WO2025229285A1 - Machine de manutention equipee d'un systeme de detection de donnees d'environnement, et kit de detection correspondant - Google Patents

Machine de manutention equipee d'un systeme de detection de donnees d'environnement, et kit de detection correspondant

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WO2025229285A1
WO2025229285A1 PCT/FR2025/050373 FR2025050373W WO2025229285A1 WO 2025229285 A1 WO2025229285 A1 WO 2025229285A1 FR 2025050373 W FR2025050373 W FR 2025050373W WO 2025229285 A1 WO2025229285 A1 WO 2025229285A1
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machine
detection system
sensor
detection
processing unit
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PCT/FR2025/050373
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English (en)
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Gilles PLAZE
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Manitou BF SA
Original Assignee
Manitou BF SA
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Publication date
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    • B66F9/00—Devices for lifting or lowering bulky or heavy goods for loading or unloading purposes
    • B66F9/06—Devices for lifting or lowering bulky or heavy goods for loading or unloading purposes movable, with their loads, on wheels or the like, e.g. fork-lift trucks
    • B66F9/075—Constructional features or details
    • B66F9/0755—Position control; Position detectors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B66F—HOISTING, LIFTING, HAULING OR PUSHING, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, e.g. DEVICES WHICH APPLY A LIFTING OR PUSHING FORCE DIRECTLY TO THE SURFACE OF A LOAD
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    • B66F11/044—Working platforms suspended from booms
    • B66F11/046—Working platforms suspended from booms of the telescoping type
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B66F9/0655—Devices for lifting or lowering bulky or heavy goods for loading or unloading purposes movable, with their loads, on wheels or the like, e.g. fork-lift trucks non-masted with a telescopic boom
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B66F9/06—Devices for lifting or lowering bulky or heavy goods for loading or unloading purposes movable, with their loads, on wheels or the like, e.g. fork-lift trucks
    • B66F9/075—Constructional features or details
    • B66F9/07504—Accessories, e.g. for towing, charging, locking

Definitions

  • the present invention relates generally to load or person handling machines equipped with an environmental data detection system.
  • the present invention aims to provide a new machine equipped with an environmental data detection system, and a corresponding detection kit to overcome at least some of the problems described above.
  • the invention relates to an assembly comprising a load or person handling machine, and an environmental data detection system, said detection system being positioned on the machine, said handling machine comprising:
  • a load or person handling system carried by said chassis, and an actuation system, such as jacks, for the handling system;
  • a processing unit such as a computer, of the machine configured for to control the machine's ground-based drive system and the handling system's actuation system;
  • the detection system is removable from the machine, and comprises:
  • a first communication module configured to communicate with a second communication module; and in that the machine's processing unit and/or the detection system's processing unit is configured to:
  • the system's removability allows for the selective equipping of different machines with the same system, thereby reducing costs. Furthermore, verifying the positioning of the detection system on the machine ensures proper operation of the assembly formed by the machine and the environmental data detection system.
  • the detection system makes it possible to increase the capabilities of the machine by allowing the machine, at least when the sensor system is properly positioned, to implement an additional function, such as autonomous or guided movement for climbing/descending on ramps of a trailer platform, the implementation of said additional function using the data acquired by the sensor system, such as the image of the ramps acquired by a camera forming part of the sensor system.
  • an additional function such as autonomous or guided movement for climbing/descending on ramps of a trailer platform
  • Said assembly may also include one or more of the following characteristics taken in any technically permissible combination.
  • the processing unit activates said additional function.
  • the processing unit when the actual position of the sensor system is outside the first range of position values, but within a second range of position values given to a larger range than the first range, then the processing unit activates said additional function while limiting a parameter of said additional function and/or limiting a machine operating parameter, such as the travel speed, and, when the actual position of the sensor system is outside the second range of position values, then the processing unit prevents the activation of said additional function.
  • the sensor system of the detection system comprises at least one of the following elements:
  • an image acquisition camera for example a mono or stereoscopic camera
  • TOF time-of-flight
  • said at least one additional function comprises a function from the following list of functions:
  • the determination of the positioning state of the sensor system is carried out:
  • a reference element present on or in the machine such as a TAG, target, QR CODE, which defines a reference position for said sensor system; -by recognizing a structural element of the machine, such as a tire or chassis, and/or by recognizing an element in the machine's external environment; and/or
  • the operations for determining the positioning state of the sensor system are implemented in the processing unit of the detection system.
  • the detection system also includes a safety device, called a bumper, comprising an inductive or mechanical proximity sensor, and a control system configured to control the stopping of the machine's movements in the event of detection of an obstacle at a distance less than a given distance.
  • a safety device called a bumper
  • a control system configured to control the stopping of the machine's movements in the event of detection of an obstacle at a distance less than a given distance.
  • said detection system being called first detection system
  • said assembly includes a second detection system
  • said determination of the positioning state of the sensor system of the first detection system includes the determination of the positioning of the first sensor system relative to the sensor system of the second detection system.
  • the sensor system is positioned outside the perimeter defined by a set of wheels of the machine, preferably on the front or rear side of the machine.
  • the sensor system includes a sensor directed towards the ground support plane of the wheels and towards the outside of the machine.
  • the processing unit of the machine and/or the detection system is configured to: - based on the data from the detection system, detect at least one longitudinal edge of one or each ramp of a transport trailer,
  • the machine being equipped with a front detection system and a rear detection system
  • the processing unit of the machine and/or the detection system is configured to:
  • the processing unit is configured to use the data from the rear detection system when, during an automatic ascent of the machine onto the trailer platform, the ramp or ramps are no longer within the detection range of the front detection system, to enable the processing unit to continue to detect the longitudinal ramp edge or edges of the trailer and to control the drive system in movement and wheel steering accordingly.
  • the detection system is electrically connected to the machine to be powered by a battery of the machine.
  • the machine is a gondola.
  • the environmental data detection system includes a connection system which includes a physical connector connectable with a corresponding connector of the machine to establish communication between the communication module of the machine and the communication module of the environmental data detection system.
  • the operations for determining the positioning state of the sensor system are implemented in the processing unit of the detection system. Alternatively, these operations may be implemented in the processing unit (for example, a computer called an ECU for Electronic Control Unit) of the machine, but implementation in the detection system is preferred to avoid an additional cost for the standard machine.
  • the invention also relates to a detection kit configured to equip a handling machine with an assembly conforming to any one of the preceding embodiments of the invention, the detection kit forming said removable detection system, said kit comprising a housing, a system for attaching the housing to a part of the machine, and, housed in the housing, at least:
  • the first communication module configured to communicate with the second communication module of the machine.
  • Figure 1 is a schematic side view of a lifting arm handling machine equipped with an environmental data detection system according to an embodiment of the invention
  • Figure 2 is a schematic view of an environmental data detection system fixed on a handling machine, and configured to communicate with said handling machine according to an embodiment of the invention
  • Figure 3 is a schematic perspective view of a lifting arm handling machine of the nacelle type, equipped with an environmental data detection system according to an embodiment of the invention
  • Figure 4 is a partial schematic view of a lifting arm handling machine of the platform type, equipped with an environmental data detection system according to an embodiment of the invention, the detection system allowing the machine to be fitted with an automatic or guided ascent and/or descent function on the ramps of a trailer.
  • an embodiment means that a particular feature, structure, or characteristic described in relation to an embodiment is included in at least one embodiment of the present invention.
  • the appearance of the phrase “in an embodiment” in various places throughout the specification does not necessarily refer to the same embodiment.
  • the particular features, structures, or characteristics may be combined in any suitable manner in one or more embodiments.
  • An environmental data detection system 700 also called a kit, is proposed, intended to be removably mounted on a load or person handling machine 1.
  • the environmental data to be detected are environmental data of the machine, for example an object or a person near the machine.
  • the machine is a machine which, when it leaves the factory, is devoid of the data detection system, and for which a program is implemented in the processing unit, such as a computer (ECU), of the machine to communicate with the data detection system which is removably reported on the machine.
  • the same kit can be used selectively on different handling machines, or even on different types of handling machines.
  • the handling machine 1 can be of the platform type as illustrated in Figure 3 or of the telescopic arm trolley type as illustrated in Figure 1, or of another type, for example a mast trolley.
  • the handling machine 1 comprises a rolling chassis 2 supported on the ground by means of a front axle 3 and a rear axle 4.
  • the handling machine 1 includes a motorized system for moving the machine on the ground.
  • the motorized system for moving the machine includes, for example, an electric motor and/or an internal combustion engine, and a wheel transmission and steering control system for directing the movement of the machine.
  • the rolling chassis 2 carries a handling system 600 and an actuation system allowing the handling system to be moved relative to the chassis 2.
  • the handling system 600 in Figure 1 is a load handling system, but can be a person handling system like the one illustrated in Figure 3.
  • the handling system comprises an arm 6, usually called a lifting arm, articulated to the rolling chassis 2 so that it can be moved between a lowered position and a raised position.
  • the handling system comprises a mast equipped with a system of forks mounted to slide along the mast.
  • the handling machine includes a processing unit 10 (also called a control unit), comprising for example a computer, which allows the operator, via a human-machine interface (which may include a control element, such as a joystick) to control the handling machine, and in particular to control the movement of the machine and/or the handling system, such as the position of the arm 6.
  • a processing unit 10 also called a control unit
  • a human-machine interface which may include a control element, such as a joystick
  • the rolling chassis 2 includes a cabin 20 having a door allowing an operator to enter the cabin 20 to operate the machine.
  • the machine may include a display screen 13 visible to the operator.
  • an operator can operate the machine from the platform 614 equipped with a control panel.
  • the lifting arm 6 (or handling arm) is mounted on the chassis 2 and can be oriented around an axis of rotation (axis of rotation referred to as 7 in Figure 1).
  • said axis of rotation 7 is horizontal when the rolling chassis 2 is supported on a horizontal surface.
  • the arm 6 projects forward from the machine.
  • the axis of rotation 7 is closer to the rear axle than to the front axle of the machine.
  • the arm 6 can also be mounted on a turret T2 as illustrated in Figure 3.
  • the handling system such as the arm 6, is equipped with a load or person handling device.
  • the handling device includes a load carrier 14, such as a fork or bucket system, articulated to the arm 6 by a linkage 15 and configured to carry a payload 9.
  • the handling device includes a platform 614 equipped with a machine control panel.
  • the arm 6 is of the telescopic type.
  • the arm 6 thus comprises at least two deployable segments, for example by means of a deployment cylinder, not shown, arranged between the at least two segments.
  • the arm may be a non-telescopic arm.
  • the arm actuation device includes, in particular, a lifting actuator, for example, a hydraulic cylinder 8, which allows the arm 6 to be moved up and down about the horizontal axis 7, under the control of a control system.
  • the lifting actuator may be an electric cylinder.
  • the control system may include at least one control element 12, such as a joystick, or a control panel 612 that communicates with the processing unit 10 of the machine.
  • the processing unit 10 can be configured to control the lifting actuator, for example via a hydraulic circuit (not shown), depending on the operator's input to the control system.
  • the hydraulic circuit may include a hydraulic pressure source and a hydraulic distributor interposed between the hydraulic pressure source and a solenoid valve for controlling the hydraulic cylinder 8.
  • the solenoid valve for controlling the hydraulic cylinder 8 may be controlled by the processing unit 10.
  • the handling machine can be fully electric.
  • the handling machine includes one or more sensors, for example a position sensor of at least one part of the handling system, to provide signals enabling the processing unit 10 to analyze the signals from the sensors.
  • machine sensor(s) comprise all or part of the following sensors:
  • a sensor for the position of the handling device such as the angle of inclination of the tool holder or the tool
  • the sensor(s) may of course include other sensors to measure different parameters of the machine, for example a tilt sensor (longitudinal and/or lateral) of the machine, and/or a sensor to determine the mass of a load carried by the handling system.
  • the handling machine is also equipped with a 700 environmental data detection system which includes a sensor system.
  • the detection system 700 comprises a housing 701 which houses a sensor system 710 and a processing unit 720.
  • a mechanical fixing system 500 allows the housing 701 to be mechanically connected to the machine.
  • the environmental data detection system 700 also includes an electrical connection 570, preferably wired, to the machine for the power supply of said detection system 700, in particular the power supply of the sensor system 710 and the processing unit 720.
  • the environmental data determination system 700 includes a first communication module 730, also called the pairing module, configured to communicate with a corresponding second communication module 130 of the machine, to allow the processing unit 720 of the determination system 700 to communicate with the processing unit 10 of the machine, also called the ECU (for Electronic Control Unit).
  • a first communication module 730 also called the pairing module
  • the processing unit 720 of the determination system 700 to communicate with the processing unit 10 of the machine, also called the ECU (for Electronic Control Unit).
  • the processing unit 720 of the environmental data determination system 700 and the processing unit 10 of the machine 1 can thus communicate with each other via the data link 520 (wired or radio), for example all or part of the following data: data acquired by the sensor system 710, data relating to the control of the machine's ground movement system, data relating to the control of the machine's handling system, data relating to the state of communication between the two units (pairing data of the communication modules).
  • data link 520 wireless or radio
  • Communication between the processing units 720, 10 via the communication modules 730, 130 can be achieved by radio link (for example, using a Bluetooth-type protocol), or wired via a connector allowing connection to a communication bus of the machine, preferably a fieldbus, for example, of the CAN type.
  • the environmental data detection system may also include, either in combination or as an alternative, a connection system that includes a physical connector that can be connected to a corresponding connector on the machine to establish communication between the machine's communication module and the communication module of the environmental data detection system.
  • the machine's processing unit 10 such as a computer, is the machine's central unit which allows the machine's ground-based drive system and the handling system's actuation system to be controlled.
  • the mechanical fixing system 500 of the environmental data detection system may include an arm, for example in the shape of an L, having at one end a housing for receiving a housing which houses said sensor system 710 and the processing unit 720 as well as the communication module 730.
  • the other end of the arm may be provided with a mechanical connection device to the machine, for example of the screw and nut type.
  • the detection system may be in the form of a kit to be mounted at a given location on the machine. It may be possible for the same kit to be mounted at different locations on the machine. A machine can thus be configured to receive several kits, i.e., several detection systems at different, preferably predefined, locations on the machine.
  • each kit may include elements that are common from one kit to another.
  • the kits may be modular.
  • the kit may include a housing that contains an assembly comprising the sensor system, the processing unit with the corresponding communication module, said assembly, possibly also the housing, which may be identical from the first kit to the second kit, while the first kit may include a system for attaching the housing to the machine that differs from the housing attachment system of the second kit.
  • the housing may be removable from the attachment system to allow selection, from among different sensor systems, of the sensor system appropriate to the desired function, and thus allow adaptation to the attachment system of a housing containing the appropriate components (sensor system, processing unit, communication module).
  • the kit may thus include a housing 701, a mounting system 500 for attaching the housing 701 to a part of the machine, for example the chassis.
  • the housing 701 contains said environmental data sensor system 710, the processing unit 720, and the first communication module 730 configured to communicate with the second communication module 130 of the machine.
  • the kit includes a power supply connection 570 for This allows the enclosure to be connected to a machine power source, such as the machine's battery, to power the electronic components housed within it, such as the sensor system, processing unit, and communication module.
  • the kit may include a machine-independent power supply, such as a battery, preferably with a self-contained power source, such as a solar panel.
  • the sensor system 710 comprises one or more sensors.
  • the sensor system 710 of the detection system 700 comprises at least one of the following elements:
  • an image acquisition camera for example a mono or stereoscopic camera
  • TOF time-of-flight
  • the processing unit 10 of machine 1 and/or the processing unit 720 of the detection system 700 is configured to perform the following operations:
  • Said additional function takes into account the data acquired by the sensor system 710 of the detection system 700.
  • the determination of the positioning state of the sensor system 710 can be carried out in different ways which may or may not be combined in whole or in part depending on the level of accuracy and the additional function desired.
  • the determination of the positioning state of the sensor system 710 is carried out by acquiring a reference element present on or in the machine, such as a TAG, target, QR CODE, which defines a reference position for said sensor system, and allows the comparison of the measured position with the reference position.
  • a reference element present on or in the machine such as a TAG, target, QR CODE, which defines a reference position for said sensor system, and allows the comparison of the measured position with the reference position.
  • the determination of the positioning state of the sensor system 710 is carried out by recognition of a structural element of the machine, such as a tire, a part of the chassis and/or by recognition of an element in the external environment of the machine.
  • the determination of the positioning state of the sensor system 710 is carried out using an inclinometer present in the detection system 700 and a comparison of the measured value of the inclinometer of the detection system 700 with a chassis inclination value measured by an inclinometer of the machine 1 (which serves as an orientation reference).
  • the operations presented above, as well as those described below, relating to the detection of the positioning of the detection system, can be implemented in the machine's processing unit or in that of the environmental data detection system.
  • the operations are implemented in the processing unit of the detection system. It is understood that some parts of the operations can be implemented in the machine's processing unit and that other operations can be implemented in the processing unit of the environmental data detection system.
  • the processing unit activates said additional function.
  • said additional function can be activated without any functional restriction on the additional function itself or on the machine.
  • the processing unit 10, 720 activates said additional function while limiting a parameter of said additional function and/or limiting a machine operating parameter, such as the travel speed.
  • the positioning state of the sensor system is considered average but acceptable as long as a function limitation is applied.
  • the processing unit 10, 720 prevents the activation of said additional function.
  • the positioning state is considered unacceptable. Communication between the detection system 700 and the handling machine can then be deactivated.
  • the processing unit prevents the activation of said additional function and/or cuts off communication between the machine and the detection system 700.
  • the processing unit can command the computer recalibration of the sensor system by limiting the field of view used to the relevant portion of the field of view.
  • the control unit is configured to update the sensor reference and activate the additional function, possibly in a degraded mode of the additional function itself and/or the machine control.
  • said detection system 700 is configured to adjust the brightness of said optical sensor, for example, by reducing the brightness of the image acquired by the sensor when a reflection is detected, for example, when the machine is mounted on a metal ramp. Such an adjustment improves the quality of image data acquisition by the sensor system.
  • said at least one additional function may comprise one or more functions from the following list of functions:
  • the environmental data detection system enables reliable detection, particularly to determine the location of a detected person relative to the machine, allowing for appropriate alerts and/or actions on the machine, such as applying a brake, limiting machine speed, or preventing turret rotation if necessary. Such a function is useful for addressing visibility issues encountered with material handling equipment;
  • the sensor system may include a sensor at the end of the arm (arrow) and/or on the sides of the machine to reconstruct a top view image of the machine to be provided to the operator.
  • Recalibration of the sensor system position may include redefining the theoretical area of interest, for example by redefining the orientation and/or position of the theoretical area of interest of the data acquired by the sensor.
  • At least some of the operations are implemented in the detection system.
  • the operations relating to the additional function are implemented in the detection system to limit the cost of the machine itself.
  • Each processing unit is presented for example in the form of a processor and a data memory in which computer instructions executable by said processor are stored, or in the form of a microcontroller.
  • the functions and steps described can be implemented as a computer program or via hardware components (e.g., programmable gate arrays).
  • the functions and steps performed by the machine processing unit and/or the sensing system can be implemented by instruction sets or computer modules implemented in a processor or controller, or by dedicated electronic components or components such as field-programmable gate arrays (FPGAs) or application-specific integrated circuits (ASICs). It is also possible to combine computer and electronic components.
  • the control unit is thus an electronic and/or computer unit.
  • said unit is configured to perform a given operation, this means that the unit includes computer instructions and the corresponding means of execution which enable said operation to be carried out and/or that the unit includes corresponding electronic components.
  • the detection system can be fixed to a location on the machine so that the sensor system 710 is positioned outside the perimeter defined by the wheel assembly 3, 4 of the machine, preferably on the front or rear side of the machine.
  • the sensor system 710 includes a sensor directed towards the ground support plane of the wheels and towards the outside of the machine 1.
  • the sensor system 710 includes a sensor directed towards the accessory at the end of the boom, for example at the end of the boom oriented towards the location of the accessory or towards the locking axes of the attachment apron of the accessory.
  • the sensor system 710 includes a sensor or set of sensors directed forward or backward, to one or more sides, and/or under the arrow (towards the ground).
  • a first detection system 700 and a second detection system 700’ can be provided.
  • the positioning state of the sensor system 710 of the first detection system 700 can be determined based on the positioning of the sensor system of the second detection system 700’. As illustrated in Figures 3 and 4, it is possible to provide a detection system 700, 700’, 700”, 700” per wheel.
  • the detection system 700 also includes a safety device, called a bumper, comprising an inductive or mechanical proximity sensor, and a control system.
  • the control system is configured to stop the machine's movements if an obstacle is detected at a distance less than a given distance.
  • the safety device prevents damage to the detection system and/or the machine.
  • the processing unit 10, 720 of the machine and/or detection system is configured to:
  • the machine is equipped with a front detection system 700’ and a rear detection system 700, the processing unit 10, 720 of the machine and/or the detection system is then configured to:
  • the processing unit 10, 720 of the machine and/or the detection system can be configured to use the data from the rear detection system 700 when, during an automatic ascent of the machine 1 onto the platform 82 of the trailer, the ramp or each ramp 81 is no longer in the detection field of the forward detection system 700', to allow the processing unit 10, 720 to continue to detect the longitudinal ramp edge or edges 811 of the trailer and to control the drive system in movement and wheel steering accordingly.

Landscapes

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Abstract

L'invention concerne un ensemble avec une machine de manutention (1) et un système de détection (700) d'environnement amovible. La machine (1) comprend un système de manutention et une unité de traitement (10). Le système de détection (700) comporte un capteur (710), une unité de traitement (720), et un module de communication (730) apte à communiquer avec un module (130) de communication de la machine. L'unité de traitement détermine la position du capteur (710) et active une fonction de pilotage supplémentaire de la machine basée sur les données du capteur (710).

Description

Description
Titre de l'invention : MACHINE DE MANUTENTION EQUIPEE D’UN SYSTEME DE DETECTION DE DONNEES D’ENVIRONNEMENT, ET KIT DE DETECTION CORRESPONDANT
[0001] DOMAINE DE L’INVENTION
[0002] La présente invention concerne de manière générale les machine de manutention de charge ou de personne équipées de système de détection de données d’environnement.
[0003] ART ANTERIEUR
[0004] On connaît de l’état de la technique des machines de manutention équipée de caméras pour détecter l’état du sol devant la machine.
[0005] Il est cependant souhaitable de pouvoir permettre à une machine de manutention de bénéficier de capacité de détection de données d’environnement avec une fiabilité améliorée et un coût limité.
[0006] La présente invention a pour but de proposer une nouvelle machine équipée d’un système de détection de données d’environnement, et un kit de détection correspondant permettant de pallier au moins une partie des problèmes exposés ci-dessus.
[0007] RESUME DE L’INVENTION
[0008] A cet effet, l’invention a pour objet un ensemble comprenant une machine de manutention de charge ou de personne, et un système de détection de données d’environnement, ledit système de détection étant positionné sur la machine, ladite machine de manutention comprenant :
- un châssis roulant, et un système d’entraînement en déplacement au sol de la machine ;
- un système de manutention de charge ou de personne, porté par ledit châssis, et un système d’actionnement, tels que des vérins, du système de manutention ;
- une unité de traitement, telle qu’un calculateur, de la machine configurée pour commander le système d’entraînement en déplacement au sol de la machine et le système d’actionnement du système de manutention ; caractérisé en ce que le système de détection est amovible par rapport à la machine, et comprend:
- un système de capteur de données d’environnement de la machine ;
- une unité de traitement ;
- un premier module de communication configuré pour communiquer avec un deuxième module de communication ; et en ce que l’unité de traitement de la machine et/ou l’unité de traitement du système de détection est configurée pour :
- déterminer l’état de positionnement du système de capteur par comparaison d’une position réelle du système de capteur déterminée à partir des données acquises par ledit système de capteur, avec une position de référence, et
- activer une fonction de pilotage de machine, dite fonction supplémentaire, selon l’état de positionnement du système de capteur, ladite fonction supplémentaire prenant en compte les données acquises par le système de capteur du système de détection.
[0009] L’amovibilité du système permet avec un même système d’équiper sélectivement différentes machines, ce qui permet de réduire les coûts. En outre la vérification du positionnement du système de détection sur la machine permet de s’assurer d’un bon fonctionnement de l’ensemble formé par la machine et le système de détection de données d’environnement.
[0010] Le système de détection permet d’augmenter les capacités de la machine en permettant à la machine, au moins lorsque le système de capteur est bien positionné, de mettre en œuvre une fonction supplémentaire, telle qu’un déplacement autonome ou guidé pour la montée/descente sur des rampes d’un plateau de remorque, la mise en œuvre de ladite fonction supplémentaire utilisant les données acquises par le système de capteur, telles que l’image des rampes acquises par une caméra formant partie du système de capteur.
[0011] Ledit ensemble peut aussi comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes prises dans toute combinaison techniquement admissible. [0012] Selon un mode de réalisation, lorsque la position réelle du système de capteur est dans une première plage de valeurs de position donnée, alors l’unité de traitement active ladite fonction supplémentaire.
[0013] Selon un mode de réalisation, lorsque la position réelle du système de capteur est hors de la première plage de valeurs de position, mais dans une deuxième plage de valeurs de position donnée plus large que la première plage, alors l’unité de traitement active ladite fonction supplémentaire tout en limitant un paramètre de ladite fonction supplémentaire et/ou en limitant un paramètre de fonctionnement de la machine, tel que la vitesse de déplacement, et, lorsque la position réelle du système de capteur est hors de la deuxième plage de valeurs de position, alors l’unité de traitement empêche l’activation de ladite fonction supplémentaire.
[0014] Selon un mode de réalisation, le système de capteur du système de détection comprend au moins l’un des éléments suivants:
- une caméra d’acquisition d’images, par exemple une caméra mono ou stéréoscopique ;
- un camera temps de vol (TOF pour Time Of Flight),
- un appareil de type LIDAR,
- un RADAR,
- un capteur à ultrasons.
[0015] Selon un mode de réalisation, ladite au moins une fonction supplémentaire comprend une fonction parmi la liste de fonctions suivantes :
- détection de rampes d’une remorque présente devant la machine,
- détection d’objet et de personnes autour de la machine,
- détecter un accessoire à l’extrémité du système de manutention, par exemple l’extrémité d’un bras de levage,
- fournir une image de dessus de la machine à l'opérateur.
[0016] Selon un mode de réalisation, la détermination de l’état de positionnement du système de capteur est réalisée :
- par acquisition d’un élément de référence présent sur ou dans la machine, tel qu’un TAG, cible, QR CODE, qui définit une position de référence pour ledit système de capteur ; -par reconnaissance d’un élément structurel de la machine, tel que pneu, châssis et/ou par reconnaissance d’un élément dans l’environnement extérieur de la machine ; et/ou
- à l’aide d’un inclinomètre présent dans le système de détection et d’une comparaison de la valeur mesurée de l’inclinomètre du système de détection avec une valeur d’inclinaison du châssis mesurée par un inclinomètre de la machine.
[0017] Selon un mode de réalisation, lorsque ledit système de capteur comprend un capteur optique, ledit système de détection est configuré pour régler la luminosité dudit capteur optique, par exemple dans le sens d’une diminution de la luminosité de l’image acquise par le capteur en cas de détection d’un reflet.
[0018] Selon un mode de réalisation, les opérations de détermination de l’état de positionnement du système de capteur sont implémentées dans l’unité de traitement du système de détection.
[0019] Selon un mode de réalisation, le système de détection comprend aussi, un dispositif de sécurité, appelé bumper, comprenant un capteur inductif ou mécanique de proximité, et un système de commande configuré pour commander l’arrêt des mouvements de la machine en cas de détection d’un obstacle à une distance inférieure à une distance données.
[0020] Selon un mode de réalisation, ledit système de détection étant appelé premier système de détection, ledit ensemble comprend un deuxième système de détection, ladite détermination de l’état de positionnement du système de capteur du premier système de détection comprend la détermination du positionnement du premier système de capteur par rapport au système de capteur du deuxième système de détection.
[0021] Selon un mode de réalisation, le système de capteur est positionné en dehors du périmètre défini par un ensemble de roues de la machine, de préférence du côté avant ou arrière de la machine.
[0022] Selon un mode de réalisation, le système de capteur comprend un capteur dirigé vers le plan d’appui au sol des roues et vers l’extérieur de la machine.
[0023] Selon un mode de réalisation, l’unité de traitement de la machine et/ou du système de détection est configurée pour : - en fonction des données du système de détection, détecter au moins un bord longitudinal d’une ou de chaque rampe d’une remorque de transport,
- commander le système d’entraînement en en déplacement au sol de la machine pour faire monter la machine sur la ou chaque rampe et la positionner sur un plateau de la remorque situé dans le prolongement de la ou de chaque rampe, de manière autonome, en fonction d’au moins un bord longitudinal de la ou de chaque rampe de la remorque détecté à l’aide dudit système de détection.
[0024] Selon un mode de réalisation, la machine étant équipée d’un système de détection avant et d’un système de détection arrière, l’unité de traitement de la machine et/ou du système de détection est configurée pour :
- détecter les bords longitudinaux de rampe et confirmer l’alignement du châssis ou commander le réalignement du châssis de la machine par rapport aux rampes détectées en fonction desdits systèmes de détection, et
- commander le système d’entraînement en déplacement et de direction des roues en conséquence.
[0025] Selon un mode de réalisation, l’unité de traitement est configurée pour utiliser les données du système de détection arrière lorsqu’au cours d’une montée automatique de la machine sur le plateau de la remorque, la ou chaque rampe n’est plus dans le champs de détection du système de détection avant, pour permettre à l’unité de traitement de continuer à détecter le ou les bords longitudinaux de rampe de la remorque et de commander le système d’entraînement en déplacement et de direction des roues en conséquence.
[0026] Selon un mode de réalisation, le système de détection est connecté électriquement à la machine pour être alimenté par une batterie de la machine.
[0027] Selon un mode de réalisation, la machine est une nacelle.
[0028] Selon un mode de réalisation, le système de détection de données d’environnement comprend un système de connexion qui inclut un connecteur physique connectable avec un connecteur correspondant de la machine pour établir une communication entre le module de communication de la machine et le module de communication du système de détection de données d’environnement. [0029] Selon un mode de réalisation, les opérations de détermination de l’état de positionnement du système de capteur sont implémentées dans l’unité de traitement du système de détection. En variante on peut prévoir que lesdites opérations soient implémentées dans l’unité de traitement (par exemple un calculateur appelé ECU pour Electronic Control Unit en anglais) de la machine, mais une implémentation dans le système de détection est préférée pour éviter un surcoût de la machine standard.
[0030] L'invention concerne également un kit de détection configuré pour équiper une machine de manutention d’un ensemble conforme à l’un quelconque des modes de réalisation de l’invention précédents, le kit de détection formant ledit système de détection amovible, ledit kit comprenant un boîtier, un système de fixation du boîtier à une partie de la machine, et, logés dans le boîtier, au moins :
- ledit système de capteur de données d’environnement;
- l’unité de traitement;
- le premier module de communication configuré pour communiquer avec le deuxième module de communication de la machine.
[0031] BREVE DESCRIPTION DES DESSINS
[0032] D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront encore de la description qui suit, laquelle est purement illustrative et non limitative et doit être lue en regard des dessins annexés, sur lesquels :
[0033] - [Fig. 1] la Figure 1 est une vue schématique de côté d’une machine de manutention à bras de levage équipée d’un système de détection de données d’environnement selon un mode de réalisation de l’invention ;
[0034] - [Fig. 2] la Figure 2 est une vue schématique d’un système de détection de données d’environnement fixé sur une machine de manutention, et configuré pour communiquer avec ladite machine de manutention selon un mode de réalisation de l’invention ;
[0035] - [Fig. 3] la Figure 3 est une vue schématique en perspective d’une machine de manutention à bras de levage de type nacelle, équipée d’un système de détection de données d’environnement selon un mode de réalisation de l’invention ; [0036] - [Fig. 4] la Figure 4 est une vue schématique partielle d’une machine de manutention à bras de levage de type nacelle, équipée d’un système de détection de données d’environnement selon un mode de réalisation de l’invention, le système de détection permettant d’ajouter à la machine une fonction de montée et/ou descente automatique ou guidée sur les rampes d’une remorque.
[0037] DESCRIPTION DETAILLEE
[0038] Des modes de réalisation sont décrits ci-après avec référence aux dessins joints. Des numéros similaires font référence à des éléments similaires sur tous les dessins. Cependant, l'invention peut être mise en œuvre sous de nombreuses formes différentes et ne devrait pas être interprétée comme étant limité aux modes de réalisation exposés ici. L'étendue de l'invention est définie par les revendications jointes.
[0039] Une référence dans toute la spécification à « un mode de réalisation » signifie qu'une fonctionnalité, une structure, ou une caractéristique particulière décrite en relation avec un mode de réalisation est incluse dans au moins un mode de réalisation de la présente invention. Ainsi, l'apparition de l'expression « dans un mode de réalisation » à divers emplacements dans toute la spécification ne fait pas nécessairement référence au même mode de réalisation. En outre, les fonctionnalités, les structures, ou les caractéristiques particulières peuvent être combinées de n'importe quelle manière appropriée dans un ou plusieurs modes de réalisation.
[0040] Il est proposé un système de détection 700 de données d’environnement, encore appelé kit, destiné à être monté de manière amovible sur une machine 1 de manutention de charge ou de personne. Les données d’environnement à détecter sont des données d’environnement de la machine, par exemple un objet ou une personne à proximité de la machine.
[0041] On peut prévoir que la machine soit une machine qui lorsqu’elle sort d’usine est dépourvue du système de détection de données, et pour laquelle un programme est implémenté dans l’unité de traitement, telle qu’un calculateur (ECU), de la machine pour communiquer avec le système de détection de données qui est rapporté de manière amovible sur la machine. Préférentiellement, un même kit est utilisable sélectivement sur différentes machines de manutention, voire sur différents types de machine de manutention.
[0042] Machine de manutention
[0043] La machine 1 de manutention peut être de type nacelle comme illustré à la Figure 3 ou de type chariot à bras télescopique comme illustré à la Figure 1 , ou d’un autre type, par exemple un chariot à mât.
[0044] La machine de manutention 1 comprend un châssis 2 roulant supporté sur le sol par l’intermédiaire d’un essieu avant 3 et d’un essieu arrière 4.
[0045] La machine de manutention 1 comprend un système motorisé de déplacement de la machine sur le sol. Le système motorisé de déplacement de la machine comprend par exemple un moteur électrique et/ou un moteur à combustion interne, et un système de transmission aux roues et de contrôle de direction permettant de diriger le déplacement de la machine.
[0046] Le châssis 2 roulant porte un système de manutention 600 et un système d’actionnement permettant de déplacer ledit système de manutention par rapport au châssis 2. Le système de manutention 600 à la Figure 1 est un système de manutention de charge, mais peut être un système de manutention de personne comme celui illustré à la Figure 3.
[0047] Dans les exemples illustrés, le système de manutention comprend un bras 6, usuellement appelé bras de levage, articulé au châssis 2 roulant pour pouvoir être déplacé entre une position dite abaissée et une position levée. Dans le cas d’un chariot à mât, le système de manutention comprend un mât équipé d’un système de fourches monté coulissant le long du mât.
[0048] La machine de manutention inclut une unité de traitement 10 (encore appelée unité de pilotage), comprenant par exemple un calculateur, qui permet à l’opérateur, par l’intermédiaire d’une interface homme-machine (qui peut comprendre un organe de conduite, tel qu’un joystick) de piloter la machine de manutention, et notamment de piloter le déplacement de la machine et/ou le système de manutention, tel que la position du bras 6.
[0049] Dans l’exemple de la Figure 1 , le châssis 2 roulant comprend une cabine 20 présentant une porte permettant à un opérateur de s’installer dans la cabine 20 pour piloter la machine. La machine peut comprendre un écran d’affichage 13 visible par le conducteur. Dans l’exemple de la Figure 3, un opérateur peut conduire la machine depuis la plateforme 614 munie d’un pupitre de commande.
[0050] Le bras 6 de levage (ou bras de manutention) est monté sur le châssis 2 et orientable autour d’un axe de rotation (axe de rotation référencé 7 à la Figure 1 ). En particulier, ledit axe de rotation 7 est horizontal lorsque le châssis 2 roulant est en appui sur un sol horizontal. Le bras 6 est saillant vers l’avant de la machine. Selon un mode de réalisation, l’axe de rotation 7 est plus proche de l’essieu arrière que de l’essieu avant de la machine. Le bras 6 peut aussi être monté sur une tourelle T2 comme illustré à la Figure 3.
[0051] Le système de manutention, tel que le bras 6, est équipé d’un dispositif de manutention de charge ou de personne. Dans l’exemple illustré à la Figure 1 le dispositif de manutention comprend un porte charge 14, tel qu’un système de fourche ou de godet, articulé au bras 6 par une liaison 15 et configuré pour porter une charge utile 9. Dans l’exemple de la Figure 3, le dispositif de manutention comprend une plateforme 614 équipée d’un pupitre de commande de la machine.
[0052] Dans l’exemple illustré à la Figure 1 ou 3, le bras 6 est du type télescopique. Le bras 6 comprend ainsi au moins deux segments déployables, par exemple à l’aide d’un vérin de déploiement, non représenté, agencé entre les au moins deux segments. En variante, le bras peut être un bras non télescopique.
[0053] Comme illustré par exemple à la Figure 1 , le dispositif d’actionnement du bras inclut en particulier un actionneur de levage, par exemple un vérin hydraulique 8, qui permet de déplacer le bras 6 vers le haut et vers le bas autour de l'axe horizontal 7, sous la conduite d’un système de commande. En variante, l’actionneur de levage peut être un vérin électrique. Le système de pilotage peut comprendre au moins un organe de commande 12, tel qu’un joystick, ou un pupitre de commande 612 qui communique avec l’unité de traitement 10 de la machine.
[0054] L’unité de traitement 10 peut être configurée pour commander l’actionneur de levage, par exemple par l’intermédiaire d’un circuit hydraulique (non représenté), en fonction de la sollicitation par l’opérateur du système de commande. [0055] Le circuit hydraulique peut comprendre une source de pression hydraulique et un distributeur hydraulique intercalé entre la source de pression hydraulique et une électrovanne de commande du vérin 8 hydraulique. L’électrovanne de commande du vérin 8 hydraulique peut être commandée par l’unité de traitement 10.
[0056] En variante, la machine de manutention peut être entièrement électrique.
[0057] La machine de manutention comprend un ou plusieurs capteurs, par exemple un capteur de position d’au moins une partie du système de manutention, pour fournir des signaux permettant à l’unité de traitement 10 d’analyser les signaux des capteurs.
[0058] On peut prévoir que le ou les capteurs de la machine comprennent tout ou partie des capteurs suivants :
- un capteur de l’angle du bras 6 de levage ;
- un capteur de la position du dispositif de manutention, tel que l’angle d’inclinaison du porte outil ou de l’outil ;
- un capteur de la longueur de sortie du bras, ou de l’état rentré ou sorti du bras, lorsque ledit bras est télescopique.
[0059] Le ou les capteurs peuvent comprendre bien entendu d’autres capteurs pour mesurer différents paramètres de la machine, par exemple un capteur d'inclinaison (longitudinal et/ou latéral) de la machine, et/ou un capteur de détermination de la masse d’une charge portée par le système de manutention.
[0060] Comme rappelé ci-dessus, la machine de manutention est aussi équipée d’un système de détection 700 de données d’environnement qui comprend un système de capteur.
[0061 ] Système de détection
[0062] Un mode de réalisation schématique est proposé en Figure 2. Le système de détection 700 comprend un boîtier 701 qui loge un système de capteur 710 et une unité de traitement 720. Un système de fixation mécanique 500 permet de raccorder mécaniquement le boîtier 701 à la machine.
[0063] Avantageusement, le système de détection 700 de données d’environnement comprend aussi une connexion électrique 570, de préférence filaire, à la machine pour l’alimentation électrique dudit système de détection 700, en particulier l’alimentation du système de capteur 710 et de l’unité de traitement 720.
[0064] Le système de détermination 700 de données d’environnement comprend un premier module de communication 730, encore appelé module d’appairage, configuré pour communiquer avec un deuxième module de communication correspondant 130 de la machine, pour permettre à l’unité de traitement 720 du système de détermination 700 de communiquer avec l’unité de traitement 10 de la machine, encore appelée ECU (pour Electronic Control Unit en anglais).
[0065] L’unité de traitement 720 du système de détermination 700 de données d’environnement et l’unité de traitement 10 de la machine 1 peuvent ainsi communiquer entre eux par la liaison 520 (filaire ou radio) des données, par exemple tout ou partie des données suivantes : des données acquises par le système de capteur 710, des données relatives à la commande du système de déplacement au sol de la machine, des données relatives à la commande du système de manutention de la machine, des données relatives à l’état de la communication entre les deux unités (données d’appairage des modules de communication).
[0066] La communication entre les unités de traitement 720,10 via les modules de communication 730, 130 peut être réalisée par liaison radio (par exemple selon un protocole de type Bluetooth), ou filaire via un connecteur permettant une connexion sur un bus de communication de la machine, de préférence un bus de terrain, par exemple de type CAN. On peut aussi, de manière combinée ou en variante, prévoir que le système de détection de données d’environnement comprend un système de connexion qui inclut un connecteur physique connectable avec un connecteur correspondant de la machine pour établir une communication entre le module de communication de la machine et le module de communication du système de détection de données d’environnement.
[0067] Comme rappelé ci-dessus, l’unité de traitement 10 de la machine, telle qu’un calculateur, est l’unité centrale de la machine qui permet de piloter le système d’entraînement en déplacement au sol de la machine et le système d’actionnement du système de manutention. [0068] A titre d’exemple et comme illustré à la Figure 3, le système de fixation mécanique 500 du système de détection de données d’environnement peut comprendre un bras par exemple en forme de L, muni à une extrémité d’un logement de réception d’un boîtier qui loge ledit système de capteur 710 et l’unité de traitement 720 ainsi que le module de communication 730. L’autre extrémité du bras peut être munie d’un dispositif de connexion mécanique à la machine, par exemple de type vis écrou.
[0069] Kit de détection
[0070] Le système de détection peut se présenter sous forme d’un kit à monter à un emplacement donné la machine. On peut prévoir qu’un même kit soit montable sur différents emplacements de la machine. Une machine peut ainsi être configurée pour recevoir plusieurs kits, i.e. plusieurs systèmes de détection en différents endroits de la machine, de préférence prédéfinis.
[0071] Dans le cas d’une pluralité de kits, chaque kit peut comprendre des éléments qui sont communs d’un kit à un autre. Les kits peuvent être réalisés de façon modulaire. Ainsi on peut prévoir que le kit comprend un boîtier qui loge un ensemble comprenant le système de capteur, l’unité de traitement avec le module de communication correspondant, ledit ensemble, avec éventuellement aussi le boîtier, pouvant être identique d’un premier kit à un deuxième kit, tandis que le premier kit peut comprendre un système de fixation du boîtier à la machine différent du système de fixation du boîtier du deuxième kit. On peut prévoir que le boîtier soit amovible par rapport au système de fixation pour pouvoir sélectionner parmi différents systèmes de capteur, le système de capteur approprié à la fonction souhaitée, et pouvoir ainsi adapter au système de fixation un boîtier logeant des composants (système de capteur, unité de traitement, module de communication) appropriés.
[0072] Le kit peut ainsi comprendre un boîtier 701 , un système de fixation 500 du boîtier 701 à une partie de la machine, par exemple le châssis. Le boîtier 701 loge ledit système de capteur 710 de données d’environnement, l’unité de traitement 720, le premier module de communication 730 configuré pour communiquer avec le deuxième module de communication 130 de la machine. De préférence, le kit comprend une connexion d’alimentation électrique 570 pour permettre de connecter le boîtier à une source d’alimentation électrique de la machine, telle qu’une batterie de la machine, pour alimenter les composants électroniques logés dans le boîtier, tel que le système de capteur, l’unité de traitement et le module de communication. En variante, on peut prévoir que le kit comprend un système d’alimentation électrique indépendant de la machine tel qu’une batterie de préférence avec une source d’alimentation autonome, tel qu’un capteur solaire.
[0073] Système de capteur du système de détection
[0074] Le système de capteur 710 comprend un ou plusieurs capteurs.
[0075] On peut prévoir que le système de capteur 710 du système de détection 700 comprend au moins l’un des éléments suivants :
- une caméra d’acquisition d’images, par exemple une caméra mono ou stéréoscopique ;
- un caméra temps de vol (TOF pour Time Of Flight),
- un appareil de type LIDAR,
- un RADAR,
- un capteur à ultrasons.
[0076] Fonction du système de détection
[0077] L’unité de traitement 10 de la machine 1 et/ou l’unité de traitement 720 du système de détection 700 est configurée pour réaliser les opérations suivantes :
- déterminer l’état de positionnement du système de capteur 710 par comparaison d’une position réelle du système de capteur 710 déterminée à partir des données acquises par ledit système de capteur, avec une position de référence, et
- activer une fonction de pilotage de machine, dite fonction supplémentaire, selon l’état de positionnement du système de capteur 710, (i.e. en fonction du résultat de la comparaison).
[0078] Ladite fonction supplémentaire prend en compte les données acquises par le système de capteur 710 du système de détection 700.
[0079] En cas de positionnement inapproprié, on peut prévoir que la communication entre les deux modules de communication ou entre les unités de traitement soit désactivée. Autrement dit, l’appairage entre le système de détermination de données et la machine est inactivé.
[0080] Etat de positionnement du système de capteur
[0081] La détermination de l’état de positionnement du système de capteur 710 peut être réalisée de différentes façons qui peuvent ou non être combinées en tout ou partie suivant le niveau de précision et la fonction supplémentaire souhaitée.
[0082] Selon un mode de réalisation, la détermination de l’état de positionnement du système de capteur 710 est réalisée par acquisition d’un élément de référence présent sur ou dans la machine, tel qu’un TAG, cible, QR CODE, qui définit une position de référence pour ledit système de capteur, et permet la comparaison de la position mesurée avec position de référence.
[0083] Selon un mode de réalisation, la détermination de l’état de positionnement du système de capteur 710 est réalisée par reconnaissance d’un élément structurel de la machine, tel qu’un pneu, une partie du châssis et/ou par reconnaissance d’un élément dans l’environnement extérieur de la machine.
[0084] Selon un mode de réalisation, la détermination de l’état de positionnement du système de capteur 710 est réalisée à l’aide d’un inclinomètre présent dans le système de détection 700 et d’une comparaison de la valeur mesurée de l’inclinomètre du système de détection 700 avec une valeur d’inclinaison du châssis mesurée par un inclinomètre de la machine 1 (qui sert de référence d’orientation).
[0085] Résultat de la comparaison entre la position de référence et la position mesurée
[0086] Les opérations présentées précédemment, ainsi que celles décrites ci-après, relatives à la détection du positionnement du système de détection peuvent être implémentées dans l’unité de traitement de la machine ou dans celle du système de détection de données d’environnement. Préférentiellement, les opérations sont implémentées dans l’unité de traitement du système de détection On comprend que certaines parties des opérations peuvent être implémentées dans l’unité de traitement de la machine et que d’autres opérations peuvent être implémentées dans l’unité de traitement du système de détection de données d’environnement. [0087] Selon un mode de réalisation, lorsque la position réelle du système de capteur 710 est dans une première plage de valeurs de position donnée, alors l’unité de traitement active ladite fonction supplémentaire. En particulier ladite fonction supplémentaire peut être activée sans restriction de fonction sur la fonction supplémentaire elle-même ou sur la machine.
[0088] On peut aussi prévoir que, lorsque la position réelle du système de capteur 710 est hors de la première plage de valeurs de position, mais dans une deuxième plage de valeurs de position donnée plus large que la première plage, alors l’unité de traitement 10, 720 active ladite fonction supplémentaire tout en limitant un paramètre de ladite fonction supplémentaire et/ou en limitant un paramètre de fonctionnement de la machine, tel que la vitesse de déplacement. Dans ce cas l’état de positionnement du système de capteur est considéré comme moyen mais acceptable pour autant qu’une limitation de fonction soit appliquée.
[0089] Par ailleurs, lorsque la position réelle du système de capteur 710 est hors de la deuxième plage de valeurs de position, alors l’unité de traitement 10, 720 empêche l’activation de ladite fonction supplémentaire. L’état de positionnement est considéré comme non acceptable. On peut alors prévoir une désactivation de la communication entre le système de détection 700 et la machine de manutention.
[0090] En variante, on peut prévoir que dès que la position réelle du système de capteur est hors de la première plage de valeurs de position, alors l’unité de traitement empêche l’activation de ladite fonction supplémentaire et/ou coupe la communication entre la machine et le système de détection 700.
[0091] Calibrage
[0092] On peut prévoir que lorsque le système de capteur comprend un capteur, tel qu’une caméra, et que le positionnement du capteur présente un décalage par rapport à une position de référence mais que le champ de vision acquis par le capteur conserve une partie utile pour la mise en œuvre d’une fonction supplémentaire, l’unité de traitement (de la machine et/ou du système de détection) peut commander le recalibrage informatique du système de capteur en limitant le champs de vision utilisé à la partie d’intérêt du champs de vision. En cas d’écart par rapport à la position de référence, tout en restant dans une plage d’écart acceptable l’unité de pilotage est configurée pour remettre à jour le référentiel du capteur et activer la fonction supplémentaire éventuellement dans un mode dégradé de la fonction supplémentaire elle-même et/ou du pilotage de la machine.
[0093] Selon un mode de réalisation de l’invention, lorsque ledit système de capteur 710 comprend un capteur optique, ledit système de détection 700 est configuré pour régler la luminosité dudit capteur optique, par exemple dans le sens d’une diminution de la luminosité de l’image acquise par le capteur en cas de détection d’un reflet, par exemple dans le cas d’une montée de la machine sur une rampe métallique. Un tel réglage permet d’améliorer la qualité d’acquisition des données d’images par le système de capteur.
[0094] Fonction supplémentaire
[0095] ladite au moins une fonction supplémentaire peut comprendre une ou plusieurs fonctions parmi la liste de fonctions suivantes :
- détection de rampes 81 d’une remorque présente devant la machine ;
- détection d’objet et de personnes autour de la machine : le système de détection de données d’environnement permet une détection de manière fiable notamment pour savoir où se situe une personne détectée par rapport à la machine pour alerter en conséquence et/ou agir sur la machine, par exemple pour agir sur un frein ou limiter la vitesse de la machine ou interdire une rotation de tourelle le cas échéant. Une telle fonction est utile pour répondre aux problèmes de visibilité qui se posent avec les machines de manutention ;
- détecter un accessoire à l’extrémité du système de manutention, par exemple l’extrémité d’un bras de levage. Le système de capteur doit être correctement orienté pour détecter de manière fiable l’accessoire ;
- fournir une image de dessus de la machine à l'opérateur. Le système de capteur peut comprendre un capteur en bout de bras (flèche) et/ou sur les côtés de la machine pour reconstituer une image en vue de dessus de la machine à fournir à l’opérateur.
[0096] On comprend que le caractère d’amovibilité du système de détection requiert une vérification de position du système de capteur et éventuellement un recalibrage électronique et/ou informatique de la position du système de capteur. Le recalibrage de la position du système de capteur peut comprendre la redéfinition de la zone d’intérêt théorique, par exemple en redéfinissant l’orientation et/ou la position de la zone d’intérêt théorique des données acquises par le capteur.
[0097] Selon un mode de réalisation préférentiel, au moins une partie des opérations sont implémentées dans le système de détection. Avantageusement, les opérations relatives à la fonction supplémentaire, sont implémentées dans le système de détection pour limiter le coût de la machine elle-même.
[0098] Unités de traitement
[0099] Chaque unité de traitement se présente par exemple sous la forme d’un processeur et d’une mémoire de données dans laquelle sont stockées des instructions informatiques exécutables par ledit processeur, ou encore sous la forme d’un microcontrôleur.
[0100] Autrement dit, les fonctions et étapes décrites peuvent être mises en œuvre sous forme de programme informatique ou via des composants matériels (p. ex. des réseaux de portes programmables). En particulier, les fonctions et étapes opérées par l’unité de traitement de la machine et/ou du système de détection, notamment pour la commande du système de déplacement ou la commande de la manutention, ou la commande d’une fonction supplémentaire, ou le recalibrage du système de capteur, peuvent être réalisées par des jeux d’instructions ou modules informatiques implémentés dans un processeur ou contrôleur ou être réalisées par des composants électroniques dédiés ou des composants de type circuit logique programmable (ou FPGA qui est l’acronyme de l’anglais field- programmable gate array, ce qui correspond littéralement à réseau de portes programmable in-situ) ou de type circuit intégré propre à une application (ou ASIC qui est l’acronyme de l'anglais application-specific integrated circuit, ce qui correspond littéralement à circuit intégré spécifique à une application). Il est aussi possible de combiner des parties informatiques et des parties électroniques.
[0101] L’unité de pilotage est ainsi une unité électronique et/ou informatique. Lorsqu’il est précisé que ladite unité est configurée pour réaliser une opération donnée, cela signifie que l’unité comprend des instructions informatiques et les moyens d’exécution correspondants qui permettent de réaliser ladite opération et/ou que l’unité comprend des composants électroniques correspondants.
[0102] Emplacement du système de détection
[0103] Le système de détection peut être fixé à un emplacement de la machine de sorte que le système de capteur 710 est positionné en dehors du périmètre défini par l’ensemble de roues 3, 4 de la machine, de préférence du côté avant ou arrière de la machine.
[0104] On peut prévoir que le système de capteur 710 comprend un capteur dirigé vers le plan d’appui au sol des roues et vers l’extérieur de la machine 1 .
[0105] On peut prévoir que le système de capteur 710 comprend un capteur dirigé vers l’accessoire en bout de flèche, par exemple en bout de flèche orienté vers l’emplacement de l’accessoire ou vers les axes de verrouillage du tablier d’accrochage de l’accessoire.
[0106] Pour détecter les personnes, on peut prévoir que le système de capteur 710 comprend un capteur ou ensemble de capteurs dirigé vers l’avant ou l’arrière, vers un ou plusieurs côtés, et/ou sous la flèche (vers le sol).
[0107] Pluralité de systèmes de détection
[0108] Il peut être prévu un premier système de détection 700, et un deuxième système de détection 700’. L’état de positionnement du système de capteur 710 du premier système de détection 700 peut être déterminé en fonction du positionnement du système de capteur du deuxième système de détection 700’. Comme illustré aux figures 3 et 4, il est possible de prévoir un système de détection 700, 700’, 700”, 700” par roue.
[0109] Dispositif de sécurité
[0110] Selon un mode de réalisation, le système de détection 700 comprend aussi, un dispositif de sécurité, appelé bumper, comprenant un capteur inductif ou mécanique de proximité, et un système de commande. Le système de commande est configuré pour commander l’arrêt des mouvements de la machine en cas de détection d’un obstacle à une distance inférieure à une distance données. Le dispositif de sécurité permet d’éviter l'endommagement du système de détection et/ou de la machine. [0111] Montée sur rampes
[0112] Un exemple d’application est présenté ci-dessous dans le cas d’une fonction d’aide à la montée ou descente de la machine par rapport à un plateau d’une remorque muni de rampes, avec utilisation des systèmes de capteur 700, 700’ (Figure 4), mais s’applique aussi avec l’utilisation des systèmes de capteur 700”, 700’”.
[0113] Après vérification du bon positionnement de chaque système de capteur 700, 700’, la fonction supplémentaire d’aide à la montée ou descente sur rampe est autorisée par l’unité de traitement 10 ou 720 pour la machine équipée des système de détection.
[0114] L’unité de traitement 10, 720 de la machine et/ou du système de détection est configurée pour :
- en fonction des données du système de détection 700, détecter au moins un bord longitudinal 811 d’une ou de chaque rampe 81 d’une remorque de transport,
- commander le système d’entraînement en en déplacement au sol de la machine pour faire monter la machine sur la ou chaque rampe 81 et la positionner sur un plateau 82 de la remorque situé dans le prolongement de la ou de chaque rampe 81 , de manière autonome, en fonction d’au moins un bord longitudinal 811 de la ou de chaque rampe 81 de la remorque 80 détecté à l’aide dudit système de détection 700.
[0115] Selon un mode de réalisation de l’invention, la machine est équipée d’un système de détection 700’ avant et d’un système de détection 700 arrière, l’unité de traitement 10, 720 de la machine et/ou du système de détection est alors configurée pour :
- détecter les bords longitudinaux 811 de rampe et confirmer l’alignement du châssis ou commander le réalignement du châssis 2 de la machine par rapport aux rampes 81 détectées en fonction desdits systèmes de détection 700, 700’, et
- commander le système d’entraînement en déplacement et de direction des roues en conséquence.
[0116] L’unité de traitement 10, 720 de la machine et/ou du système de détection peut être configurée pour utiliser les données du système de détection 700 arrière lorsqu’au cours d’une montée automatique de la machine 1 sur le plateau 82 de la remorque, la ou chaque rampe 81 n’est plus dans le champs de détection du système de détection 700’ avant, pour permettre à l’unité de traitement 10, 720 de continuer à détecter le ou les bords longitudinaux 811 de rampe de la remorque et de commander le système d’entraînement en déplacement et de direction des roues en conséquence.
[0117] On peut prévoir que lorsque l’alimentation électrique est fournie par la machine et que l’on empêche l’activation de la fonction supplémentaire, on peut aussi prévoir de couper l’alimentation du système de détection pour économiser l’énergie. [0118] L'invention n’est pas limitée aux modes de réalisation illustrés dans les dessins.
[0119] De plus, le terme « comprenant » n’exclut pas d’autres éléments ou étapes. En outre, des caractéristiques ou étapes qui ont été décrites en référence à l’un des modes de réalisation exposés ci-dessus peuvent également être utilisées en combinaison avec d’autres caractéristiques ou étapes d’autres modes de réalisation exposés ci-dessus.

Claims

Revendications
[Revendication 1] Ensemble comprenant une machine (1 ) de manutention de charge ou de personne, et un système de détection (700) de données d’environnement, ledit système de détection (700) étant positionné sur la machine, ladite machine (1 ) de manutention comprenant :
- un châssis roulant (2), et un système d’entraînement en déplacement au sol de la machine ;
- un système de manutention (600) de charge ou de personne, porté par ledit châssis (2), et un système d’actionnement (8), tels que des vérins, du système de manutention ;
- une unité de traitement (10), telle qu’un calculateur, de la machine configurée pour commander le système d’entraînement en déplacement au sol de la machine et le système d’actionnement du système de manutention ; caractérisé en ce que le système de détection (700) est amovible par rapport à la machine, et comprend:
- un système de capteur (710) de données d’environnement de la machine ;
- une unité de traitement (720) ;
- un premier module de communication (730) configuré pour communiquer avec un deuxième module de communication (130) ; et en ce que l’unité de traitement (10) de la machine (1 ) et/ou l’unité de traitement (720) du système de détection (700) est configurée pour :
- déterminer l’état de positionnement du système de capteur (710) par comparaison d’une position réelle du système de capteur (710) déterminée à partir des données acquises par ledit système de capteur, avec une position de référence, et
- activer une fonction de pilotage de machine, dite fonction supplémentaire, selon l’état de positionnement du système de capteur (710), ladite fonction supplémentaire prenant en compte les données acquises par le système de capteur (710) du système de détection (700).
[Revendication 2] Ensemble selon la revendication 1 , dans lequel, lorsque la position réelle du système de capteur (710) est dans une première plage de valeurs de position donnée, alors l’unité de traitement (10, 720) active ladite fonction supplémentaire.
[Revendication 3] Ensemble selon la revendication 1 ou 2, dans lequel lorsque la position réelle du système de capteur (710) est hors de la première plage de valeurs de position, mais dans une deuxième plage de valeurs de position donnée plus large que la première plage, alors l’unité de traitement (10, 720) active ladite fonction supplémentaire tout en limitant un paramètre de ladite fonction supplémentaire et/ou en limitant un paramètre de fonctionnement de la machine, tel que la vitesse de déplacement, et, lorsque la position réelle du système de capteur (710) est hors de la deuxième plage de valeurs de position, alors l’unité de traitement (10, 720) empêche l’activation de ladite fonction supplémentaire.
[Revendication 4] Ensemble selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le système de capteur (710) du système de détection (700) comprend au moins l’un des éléments suivants:
- une caméra d’acquisition d’images, par exemple une caméra mono ou stéréoscopique ;
- un camera temps de vol (TOF pour Time Of Flight),
- un appareil de type LIDAR,
- un RADAR,
- un capteur à ultrasons.
[Revendication 5] Ensemble selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel ladite au moins une fonction supplémentaire comprend une fonction parmi la liste de fonctions suivantes :
- détection de rampes (81 ) d’une remorque présente devant la machine,
- détection d’objet et de personnes autour de la machine,
- détecter un accessoire à l’extrémité du système de manutention, par exemple l’extrémité d’un bras de levage,
- fournir une image de dessus de la machine à l'opérateur.
[Revendication 6] Ensemble selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la détermination de l’état de positionnement du système de capteur (710) est réalisée :
- par acquisition d’un élément de référence présent sur ou dans la machine, tel qu’un TAG, cible, QR CODE, qui définit une position de référence pour ledit système de capteur ;
-par reconnaissance d’un élément structurel de la machine, tel que pneu, châssis et/ou par reconnaissance d’un élément dans l’environnement extérieur de la machine ; et/ou
- à l’aide d’un inclinomètre présent dans le système de détection (700) et d’une comparaison de la valeur mesurée de l’inclinomètre du système de détection (700) avec une valeur d’inclinaison du châssis mesurée par un inclinomètre de la machine (1 ).
[Revendication 7] Ensemble selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel, lorsque ledit système de capteur (710) comprend un capteur optique, ledit système de détection (700) est configuré pour régler la luminosité dudit capteur optique, par exemple dans le sens d’une diminution de la luminosité de l’image acquise par le capteur en cas de détection d’un reflet.
[Revendication 8] Ensemble selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel, les opérations de détermination de l’état de positionnement du système de capteur (710) sont implémentées dans l’unité de traitement (720) du système de détection (700).
[Revendication 9] Ensemble selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le système de détection (700) comprend aussi, un dispositif de sécurité, appelé bumper, comprenant un capteur inductif ou mécanique de proximité, et un système de commande configuré pour commander l’arrêt des mouvements de la machine en cas de détection d’un obstacle à une distance inférieure à une distance données.
[Revendication 10] Ensemble selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel, ledit système de détection étant appelé premier système de détection (700), ledit ensemble comprend un deuxième système de détection (700’), ladite détermination de l’état de positionnement du système de capteur (710) du premier système de détection (700) comprend la détermination du positionnement du premier système de capteur par rapport au système de capteur du deuxième système de détection (700’).
[Revendication 11] Ensemble selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le système de capteur (710) est positionné en dehors du périmètre défini par un ensemble de roues (3, 4) de la machine, de préférence du côté avant ou arrière de la machine.
[Revendication 12] Ensemble selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le système de capteur (710) comprend un capteur dirigé vers le plan d’appui au sol des roues et vers l’extérieur de la machine (1 )-
[Revendication 13] Ensemble selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’unité de traitement (10, 720) de la machine et/ou du système de détection est configurée pour :
- en fonction des données du système de détection (700), détecter au moins un bord longitudinal (811 ) d’une ou de chaque rampe (81 ) d’une remorque de transport,
- commander le système d’entraînement en en déplacement au sol de la machine pour faire monter la machine sur la ou chaque rampe (81 ) et la positionner sur un plateau (82) de la remorque situé dans le prolongement de la ou de chaque rampe (81 ), de manière autonome, en fonction d’au moins un bord longitudinal (811 ) de la ou de chaque rampe (81 ) de la remorque (80) détecté à l’aide dudit système de détection (700).
[Revendication 14] Ensemble selon la revendication 13, dans lequel, la machine étant équipée d’un système de détection (700’) avant et d’un système de détection (700) arrière, l’unité de traitement (10, 720) de la machine et/ou du système de détection est configurée pour :
- détecter les bords longitudinaux (811 ) de rampe et confirmer l’alignement du châssis ou commander le réalignement du châssis (2) de la machine par rapport aux rampes (81 ) détectées en fonction desdits systèmes de détection (700, 700’), et
- commander le système d’entraînement en déplacement et de direction des roues en conséquence.
[Revendication 15] Ensemble selon la revendication 14, dans lequel l’unité de traitement (10, 720) est configurée pour utiliser les données du système de détection (700) arrière lorsqu’au cours d’une montée automatique de la machine (1 ) sur le plateau (82) de la remorque, la ou chaque rampe (81 ) n’est plus dans le champs de détection du système de détection (700’) avant, pour permettre à l’unité de traitement (10, 720) de continuer à détecter le ou les bords longitudinaux (811 ) de rampe de la remorque et de commander le système d’entraînement en déplacement et de direction des roues en conséquence.
[Revendication 16] Ensemble selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le système de détection (700) est connecté électriquement (570) à la machine pour être alimenté par une batterie de la machine.
[Revendication 17] Ensemble selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la machine (1 ) est une nacelle.
[Revendication 18] Ensemble selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le système de détection de données d’environnement comprend un système de connexion qui inclut un connecteur physique connectable avec un connecteur correspondant de la machine pour établir une communication entre le module de communication de la machine et le module de communication du système de détection de données d’environnement.
[Revendication 19] Kit de détection configuré pour équiper une machine (1 ) de manutention d’un ensemble conforme à l’une quelconque des revendications précédentes, le kit de détection formant ledit système de détection (700) amovible, ledit kit comprenant un boîtier (701 ), un système de fixation (500) du boîtier (701 ) à une partie de la machine, et, logés dans le boîtier (701 ), au moins : ledit système de capteur (710) de données d’environnement; l’unité de traitement (720); le premier module de communication (730) configuré pour communiquer avec le deuxième module de communication (130) de la machine.
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