Brevet FR3133667A1 — publié le 20230922

L’invention concerne un capteur (31) du type codeur à câble comprenant : - un stator (310) destiné à être fixé sur une partie fixe (10), et comprenant une roue codeuse ; et - un câble (311) comprenant une première extrémité reliée à la roue codeuse, et une seconde extrémité destinée à être fixée sur un élément mobile (20), le déroulement ou l’enroulement du câble (311) fournissant une information de la position de l’élément mobile (20) par rapport à la partie fixe (10). Selon l’invention, le capteur comprend des moyens de liaison sans fil avec un automate configuré pour utiliser l’information de la position. Figure pour l’abrégé : Fig. 1 codeur à câble perfectionné L’invention se rapporte au domaine technique des capteurs pour détecter la position relative de deux pièces. Art antérieur Il est connu de l'art antérieur des codeurs à câble, qui sont des capteurs comprenant un stator et un câble. Le stator est solidaire d’une première pièce, et l’extrémité du câble est montée sur la seconde pièce. Lorsque la seconde pièce se déplace par rapport à la première, le câble se déroule ou s’enroule, et entraîne une roue codeuse située dans le stator, de sorte que le codeur est capable de détecter le déplacement de la seconde pièce. Une utilisation particulière de tels codeurs à câble peut être dans le domaine technique des véhicules de transport de matériel, qui comprennent des 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 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. Certains capteurs utilisés sont de type inductif. Ils présentent l’avantage d’être simples à mettre en œuvre, et sont peu onéreux. Cependant, 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. Au surplus, lorsque l’élément mobile est entre deux positions, le capteur inductif ne renvoie pas d’informations et on ne sait pas où se situe l’élément mobile. L’un des buts de l’invention est de pallier les inconvénients de l’art antérieur en proposant un capteur configuré pour la sécurisation des éléments mobiles d’un véhicule. En particulier, un tel capteur doit permettre de rajouter facilement des fonctions de surveillance d’éléments mobiles à des véhicules préexistants. Un autre but de l’invention est de proposer 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 capteur du type codeur à câble comprenant : - un stator destiné à être fixé sur une partie fixe, et comprenant une roue codeuse ; et - un câble comprenant une première extrémité reliée à la roue codeuse, et une seconde extrémité destinée à être fixée sur un élément mobile, le déroulement ou l’enroulement du câble fournissant une information de la position de l’élément mobile par rapport à la partie fixe. Selon l’invention, il comprend des moyens de liaison sans fil, ou moyens de communication sans fil, avec un automate configuré pour utiliser l’information de la position. De cette manière : - l’utilisation d’un codeur à câble permet d’obtenir une information de la position de l’élément mobile sur toute l’amplitude de son mouvement, au lieu d’une seule position comme le permettaient les capteurs inductifs de l’art antérieur ; - le capteur étant relié par liaison sans fil à l’automate, son intégration sur un véhicule est plus simple. En particulier, dans le cas de l’équipement d’un véhicule préexistant en vue de l’amélioration de sa sécurisation, un tel capteur communiquant sans fil avec l’automate permet de réduire considérablement la durée d’installation du capteur sur le véhicule. Sans sortir du cadre de l’invention, le montage du capteur peut bien entendu être inversé : le stator peut être fixé sur la partie mobile, et la seconde extrémité du câble être assujettie à la partie fixe. Afin de pouvoir réduire la consommation en énergie du codeur, la première extrémité du câble est reliée à la roue codeuse par l’intermédiaire d’engrenages, et une amplitude maximale du déroulement du câble entre une position entièrement déroulée et une position entièrement enroulée induise une amplitude maximale de la rotation de la roue codeuse qui est inférieure à un tour. La résolution du capteur est ainsi diminuée, et sa consommation électrique est moindre. Cela permet d’augmenter la durée de vie, ou l’autonomie, des moyens d’alimentation en énergie d’un tel capteur sans fil. En particulier, afin d’obtenir un bon compromis entre la résolution nécessaire et la durée de vie souhaitée, l’amplitude maximale de la rotation est inférieure, ou égale, à un demi-tour, soit 180°. L’invention concerne également 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, au moins un capteur apte à détecter que l’élément mobile se trouve dans la position à détecter, le capteur 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 du paramètre physique, Selon l’invention, le capteur est un codeur à câble les caractéristiques précitées, et est relié au boîtier d’interface, et le boitier d’interface est configuré pour émettre un signal d’alerte lorsque, cumulativement : - le codeur à câble détecte que l’élément mobile est dans 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 le capteur 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 du capteur sur le véhicule s’en trouve facilité puisqu’il n’est plus nécessaire de relier électriquement le capteur et le boitier d’interface. L’utilisation d’un codeur à câble permet d’obtenir une information continue de la position de l’élément mobile, de sorte que sa position exacte est connue en permanence. Il n’est plus possible de leurrer le système en inhibant simplement un capteur de présence comme dans l’art antérieur, ce qui garantit le bon fonctionnement du système réalisé en toutes circonstances. La sécurisation obtenue du véhicule est donc fiable. Au surplus, un seul capteur de type codeur à câble permet de remplacer deux capteurs de type discrets, comme des capteurs de présence, pour détecter deux positions extrêmes de l’élément mobile (par exemple la position à détecter et la position complètement déployée de l’élément mobile). 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. Dans un but de sécurisation et d’augmentation de la fiabilité, le véhicule comprend également au moins un capteur supplémentaire du type capteur de présence ou capteur de position, et le boîtier d’interface exécute un programme et compare les informations de ces plusieurs capteurs. De cette manière, les informations des capteurs reçues par le boîtier sont vérifiées et une défaillance ou un mésusage d’un capteur sont détectés. Afin de concevoir un dispositif simple à installer et à maintenir sur un véhicule, le codeur à câble est intégré dans un dispositif de détection autonome fixé sur une partie fixe du véhicule. En particulier le dispositif de détection peut être placé à un endroit du véhicule protégé des dégradations. 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. Afin de disposer d’informations complémentaires et/ou différentes pour renforcer la sécurité et la fiabilité, le capteur supplémentaire est intégré dans un dispositif de détection supplémentaire autonome fixé sur l’élément mobile. Le dispositif de détection supplémentaire comprend des moyens d’alimentation, une carte électronique comprenant des moyens de transmission sans fil avec le boîtier d’interface, et exécutant un programme de transmission avec le boîtier d’interface. Avantageusement, le dispositif de détection ou le dispositif de détection supplémentaire 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, ou est connecté à une pluralité de dispositifs de détection supplémentaires 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 autre schéma de principe d’un élément mobile de l’invention dans une autre position. Capteur (31) du type codeur à câble comprenant : - un stator (310) destiné à être fixé sur une partie fixe (10), et comprenant une roue codeuse ; et - un câble (311) comprenant une première extrémité reliée à la roue codeuse, et une seconde extrémité destinée à être fixée sur un élément mobile (20), le déroulement ou l’enroulement du câble (311) fournissant une information de la position de l’élément mobile (20) par rapport à la partie fixe (10) ; caractérisé en ce qu’ il comprend des moyens de liaison sans fil avec un automate configuré pour utiliser l’information de la position. Capteur (31) selon la revendication 1, caractérisé en ce que la première extrémité du câble (311) est reliée à la roue codeuse par l’intermédiaire d’engrenages, et en ce qu ’une amplitude maximale du déroulement du câble (311) entre une position entièrement déroulée et une position entièrement enroulée induise une amplitude maximale de la rotation de la roue codeuse qui est inférieure à un tour. Capteur (31) selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’amplitude maximale de la rotation est inférieure à un demi-tour, soit 180°. 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 (31) apte à détecter que l’élément mobile (20) se trouve dans la position à détecter (21), le capteur (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 (31) est un codeur à câble selon l’une des revendications 1 à 3, et est relié au boîtier d’interface (40), et le boitier d’interface (40) est configuré pour émettre un signal d’alerte lorsque, cumulativement : - le codeur à câble (31) détecte que l’élément mobile (20) est dans 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 4 caractérisé en ce que le capteur (31) est relié est relié au boîtier d’interface (40) par une transmission sans fil. Véhicule (1) selon l’une des revendications 4 ou 5, caractérisé en ce qu’il comprend également au moins un capteur supplémentaire (32) du type capteur de présence ou capteur de position, 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 l’une des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que le codeur à câble (31) est intégré dans un dispositif de détection (30) autonome fixé sur une partie fixe du véhicule (1), 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 6, caractérisé en ce que le capteur supplémentaire (32) est intégré dans un dispositif de détection supplémentaire (30bis) autonome fixé sur l’élément mobile (20), le dispositif de détection supplémentaire (30bis) 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 8, caractérisé en ce que le dispositif de détection (30) ou le dispositif de détection supplémentaire (30bis) 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 8 ou 9, caractérisé en ce que le dispositif de détection (30) ou le dispositif de détection supplémentaire (30bis) 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 l’une des revendications 8 à 10, caractérisé en ce que le boitier d’interface (40) est connecté à une pluralité de dispositifs de détection (30), ou est connecté à une pluralité de dispositifs de détection supplémentaires (30bis) chacun monté sur un élément mobile (20).