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DISPOSITIF DE DETECTION DE COMMANDE.
La présente invention concerne un dispositif de détection de commande d'un actionneur.
Elle trouve application au réglage de l'orientation ou de la position d'un organe mécanique mobile sous l'action d'un moteur. En particulier un tel organe mobile peut être constitué par un élément de mobilier comme la têtière, l'assise ou le repose pieds d'un fauteuil ou les parties articulées d'un lit.
Dans l'art antérieur, on a proposé des dispositifs de commande constitués par exemple par un interrupteur manuel que l'utilisateur actionne quand il désire par exemple changer la position de son fauteuil. L'interrupteur est disposé sur une partie fixe comme un accoudoir, ou sur un boitier connecté à l'extrémité d'un câble. L'interrupteur permet de commander l'alimentation électrique d'un moteur couplé à une partie mobile que l'utilisateur souhaite régler.
Le dispositif existe aussi pour des lits, des sièges de voiture, d'autres éléments mobiliers, par exemple à usage professionnel ou médical.
Ce type de dispositif est parfois remplacé pour le confort de l'utilisateur par des télécommandes qui ne sont plus assujetties à la position fixe ni au câble en utilisant notamment les ondes radios, les infrarouges, etc.
Ces divers dispositifs sont encore perfectibles en ce que l'utilisateur doit mobiliser ses mains et son attention pour exercer l'action de commande sur l'interrupteur, qu'il soit relié au moteur directement ou à distance.
La présente invention propose un nouveau dispositif de détection de commande qui n'exige plus l'attention de l'utilisateur, et qui n'utilise plus ses mains.
En effet, l'invention concerne un dispositif de détection de commande du déplacement d'un élément mobile, qui comporte : une plaque de détection d'une action de poussée sur l'élément mobile,
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au moins un moyen de conversion de la poussée en un déplacement d'un indicateur de déplacement comme un doigt solidaire du moyen de conversion de la poussée, au moins un dispositif de mesure de la position relative de l'indicateur de déplacement, pouvant être constitué par au moins un contact électrique fixe, de façon à produire au moins un signal de commande représentatif de ladite position relative ; un moyen d'équilibrage de la poussée de façon à détecter au moins une information de commande dans la poussée exercée sur l'élément mobile.
Selon un autre aspect de l'invention, le moyen d'équilibrage de la poussée comporte un élément élastique de rappel du moyen de conversion de la poussée vers une position extrême. Selon un moyen de l'invention, la force de rappel est ajustée en fonction des caractéristiques de l'élément mobile et de l'utilisateur.
Selon un autre aspect de l'invention, pour compléter l'équilibrage, la plaque de détection est de surface ajustable en fonction de la poussée exercée en l'absence d'une action de commande.
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention seront mieux compris à l'aide de la description et des dessins qui sont : - la figure 1 : un schéma de principe d'un mode de réalisation de l'invention ; - les figures 2a à 2d : des schémas du comportement d'un dispositif de détection de commande selon le mode de réalisation de la figure 1 ; - les figures 3a et 3b : des schémas explicatifs d'une variante du dispositif de la figure 1 ; - la figure 4 : un schéma d'un mode de réalisation d'une plaque de détection de poussée ; - la Figure 5 : un schéma d'un autre mode de réalisation de l'invention.
A la figure 1, on a représenté un mode de réalisation d'un dispositif de détection de commande selon
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un mode de réalisation de l'invention.
Le dispositif 1 est enfermé dans un boitier 2 réalisé dans un matériau isolant. Le boitier 2 est monté sur une partie fixe relative à l'élément mobile.
Dans un exemple d'application, le boitier 2 est fixé sur le haut du cadre d'un dossier inclinable de fauteuil. L'élément mobile est alors constitué par le dossier inclinable.
Le dispositif 1 comporte aussi une plaque de détection de poussée 3 qui est montée sur un moyen de conversion de la poussée en un déplacement. Dans le mode de réalisation de la figure 1, ce moyen de conversion est constitué par une tige 4 qui coulisse à travers une ouverture pratiquée sur la face en regard du boitier 2.
La tige 4 pénètre dans l'intérieur du boitier et porte un doigt 5 qui sert d'indicateur du déplacement de la tige 4. Le doigt est constitué selon toute forme convenable notamment en tenant compte des efforts mécaniques qu'il subit, le doigt pouvant être constitué par un ergot ou par un anneau fixés sur la tige 4.
Le boitier 2 porte aussi deux contacts 6 et 7. Ces deux contacts sont séparés par une distance suffisante pour permettre au doigt 5 de se déplacer légèrement sans venir en contact sur un des deux contacts 6 ou 7. Les contacts 6 et 7 sont connectés électriquement à des bornes de sortie respectivement 8 et 9. Les bornes de sortie sont prolongées par un câble conducteur 10 de liaison à un circuit de relayage 11. Les contacts 6 et 7 peuvent être en nombre plus importants si on désire avoir plus de deux signaux de commande et sont successivement mis à une polarité quand le doigt se déplace lors de l'action d'une poussée déterminée.
De cette façon, des signaux de commande déterminés sont produits, destinés au circuit de relayage 12 quand le doigt 5 est en contact avec l'un des contacts 6,7.
Chaque contact peut être constitué par une tige conductrice dont les deux extrémités sont fixés à une côte donnée à l'intérieur du boitier 2 dans une position
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prédéterminée. Il peut être constitué par un anneau conducteur fixé à une face interne du boitier 2.
Chaque signal de commande est interprété par le circuit de relayage 12 pour exercer une action en réponse sur le moteur 13. Dans l'exemple de réalisation de la figure 1, le premier signal de commande sur la borne 8 produit une mise en rotation du moteur 12 dans un premier sens S-quand le contact 6 est relié à une polarité, et le second signal de comande sur la borne 9 produit une mise en rotation du moteur 12 dans un second sens S+ quand le contact 7 est relié à une polarité. De ce fait, en réponse à une poussée positive ou négative de l'utilisateur sur l'élément mobile, le moteur 12 exerce une action de déplacement de l'élément mobile.
La polarité, qui peut être la masse électrique, est produite par la liaison entre l'un des contacts 6 ou 7 par le doigt 5, lui même relié à la polarité connectée à une borne 13 du boitier 2.
La borne 13 est connectée à la tige 4 conductrice par l'intermédiaire d'un ressort 14 connecté électriquement à la borne 13.
Dans un mode de réalisation, représenté à la figure 1, la ligne d'alimentation de la borne 13 est coupée par un interrupteur K qui permet de couper le fonctionnement du moteur en isolant le dispositif de détection de commande du moteur.
L'interrupteur K est préférentiellement disposé sur la polarité relié au doigt 5.
Cet arrangement permet en fait de verrouiller la position de réglage de l'élément mobile sur lequel la plaque de détection de poussée 3 est placée.
Le ressort 14 sert de moyen d'équilibrage de la poussée de façon à détecter au moins une information de commande dans la poussée exercée sur l'élément mobile.
En effet, le dispositif de détection de commande est destiné à être monté sur des éléments mobiles pouvant comporter des coussins, des matelas, etc.
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D'autre part, le poids de l'utilisateur est un paramètre initialement arbitraire.
De ce fait, selon l'invention, pour qu'il ne soit plus nécessaire d'étalonner le dispositif, le ressort est ajusté de façon à ce que le dispositif de mesure de la position du doigt mobile 5 détecte une position d'attente (position haute) en l'absence d'une poussée de commande de la part de l'utilisateur.
Aux figures 2a à 2d, on a représenté des schémas de positions relatives des contacts 6 et 7 et du doigt mobile 5.
A la figure 2a, le dispositif de détection de commande 1 est placé sous l'élément mobile E. La plaque de détection 4 est en contact avec le coussin E.
Le ressort 14 est sélectionné de façon à ce que pour un élément mobile E donné, le doigt 5 se trouve juste en position haute H en contact avec le contact électrique 6.
Dans le cas où l'élément mobile E appartient à un lit, pour un utilisateur donné, dont les caractéristiques de poids notamment peuvent différer de celles de l'utilisateur moyen, on ajuste la surface de la plaque de détection 4 de façon à ce que la poussée statique de l'ensemble utilisateur et coussin E opposée à l'effort du ressort 14, produise un placement du doigt 5 dans une position médiane entre les deux contacts 6 et 7. juste en contact avec le contact électrique 6 en position haute H.
A la figure 4, on a représenté un mode de réalisation d'une plaque de détection dont la surface est ajustable.
La plaque de pression comporte plusieurs parties 20,21 emboitées les unes dans les autres.
Il est possible d'augmenter la surface en ajoutant une ou des parties emboitées aux parties déjà en place.
Dans un mode de réalisation, les parties 20 et 21 sont clipsées par leurs bords en regard 22 et 23.
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A la figure 2b, l'utilisateur installé sur l'élément mobile, par exemple sa tête U étant placée sur le dossier du fauteuil, n'exerce aucune poussée supplémentaire vers le bas, ce qui amène le doigt mobile 5 dans une position intermédiaire dans laquelle le doigt 5 n'est pas en contact avec 6 ou 7. Dans ce cas, le moteur de réglage n'est pas activé.
A la figure 2c, l'utilisateur enfonce sa tête dans le coussin E. Il augmente donc sa pression en P+, ce qui indique une première information de commande, ce qui a pour effet d'amener le doigt 5 en contact avec le contact 7. De ce fait, le moteur tourne dans le sens S+, ce qui a pour effet de descendre le dossier E.
A la figure 2d, l'utilisateur relève la tête U. Il exerce une poussée plus réduite P-, ce qui indique une seconde information de commande, et ce qui a pour effet de ramener le doigt 5 en contact avec le contact 6. De ce fait, le moteur tourne dans le sens S-, ce qui pour effet de relever le dossier E.
Aux figures 3a et 3b, on a représenté des schémas d'une variante de la figure 1. Quand l'élément mobile est dans une position extrême comme une position haute, le moteur de réglage est équipé d'un contact fin de course qui coupent l'alimentation électrique de façon à éviter la destruction du moteur, ou l'endommagement du mécanisme.
Quand on veut remettre un lit en position basse, on utilise un interrupteur de remise à plat K2 connectée entre une polarité et le fil de commande du relayage qui place le moteur dans le sens de rotation qui abaisse l'élément mobile. Pour protéger le dispositif, il faut que l'interrupteur K2 de remise à plat travaille en opposition de phase avec l'interrupteur Kl analogue à l'interrupteur K de la figure 1 de verrouillage.
L'opposition de phase des deux interrupteurs est représentée à la figure 3B.
On peut utiliser un interrupteur mixte dans une position duquel on assure la fonction de verrouillage et
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dans une autre position duquel, on assure la remise à plat.
Le mode de réalisation décrit est donné à titre d'exemple non limitatif. En particulier, il est possible de n'avoir qu'un seul contact 6. Il est aussi possible de disposer de plusieurs contacts successifs pour avoir plusieurs commandes séparées en fonction de la force exercée sur la plaque de détection.
De plus, le dispositif de mesure de la position relative de l'indicateur ne se limite pas à un dispositif discontinu, mais peut consister en une piste par exemple d'un potentiomètre ou d'une résitance variable. Dans un tel arrangement, le doigt 5 est conducteur et se déplace sur une piste conductrice d'une résistance variable ou d'un potentiomètre. La piste conductrice est placée à une polarité donnée ou entre deux polarités selon le cas. Selon des moyens connus de l'homme de métier, un signal de commande est produit par le circuit de relayage 11 connecté au doigt mobile 5, signal dont la valeur (intensité, phase, ou toute autre grandeur physique mesurable) dépend de la position du doigt 5 sur la piste conductrice, de façon à produire une action de commande variable sur le moteur 12.
Par rapport à un point milieu sur la piste conductrice, il est possible de faire tourner le moteur 12 dans les deux sens et selon des vitesses ou des couples adaptés à chaque poussée détectée par le dispositif de l'invention.
L'interrupteur de verrouillage du réglage K est inséré sur la ligne qui amène la polarité à la piste conductrice.
Le dispositif de l'invention peut aussi utiliser des techniques magnétiques ou optiques ou autres en remplacement des techniques électriques décrites cidessus.
A la Figure 5, on a représenté un autre mode de réalisation du dispositif de détection de commande pour actionneur. Le dispositif de ce mode de réalisation comporte un boitier 101, réalisé en un matériau plastique moulé de forme sensiblement cylindrique. Une plaque de
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détection de poussée 102, réalisée en un plastique rigide ou en un métal léger comme de l'aluminium, est de forme en couvercle creux de façon à recouvrir au moins partiellement le boitier 101. A cette fin, la plaque de détection de poussée présente des bords 115 et 116 sous la partie dite horizontale qui supporte l'action de poussée.
La poussée exercée par l'utilisateur sur le plateau de détection de poussée est convertie par un moyen de conversion de la poussée en un déplacement grâce à une tige 103 qui passe à travers une ouverture convenable pratiquée sur la face en regard du boitier 101. La tige 103 est fixée par une vis 107 à une plaque 104 mobile à l'intérieur du boitier 101. La plaque 104 constitue un indicateur de déplacement du moyen de conversion de la poussée en un déplacement.
Des moyens de rappel élastiques 105,106 sont disposés entre la face libre de la plaque 104 et le fond intérieur du boitier 101 pour repousser vers le haut le plateau 102.
La position relative de la plaque 104 par rapport au boitier est mesurée par un dispositif 108,109, 110 de mesure de la position relative de l'indicateur de déplacement qu'elle constitue.
Dans le mode de réalisation préférée décrit à la Figure 5, la plaque 104 est réalisée en un matériau conducteur convenablement isolé du plateau 102 et est destinée à venir en contact électrique sur un premier contact fixe 108, disposé sur la face intérieure de la paroi supérieure du boitier ICI, et sur un second contact fixe 109, disposé dans une position intermédiaire matérialisée par une traverse 114 intérieure au boitier 101.
Dans un mode de réalisation, le contact 109 est constitué par une pièce de contact élastique coudée de façon à rester en contact électrique et donc à suivre la plaque 104 sur une fraction prédéterminée de son déplacement.
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En appliquant des tensions électriques différentes par des conducteurs 112 et 113, aux contacts fixes 108 et 109, on peut mesurer à l'aide d'un contact de lecture 110 la position relative du plateau 104 et donc interpréter une commande appliquée par l'utilisateur sur le dispositif de détection de commande, comme il a été précédemment exposé.
Dans un exemple de réalisation préférée, le contact central 109 permet de détecter un accroissement de la poussée exercée par l'utilisateur et de produire par exemple un déplacement de l'actionneur dans un premier sens.
Le contact 108 permet de détecter un allègement de la poussée exercée par l'utilisateur et de produire par exemple un déplacement de l'actionneur dans un second sens.
Entre ces deux positions, on prévoit une zone sans contacts électriques qui permet de détecter une absence de commande de l'actionneur, l'utilisateur pouvant exercer une poussée prédéterminée comprise entre deux valeurs déterminées à la fois par la force des moyens d'équilibrage de la poussée 105,106 et par la plaque de détection de poussée, sans produire de commande pour l'actionneur.
On va maintenant décrire un moyen de l'invention qui permet d'adapter la sensibilité et la zone de mesure neutre du détecteur de l'invention.
Dans le mode de réalisation préféré représenté à la Figure 5, la plaque de détection de poussée 102 est montée sur la tige 103 par l'intermédiaire d'une coulisse 123 qui peut glisser à frottements dans un rail 119 à l'intérieur de la plaque 102. La coulisse 123 est attachée par un levier en forme de fourche 118 à l'axe d'une articulation 117 disposée en un point convenable du boitier 101. Il en résulte qu'en déplaçant vers la droite du dessin la plaque 102 en la faisant coulisser sur son rail par rapport à la coulisse 123, on sait augmenter le bras de levier qui se trouve constitué entre l'axe de la vis 107 de fixation et l'axe de l'articulation 117.
Entre les deux positions extrêmes (115,116 d'une part et 115a, 116a d'autre part)
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de la plaque 103, pour un même dimensionement des moyens d'équilibrage de la poussée 105,106, on sait donc adapter le dispositif, sans démontage ni opération compliquée, à des actions de poussée variées.
Toujours dans ce but, les moyens d'équilibrage de la poussée sont constitués par deux ressorts en forme de lame qui sont disposés l'un sur l'autre en forme de"x", le premier ressort 105 étant monté par ses extrémités libres sur des logements convenables pratiqués sur la face supérieure de la paroi intérieure du boitier 101, et étant connecté à un conducteur 111 et le second ressort 106 étant monté par ses extrémités libres sur des logements convenables pratiqués sur la face inférieure de la paroi supérieure du boitier 101. Les ressorts sont eux mêmes conducteurs. Ils permettent de réaliser un court circuit entre l'un des contacts 108,109 et le contact 110, lui même relié par le fil conducteur vers un circuit de commande de l'actionneur non représenté.
Un seul ressort pourrait être disposé entre la plaque 104 et le fond du boiter. Dans un autre mode de réalisation, le moyen d'équilibrage de la poussée est dimensionné en ajoutant plusieurs ressorts en parallèle entre la plaque 104 et le fond du boitier 1.
On remarque que dans le mode de réalisation de la Figure 5, l'ouverture pratiquée sur la paroi supérieure du boitier doit être plus large que la tige 103 pour permettre le mouvement angulaire de l'ensemble mobile constitué par la plaque de détection de poussée 102, la tige 103 et la plaque 104 autour de l'articulation 117.
On a aussi représenté partiellement une plaque 121 de fixation du boîtier 101 à un support par l'intermédiaire d'une vis 122. La plaque de fixation 121 est solidarisée par des vis 122 au fond du boiier 101, formé de façon à être disposé entre deux lattes. Le support 120 est alors constitue par deux lattes 120a et 120b d'un sommier d'un lit commandé par l'utilisateur qui y est installé.
EMI10.1
Pour fonctionner, le dispositif de l'invention est 1
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placé entre le matelas élastique habituel dans les literies, et est fixé entre deux lattes élastiques du sommier. Quand l'utilisateur a activé l'actionneur, par exemple en le mettant sous tension par un interrupteur général non représenté, le dispositif de détection d'une action de poussée selon l'invention est réglé pour se trouver dans une position entre les deux contacts 108 et 109. L'actionneur n'est donc pas entraîné et le sommier du lit reste dans la position où il se trouve.
Si l'utilisateur allège la poussée qu'il exerce par exemple en relevant le buste ou la tête, si le dispositif de détection est disposé sur la partie de tête du sommier articulé, l'actionneur qui entraîne cette partie de tête déplace celle ci dans un premier sens qui tend à relever la partie de tête mobile.
Si l'utilisateur accroit sa poussée en appuyant de la tête, l'actionneur déplace la partie de tête dans un second sens qui tend à ramener la partie de tête à l'horizontale. Bien entendu, l'actionneur est connecté par les fils 111 à 113 au dispositif de l'invention par l'intermédiaire d'un circuit de commande qui gère aussi des dispositifs annexes comme des interrupteurs de fin de course ou des détecteurs d'obstacles de façon à commander l'actionneur de manière convenable.