logicielles, de vérifier les niveaux de batterie ou de pile des dispositifs de détection (30), et cætera. En pratique, l’opération de mise à jour consiste de préférence à connecter un appareil tiers au boitier d’interface (40). La mise à jour du programme du boitier d’interface (40) intègre la mise à jour éventuelle des dispositifs de détection (30). C’est ensuite le boitier d’interface (40) qui retransmet les mises à jour des dispositifs de détection (30), de telle sorte que, par compatibilité descendante, le boitier d’interface (40) ne perd pas la capacité de reconnaitre les dispositifs de détection (30). La durée de vie des dispositifs de détection (30) doit être de l’ordre de plusieurs années, aussi ils sont de préférence fixés au véhicule (1) au moyen d’un support permettant le réglage de l’ajustement de position sur 2 axes, et éventuellement au moyen d’un support comprenant des moyens de protection des agressions mécaniques, tel qu’un capot de protection protégeant le dispositif de détection (30) de coups ou de chute de matériau lors des opérations de chargement ou de déchargement. En référence aux figures 4 à 6, un élément mobile (20) peut avoir des positions à détecter supplémentaires (23). Dans ce cas, plusieurs capteurs de présence (31) sont disposés sur l’élément mobile (20) de sorte qu’un capteur de présence (31) soit en position de détecter chacune des positions (21, 23). Le capteur de position (32) étant par définition apte à détecter tous types de positions, il n’est a priori pas nécessaire de le doubler. Par ailleurs, le véhicule (1) peut être conformé différemment des figures sans sortir du cadre de l’invention, qui est défini par les revendications. En outre, les caractéristiques techniques des différents modes de réalisation et variantes mentionnés ci-dessus peuvent être, en totalité ou pour certaines d’entre elles, combinées entre elles. Ainsi, le véhicule (1) peut être adapté en termes de coût, de fonctionnalités et de performance. Véhicule (1) comprenant au moins un élément mobile (20) entre une position à détecter (21) et une autre position (22), tel qu’une ridelle, une bâche ou une barre anti-encastrement relevable, au moins un capteur de présence (31) apte à détecter que l’élément mobile (20) se trouve dans la position à détecter (21), le capteur de présence (31) est relié à un boîtier d’interface (40) destiné à être connecté à des moyens de mesure d’un paramètre physique du véhicule (1) parmi la vitesse du véhicule (1) ou l’état d’une prise de force du véhicule (1), et à recevoir une information du paramètre physique, caractérisé en ce que le capteur de présence (31) est relié au boîtier d’interface (40) par une transmission sans fil et est disposé sur l’élément mobile (20), et en ce que le véhicule (1) comprend également au moins un capteur de position (32), tel qu’un accéléromètre, un gyromètre ou une centrale inertielle, fixé sur l’élément mobile (20) et aussi relié au boîtier d’interface (40) par une transmission sans fil, et le boitier d’interface (40) est configuré pour émettre un signal d’alerte lorsque, cumulativement : - le capteur de présence (31) détecte que l’élément mobile (20) est dans une autre position (22) que celle à détecter (21), ou le capteur de position (32) détecte une position de l’élément mobile (20) correspondant à une autre position (22) que celle à détecter (21) ; et - l’information du paramètre physique du véhicule (1) est différente d’une information attendue, l’information attendue étant une vitesse du véhicule (1) inférieure à un seuil de vitesse, ou l’état activé d’une prise de force du véhicule (1). Véhicule (1) selon la revendication 1 caractérisé en ce que la transmission sans fil est une transmission par radiofréquence, de préférence sur un réseau étendu à longue portée, encore de préférence sur la bande de fréquences de 433 MHz, et encore de préférence avec une modulation de fréquence LoRa. Véhicule (1) selon la revendication 1 caractérisé en ce que le capteur de présence (31) se présente sous la forme d’un capteur inductif. Véhicule (1) selon la revendication 1 caractérisé en ce qu’il comprend plusieurs capteurs de présence (31) et/ou plusieurs capteurs de position (32), et en ce que le boîtier d’interface (40) exécute un programme et compare les informations de ces plusieurs capteurs (31, 32). Véhicule (1) selon la revendication 1 caractérisé en ce que le capteur de présence (31) et le capteur de position (32) sont intégrés dans un dispositif de détection (30) autonome fixé sur l’élément mobile (20), le dispositif de détection (30) comprend des moyens d’alimentation, une carte électronique comprenant des moyens de transmission sans fil avec le boîtier d’interface (40), et exécutant un programme de transmission avec le boîtier d’interface (40). Véhicule (1) selon la revendication 5, caractérisé en ce que le dispositif de détection (30) ou le boitier d’interface (40) est apte à communiquer, par une transmission sans fil, avec un ordinateur externe, par exemple pour des opérations de maintenance ou de mise à jour. Véhicule (1) selon la revendication 5 caractérisé en ce que le dispositif de détection (30) est fixé au véhicule (1) au moyen d’un support comprenant des moyens de protection des agressions mécaniques, tel qu’un capot de protection. Véhicule selon la revendication 5 caractérisé en ce que le boitier d’interface (40) est connecté à une pluralité de dispositifs de détection (30), chacun monté sur un élément mobile (20).