EP0059901A1 - Dispositif de commande à microprocesseur pour échelle orientable déployable ou bras élévateur analogue - Google Patents

Dispositif de commande à microprocesseur pour échelle orientable déployable ou bras élévateur analogue Download PDF

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EP0059901A1
EP0059901A1 EP82101486A EP82101486A EP0059901A1 EP 0059901 A1 EP0059901 A1 EP 0059901A1 EP 82101486 A EP82101486 A EP 82101486A EP 82101486 A EP82101486 A EP 82101486A EP 0059901 A1 EP0059901 A1 EP 0059901A1
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EP
European Patent Office
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microprocessor
control
movements
law
lowering
Prior art date
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EP82101486A
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English (en)
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EP0059901B1 (fr
EP0059901B2 (fr
Inventor
Claude Artaud
Michel Vincent
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Camiva SA
Original Assignee
Camiva SA
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Publication date
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Publication of EP0059901B1 publication Critical patent/EP0059901B1/fr
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E06—DOORS, WINDOWS, SHUTTERS, OR ROLLER BLINDS IN GENERAL; LADDERS
    • E06C—LADDERS
    • E06C5/00—Ladders characterised by being mounted on undercarriages or vehicles Securing ladders on vehicles
    • E06C5/32—Accessories, e.g. brakes on ladders
    • E06C5/36—Safety devices against slipping or falling of ladders; Safety devices against overloading ladders
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66C—CRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C23/00—Cranes comprising essentially a beam, boom, or triangular structure acting as a cantilever and mounted for translatory of swinging movements in vertical or horizontal planes or a combination of such movements, e.g. jib-cranes, derricks, tower cranes
    • B66C23/88—Safety gear
    • B66C23/90—Devices for indicating or limiting lifting moment
    • B66C23/905—Devices for indicating or limiting lifting moment electrical

Definitions

  • the present invention relates to a control device including the control and safety of the movements of a ladder, such as for example a rescue and fire fighting ladder, or of a similar lifting arm mounted on a vehicle.
  • Analog electronic control devices are known based on the following principle: an index symbolizes on a diagram the position of the end of the elevator and allows, thanks to a suitable coordinate axis system, the reading of the functional parameters.
  • This index includes a conductive part of the electric current which, during the movement of the index, switches electrically with the different zones of the diagram, which are themselves conductive and generally produced in the form of printed circuits. Switching with these zones produces the lighting or extinction of warning lights and possibly the automatic stopping of movements when these become dangerous, in particular for the stability of the carrier vehicle.
  • These devices are generally associated with an analog electromechanical or electronic logic system, which generates from information received from different sensors and the moving index, orders causing the change of state of indicators, the triggering of alarm (s) sound (s) or devices acting on the execution of the movements.
  • the present invention relates to a microprocessor control device which makes it possible to easily take into account all the desirable functional parameters and which is arranged to cause the automatic stopping of any dangerous movement after having triggered a progressive deceleration of the movement controlled by the operator before total stop, whatever the command command given, which thus avoids disruptive dynamic effects such as swaying of the current scale on known scales.
  • the automatic control introduced by the microprocessor here makes it possible to correct the harmful effects which the control left to produce on the sole initiative of the operator can produce.
  • the control device deployable adjustable ladder or similar lifting arm comprising at least one straightening or lowering control, a deployment and folding control and a pivoting control with members for manual selection of the desired movements, straightening and lowering actuators, deployment and folding, and pivoting, is characterized in that said selection members are adapted to supply an electrical signal representative of the direction of control and of the desired speed of execution of the movement, these members being connected to a microprocessor reader of these orders control, said microprocessor comprising in memory: the maximum ranges not to be exceeded as a function of various by selectable and predetermined range setting meters; a sequence of cyclic calculation of the real range from information given by sensors for measuring the angle of training and the length deployed; a cyclic comparison sequence of the real range calculated with the maximum range corresponding to the predefined implementation conditions and whether or not authorizing the requested movement; a law of deceleration of the lowering and deployment movements at least, in predetermined terminal zones of evolution of these movements corresponding to a certain approach to the
  • microprocessor control also makes it possible to limit the acceleration on switching on and off. In response to orders for voluntary commands to switch on or off, by means of predetermined laws stored in memory. .
  • Such a command also lends itself to the digital display of the operating parameters with as high a precision as desired, whether in particular the current parameters or operating limits.
  • Reaching the operating limit marked by the abovementioned automatic stopping process can also be advantageously accompanied by assistance with subsequent piloting by sending a spoken message indicating to the pilot the solution or solutions remaining at his disposal.
  • Such a microprocessor control also has the advantage of being easily adaptable to all options of equipment of the equipment and of changes of the limits for which it suffices to modify the data taken into memory.
  • the microprocessor also allows the command and automatic control of the leveling of the platform floor as a function of the 'training angle of the ladder.
  • a scale movement control and security system aims to provide the user with the value of operating parameters such as the angle of dressing ⁇ the developed length L, the maximum possible load at the end of the ladder, the height reached H, the range P ... to alert the user and possibly stop the movements when they become dangerous, in particular in the event of an impact with an obstacle or in the event of reaching the vehicle's stability limits.
  • This fig. 3 symbolizes the usage diagrams corresponding to three possible positions of the support cylinders, but a continuous variation of the diagram can be envisaged.
  • the different limits are stored in the control system.
  • the control system compares the position of the ladder to each of the limits and lights up an indicator which corresponds to the possibility of maximum load.
  • the deployment, lowering and possibly pivoting movements are automatically stopped when the ladder equipped with its rescue platform reaches the limit corresponding to the load case al, a2, and a3, or when the ladder without rescue platform reaches the limit corresponding to a4, or the limits going from a'1 to a'4 or from a "1 to a" 4 depending on the position of the beams 3.
  • an audible device is activated to attract the attention of the user.
  • a sensor When the rescue platform is used, a sensor signals its presence.
  • Switches allow you to select the limits: two men plus platform, one man plus platform. Before reaching the limit of use corresponding to the load case chosen, a pre-signal intervenes as well as a slowing down of the maneuvers as will be seen below.
  • the scale position information delivered by the various sensors is read periodically by the microprocessor and stored in memory.
  • the microprocessor processes this data and compares the state of the scale with the limits of use stored in permanent memory.
  • the movement control orders (direction and speed) given by the operator enter the microprocessor; they are validated or modified according to the result of the comparison of the state of the scale to the limits of use and then transmitted to the power control members. Simultaneously, the microprocessor generates, if necessary, the orders for controlling the automatic movement of the horizontal alignment of the platform floor.
  • the microprocessor causes the automatic stop of this movement when the limit is reached, but after having achieved a progressive deceleration of the movement until the total stop and this whatever the command order given by the operator as we will see later.
  • the MPU via the data BUS, by exciting the corresponding addresses, allows the transfer of REPROM to RAM of the initialization parameters.
  • the program provides for reading and storing the entries in RAM. All the digital inputs El to E34 are present in the form of a 1 or O at the terminals of the input BUFFERS.
  • the MPU thanks to the addresses of the input PIA 1 and the BUFFER 1, reads all of the inputs El to E16 which must be transferred to RAM by the data bus and the memory addresses.
  • All analog inputs E41 to E51 are present as a voltage across the analog input multiplexers.
  • the M PU thanks to the addresses of the PIA 1, the multiplexer 1 and the A / D converter, reads the input E41, converted into digital and transfers by the BUS data and the address of the memory, the corresponding binary word in RAM.
  • the MPU When all the external data is in RAM memory, the MPU performs the calculations necessary for the smooth running of the program by going to draw from RAM by the DATA bus and addresses the previously stored data.
  • the results of these calculations are firstly stored in RAM by the intermediary of the BUS data and new addresses and secondly displayed on the control panel delimited in phantom in fig. 5.
  • This transfer to the display panel of the logic indicators: beam position, alert load case, etc. is done via the data BUS and PIA 2 addresses and the output decoder, which allows transmission up to 16 pieces of information at a time (S1 to S15 in this example).
  • the display of the training angle, developed length, span and height parameters is done via the data buses and addresses of the PIA 2, the digital display decoder, and a 7-segment decoder for each digital output. , i.e. for S25 to S32 in a row.
  • the MPU at each cycle, reads all the logic and analog inputs that it stores in RAM at the same addresses than before, the parameters already stored being automatically erased.
  • the MPU performs all the calculations with this new information and the elements displayed are possibly updated.
  • certain data are only displayed every 2 seconds for example.
  • the MPU completes the program in a few milliseconds. This time is variable depending on the number of movements performed. In any event, each of the scale control parameters is read approximately 200 times per second.
  • the MPU checks if the value of the analog input E47 (measurement of the developed length) believes, if not, as previously, the reading of the input E47 is carried out several times, and if the anomaly persists, there is display the number assigned to sensor E47 and stop the operation of the scale
  • the system thus performs a self-check and avoids giving erroneous orders in the event that it receives false information.
  • the microprocessor also controls the display and signaling panel which informs the user of the state of the scale and its possibilities.
  • Fig. 7 shows the block diagram of the hydraulic movement control circuit.
  • a variable flow pump 52 supplies the entire installation from a reservoir 53.
  • the telescopic beams which support the setting cylinders are controlled by distributors 54 and 55 which respectively supply the cylinders 56 of the left beams and the cylinders 57 of the right beams.
  • a distributor 58 ensures the actuation of cylinders 59 for neutralizing the elastic suspension of the vehicle and of the timing cylinders 2.
  • a pressure switch 60 registers the resulting pressure rise and it establishes the energizing the electronic system of the scale by the input El. Therefore, the control of the movements of the scale itself is possible by action, on the proportional solenoid valves 61, 62, 63 and 64.
  • the solenoid valve 61 controls the deployment-re-deployment movement by means of the hydraulic motor 65 which actuates a winch.
  • the solenoid valve 62 controls the straightening-lowering movement by means of the jacks 66.
  • the solenoid valve 63 supplies the tilt correction cylinders 67 which cause the part 5 of the turret to rotate.
  • the solenoid valve 64 controls the pivoting movement to the right or to the left by means of the motor 68.
  • Each of the solenoid valves 61, 62, 63, 64 is of the proportional type, that is to say it delivers a flow proportional to the control voltage of the coils.
  • the microprocessor cuts the electrical supply to the distributor 51, output S19 of the microprocessor (control oil pressure of the pump at zero value by exit status 0).
  • FIG. 8 There is shown in FIG. 8 the general flowchart of the operations carried out by the electronic microprocessor system.
  • the program then includes the scale overload test (Input E51).
  • Figs. 9, 10 and 11 represent the detailed flowchart for calculating heights and spans, memorizing the position of the support beams of the stabilizer jacks, displaying the authorized load limits and storing the limit span corresponding to the operating case.
  • the microprocessor after having read all the input parameters, calculates the range P, the height H, the maximum values of developable length L max before automatic stop at constant dressing angle and corresponding maximum height H, the maximum value of l 'dressing angle ⁇ 2 corresponding to the maximum range for which there must be an automatic stop with constant developed length L; the angle of dressing ⁇ r, the range Pr and the developed length Lr at the start of slowing down of the movements.
  • ⁇ corresponds to an angular range of deceleration of the lowering before automatic stop
  • ⁇ P and ⁇ L to two ranges of deceleration before automatic stop in span or developed length.
  • the different values taken into account are stored in memories indicated in the "Calculation" box of fig. 9, with the letter M followed by an identification index.
  • the microprocessor uses memory M20 in which is stored the maximum range corresponding to the use of the ladder (fig. 3 and 11).
  • the microprocessor then checks in what position the timing cylinders 2 are and what is the orientation ⁇ of the scale relative to the longitudinal axis of the vehicle. If the orientation B of the ladder does not differ by more than ⁇ 25 ° from the longitudinal axis of the vehicle, the useful range is the maximum range for the load considered and it is independent of the position of the stabilizers. For different orientations of the scale, the microprocessor memorizes the position of the beams located on the side where the scale is oriented (memories M2, M3, M4, fig. 9).
  • the microprocessor then displays the load case (fig. 10). It examines whether the ladder is used with or without its platform (entrance E9) what is the choice of load made by the user (1, 2 or 3 men on the platform, ladder in support, entrances E10, E11, E12) and it compares, in the case of the scale used without a platform, the real range of the scale stored in the memory M21, with the limit ranges authorized as a function of the position of the stabilizers; it deduces the maximum possible load therefrom and proceeds to switch on the corresponding warning light and extinguish the other warning lights by the outputs S3 to S9 (warning lights 33 to 39).
  • the microprocessor then checks if there is agreement of the steps and makes the corresponding display (LED 41).
  • the following sequence relates to the emission of an audible signal when the load case changes; thus an audible signal of duration 1 second is emitted when the range becomes equal to P4, P5, P6, P7, P8 or P9.
  • the MPU sets the output S33 to 0 (or maintains it if it was there previously).
  • the MPU checks, in the order of the program, the logical values of the inputs E18, E25 and E29 (stored in RAM). If one of them is at 1, the output S33 is set (or maintained) at 0.
  • test A and B Next comes the verification of the position of the ladder relative to the pivoting and straightening / lowering chassis to avoid any interference with the vehicle cabin (tests A and B).
  • the MPU sets S33 to o.
  • test C is done.
  • the analog output S33 generates a signal proportional to the input E41 with a decreasing maximum value in accordance with a deceleration curve with end of travel stop, REPROM memory storage and which will be seen later.
  • the MPU checks logic input E27 (test D) and test E.
  • the output S33 If D or E is positive, the output S33 generates, as above, a signal proportional to the input E41 with maximum value limited by said deceleration curve before the end of the course.
  • the MPU If -D and E are negative, the MPU generates a signal proportional to the input E41 without correction except in the event of a sudden request or suppression of the motion control (input E41) or in this case the MPU generates the output signal at acceleration and deceleration, according to other speed control curves stored in REPROM memory, this in order to have greater comfort in piloting the scale and to avoid unpleasant mechanical stresses on the scale.
  • the MPU which manages the output S33 can, without waiting for a deviation from the horizontality of the platform, simultaneously control its alignment by generating a proportional signal to S33 on the output S36: proportional control for horizontal positioning of the platform 11, this proportional control being able to cooperate with an actuator not shown, such as an electric actuator interposed between the last rung 10 of the scale and the platform to vary the angle ⁇
  • a control loop is incorporated in the program, which allows, by measuring the angle ⁇ of the platform with respect to the scale (E45) to put in the program a correction parameter allowing the elimination of the deviations due to the electro-hydro-mechanical power control system of the ladder movements.
  • the dressing command is controlled and executed by the MPU following the same principle as the lowering command above, with of course, parameters to be controlled specific to this movement.
  • Fig. 13 defines the principle flow diagram of the automatic slowdown of the pivoting, lowering or deployment movements before automatic stopping, corresponding to the maximum admissible range.
  • the microprocessor receives movement commands from the operator. If the range P is greater than or equal to the maximum admissible range Pa, the microprocessor does not control the movement.
  • the microprocessor compares the range P with the range Pr corresponding to the start of the zone where the movement must be slowed down in order to reach the automatic stopping point at zero speed.
  • Fig. 14 illustrates the diagram of the speed of movement as a function of the space traveled.
  • the speed of the movement is that requested by the operator and it can go up to the maximum speed Vm allowed by the control systems.
  • zone B corresponding to a range P greater than Pr and less than Pa, the microprocessor imposes a speed maximum defined by limit C which joins the start point of deceleration where the speed can be maximum at the end point of deceleration where the speed must be zero.
  • zone B the microprocessor controls the movement at the speed requested by the operator as long as this is less than the limit speed defined by curve C, then at the speed corresponding to this curve C when the speed requested by l operator becomes superior to the latter.
  • a movement slowdown system is only effectively achievable thanks to the use of a microprocessor because the slowdown zones of each movement are a function of the large number of parameters on which the limit range Pa ′ depends and they must be recalculated. constantly in the course of movement, as we have seen, the various movements of the scale being able to be simultaneous and influencing the limit range Pa.
  • the microprocessor thus limits in all cases the harmful dynamic effects and in particular any rocking of the 'unwanted scale.
  • the slowing down of the various movements can be controlled in the following manner by the microprocessor.
  • the microprocessor which has in memory the relation speed-control order S 34 of the development movement, determines the maximum control order S 34 m which corresponds to the maximum admissible speed V Lm (N).
  • the microprocessor which has in memory the speed-command command relation S 33 of the lowering movement determines the maximum command command S 33 m which corresponds to the maximum admissible speed V ⁇ m (R).
  • the microprocessor which has in memory the relation speed-command command S 35 of the pivoting movement, determines the maximum command command S 35 m which corresponds to the maximum admissible speed V ⁇ m (T).
  • Fig. 21 defines the principle flow diagram of the horizontal positioning of the working platform 11.
  • the microprocessor simultaneously controls the angular movement of the platform and the raising or lowering of the ladder at the same speed.
  • sensors of known types such as potentiometers or angular encoders measure the angle of dressing ⁇ and the angle ⁇ of the platform floor relative to the scale.
  • the microprocessor calculates the speed necessary to follow the raising or lowering movement and to remove the position deviation after a defined time, for example 5 seconds.
  • This device which performs the simultaneous angular movement of the platform 11 and of the ladder makes it possible to have the platform horizontally precise and smoothly, which improves passenger comfort.
  • the microprocessor When the operator requests a movement which becomes dangerous for the stability of the vehicle, the microprocessor thus causes, as explained, the automatic stopping of this movement when the limit is reached, after having achieved the progressive deceleration of this movement.
  • the indicator light requesting training or folding back (S11 - indicator 45, fig. 6) lights up.
  • the operator who may be in a context of panic, may not react immediately and wonder why the ladder is no longer ordered. It is then that the transmission of a spoken message takes on its full value and is here provided from the microprocessor according to the diagram in FIG. 22.
  • the microprocessor at this time, sends by BUS, the information necessary for the dissemination of the message corresponding to the scenario that caused the automatic shutdown.
  • the memory circuits 69 and speech synthesizer 70 manufacture the sentence to be broadcast which, after amplification at 71 is transmitted to a loudspeaker 72 placed near the ladder operator acting in the vehicle.
  • a second listening station 73 can be placed at the ladder control station located in the platform 11 to inform an operator acting from the platform.
  • microprocessor also allows greater ease of adaptation to particular constraints.
  • the operating limits change and it suffices to modify the values stored in memory.
  • simply ad- j Q Indre possibly additional sensors and modify the program. This means that many variants can be easily adapted while remaining within the scope of the invention.

Abstract

Dispositif comprenant au moins une commande de dressage ou abaissement, de déploiement et reploiement, et de pivotement de l'échelle à organes de sélection manuelle des mouvements désirés, dans laquelle lesdits organes de sélection sont adaptés pour fournir un signal électrique representatif du sens de commande et de la vitesse désirée du mouvement, ces organes étant connectés à un microprocesseur (MPU) comprenant en mémoire les portées maximales à ne pas dépasser en fonction de divers paramètres sélectionnables et prédéterminés de mise en service de l'échelle, et une loi de décélération des mouvements dans des zones terminales d'approche de la portée maximale considérée.

Description

  • La présente invention est relative à un dispositif de commande incluant le contrôle et la sécurité des mouvements d'une échelle, telle que par exemple une échelle de sauvetage et de lutte contre l'incendie, ou de bras élévateur analogue monté sur véhicule.
  • On connaît des dispositifs de commande électroniques analogiques basés sur le principe suivant : un index symbolise sur un diagramme la position de l'extrémité de l'élévateur et permet, grâce à un système d'axe de coordonnées adapté, la lecture des paramètres fonctionnels.
  • Cet index comporte une partie conductrice du courant électrique qui effectue, lors du déplacement de l'index, une commutation électrique avec les différentes zones du diagramme, elles-mêmes conductrices et généralement réalisées sous forme de circuits imprimés. La commutation avec ces zones produit l'allumage ou l'extinction de voyants et éventuellement l'arrêt automatique des mouvements lorsque ceux-ci deviennent dangereux, notamment pour la stabilité du véhicule porteur.
  • Ces dispositifs sont généralement associés à un système logique analogique électromécanique ou électronique, qui génère à partir des informations reçues de différents capteurs et de l'index mobile, des ordres provoquant le changement d'état de voyants, le déclenchement d'avertisseur(s) sonore(s) ou de dispositifs agissant sur l'exécution des mouvements.
  • L'augmentation du nombre des paramètres de fonctionnement due notamment à l'utilisation de systèmes de stabilisation du véhicule à entr'axes des points d'appui variables, ainsi que la recherche d'une plus grande précision dans la mesure, le traitement et l'indication des paramètres de fonctionnement, rendent difficile la réalisation de systèmes analogiques simples et fiables.
  • La présente invention a pour objet un dispositif de commande à microprocesseur qui permet de prendre aisément en compte tous les paramètres fonctionnels désirables et qui est agencé pour provoquer l'arrêt automatique de tout mouvement dangereux après avoir déclenché une décélération progressive du mouvement commandé par l'opérateur avant arrêt total, quel que soit l'ordre de commandé donné, ce qui évite ainsi les effets dynamiques perturbateurs tel que le balancement de l'échelle courant sur les échelles connues. En d'autres termes, la commande automatique introduite par le microprocesseur permet ici de corriger les effets néfastes que peut produire la commande laissée à la seule initiative de l'opé- rateurzj Essentiellement, à cet effet, le dispositif de commande selon l'invention d'échelle orientable déployable ou bras élévateur analogue comprenant au moins une commande de dressage ou abaissement, une commande de déploiement et reploiement et une commande de pivotement à organes de sélection manuelle des mouvements désirés, des actionneurs de dressage et d'abaissement, de déploiement et reploiement, et de pivotement, est caractérisé en ce que lesdits organes de sélection sont adaptés pour fournir un signal électrique représentatif du sens de commande et de la vitesse désirée d'exécution du mouvement, ces organes étant connectés à un microprocesseur lecteur de ces ordres de commande, ledit microprocesseur comprenant en mémoire : les portées maximales à ne pas dépasser en fonction de divers paramètres sélectionnables et prédéterminés de mise en service de l'échelle; une séquence de calcul cyclique de la portée réelle à partir des informations données par des capteurs de mesure de l'angle de dressage et de la longueur déployée; une séquence de comparaison cyclique de la portée réelle calculée avec la portée maximale correspondant aux conditions de mise en oeuvre prédéfinies et autorisant ou non le mouvement demandé; une loi de décélération des mouvements d'abaissement et de déploiement au moins, dans des zones terminales prédéterminées d'évolution de ces mouvements correspondant à une certaine approche de la portée maximale d'utilisation prédéterminée; et une séquence de comparaison cyclique dans cette approche de la vitesse de commande affichée à la vitesse dérivée de ladite loi pour chaque mouvement considéré, destinée à imposer ladite loi lorsque la vitesse de commande affichée est excessive, en fournissant aux sorties du microprocesseur commandant ces mouvements des signaux représentatifs de la vitesse de commande affichée ou automatiquement modifiés en fonction de ladite loi; lesdites sorties étant connectées à des organes à commande électrique proportionnelle d'activation des actionneurs des mouvements considérés.
  • De plus, une telle commande à microprocesseur permet aussi de limiter l'accélération à la mise en marche et à l'arrêt.en réponse aux ordres de commandes volontaires de mise en marche ou d'arrêt, par intervention de lois prédéterminées mises en mémoire.
  • Une telle commande se prête aussi à l'affichage numérique des paramètres de fonctionnement avec une précision aussi grande que souhaitée, qu'il s'agisse notamment des paramètres actuels ou limites de fonctionnement.
  • L'atteinte de limite de fonctionnement marquée par le processus d'arrêt automatique précité peut aussi être avantageusement accompagnée d'une aide au pilotage ultérieur par émission d'un message parlé indiquant au pilote la ou les solutions restant à sa disposition.
  • Une telle commande à microprocesseur présente aussi l'intérêt d'être aisément adaptable à toutes options d'équipement du matériel et de changements des limites pour lesquelles il suffit de modifier les données prises en mémoire.
  • On sait qu'un microprocesseur se prête aussi à l'établissement aisé d'un programme d'autodiagnostic permettant notamment d'identifier le cas échéant les capteurs défectueux.
  • En outre, en cas d'équipement à plate-forme usuelle articulée à l'extrémité supérieure de l'échelle, le microprocesseur permet aussi la commande et le contrôle automatique de mise à l'horizontale du plancher de plate-forme en fonction de l'angle de dressage de l'échelle.
  • Une forme de réalisation d'un dispositif de commande à microprocesseur pour échelle orientable déployable est d'ailleurs ci-après décrite à titre d'exemple illustratif de l'invention et en référence au dessin annexé, dans lequel :
    • la fig. 1 est une vue schématique d'un telle échelle sur véhicule indicative de ses paramètres de fonctionnement;
    • la fig. 2 est une vue de côté de l'ensemble de l'échelle seule sur son véhicule;
    • la fig. 3 est un diagramme des limites d'utilisation de l'échelle en fonction des différents paramètres de fonctionnement;
    • la fig. 4 est un schéma général d'ensemble des entrées et sorties du microprocesseur;
    • la fig. 5 représente la constitution générale du système électronique à microprocesseur;
    • la fig. 6 représente un exemple de réalisation de tableau d'affichage;
    • la fig. 7 est un schéma d'ensemble du système hydraulique de commande des divers mouvements de l'échelle;
    • la fig. 8 est l'organigramme général des opérations exécutées par le microprocesseur;
    • la fig. 9 est un organigramme détaillé des divers calculs effectués par le microprocesseur, de leur mémorisation et des affichages en découlant;
    • la fig. 10 est un organigramme des divers affichages et signalisations d'information de l'utilisateur;
    • la fig. 11 est un organigramme relatif aux diverses conditions d'utilisation et de portée de l'échelle;
    • la fig. 12 est l'organigramme schématique de l'opération de contrôle d'un mouvement (mouvement d'abaissement pris en exemple);
    • la fig. 13 est l'organigramme de principe du ralentissement automatique des mouvements avant arrêt automatique;
    • la fig. 14 est un diagramme de vitesse en fonction de l'espace pour l'un des mouvements de l'échelle;
    • les fig. 15 et 16 sont des vues illustratives complémentaires d'un mode de ralentissement automatique progressif à plusieurs paliers contrôlé par le microprocesseur pour le mouvement de développement de l'échelle;
    • les fig. 17 et 18 sont des vues illustratives complémentaires concernant le ralentissement automatique progressif du mouvement d'abaissement de l'échelle;
    • les fig. 19 et 20 sont des vues illustratives complémentaires se rapportant au ralentissement automatique progressif du mouvement de pivotement de l'échelle;
    • la fig. 21 est l'organigramme de principe de la commande automatique de mise à l'horizontale de la plate-forme;
    • la fig. 22 est un schéma de principe du système d'émission de messages parlés.
  • L'échelle sur véhicule représentée aux fig. 1 et 2 est constituée :
    • - d'un châssis-cabine 1 à quatre vérins de calage 2 qui assurent la stabilité du châssis pendant l'utilisation de l'échelle. Chacun des vérins est monté sur une poutre support télescopique 3 qui permet d'ajuster le polygone d'appui à la place disponible autour du véhicule (distance d variable).
    • - D'une tourelle d'orientation 4 qui peut pivoter par rapport au châssis (angle θ ). Cette tourelle comporte en outre une partie 5 articulée autour d'un axe horizontal 5a en vue de maintenir l'axe des éléments d'échelle dans un plan vertical passant par cet axe même lorsque le véhicule est incliné (dispositif de correction de dévers angle δ).
    • - D'un support d'échelle 6 appelé berceau articulé autour d'un axe horizontal 6a et qui permet de faire varier l'angle de dressage α de l'échelle de -15° à +75°.
    • - De quatre plans d'échelle télescopiques 7, 8, 9, 10 à développement simultané.
    • - D'une plate-forme de sauvetage amovible 11 articulée en bout du plan d'échelle 10 suivant un axe 12 afin de pouvoir conserver l'horizontalité de son plancher pendant les mouvements de dressage ou d'abaissement (angle β ).
  • Un système de contrôle et de sécurité des mouvements de l'échelle a pour but de fournir à l'utilisateur la valeur des paramètres de fonctionnement tels que l'angle de dressage α la longueur développée L, la charge maximale possible à l'extrémité de l'échelle, la hauteur atteinte H, la portée P .... d'alerter l'utilisateur et éventuellement d'arrêter les mouvements lorsque ceux-ci deviennent dangereux, notamment en cas de choc avec un obstacle ou en cas d'atteinte des limites de stabilité du véhicule.
  • La fig. 3 donne à titre d'exemple les diagrammes d'utilisation limite de l'échelle correspondant à la stabilité minimale admise dans les cas d'utilisation suivants :
    • a) Extrémité de l'échelle non appuyée; poutres 3 rentrées, orientation échelle défavorable (limites indiquées en trait plein);
    • al). trois hommes plus la plate-forme de sauvetage (portée Pl);
    • a2) trois hommes à l'extrémité, sans plate-forme, ou deux hommes plus plate-forme (portée P4);
    • a3) deux hommes à l'extrémité, sans plate-forme, ou un homme plus plate-forme (portée P7);
    • a4) un homme à l'extrémité, sans plate-forme (portée P10);
    • b) poutres 3 demi-sorties, ces limites deviennent : a'1, a'2, a'3, a'4 (en trait mixte) auxquelles correspondent les portées P2, P5, P8 et P11;
    • c) poutres 3 sorties ou orientation échelle voisine de l'axe du véhicule, ces limites deviennent a"1, a"2, a"3, a"4 (en trait pointillé) auxquelles correspondent les portées P3, P6, P9, P12;
    • d) extrémité de l'échelle en appui, deux hommes par plan d'échelle (b, b', b", selon sortie poutres) auxquelles correspondent les portées P13, P14, P15.
  • Cette fig. 3 symbolise les diagrammes d'utilisation correspondant à trois positions possibles des vérins d'appui, mais une variation continue du diagramme peut être envisagée.
  • En fonction de la position des poutres-support des vérins de calage et de l'angle d'orientation de l'échelle par rapport au châssis, une limite d'utilisation de l'échelle, avant tout risque de renversement, est définie expérimentalement pour chaque cas de charge.
  • Les différentes limites sont mises en mémoire dans le système de contrôle.
  • Pendant les mouvements de l'échelle, le système de contrôle compare la position de l'échelle à chacune des limites et il allume un voyant qui correspond à la possibilité de charge maximale. Il y a arrêt automatique des mouvements de déploiement, d'abaissement et éventuellement de pivotement lorsque l'échelle équipée de sa plate-forme de sauvetage atteint la limite correspondant au cas de charge al, a2, et a3, ou lorsque l'échelle sans plate-forme de sauvetage atteint la limite correspondant à a4, ou les limites allant de a'1 à a'4 ou de a"1 à a"4 selon la position des poutres 3.
  • La poursuite des mouvements après ces limites pour at- teindre les limites b, b', b" (portées P13, P14, P15) ne peut se faire que si l'opérateur actionne un contacteur "échelle en appui". Un nouvel arrêt automatique des mouvements de déploiement, d'abaissement et éventuellement de pivotement intervient lorsque les limites b, b' ou b" sont atteintes.
  • A chaque changement de limite de charge, un dispositif sonore est actionné pour attirer l'attention de l'utilisateur.
  • Lorsque la plate-forme de sauvetage est utilisée, un capteur signale sa présence.
  • Des interrupteurs permettent de sélectionner les limites : deux hommes plus plate-forme, un homme plus plate-forme. Avant d'atteindre la limite d'utilisation correspondant au cas de charge choisi, un pré-signal intervient ainsi qu'un ralentissement des manoeuvres comme on le verra plus loin.
  • Le principe général de fonctionnement est d'abord ci-après indiqué en se référant au schéma d'ensemble et de la commande à microprocesseur MPU de la fig. 4.
  • Les informations de position de l'échelle délivrées par les différents capteurs sont lues périodiquement par le microprocesseur et mises en mémoire.
  • Le microprocesseur traite ces données et compare l'état de l'échelle aux limites d'utilisation stockées en mémoire permanente.
  • Les ordres de commande des mouvements (sens et vitesse) donnés par l'opérateur pénètrent dans le microprocesseur; ils sont validés ou modifiés selon le résultat de la comparaison de l'état de l'échelle aux limites d'utilisation puis transmis aux organes de commande de puissance. Simultanément, le microprocesseur génère, s'il y a lieu, les ordres de commande du mouvement automatique de mise à l'horizontale du plancher de la plate-forme.
  • S'il advient que l'opérateur demande un mouvement qui devient dangereux pour la stabilité du véhicule, le microprocesseur provoque l'arrêt automatique de ce mouvement lorsque la limite est atteinte, mais après avoir réalisé une décélération progressive du mouvement jusqu'à l'arrêt total et ceci quel que soit l'ordre de commande donné par l'opérateur ainsi qu'on le verra plus loin.
  • La fig. 5 illustre la constitution générale du système électronique à microprocesseur qui comprend : un microprocesseur (MPU) ici le 6802 de MOTOROLA, qui coordonne toutes les fonctions du système et possède une mémoire de travail (RAM) interne de 128 octets.
    • - Deux mémoires programmables (REPROM 1 et 2) ici les 2716 de MOTOROLA. La totalité du programme est enregistré dans ces mémoires (4K octets avec possibilité d'extension).
    • - Une mémoire de travail externe (RAM) ici la 6810 de MOTOROLA. C'est dans cette mémoire que sont stockés les paramètres extérieurs et les résultats des calculs. (128 octets en plus des 128 octets du MPU. Extension possible).
    • - Des interfaces d'adaptation des entrées et sorties à codage d'adresse (PIA 1 et PIA 2) ici les 6821 de MOTOROLA.
  • Tous ces éléments sont reliés ensemble par des BUS usuels.
    • - BUS des DONNEES = ensemble de fils véhiculant les informations d'entrées, sorties ou mémoire.
    • - BUS des ADRESSES = ensemble de fils comportant le codage des emplacements ou destinations des informations véhiculées par le BUS des DONNEES.
    • - BUS de COMMANDE = ensemble de fils par lesquels cheminent les signaux de commande auxiliaires validant les adresses et transferts des données.
  • De plus, des circuits annexes permettent une adaptation des éléments extérieurs (détecteurs, mesures et commandes pour entrées, contacts, voyants, affichages numériques et commandes de mouvements pour sorties). Ces circuits sont :
    • - Des circuits d'entrées logiques avec opérateurs de puissance (BUFFERS D'ENTREES 1, 2 et 3).
    • - Deux multiplexeurs 1 et 2 d'entrées analogiques, ici les IH 6116 de TEKELEC suivis d'un convertisseur Analogique/ Numérique.
    • - Un circuit de sorties logiques pour voyants de contrôle (sorties S1 à S16).
    • - Huit décodeurs BCD à 7 segments, ici les M 04311B de MITEL, pour affichage numérique de divers paramètres (sorties S25 à S32).
    • - Des convertisseurs Numérique/Analogique pour toutes les sorties de commande proportionnelle des mouvements (S33 à S37).
    • - Un circuit de sorties logiques avec opérateurs de puissance (BUFFER DE SORTIE S17 à S19).
    • - Deux décodeurs servant de démultiplexeurs pour entrées, sorties et circuits d'affichage numérique (ici les décodeurs 74 LS 138 de MOTOROLA).
  • La totalité du programme permettant la commande et le contrôle du fonctionnement de l'échelle est enregistré en mémoire REPROM. Sur cette même mémoire sont enregistrées toutes les limites d'utilisation permises suivant les différents cas de figures que l'échelle peut prendre.
  • Les diverses entrées et sorties ici prises en compte sont notamment :
    • - Entrées logiques : El (Alimentation électrique); E2 (Pression d'huile des vérins de calage); E3 (Echelle sur support échelle); E4 (Poutres télescopiques sorties côté gauche); E5 (Poutres télescopiques sorties côté droit); E6 (Poutres télescopiques 1/2 sorties côté gauche); E7 (Poutres télescopiques 1/2 sorties côté droit); E8 (Réarmemant microprocesseur); E9 (Plate-forme de sauvetage en bout d'échelle); E10 (Utilisation avec deux hommes dans la plate-forme); E11 (Utilisation avec un homme dans la plate-forme; E12 (Utilisation de l'échelle avec appui); E13 (Arrêt d'urgence - coup de poing); E14 (Fin de course reploiement); E15 (Fin de course déploiement); E16 (Marche/arrêt concordance automatique d'échelons); E17 (Capteur de concordance d'échelons); E18 (Capteur de choc à l'abaissement); E19 (Capteur de choc au déploiement); E20 (Capteur de choc au pivotement à droite); E21 (Capteur de choc au pivotement à gauche); E23 (Capteur d'angle de dressage où l'échelle peut heurter la cabine pendant le pivotement); E24 (Sécurité dévers maximal); E25 (Fin de course abaissement); E26 (Fin de course dressage); E27 (Début de zone de ralentissement avant fin de course abaissement); E28 (Début de zone de ralentissement avant fin de course dressage); E29 (Sécurité mise à l'horizontale de la plate-forme à l'abaissement); E30 (Sécurité mise à l'horizontale de la plate-forme au dressage); E31 (Plate-forme verrouillée en position travail); E32 (Plate-forme verrouillée en position route); E33 (Commande de retour automatique de l'échelle sur son support); E34 (Commande de secours sans sécurité automatique).
    • - Entrées analogiques E41 (Commande dressage/abaissement); E42 (Commande déploiement/reploiement); E43 (Commande pivotement droite/gauche); E44 (Mesure de l'angle de dressage α ); E45 (Mesure de l'angle de la plate-forme par rapport à l'échelle β); E46 (Mesure de l'angle de pivotement θ ); E47 (Mesure de la longueur développée L); E48 (réservée); E49 (réservée); E50 (Mesure de l'angle de correction de dévers d); E51 (Mesure de surcharge de la structure).
    • - Sorties logiques : SI (Voyant défaut du système électronique) ; S2 (Voyant dévers trop important); S3 (Voyant plate-forme avec trois hommes); S4 (Voyant plate-forme avec 2 hommes; S5 (Voyant plate-forme avec un homme) ; S6 (Voyant trois hommes sur l'échelle); S7 (Voyant deux hommes sur l'échelle); S8 (Voyant un homme sur l'échelle); S9 (Voyant échelle en appui); S10 (Voyant concordance d'échelons); S11 (Voyant demandant le dressage ou le reploiement); S12 (Voyant poutres télescopiques sorties ou échelle dans l'axe du châssis); S13 (Voyant poutres télescopiques 1/2 sorties); S14 (Voyant poutres télescopiques rentrées); S15 (Voyant défaut correction dévers); S17 (Avertisseur de changement de zone d'utilisation); S18 (Avertisseur signalant l'approche ou l'arrêt automatique); S19 (Pilotage pression d'huile de la pompe hydraulique).
    • - Sorties numériques : S25 (Affichage angle de dressage α); S26 (Affichage longueur développée L); S27 (Affichage portée); S28 (Affichage hauteur); S29 (Affichage de la longueur développable avant changement de zone d'utilisation); S30 (Affichage de la portée maximale avant changement de zone d'utilisation); S31 (Affichage de la hauteur maximale avant changement de zone d'utilisation); S32 (Affichage du numéro de capteur défectueux).
    • - Sorties analogiques : S33 (Commande proportionnelle dressage/ abaissement); S34 (Commande proportionnelle dévelop- pement/reploiement); S35 (Commande proportionnelle pivotement droite/gauche); S36 (Commande proportionnelle de mise à l'horizontale de la plate-forme); S37 (Commande proportionnelle de correction de dévers).
  • Le principe de fonctionnement est le suivant :
    • Après mise sous tension du dispositif dans son ensemble, le programme prévoit d'initialiser les cases mémoire en RAM.
  • Le MPU par le BUS des données, en excitant les adresses correspondantes, permet le transfert de REPROM en RAM des paramètres d'initialisation.
  • Ensuite, le programme prévoit la lecture et le stockage des entrées en RAM. Toutes les entrées logiques El à E34 sont présentes sous forme de 1 ou de O aux bornes des BUFFERS d'entrée.
  • Le MPU, grâce aux adresses du PIA 1 et du BUFFER 1 d'entrée, lit l'ensemble des entrées El à E16 qu'il faut transférer en RAM par le bus des données et les adresses de mémoire.
  • De même, pour les entrées E17 à E32 avec le PIA 1 et BUFFER 2 d'entrée et ainsi de suite par séries de 16 entrées.
  • Toutes les entrées analogiques E41 à E51 sont présentes sous forme de tension aux bornes des multiplexeurs d'entrées analogiques.
  • Le MPU, grâce aux adresses du PIA 1, du multiplexeur 1 et du convertisseur A/N, lit l'entrée E41, convertie en numérique et transfère par le BUS des données et l'adresse de la mémoire, le mot binaire correspondant dans la RAM.
  • De même, pour chacune des entrées E42 à E48, et pour les entrées E49 à E51 avec les adresses PIA 1, multiplexeur 2 et le convertisseur A/N intermédiaire.
  • Lorsque toutes les données extérieures sont en mémoire RAM, le MPU effectue les calculs nécessaires au bon déroulement du programme en allant puiser dans la RAM par le BUS des données et d'adresses les données précédemment stockées.
  • Les résultats de ces calculs sont d'une part stockés en RAM par1.l'intermédiaire du BUS données et de nouvelles adress&s et d'autre part affichés sur le tableau de contrôle délimité en trait mixte à la fig. 5. Ce transfert vers le panneau d'affichage des voyants logiques : position poutres, cas de charge alerte... se fait par la voie des BUS données et adresses PIA 2 et du Décodeur de sorties, ce qui permet de transmettre jusqu'à 16 informations à la fois (S1 à S15 dans cet exemple).
  • L'affichage des paramètres d'angle de dressage, de longueur développée, portée et hauteur se fait par la voie des BUS données et adresses du PIA 2, du Décodeur d'affichage numérique, et d'un décodeur 7 segments pour chaque sortie numérique, c'est-à-dire pour S25 à S32 à la suite.
  • Ensuite vient la vérification du fonctionnement de l'échelle (avec ou sans plate-forme) avec prise en compte des informations de commande de vitesse des différents mouvements, des paramètres de sécurité, pour délivrance des ordres de commande de vitesse de déplacement de l'échelle, ceci suivant un ordre de tests défini par l'organigramme que l'on verra plus loin.
  • Lorsque l'ensemble du programme de l'organigramme a été vu et les ordres de fonctionnement ou d'arrêt donnés, le MPU revient au début du programme.
  • Le MPU, à chaque cycle, fait la lecture de toutes les entrées logiques et analogiques qu'il stocke en RAM aux mêmes adresses que précédemment, les paramètre déjà stockés étant automatiquement effacés.
  • Ensuite le MPU exécute tous les calculs avec ces nouveaux renseignements et les éléments affichés sont éventuellement mis à jour.
  • Dans certains cas, pour éviter un défilement des chiffres par exemple, certaines données ne sont affichées que toutes les 2 secondes par exemple.
  • Le MPU boucle le programme en quelques millisecondes. Ce temps est variable suivant le nombre de mouvements exécutés. En tout état de cause, chacun des paramètres de contrôle de l'échelle est lu environ 200 fois par seconde.
  • auto-contrôle des entrées est inclus dans les programmes; par exemple, dans les mesures, si deux lectures successives d'une entrée analogique donnent un écart important, la nouvelle valeur n'est pas validée et d'autres mesures sont faites. Si ce défaut persiste, le MPU, par l'affichage du numéro affecté au capteur en défaut, signale cet incident et éventuellement stoppe le fonctionnement normal de l'échelle.
  • De même, l'information donnée par certains capteurs logiques est vérifiée en fonction de la mesure d'un paramètre analogique. L'inverse existe également, par exemple, si l'entrée logique E23 est détectée, l'entrée analogique E44 doit obligatoirement donner une valeur d'angle de dressage inférieur à + 6°.
  • De plus, chaque fois que le MPU donne un ordre de commande de mouvement, le sens de la variation des mesures analogiques est vérifié, par exemple S34 + 1 V = sortie de commande proportionnelle de déploiement. S34 donne donc un signal positif. Le MPU vérifie si la valeur de l'entrée analogique E47 (Mesure de la longueur développée) croit, si non, comme précédemment, la lecture de l'entrée E47 est effectuée plusieurs fois, et si l'anomalie persiste, il y a affichage du numéro affecté au capteur E47 et arrêt du fonctionnement de l'échelle
  • Le système réalise ainsi un auto-contrôle et évite de donner des ordres erronés dans le cas où il reçoit de fausses informations
  • Le microprocesseur commande également le tableau d'affichage et de signalisation qui renseigne l'utilisateur sur l'état de l'échelle et ses possibilités.
  • La fig. 6 illustre une réalisation du tableau d'affichage. Les informations suivantes sont données à l'opérateur :
    • - Position des vérins de calage par rapport au véhicule : cases 13, 14, 15 par allumage des voyants 16, 17, 18;
    • - Position de l'échelle : angle de dressage (case 19, afficheur numérique 20), longueur développées (case 21, afficheur 22), portée (case 23, afficheur 24), hauteur (case 25, afficheur 26);
    • -Possibilités maximales de l'échelle au même angle de dressage et à la même charge : longueur maximale (case 27 afficheur 28), portée maximale (case 29, afficheur 30), hauteur maximale (case 31, afficheur 32);
    • - Possibilités de charge de l'échelle : trois hommes dans la plate-forme (voyant 33); deux hommes dans la plate-forme (voyant 34); un homme dans la plate-forme (voyant 35); trois hommes à l'extrémité de l'échelle (voyant 36) deux hommes à l'extrémité de l'échelle (voyant 37); un homme à l'extrémité de l'échelle (voyant 38); huit hommes sur l'échelle en appui (voyant 39);
    • - Fonction particulière : condordance des échelons des différents éléments de l'échelle (case 40, voyant 41); défaut de fonctionnement du microprocesseur (case 42, voyant 43), nécessité de reployer ou de dresser l'échelle (case 44, voyant 45), mauvais fonctionnement d'un capteur avec affichage du numéro du capteur (case 46, afficheur numérique 47), défaut correction dévers (voyant 48) les cases 49, 50 étant ici libres avec des voyants indicateurs supplémentaires.
  • La fig. 7 représente le schéma de principe du circuit hydraulique de commande des mouvements.
  • Une pompe à débit variable 52 alimente l'ensemble de l'installation à partir d'un réservoir 53. La commande des poutres télescopiques qui supportent les vérins de calage s'effectue par l'intermédiaire des distributeurs 54 et 55 qui alimentent respectivement les vérins 56 des poutres gauches et les vérins 57 des poutres droites. Un distributeur 58 assure la commande de vérins 59 de neutralisation de la suspension élastique du véhicule et des vérins de calage 2. Lorsque les vérins de calage 2 sont en appui au sol, un pressostat 60 enregistre la montée de pression en résultant et il établit la mise sous tension du système électronique de l'échelle par l'entrée El. Dès lors, la commande des mouvements de l'échelle proprement dite est possible par action, sur les électrodistributeurs proportionnels 61, 62, 63 et 64.
  • L'électrodistributeur 61 commande le mouvement de déploiement -reploiement par l'intermédiaire du moteur hydraulique 65 qui actionne un treuil. L'électrodistributeur 62 commande le mouvement de dressage -abaissement par l'intermédiaire des vérins 66.
  • L'électrodistributeur 63 alimente les vérins de correction de dévers 67 qui provoquent la rotation de la partie 5 de la tourelle.
  • L'électrodistributeur 64 commande le mouvement de pivotement à droite ou à gauche par l'intermédiaire du moteur 68.
  • Chacun des électrodistributeurs 61, 62, 63, 64 est du type proportionnel c'est-à-dire qu'il délivre un débit proportionnel à la tension de commande des bobines. Un électro- distributeur 51 mis sous tension dès que l'un des électrodistributeurs 61, 62, 63, 64 est également mis sous tension, permet d'envoyer à la pompe 52 l'information de pression maximale nécessaire dans les circuits qui modifie la cylindrée de pompe de façon à ce qu'elle délivre juste le débit nécessaire à l'utilisation, à la pression régnant dans le circuit d'utilisation.
  • En l'absence de tension de commande de l'électrodistri- buteur 51, le débit de la pompe 52 est nul. Ainsi dans le cas où un arrêt d'urgence est demandé par l'opérateur, entrée E13 du microprocesseur, le microprocesseur coupe l'alimentation électrique du distributeur 51, sortie S19 du microprocesseur (pilotage pression d'huile de la pompe à valeur nulle par état 0 de sortie).
  • On a représenté à la fig. 8 l'organigramme général des opérations effectuées par le système électronique à microprocesseur.
  • Dès que le véhicule est correctement calé, le pressostat 60 effectue la mise sous tension du système électronique qui entre en fonction et effectue les opérations suivantes :
    • - initialisation des mémoires;
    • - lecture des entrées El à E51 et stockage en mémoire travail;
    • - calcul des paramètres hauteur, portée;
    • - comparaison de la portée réelle avec les portées limites;
    • -calcul des valeurs maximales de longueur développée L, portée P, hauteur H possibles avant d'atteindre la prochaine limite à angle de dressage constant;
    • - vérification si l'échelle est utilisée avec sa plate-forme de travail : si OUI, la vitesse maximale possible de chacun des mouvements Dressage/Abaissement, Déploiement - Reploiement, pivotement droite ou gauche, est réduite car dans ce cas l'échelle est susceptible d'être manoeuvrée avec du personnel dans la plate-forme. Dans le cas contraire, la vitesse maximale est simplement limitée par les composants hydrauliques et mécaniques;
    • - arrêt d'urgence : si l'arrêt d'urgence (sécurité coup de poing, entrée E13) a été actionné, il y a arrêt de tous les mouvements par retour à zéro des électrodistributeurs 61, 62, 63, 64 et passage de la pompe 52 à débit nul comme précédemment indiqué. Ensuite, le programme se repositionne au début et se réexécute.
  • Si l'arrêt d'urgence n'est pas demandé, le programme se poursuit.
  • Vérification de la valeur de l'angle de dressageD(:
    • S'il est inférieur ou égal à 20° l'influence du devers sur l'échelle est négligeable et l'échelle doit être à la position correspondant à un dévers nul (δ = 0) afin de permettre éventuellement un retour de l'échelle sur son support route.
  • Dans le cas où elle ne le serait pas, les mouvements sont arrêtés et l'échelle est remise à la position δ = 0.
  • S'il est supérieur, il y a vérification que la correction de dévers est effectuée et que le dévers maximal admis n'est pas atteint (Entrée E24). Dans le cas contraire, il y a arrêt des mouvements pour correction du dévers et retour au début du programme.
  • Le programme comporte ensuite le test de surcharge de l'échelle (Entrée E51).
  • Si OUI, il y a arrêt des mouvements aggravant le cas de charge, que sont le déploiement et l'abaissement, et poursuite du programme par examen des autres mouvements.
  • Si NON, le programme se poursuit.
  • Le*programme comporte ensuite le contrôle successif des différents mouvements :
    • Le principe de contrôle des mouvements est le même pour tous les mouvements hormis le reploiement pour lequel il peut se superposer la concordance automatique des échelons.
  • Ces mouvements d'abaissement, déploiement, puis dressage sont contrôlés de la façon suivante :
    • Le mouvement est-il demandé par l'opérateur ? (Entrées E41 à E43)
    • NON : maintien ou mise en position d'arrêt de ce mouvement,
    • OUI : ce mouvement est-il en fin de course ou engendre-t-il un choc ?
    • si OUI : arrêt du mouvement
    • si NON : poursuite du programme.
    • Ce mouvement s'approche-t-il d'un arrêt automatique (zone ralentie) ?
    • Si NON : le mouvement est exécuté à la vitesse demandée.
    • Si OUI : la vitesse maximale possible en fonction du prochain arrêt est déterminée par le microprocesseur et le mouvement est exécuté à cette vitesse si la vitesse demandée est supérieure ou égale à cette vitesse (voir description plus loin).
  • Reploiement : le principe est le même hormis que si le mouvement n'est pas demandé, le système contrôle si la concordance automatique des échelons est demandée :
    • Si NON : il y a arrêt du reploiement
  • Si OUI : il y a reploiement lent de l'échelle dans le cas où les échelons ne sont plus en concordance, ou arrêt s'il sont déjà en concordance.
  • Vérification de l'angle de dressageα:
    • Supérieur ou égal à 70° : la manoeuvre de pivotement est stoppée car par le jeu du dévers du châssis l'angle de dressage peut augmenter. Puis le programme reprend au début.
  • Inférieur à 70° : il y a contrôle des mouvements de pivotement à droite ou à gauche de façon semblable aux autres mouvements puis retour au début du programme.
  • Les fig. 9, 10 et 11 représentent l'organigramme détaillé du calcul des hauteurs et portées, de la mémorisation de la position des poutres support des vérins de stabilisateur, de l'affichage des limites de charges autorisées et de la mise en mémoire de la portée limite correspondant au cas de fonctionnement.
  • Comme indiqué dans la case "calcul" de la fig. 9, le microprocesseur après avoir lu tous les paramètres d'entrée, calcule la portée P, la hauteur H, les valeurs maximales de longueur développable L maxi avant arrêt automatique à angle de dressage constant et hauteur H maxi correspondante, la valeur maximale de l'angle de dressage α 2 correspondant à la portée maximale pour laquelle il doit y avoir arrêt automatique à longueur développée L constante; l'angle de dressage α r, la portée Pr et la longueur développée Lr de début de ralentissement des mouvements. Δα correspond à une plage angulaire de ralentissement de l'abaissement avant arrêt automatique, et Δ P et ΔL à deux plages de ralentissement avant arrêt automatique en portée ou longueur développée.
  • Les différentes valeurs prises en compte sont mémorisées dans des mémoires indiquées dans la case "Calcul" de la fig. 9, par la lettre M suivie d'un indice d'identification. Pour ces calculs, le microprocesseur utilise la mémoire M20 dans laquelle est stockée la portée maximale correspondant au cas d'utilisation de l'échelle (fig. 3 et 11).
  • A la mise en marche cette mémoire est initialisée. Les valeurs ainsi calculées sont affichées sur les sorties indiquées dans la case "Affichage".
  • Le microprocesseur contrôle ensuite dans quelle position sont les vérins de calage 2 et quelle est l'orientation θ de l'échelle par rapport à l'axe longitudinal du véhicule. Si l'orientation B de l'échelle ne présente pas un écart supérieur à ± 25° par rapport à l'axe longitudinal du véhicule la portée utile est la portée maximale pour la charge considérée et elle est indépendante de la position des stabilisateurs. Pour des orientations différentes de l'échelle, le microprocesseur mémorise la position des poutres situées du côté où l'échelle est orientée (mémoires M2, M3, M4, fig. 9).
  • Le microprocesseur procède ensuite à l'affichage du cas de charge (fig. 10). Il examine si l'échelle est utilisée avec ou sans sa plate-forme (entrée E9) quel est le choix de charge fait par l'utilisateur (1, 2 ou 3 hommes sur la plate-forme, échelle en appui, entrées E10, E11, E12) et il compare, dans le cas de l'échelle utilisée sans plate-forme, la portée réelle de l'échelle stockée dans la mémoire M21, aux portées limites autorisées en fonction de la position des stabilisateurs; il en déduit la charge maximale possible et procède à l'allumage du voyant correspondant et à l'extinction des autres voyants par les sorties S3 à S9 (voyants 33 à 39).
  • Le microprocesseur contrôle ensuite s'il y a concordance des échelons'et il fait l'affichage correspondant (voyant 41).
  • La séquence suivante est relative à l'émission d'un signal sonore lorsqu'il y a changement de cas de charge; ainsi un signal sonore de durée 1 seconde est émis lorsque la portée devient égale à P4, P5, P6, P7, P8 ou P9.
  • La séquence suivante (fig. 11) affecte à la mémoire M20 la portée maximale (afficheur 30) correspondant au cas d'utilisation de l'échelle et en réalise l'affichage (sortie S30) Le microprocesseur procède ensuite à la limitation des vitesses maximales possibles des mouvements dans le cas où l'échelle est utilisée avec sa plate-forme, comme déjà indiqué (test passant par E9).
  • Le principe de fonctionnement de commande des mouvements est décrit à l'aide de la fig. 12 en prenant comme exemple l'abaissement de l'échelle (avec signaux analogiques sous forme de tension).
  • L'opérateur, par l'intermédiaire d'un manipulateur de commande de Dressage/Abaissement, demande l'abaissement de l'échelle et envoie au système électronique une tension proportionnelle à la vitesse demandée. Le système de commande, et de contrôle vérifie si le mouvement demandé est exécutable en fonction des divers paramètres de sécurité inscrits au pro- grammew et génère, s'il y a compatibilité, le signal de commande (sortie S33) qui sera pris en compte par l'électrodis- tributeur (62) de commande du mouvement considéré. Les commandes des mouvements, dans l'exemple choisi, se font de la façon suivante :
    • E41 = O Volt (- 1 V) = pas de mouvement
    • - 1 Volt> E 41> - 6 Volts = demande d'abaissement
    • + 1 Volt < E41 < + 6 volts = demande de dressage.
  • Comme l'indique l'organigramme de la fig. 12, le MPU compare la valeur analogique E41 (stockée avec RAM) avec la valeur -1 Volt (stockée en REPROM). Deux cas peuvent se produire.
    • .E 41≥ - 1 Volt = pas d'abaissement demandé
    • E 41 < - 1 Volt = abaissement demandé.
  • Si le résultat de la comparaison est "pas d'abaissement demandé", le MPU met la sortie S33 à 0 (ou la maintient si elle y était précédemment).
  • Si le résultat est "abaissement demandé", le MPU vérifie, dans l'ordre du programme les valeurs logiques des entrées E18, E25 et E29 (stockées en RAM). Si l'une d'elles est à 1, la sortie S33 est mise (ou maintenue) à 0.
  • Ensuite vient la vérification de la position de l'échelle par rapport au châssis en pivotement et en dressage/abaissement pour éviter toute interférence avec la cabine du véhicule (tests A et B).
  • Si A et B sont positifs, le MPU met S33 à o.
  • Si A est positif et B négatif, le test C est fait.
  • Si C est positif : la sortie analogique S33 génère un signal proportionnel à l'entrée E41 avec une valeur maximale dégressive en conformité avec une courbe de ralentissement avec arrêt de fin de course, mise en mémoire REPROM et que l'on verra plus loin.
  • Si A est négatif ou C, le MPU vérifie l'entrée logique E27 (test D) et le test E.
  • Si D ou E est positif la sortie S33 génère comme ci-dessus un signal proportionnel à l'entrée E41 à valeur maximale limitée par ladite courbe de ralentissement avant fin de courser
  • Si-D et E négatifs, le MPU génère un signal proportionnel à l'entrée E41 sans correction sauf en cas de demande ou de suppression brutale de la commande du mouvement (entrée E41) ou en ce cas le MPU génère le signal de sortie à l'accélération et à la décélération, selon d'autres courbes de pilotage de vitesse mises en mémoire REPROM, ceci pour avoir un plus grande confort de pilotage de l'échelle et éviter des sollicitations mécaniques désagréables de l'échelle.
  • Dans le cas d'utilisation d'une plate-forme 11 en bout de l'échelle, le MPU qui gère la sortie S33 peut, sans attendre un écart d'horizontalité de la plate-forme, commander simultanément sa mise à l'aplomb en générant un signal proportionnel à S33 sur la sortie S36 : commande proportionnelle de mise à l'horizontale de la plate-forme 11, cette commande proportionnelle pouvant coopérer avec un actionneur non représenté, tel qu'un vérin électrique interposé entre le dernier échelon 10 de l'échelle et la plate-forme pour faire varier l'angle β
  • De plus, une boucle de contrôle est incorporée au programme, qui permet, par la mesure de l'angle β de la plate-forme par rapport à l'échelle (E45) de mettre au programme un paramètre de correction permettant de supprimer les écarts dûs au système électro-hydro-mécanique de commande de puissance des mouvements de l'échelle.
  • La commande de dressage est contrôlée et exécutée par le MPU suivant le même principe que la commande d'abaissement ci-dessus, avec bien sûr, des paramètres à contrôler propres à ce mouvement.
  • La commande des mouvements de déploiement et de reploiement se fait sur le même principe que la commande d'abaissement et de dressage en fonction de l'entrée E42, des tests de sécurité propres à ces mouvements, pour générer un signal proportionnel à la sortie S34 = commande proportionnelle Déploiement/Reploiement.
  • Pour la commande des mouvements de pivotement à droite ou à gauche, le MPU, comme pour la commande d'abaissement et de dressage, mais en fonction de l'entrée E43 et des tests propres à ces mouvements, génère un signal proportionnel à la sortie S35 = Commande proportionnelle de Pivotement à droite ou à gauche.
  • La fig. 13 définit l'organigramme de principe du ralentissement automatique des mouvements de pivotement, abaissement ou déploiement avant arrêt automatique, correspondant à la portée maximale admissible.
  • Le microprocesseur reçoit les ordres de mouvement de l'opérateur. Si la portée P est supérieure ou égale à la portée maximale admissible Pa, le microprocesseur ne commande pas le mouvement.
  • Si la portée P est inférieure à la portée maximale admissible Pa, le microprocesseur compare la portée P à la portée Pr correspondant au début de la zone où le mouvement doit être ralenti afin d'atteindre le point d'arrêt automatique à vitesse nulle.
  • La fig. 14 illustre le diagramme de la vitesse du mouvement en fonction de l'espace parcouru. Dans la zone A correspondant à une portée P inférieure ou égale à Pr, la vitesse du mouvement est celle demandée par l'opérateur et elle peut aller jusqu'à la vitesse maximale Vm permise par les systèmes de commande.
  • Dans la zone B correspondant à une portée P supérieure à Pr et inférieure à Pa, le microprocesseur impose une vitesse maximale définie par la limite C qui joint le point de début de ralentissement où la vitesse peut être maximale au point de fin de ralentissement où la vitesse doit être nulle.
  • Dans la zone B le microprocesseur commande le mouvement à la vitesse demandée par l'opérateur aussi longtemps que celle-ci est inférieure à la vitesse limite définie par la courbe C, puis à la vitesse correspondant à cette courbe C lorsque la vitesse demandée par l'opérateur devient supérieure à cette dernière. Un tel système de ralentissement de mouvement n'est efficacement réalisable que grâce à l'utilisation d'un microprocesseur car les zones de ralentissement de chaque mouvement sont fonction du grand nombre de paramètres dont dépend la portée-limite Pa'et elles doivent être recalculées constamment en cours de mouvement, ainsi qu'on l'a vu, les divers mouvements de l'échelle pouvant être simultanés et influençant la portée limite Pa. Le microprocesseur limite ainsi dans tous les cas les effets dynamiques néfastes et notamment tout balancement de l'échelle indésirable.
  • Plus particulièrement le ralentissement des divers mouvements peut être contrôlé de la manière suivante par le microprocesseur.
  • Ralentissement des mouvements de développement et d'abaissement :
    • Lorsque le portée P est comprise entre les portées Pr et Pa, le microprocesseur calcule la vitesse maximale admissible pour chaque mouvement correspondant à un ralentissement progressif. Pour cela, chaque mouvement est considéré comme s'il était exécuté seul, cela n'étant possible que grâce à la très grande rapidité de calcul du microprocesseur.
  • Développement (voir fig. 15 et 16) :
    • A l'instant t l'extrémité de l'échelle est en N à une distance x de la zone du point d'arrêt automatique. L'espace L étant partagé en n1 pas de décélération, la Vitesse maximale de développement compatible avec le ralentissement progressif est donnée par la relation suivante :
      Figure imgb0001
  • Le microprocesseur qui possède en mémoire la relation vitesse -ordre de commande S 34 du mouvement de développement, détermine l'ordre de commande S 34m maximal qui correspond à la vitesse maximale VLm (N) admissible.
  • Abaissement (voir fig. 17 et 18) : de la même façon que pour le développement on a :
    Figure imgb0002
  • Le microprocesseur qui possède en mémoire la relation vitesse-ordre de commande S 33 du mouvement d'abaissement détermine l'ordre de commande S 33m maximal qui correspond à la vitesse maximale Vαm (R) admissible.
  • Pivotement (voir fig. 19 et 20)
  • Pendant le pivotement, la portée Pa correspondant à l'arrêt automatique peut changer, par exemple lorsque l'échelle s'écarte de l'axe longitudinal du véhicule et que les poutres des vérins sont rentrées ou demi-sorties. Dans ce cas, si l'extrémité T de l'échelle correspond à une portée supérieure à la valeur admissible pour θ>θ a et si θ r<θ<θa le mouvement de pivotement est ralenti progressivement entre θr et a a de la même façon que précédemment et la vitesse maxi- male admissible est donnée par :
    • Figure imgb0003
  • Le microprocesseur qui possède en mémoire la relation vitesse-ordre de commande S 35 du mouvement de pivotement, détermine l'ordre de commande S 35m maximal qui correspond à la vitesse maximale V θ m (T) admissible.
  • En variante, il est possible de réaliser une loi de portée en fonction de l'angle de pivotement telle que la trajectoire de l'extrémité de l'échelle projetée sur le plan horizontal soit une parallèle à l'axe longitudinal du véhicule dans le secteur où il peut y avoir risque de basculement, cette loi étant illustrée par la courbe (C) représentée sur la fig. 19.
  • La fig. 21 définit l'organigramme de principe de la mise à l'horizontale de la plate-forme de travail 11.
  • Pour que la plate-forme de travail reste horizontale, le microprocesseur commande simultanément le mouvement angulaire de la plate-forme et le dressage ou l'abaissement de l'échelle à la même vitesse. Pour éviter les risques de dérive, des capteurs de types connus tels que potentiomètres ou codeurs angulaires mesurent l'angle de dressage α et l'angle β du plancher de la plate-forme par rapport à l'échelle.
  • En cas d'écart, le microprocesseur calcule la vitesse nécessaire pour suivre le mouvement de dressage ou abaissement et pour supprimer l'écart de position au bout d'un temps défini, par exemple 5 secondes.
  • Ce dispositif qui réalise le mouvement angulaire simultané de la plate-forme 11 et de l'échelle permet d'avoir une mise à l'horizontale de la plate-forme précise et sans à-coup, ce qui améliore le confort des passagers.
  • Lorsque l'opérateur demande un mouvement qui devient dangereux pour la stabilité du véhicule, le microprocesseur provoque ainsi qu'exposé l'arrêt automatique de ce mouvement lorsque la limite est atteinte, après avoir réalisé la décélération progressive de ce mouvement.
  • L'arrêt du mouvement étant effectif, le voyant demandant le dressage ou le reploiement (S11 - voyant 45, fig. 6) s'allume.
  • L'opérateur, pouvant être dans un contexte de panique, peut ne pas réagir immédiatement et se demander pourquoi l'échelle n'est plus commandée. C'est alors que l'émission d'un message parlé prend toute sa valeur et est ici assurée à partir du microprocesseur selon le schéma de la fig. 22.
  • Le microprocesseur à ce moment, envoie par les BUS, les informations nécessaires à la diffusion du message correspondant au cas de figure ayant provoqué l'arrêt automatique. Les circuits mémoire 69 et synthétiseur de paroles 70 fabriquent la phrase à diffuser qui, après amplification en 71 est transmise à un haut-parleur 72 placé près de l'opérateur d'échelle agissant dans le véhicule. Un deuxième poste d'écoute 73 peut être mis au poste de commande d'échelle situé dans la plate-forme 11 pour informer un opérateur agissant à partir de la plate-forme.
  • L'utilisation d'un microprocesseur permet par ailleurs une plus grande facilité d'adaptation à des contraintes particulières. Ainsi, lorsque l'échelle ou le bras élévateur est monté sur différents types de châssis-cabine, les limites de fonctionnement changent et il suffit de modifier les valeurs mises en mémoire. De même, si des modifications ou des options sont demandées dans le système de sécurité, il suffit d'ad- jQindre éventuellement des capteurs supplémentaires et de modifier le programme. C'est dire que de nombreuses variantes peuvent être aisément adaptées tout en restant dans le cadre de l'invention.

Claims (8)

1. Dispositif de commande d'échelle orientable déployable ou bras élévateur analogue comprenant au moins une commande de dressage ou abaissement, une commande de déploiement et reploiement et une commande de pivotement à organes de sélection manuelle des mouvements désirés, des actionneurs de dressage et d'abaissement, de déploiement et reploiement, et de pivotement, caractérisé en ce que lesdits organes de sélection sont adaptés pour fournir un signal électrique représentatif du sens de commande et de la vitesse désirée d'exécution du mouvement, ces organes étant connectés à un microprocesseur lecteur de ces ordres de commande, ledit microprocesseur comprenant en mémoire : les portées maximales à ne pas dépasser enn fonction de divers paramètres sélectionnables et prédéterminés de mise en service de l'échelle; une séquence de calcul cyclique de la portée réelle à partir des informations données par des capteurs de mesure de l'angle de dressage et de la longueur déployée; une séquence de comparaison cyclique de la portée réelle calculée avec la portée maximale correspondant aux conditions de mise en oeuvre prédéfinies et autorisant ou non le mouvement demandé; une loi de décélération des mouvements d'abaissement et de déploiement au moins, dans des zones terminales prédéterminées d'évolution de ces mouvements correspondant à une certaine approche de la portée maximale d'utilisation prédéterminée; et une séquence de comparaison cyclique dans cette approche de la vitesse de commande affichée à la vitesse dérivée de ladite loi pour chaque mouvement considéré, destinée à imposer ladite loi lorsque la vitesse de commande affichée est excessive, en fournissant aux sorties du microprocesseur commandant ces mouvements des signaux représentatifs de la vitesse de commande affichée ou automatiquement modifiés en fonction de ladite loi; lesdites sorties étant connectées à des organes à commande électrique proportionnelle d'activation des actionneurs des mouvements considérés.
2. Dispositif de commande selon la revendication 1, caractérisé en ce que le microprocesseur comprend en mémoire une loi d'accélération à la mise en marche et une loi de décélération à l'arrêt, imposées en réponse à tout signal de commande volontaire de mise en marche et d'arrêt pour chaque mouvement considéré-
3. Dispositif de commande selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comporte des capteurs de positions limites pour les mouvements considérés imposant ladite loi de décélération avant arrêt.
4. Dispositif de commande selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au microprocesseur est associée une mémoire d'instructions sélectivement activée en réponse à divers cas limites d'arrêt automatique des mouvements considérés et connectée à un synthétiseur de parole pour émettre des messages parlés d'instructions à l'intention de l'utilisateur.
5. Dispositif de commande selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte, connectés au microprocesseur, des circuits d'affichage des valeurs limites déterminées de portée maximale et longueur développée et angle de dressage ou abaissement correspondants, des valeurs réelles de longueur développée et d'angle de dressage mesurées par des capteurs, et de portée correspondante calculée.
6. Dispositif de commande selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte, connecté au microprocesseur, un système avertisseur sonore à actionnement temporaire pour des changements prédéterminés de portée maximale limite, correspondant à des changements de cas de charge possible apparaissant sur des afficheurs également connectés au microprocesseur.
7. Dispositif de commande selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte, connecté au microprocesseur, un système avertisseur sonore à actionnement temporaire à la mise en jeu de ladite loi de décélération automatique pour prévenir du ralentissement imposé avant tout arrêt automatique.
8. Dispositif de commande selon l'une des revendications précédentes, pour échelle ou bras élévateur comportant une plate-forme d'extrémité articulée et un actionneur de mise à l'horizontale de la plate-forme, caractérisé en ce qu'il comporte un capteur de mesure de l'angle de plate-forme par rapport à l'échelle ou au bras et que le microprocesseur comprend en mémoire une séquence de comparaison cyclique des valeurs fournies par le capteur de mesure de l'angle de dressage et le capteur de mesure de l'angle de plate-forme, en vue de fournir sur une sortie du microprocesseur connectée à un organe à commande électrique proportionnelle de l'actionneur de mise à l'horizontale, un signal dérivé du signal de commande de la vitesse de dressage ou d'abaissement en l'absence d'écart de comparaison, ou un signal corrigé en fonction de l'écart de comparaison par une séquence de correction cyclique prévue dans le microprocesseur.
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