EP3394365B1 - Robot de nettoyage de piscine et methode de detection d'une immobilisation d'un tel robot - Google Patents

Robot de nettoyage de piscine et methode de detection d'une immobilisation d'un tel robot Download PDF

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EP3394365B1
EP3394365B1 EP16809108.0A EP16809108A EP3394365B1 EP 3394365 B1 EP3394365 B1 EP 3394365B1 EP 16809108 A EP16809108 A EP 16809108A EP 3394365 B1 EP3394365 B1 EP 3394365B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
transceiver
moving
target
cleaning robot
wheels
Prior art date
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Active
Application number
EP16809108.0A
Other languages
German (de)
English (en)
Other versions
EP3394365A1 (fr
Inventor
Maxime Puech
Vincent Lavabre
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
L'atelier Du 26
Original Assignee
L'atelier Du 26
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Filing date
Publication date
Application filed by L'atelier Du 26 filed Critical L'atelier Du 26
Publication of EP3394365A1 publication Critical patent/EP3394365A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of EP3394365B1 publication Critical patent/EP3394365B1/fr
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Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04H—BUILDINGS OR LIKE STRUCTURES FOR PARTICULAR PURPOSES; SWIMMING OR SPLASH BATHS OR POOLS; MASTS; FENCING; TENTS OR CANOPIES, IN GENERAL
    • E04H4/00—Swimming or splash baths or pools
    • E04H4/14—Parts, details or accessories not otherwise provided for
    • E04H4/16—Parts, details or accessories not otherwise provided for specially adapted for cleaning
    • E04H4/1654—Self-propelled cleaners

Definitions

  • the present invention relates to the field of cleaning a swimming pool by means of a robot.
  • the invention more particularly aims to reduce the cleaning time of a swimming pool.
  • a swimming pool has a generally horizontal bottom and generally vertical walls.
  • detritus leaf, grass, soil, etc.
  • a cleaning robot can remove the trash by moving over the entire surface of the bottom of the pool.
  • an autonomous swimming pool robot is known which can change the direction of movement in order to clean the entire surface of the bottom of the swimming pool.
  • Such a swimming pool robot includes a management module which makes it possible to issue movement commands successively.
  • the management module commands the robot to move three times from back to front for a period of 30 seconds during a first phase of movement, then to turn right during a second phase of displacement, then to move again three times from the rear to the front during a third phase of displacement, etc.
  • the cleaning robot autonomously performs various movements at the bottom of the pool.
  • the cleaning robot can come into abutment with a vertical wall of the pool and remain immobilized for long seconds while waiting for a displacement phase which will command the cleaning robot to away from said vertical wall.
  • a cleaning robot can include a mechanical contactor adapted to come into contact with the vertical wall.
  • the mechanical contactor When the mechanical contactor is activated, it controls a modification of the movement phase.
  • Such a mechanical contactor has the drawback of exerting mechanical support on the vertical wall of the swimming pool which is generally covered with a coating known to those skilled in the art under its English designation "liner". Repeated presses of the coating switch can damage the coating and thus affect its service life.
  • the mechanical contactor must remain watertight, which increases the complexity and the cost of such a detection system.
  • a pool cleaning robot which includes a detection system comprising a idler wheel adapted to be in contact with the bottom of the pool when the cleaning robot is moving, a transmitter adapted to emit a light beam and a receiver adapted to receive said light ray.
  • the veil of the detection wheel is pierced with an orifice through which the light ray can circulate when said orifice is aligned with the emitter and the receiver.
  • the receiver intermittently receives the light beam and can deduce therefrom that the detection wheel is in motion. Conversely, when the receiver does not detect any light variation, it can deduce that the cleaning robot is immobilized.
  • Such a detection system has many drawbacks. First, it has a very large footprint due to the presence of a idler dedicated to detection, the transmitter and the receiver which must be placed on either side of the idler. Due to its size, the detection system is complex to integrate into the cleaning robot which already includes a motorized displacement system and a system for removing litter. In practice, the idler wheel must be placed in the center of the robot to prevent it from disturbing the movement of the cleaning robot by "crutch effect". In addition, the idler must be pressed against the ground by means of an elastic spring, which also penalizes the space. Finally, the cost of such a detection system is very high.
  • an infrared detection system which comprises a front infrared transmitter / receiver and a rear infrared transmitter / receiver in order to detect the vertical walls of the swimming pool during a forward or backward movement of the cleaning robot.
  • a detection system is complex to implement since the presence of algae on the vertical walls of the pool disturbs the detection.
  • the invention therefore aims to provide a swimming pool cleaning robot comprising a detection system having a small footprint and a limited cost.
  • the invention relates to a robot for cleaning a swimming pool comprising a displacement system comprising at least one train of displacement wheels mounted idly, a system for removing litter and a system for detecting an immobilization of said pool.
  • cleaning robot the detection system comprising at least one transceiver of a light ray along an emission axis and at least one target, integral with said train of moving wheels and aligned with said emission axis, adapted for reflecting said light ray in order to detect a rotation of said movement wheel train.
  • train of displacement wheels is meant an integral rotational assembly comprising at least two wheels connected by at least one axle.
  • the train of moving wheels participates in the movement of the cleaning robot.
  • the detection system according to the invention does not require adding a wheel dedicated to detection as in the prior art, which limits the complexity, the size and the cost of such a cleaning robot.
  • a transceiver also improves the bulk and reduces the constraints related to sealing compared to an assembly of a transmitter and a receiver.
  • a low-power transceiver of reduced cost can be used.
  • the displacement system can be hydraulically propelled in this case all of the displacement wheel assemblies are mounted idly.
  • the displacement system can be motorized and include a motorized displacement wheel train and an idler mounted wheel train.
  • the detection system comprises a sealed housing in which the transceiver is mounted. More preferably, said sealed housing has a transparent wall to allow the circulation of light rays along said emission axis.
  • the transceiver can thus be mounted in the sealed housing in a practical manner by orienting its emission axis towards the transparent wall.
  • the housing can then be mounted in the cleaning robot as a separate module.
  • Such a detection system has a reduced manufacturing cost and is simple to integrate into a cleaning robot without impacting its size.
  • the housing is entirely transparent. This avoids having to provide a dedicated transparent wall which is expensive and complex to mount in leaktight manner.
  • the transceiver is of the infrared type so as to limit its electrical consumption and its cost, preferably, the infrared transceiver has a wavelength between 800nm and 1100 nm, in particular, around 940 nm.
  • the detection system is connected to an electrical power supply unit adapted to be connected to an electrical cable. More preferably, the detection system and the displacement system are connected to the same power supply unit.
  • the target comprises an alternation of reflective zones and non-reflective zones.
  • the transceiver receives intermittently a light ray reflected during the rotation of the train of moving wheels.
  • Such a target is advantageous because it can be mounted in a practical manner on any element of the train of moving wheels (wheel, axle, fin, etc.).
  • the train of moving wheels comprising at least two wheels connected by an axle
  • said target is fixed to said axle.
  • An attachment of the target to the axle rather than to one of the wheels makes it possible to benefit from a target of smaller dimensions since the axle has a smaller diameter than the wheel.
  • an attachment to the axle makes it possible to benefit from a larger mounting space, the mounting space near a wheel being limited.
  • the target is annular and fixed to the periphery of a longitudinal portion of the axle. More preferably, the target is positioned close to the center of the axle, the lateral space of the cleaning robot can thus be reserved for the movement system (wheels, lateral delivery openings, etc.).
  • the cleaning robot comprising a front wheel train and a rear wheel train, each wheel train comprising an axle, said detection system is fixed close to the rear axle so as to remain close to the displacement, which facilitates their electrical supply and the sending of commands from the detection system to the displacement system.
  • the emission axis extends orthogonally to the axis of rotation of the wheel, preferably, vertically so as not to limit the space of the refuse suction system.
  • such an arrangement makes it possible to limit the length of the cleaning robot.
  • the cleaning robot comprises a single transceiver and a single target in order to limit its size and its complexity.
  • the target is fixed to one of the wheels of the idler-mounted displacement train.
  • the emission axis extends parallel to the axis of rotation of said wheel.
  • said target is secured by gluing. This advantageously makes it possible to practically adapt a detection system to a conventional cleaning robot.
  • the displacement system further comprises a train of motorized displacement wheels.
  • the cleaning robot can move independently.
  • the displacement system is hydraulically propelled and comprises only idle mounted displacement wheel trains.
  • FIG. 1 With reference to Figures 1 to 3 , there is presented a swimming pool cleaning robot 1 according to an embodiment of the invention.
  • the cleaning robot 1 comprises a main body 10 extending longitudinally along an axis X oriented from back to front. As illustrated in figure 3 , the cleaning robot 1 has a front wheel train 11 and a rear wheel train 12. Each train 11, 12 has an axle 110, 120 terminated at its ends by displacement wheels 2. The wheels 2 are adapted to come in contact with the bottom of a swimming pool and maintain the main body 10 of the cleaning robot 1 at a predetermined distance from said bottom.
  • a cleaning robot 1 comprising two sets of wheels 11, 12 but it goes without saying that it could include a different number. Likewise, it goes without saying that the invention applies to a cleaning robot 1 comprising a different number of wheels 2, for example three.
  • the cleaning robot 1 has, on its front part, a handle 3 to allow a user to raise the cleaning robot in a vertical position.
  • the cleaning robot 1 includes a refuse suction system 5 which is in the form of a pump which is housed in the body main 10.
  • the refuse suction system 5 has a suction opening oriented vertically downwards and a discharge opening.
  • the trash suction system 5 further includes a trash collection housing which is positioned near the suction opening to store the aspirated trash.
  • the refuse suction system 5 is connected to an electrical power supply unit adapted to be connected to an electrical cable.
  • the cleaning robot 1 comprises a hydraulic propulsion movement system 4 which comprises a plurality of water outlets, in particular, a front outlet 42a, a central rear outlet 42b and two lateral outlets 42c.
  • a displacement system 4 is known to those skilled in the art, in particular, by the patent application FR1254892 .
  • the wheels of displacement wheels 11, 12 are mounted idle, that is to say, they are not mechanically driven.
  • the wheels 2 essentially provide guidance for the cleaning robot 1.
  • the displacement system 4 comprises a movable member (not shown) mounted between the discharge opening of the refuse suction system 5 and the water outlets 42a-c to direct the flow of water towards a predetermined water outlet 42a-c. It goes without saying that the displacement system 4 could include a different number of outputs. It also goes without saying that the positioning of said outputs could be different.
  • the displacement system 4 further comprises a management module (not shown) which defines the displacement phases of the cleaning robot 1 and, for this purpose, controls the orientation of the movable member.
  • the management module comprises a circuit, equipped with a microprocessor, and a memory in which the sequence of the displacement phases are stored, in particular, the duration and the type of displacement during a displacement phase (moving back and forth, moving to one side, etc.).
  • the detection system 6 comprises a transceiver 7, adapted to transmit and receive a light ray L according to a emission axis, and a target 8, integral with a train of moving wheels 12 and aligned with said emission axis, adapted to reflect said light ray L in order to detect a rotation of said train of moving wheels 12.
  • the detection system 6 makes it possible to follow in a practical manner a rotation of the wheels while retaining a limited space as will be presented below.
  • the detection system 6 is connected to the management module of the movement system 4 so as to allow the movement phase defined by the management module to be modified in the event of detection of an immobilization. As will be presented hereinafter, in the event of immobilization, the detection system 6 commands a movement in the opposite direction to the movement system 4 in order to release the cleaning robot 1.
  • the transceiver 7 comprises a sealed housing 70, preferably of cylindrical shape, in which is housed an electronic card 71 on which is mounted an electronic component 72 adapted to emit and receive a light ray L along an emission axis.
  • the electronic component 72 is a CMS component for “Surface Mounted Component”.
  • the electronic component 72 is configured to emit a light beam L of the infrared type, in particular, at a short distance in order to have a limited cost.
  • the electronic component 72 is configured to emit an infrared ray having a wavelength between 800 nm and 1100 nm, in particular, of the order of 940 nm.
  • an electronic component known under the trade name AGILENT HSDL 9100 may be suitable.
  • the sealed housing 70 has a transparent wall 73 so as to allow the light ray L to pass through said housing 60 along said emission axis.
  • the transparent wall 73 extends opposite the target 8.
  • the sealed housing 70 is entirely transparent.
  • the transceiver 7 is connected to an electrical power supply, in particular, the same as that of the refuse suction system 5 and that of the displacement system 4.
  • the transceiver 7 is fixed to the main body 10 of the cleaning robot 1 and positioned near the rear axle 120 of the cleaning robot 1. Positioning at the rear is advantageous since the front space is occupied by the trash suction system 5 and by the handle 3.
  • the transceiver 7 is positioned above the rear axle 120 so as to limit the overall length and provide maximum space for the refuse suction system 5 and the displacement system 4.
  • the transceiver 7 is in the form of a small independent module which can be easily disassembled and replaced.
  • its tightness is simple to guarantee since it does not include any moving parts.
  • the cleaning robot 1 only has a single transceiver 7 in order to reduce the cost of the cleaning robot 1.
  • Such indirect monitoring is particularly advantageous in terms of the size and complexity given that it does not modify the general structure of the cleaning robot 1 by retaining two axles 110, 120 parallel simple design.
  • the axis of emission of the light ray L extends orthogonally to the axis of rotation of the wheel 2.
  • the invention also applies to a detection of an immobilization of the wheels 2 of the front axle 110. even, the invention also aims detection of a target 8 fixed directly to a displacement wheel 2. To this end, the axis of emission of the light ray L extends parallel to the axis of rotation of the wheel 2.
  • the distance between the transceiver 7 and the target 8 is between 3 and 100 mm, preferably between 3 and 10 mm.
  • a transceiver 7 of low power and of limited cost is sufficient.
  • the target 8 is annular and extends around the periphery of a longitudinal portion of the rear axle 120 of the rear-wheel drive train 12.
  • the target 8 includes an alternation of reflective zones 81 and non-reflective zones 82
  • the reflective areas 81 are made of a metallic reflective coating while the non-reflective areas 82 are made of a matt black coating.
  • the target 8 may include a plurality of fins or blades, some of which are reflective and others of which are not reflective.
  • the reflecting zones 81 and the non-reflecting zones 82 have similar dimensions so that the transceiver 7 measures a periodic signal when the cleaning robot 1 is moving at a constant speed.
  • the cleaning robot 1 is located at the bottom of the pool and connected to an electrical power cable (not shown) in order to allow, on the one hand, a suction of litter and, on the other hand, a movement of the robot. cleaning 1 as a function of the movement phases recorded in the management system of the movement system 4.
  • the cleaning robot 1 moves at a substantially constant speed, the sets of displacement wheels 11, 12, mounted idly, are then in rotation like their axles 110, 120 and the displacement wheels 2 .
  • the cleaning robot 1 moves on the horizontal wall P H of the swimming pool.
  • the target 8 is thus in rotation with the rear axle 120 and reflects the light ray L emitted by the electronic component 72 of the transceiver 7 when a reflecting zone 81 is aligned with the emission axis ( Figure 6 ).
  • the reflected light ray L is received by the electronic component 72 of the transceiver 7 which generates a high value signal T 81 ( Figure 8 ).
  • the signal generated is substantially periodic.
  • a reflecting zone 81 or a non-reflecting zone 82 is aligned with the emission axis for a significant period , which generates a high value signal T 81 or a low value signal T 82 for a long time.
  • a time threshold T s is defined from which a displacement phase change instruction INS is issued by the transceiver 7 to the management module of the movement system 4.
  • the time threshold T s is between 2s and 10s, preferably 5s, so as to quickly control a change in movement of the cleaning robot 1 when an obstacle is detected.
  • an instruction INS for changing the displacement phase is issued by the transceiver 7 to the system management module displacement 4 so that the cleaning robot 1 moves away from the vertical wall Pv against which the cleaning robot 1 is in abutment.
  • the detection system 6 commands movement in the opposite direction.
  • the cleaning robot 1 can detect in practice any obstacle during cleaning (wall, branch, etc.) in order to modify its movement and thus clean the swimming pool.
  • the detection system 6 can measure and follow the speed of movement of the cleaning robot 1.
  • the invention has been presented for a cleaning robot 1 comprising a displacement system with hydraulic propulsion but it also applies to a motorized displacement system comprising at least one train of motorized displacement wheels in addition to trains of displacement wheels gone crazy.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Electric Suction Cleaners (AREA)
  • Manipulator (AREA)

Description

    DOMAINE TECHNIQUE GENERAL ET ART ANTERIEUR
  • La présente invention concerne le domaine du nettoyage d'une piscine au moyen d'un robot. L'invention vise plus particulièrement à réduire le temps de nettoyage d'une piscine.
  • Pour rappel, une piscine comporte un fond généralement horizontal et des parois généralement verticales. Au cours de l'utilisation de la piscine, des détritus (feuilles, herbe, terre, etc.) se déposent sur le fond de la piscine, ce qui pénalise son aspect extérieur. Un robot de nettoyage permet de retirer les détritus en se déplaçant sur toute la surface du fond de la piscine. On connaît dans l'art antérieur un robot de piscine autonome qui peut changer de direction de déplacement afin de nettoyer toute la surface du fond de la piscine. Un tel robot de piscine comporte un module de gestion qui permet d'émettre des commandes de déplacement de manière successive. A titre d'exemple, le module de gestion commande au robot de se déplacer trois fois de l'arrière vers l'avant pendant une durée 30 secondes au cours d'une première phase de déplacement, puis de tourner à droite au cours d'une deuxième phase de déplacement, puis de se déplacer de nouveau trois fois de l'arrière vers l'avant au cours d'une troisième phase de déplacement, etc.
  • Ainsi, sans action de l'utilisateur, le robot de nettoyage effectue de manière autonome des déplacements variés au fond de la piscine. Au cours d'une phase de déplacement, le robot de nettoyage peut entrer en butée avec une paroi verticale de la piscine et rester immobiliser pendant de longues secondes dans l'attente d'une phase de déplacement qui commandera au robot de nettoyage de s'éloigner de ladite paroi verticale.
  • Il a été proposé plusieurs systèmes pour détecter lorsque le robot de nettoyage entre en butée contre une paroi verticale. A titre d'exemple, un robot de nettoyage peut comporter un contacteur mécanique adapté pour venir en contact avec la paroi verticale. Lorsque le contacteur mécanique est activé, celui-ci commande une modification de la phase de déplacement. Un tel contacteur mécanique présente l'inconvénient d'exercer un appui mécanique sur la paroi verticale de la piscine qui est généralement recouverte d'un revêtement connu de l'homme du métier sous sa désignation anglaise « liner ». Les appuis répétés du contacteur revêtement peuvent endommager ledit revêtement et ainsi affecter sa durée de vie. Par ailleurs, le contacteur mécanique doit demeurer étanche à l'eau, ce qui augmente la complexité et le coût d'un tel système de détection.
  • Afin d'éliminer cet inconvénient, on connaît dans l'art antérieur, par la demande de brevet US6758226 , un robot de nettoyage de piscine qui comporte un système de détection comprenant une roue folle adaptée pour être en contact avec le fond de la piscine lors du déplacement du robot de nettoyage, un émetteur adapté pour émettre un rayon lumineux et un récepteur adapté pour recevoir ledit rayon lumineux. Le voile de la roue de détection est percé d'un orifice à travers lequel le rayon lumineux peut circuler lorsque ledit orifice est aligné avec l'émetteur et le récepteur. Ainsi, lors de la rotation de la roue de détection, le récepteur reçoit de manière intermittente le rayon lumineux et peut en déduire que la roue de détection est en mouvement. A l'inverse, lorsque le récepteur ne détecte aucun variation lumineuse, il peut en déduire que le robot de nettoyage est immobilisé.
  • Un tel système de détection présente de nombreux inconvénients. Tout d'abord, celui-ci présente un encombrement très important du fait de la présence d'une roue folle dédiée à la détection, de l'émetteur et du récepteur qui doivent être placés de part et d'autre de la roue folle. Du fait de son encombrement, le système de détection est complexe à intégrer dans le robot de nettoyage qui comprend déjà un système de déplacement motorisé et un système d'aspiration des détritus. En pratique, la roue folle doit être placée au centre du robot pour éviter que celle-ci ne perturbe le déplacement du robot de nettoyage par « effet de béquille ». De plus, la roue folle doit être plaquée contre le sol au moyen d'un ressort élastique, ce qui pénalise également l'encombrement. Enfin, le coût d'un tel système de détection est très élevé.
  • De manière incidente, on connaît également un système de détection par infrarouge qui comporte un émetteur/récepteur infrarouge avant et un émetteur/récepteur infrarouge arrière afin de détecter les parois verticales de la piscine lors d'un déplacement avant ou arrière du robot de nettoyage. Un tel système de détection est complexe à mettre en oeuvre étant donné que la présence d'algues sur les parois verticales de la piscine perturbe la détection. Aussi, il est nécessaire de prévoir des émetteurs/récepteurs infrarouges de forte puissance, qui sont onéreux. Pour cette raison, un tel système de détection n'est monté que sur des robots de nettoyage de grandes dimensions utilisés, en particulier, pour les piscines publiques.
  • L'invention a donc pour but de proposer un robot de nettoyage de piscine comportant un système de détection ayant un encombrement faible et un coût limité.
    • PRESENTATION GENERALE DE L'INVENTION
  • A cet effet, l'invention concerne un robot de nettoyage d'une piscine comportant un système de déplacement comportant au moins un train de roues de déplacement monté fou, un système d'aspiration de détritus et un système de détection d'une immobilisation dudit robot de nettoyage, le système de détection comportant au moins un émetteur-récepteur d'un rayon lumineux selon un axe d'émission et au moins une cible, solidaire dudit train de roues de déplacement et alignée avec ledit axe d'émission, adaptée pour réfléchir ledit rayon lumineux afin de détecter une rotation dudit train de roues de déplacement.
  • Par train de roues de déplacement, on entend un ensemble solidaire en rotation comportant au moins deux roues reliées par au moins un essieu.
  • Ainsi, de manière avantageuse, le train de roues de déplacement participe au déplacement du robot de nettoyage. Le système de détection selon l'invention ne nécessite pas d'ajouter une roue dédiée à la détection comme dans l'art antérieur, ce qui limite la complexité, l'encombrement et le coût d'un tel robot de nettoyage. De plus, un émetteur-récepteur améliore également l'encombrement et diminue les contraintes liées à l'étanchéité par comparaison à un ensemble d'un émetteur et d'un récepteur. En outre, comme la détection est réalisée à courte distance, un émetteur-récepteur de faible puissance et de coût réduit peut être utilisé.
  • Le système de déplacement peut être à propulsion hydraulique dans ce cas tous les trains de roues de déplacement sont montés fous. De manière alternative, le système de déplacement peut être motorisé et comporter un train de roues de déplacement motorisé et un train de roues monté fou.
  • De préférence, le système de détection comporte un logement étanche dans lequel est monté l'émetteur-récepteur. De préférence encore, ledit logement étanche comporte une paroi transparente pour permettre la circulation de rayons lumineux selon ledit axe d'émission. L'émetteur-récepteur peut ainsi être monté dans le logement étanche de manière pratique en orientant son axe d'émission vers la paroi transparente. Le logement peut ensuite être monté dans le robot de nettoyage comme un module indépendant. Un tel système de détection présente un coût de fabrication réduit et est simple à intégrer à un robot de nettoyage sans impacter son encombrement.
  • De préférence encore, le logement est entièrement transparent. Cela évite de prévoir une paroi transparente dédiée qui est coûteuse et complexe à monter de manière étanche.
  • De manière préférée, l'émetteur-récepteur est du type infrarouge de manière à limiter sa consommation électrique et son coût, de préférence, l'émetteur-récepteur infrarouge possède une longueur d'onde comprise entre 800nm et 1100 nm, en particulier, de l'ordre de 940 nm.
  • De préférence, le système de détection est relié à un bloc d'alimentation électrique adapté pour être connecté à un câble électrique. De préférence encore, le système de détection est le système de déplacement sont reliés à un même bloc d'alimentation électrique.
  • De préférence encore, la cible comporte une alternance de zones réfléchissantes et de zones non-réfléchissantes. Ainsi, l'émetteur-récepteur reçoit de manière intermittente un rayon lumineux réfléchi lors de la rotation du train de roues de déplacement. Une telle cible est avantageuse car elle peut être montée de manière pratique sur tout élément du train de roues de déplacement (roue, essieu, ailette, etc.).
  • De manière préférée, le train de roues de déplacement comportant au moins deux roues reliées par un essieu, ladite cible est fixée audit essieu. Une fixation de la cible à l'essieu plutôt qu'à une des roues permet de bénéficier d'une cible de dimensions plus restreintes étant donné que l'essieu possède un diamètre plus faible que la roue. En outre, une fixation à l'essieu permet de bénéficier d'un espace de montage plus important, l'espace de montage à proximité d'une roue étant limité.
  • De préférence, la cible est annulaire et fixée à la périphérie d'une portion longitudinale de l'essieu. De préférence encore, la cible est positionnée à proximité du centre de l'essieu, l'espace latéral du robot de nettoyage peut ainsi être réservé au système de déplacement (roues, ouvertures latérales de refoulement, etc.).
  • De manière préférée, le robot de nettoyage comportant un train de roues avant et un train de roues arrière, chaque train de roues comportant un essieu, ledit système de détection est fixé à proximité de l'essieu arrière de manière à demeurer proche du système de déplacement, ce qui facilite leur alimentation électrique et l'envoi de commande du système de détection au système de déplacement.
  • De préférence, l'axe d'émission s'étend orthogonalement à l'axe de rotation de la roue, de manière préférée, verticalement afin de ne pas limiter l'espace du système d'aspiration de détritus. En outre, un tel agencement permet de limiter la longueur du robot de nettoyage.
  • De préférence encore, le robot de nettoyage comporte un unique émetteur-récepteur et une unique cible afin de limiter son encombrement et sa complexité.
  • Selon une autre forme de réalisation, la cible est fixée à une des roues du train de déplacement monté fou. De préférence, l'axe d'émission s'étend parallèlement à l'axe de rotation de ladite roue.
  • De manière préférée, ladite cible est solidarisée par collage. Cela permet avantageusement d'adapter de manière pratique un système de détection à un robot de nettoyage classique.
  • De préférence, le système de déplacement comporte en outre un train de roues de déplacement motorisé. Ainsi, le robot de nettoyage peut se déplacer de manière indépendante.
  • Selon un autre aspect, le système de déplacement est à propulsion hydraulique et ne comporte que des trains de roues de déplacement montés fous.
  • L'invention concerne également une méthode de détection d'une immobilisation d'un robot de nettoyage d'une piscine tel que présenté précédemment, le robot de nettoyage se déplaçant selon une phase de déplacement, la méthode comportant :
    • une étape d'émission, par ledit émetteur-récepteur, d'un rayon lumineux selon l'axe d'émission vers ladite cible,
    • une étape de réception intermittente, par ledit émetteur-récepteur, d'un rayon lumineux réfléchi par ladite cible, et
    • une étape de modification de la phase de déplacement dudit robot de nettoyage lorsque ledit émetteur-récepteur ne reçoit aucun rayon lumineux pendant une période de temps prédéterminée ou lorsqu'il reçoit un rayon lumineux pendant une période de temps prédéterminée.
  • Ainsi, lorsque le rayon lumineux réfléchi n'est plus reçu de manière intermittente, une immobilisation est détectée. Une telle méthode permet avantageusement d'accélérer le nettoyage d'une piscine en modifiant le déplacement du robot de nettoyage lorsque celui-ci est immobilisé.
    • PRESENTATION DES FIGURES
  • L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple, et se référant aux dessins annexés sur lesquels :
    • la figure 1 est une représentation schématique en perspective d'un robot de nettoyage selon une forme de réalisation de l'invention ;
    • la figure 2 est une vue de côté du robot de la figure 1 ;
    • la figure 3 est une vue de l'arrière du robot de la figure 1 sans son corps principal ;
    • la figure 4 est une vue rapprochée du robot de la figure 3 dont le système de détection est représenté en coupe ;
    • la figure 5 est une vue rapprochée du système de détection de la figure 4 ;
    • les figures 6 et 7 sont des représentations schématiques fonctionnelles du système de détection lorsqu'un rayon lumineux est ou n'est pas réfléchi ; et
    • la figure 8 est une représentation d'un signal de détection lors d'une immobilisation du robot de nettoyage.
  • Il faut noter que les figures exposent l'invention de manière détaillée pour mettre en oeuvre l'invention, lesdites figures pouvant bien entendu servir à mieux définir l'invention le cas échéant.
    • DESCRIPTION D'UN OU PLUSIEURS MODES DE REALISATION ET DE MISE EN OEUVRE
  • En référence aux figures 1 à 3, il est présenté un robot de nettoyage de piscine 1 selon une forme de réalisation de l'invention.
  • Le robot de nettoyage 1 comporte un corps principal 10 s'étendant longitudinalement selon un axe X orienté d'arrière en avant. Comme illustré à la figure 3, le robot de nettoyage 1 comporte un train de roues avant 11 et un train de roues arrière 12. Chaque train 11, 12 comporte un essieu 110, 120 terminé à ses extrémités par des roues de déplacement 2. Les roues 2 sont adaptées pour venir en contact avec le fond d'une piscine et maintenir le corps principal 10 du robot de nettoyage 1 à une distance prédéterminée dudit fond. Il est présenté un robot de nettoyage 1 comportant deux trains de roues 11, 12 mais il va de soi qu'il pourrait en comprendre un nombre différent. De même, il va de soi que l'invention s'applique à un robot de nettoyage 1 comportant un nombre différent de roues 2, par exemple, trois.
  • En référence à la figure 1, le robot de nettoyage 1 comporte, sur sa partie avant, une poignée 3 pour permettre à un utilisateur de relever le robot de nettoyage en position verticale.
  • En référence à la figure 3, le robot de nettoyage 1 comporte un système d'aspiration de détritus 5 qui se présente sous la forme d'une pompe qui est logée dans le corps principal 10. Le système d'aspiration de détritus 5 comporte une ouverture d'aspiration orientée verticalement vers le bas et une ouverture de refoulement. Le système d'aspiration de détritus 5 comporte en outre un logement de collection de détritus qui est positionné à proximité de l'ouverture d'aspiration pour stocker les détritus aspirés.
  • De manière préférée, le système d'aspiration de détritus 5 est relié à un bloc d'alimentation électrique adapté pour être connecté à un câble électrique.
  • Dans cet exemple, en référence à la figure 1, le robot de nettoyage 1 comporte un système de déplacement à propulsion hydraulique 4 qui comprend une pluralité de sorties d'eau, en particulier, une sortie avant 42a, une sortie arrière centrale 42b et deux sorties latérales 42c. Un tel système de déplacement 4 est connu de l'homme du métier, en particulier, par la demande de brevet FR1254892 . Les trains de roues de déplacement 11, 12 sont montés fous, c'est-à-dire, qu'ils ne sont pas entraînées mécaniquement. Ainsi, les roues 2 permettent d'assurer essentiellement un guidage du robot de nettoyage 1.
  • Dans cet exemple, le système de déplacement 4 comporte un organe mobile (non représenté) monté entre l'ouverture de refoulement du système d'aspiration de détritus 5 et les sorties d'eau 42a-c pour orienter le flux d'eau vers une sortie d'eau prédéterminée 42a-c. Il va de soi que le système de déplacement 4 pourrait comprendre un nombre différent de sorties. Il va également de soi que le positionnement desdites sorties pourrait être différent.
  • Le système de déplacement 4 comporte en outre un module de gestion (non représenté) qui définit les phases de déplacement du robot de nettoyage 1 et, à cet effet, commande l'orientation de l'organe mobile. De manière préférée, le module de gestion comporte un circuit, équipé d'un microprocesseur, et une mémoire dans laquelle sont stockées la séquence des phases de déplacement, en particulier, la durée et le type de déplacement au cours d'une phase de déplacement (déplacement d'avant en arrière, déplacement sur un côté, etc.).
  • Selon l'invention, en référence à la figure 5, le système de détection 6 comporte un émetteur-récepteur 7, adapté pour émettre et recevoir un rayon lumineux L selon un axe d'émission, et une cible 8, solidaire d'un train de roues de déplacement 12 et alignée avec ledit axe d'émission, adaptée pour réfléchir ledit rayon lumineux L afin de détecter une rotation dudit train de roues de déplacement 12. Ainsi, le système de détection 6 permet de suivre de manière pratique une rotation des roues tout en conservant un encombrement limité comme cela sera présenté par la suite.
  • Le système de détection 6 est relié au module de gestion du système de déplacement 4 afin de permettre de modifier la phase de déplacement définie par le module de gestion en cas de détection d'une immobilisation. Comme cela sera présenté par la suite, en cas d'immobilisation, le système de détection 6 commande un déplacement en sens inverse au système de déplacement 4 afin de dégager le robot de nettoyage 1.
  • Dans cet exemple, en référence aux figures 4 et 5, l'émetteur récepteur 7 comporte un logement étanche 70, de préférence de forme cylindrique, dans lequel est logée une carte électronique 71 sur laquelle est monté un composant électronique 72 adapté pour émettre et recevoir un rayon lumineux L selon un axe d'émission. De manière préférée, le composant électronique 72 est un composant CMS pour « Composant Monté en Surface ».
  • De manière préférée, le composant électronique 72 est configuré pour émettre un rayon lumineux L du type infrarouge, en particulier, à courte distance afin de posséder un coût limité. De préférence, le composant électronique 72 est configuré pour émettre un rayon infrarouge ayant une longueur d'onde comprise entre 800 nm et 1100 nm, en particulier, de l'ordre de 940 nm. A titre d'exemple, un composant électronique connu sous la dénomination commerciale AGILENT HSDL 9100 peut convenir.
  • En référence aux figures 6 et 7, le logement étanche 70 comporte une paroi transparente 73 de manière à permettre au rayon lumineux L de traverser ledit logement 60 selon ledit axe d'émission. La paroi transparente 73 s'étend en regard de la cible 8. Dans cet exemple, le logement étanche 70 est entièrement transparent.
  • De manière préférée, l'émetteur-récepteur 7 est relié à un bloc d'alimentation électrique, en particulier, le même que celui du système d'aspiration des détritus 5 et que celui du système de déplacement 4.
  • En référence à la figure 3, l'émetteur-récepteur 7 est fixé au corps principal 10 du robot de nettoyage 1 et positionné à proximité de l'essieu arrière 120 du robot de nettoyage 1. Un positionnement à l'arrière est avantageux étant donné que l'espace avant est occupé par le système d'aspiration de détritus 5 et par la poignée 3.
  • Comme illustré à la figure 5, l'émetteur-récepteur 7 est positionné au-dessus de l'essieu arrière 120 de manière à limiter l'encombrement en longueur et ménager un espace maximal pour le système d'aspiration de détritus 5 et le système de déplacement 4.
  • De manière avantageuse, l'émetteur-récepteur 7 se présente sous la forme d'un module indépendant de faible encombrement qui peut être aisément démonté et remplacé. En outre, son étanchéité est simple à garantir étant donné qu'il ne comporte pas d'organes mobiles. De préférence, le robot de nettoyage 1 ne comporte qu'un unique émetteur-récepteur 7 afin de diminuer le coût du robot de nettoyage 1.
    • Cible 8
  • En référence à la figure 5, il est représenté une cible 8 fixée à l'essieu arrière 120 afin de permettre une détection indirecte de la rotation du train de roues de déplacement 12 par surveillance de l'essieu arrière 120. Une telle surveillance indirecte est particulièrement avantageuse sur le plan de l'encombrement et de la complexité étant donné qu'il permet de ne pas modifier la structure générale du robot de nettoyage 1 en conservant deux essieux 110, 120 parallèles de conception simple. A cet effet, l'axe d'émission du rayon lumineux L s'étend orthogonalement à l'axe de rotation de la roue 2.
  • Il a été présenté une détection d'une immobilisation des roues 2 de l'essieu arrière 120 mais il va de soi que l'invention s'applique également à une détection d'une immobilisation des roues 2 de l'essieu avant 110. De même, l'invention vise également une détection d'une cible 8 fixée directement à une roue de déplacement 2. A cet effet, l'axe d'émission du rayon lumineux L s'étend parallèlement à l'axe de rotation de la roue 2.
  • De manière préférée, la distance entre l'émetteur-récepteur 7 et la cible 8 est comprise entre 3 et 100 mm, de préférence, entre 3 et 10 mm. Ainsi, un émetteur-récepteur 7 de faible puissance et de coût limité est suffisant.
  • Dans cet exemple, comme illustré aux figures 5 à 7, la cible 8 est annulaire et s'étend à la périphérie d'une portion longitudinale de l'essieu arrière 120 du train de roues de déplacement arrière 12. La cible 8 comporte une alternance de zones réfléchissantes 81 et de zones non-réfléchissantes 82. Dans cet exemple, les zones réfléchissantes 81 sont constituées d'un revêtement métallique réfléchissant tandis que les zones non-réfléchissantes 82 sont constituées d'un revêtement noir mat. De manière alternative, la cible 8 peut comporter une pluralité d'ailettes ou de pales dont certaines sont réfléchissantes et dont d'autres ne sont pas réfléchissantes.
  • De manière préférée, les zones réfléchissantes 81 et les zones non-réfléchissantes 82 possèdent des dimensions analogues de manière à ce que l'émetteur-récepteur 7 mesure un signal périodique lorsque le robot de nettoyage 1 se déplace à une vitesse constante.
  • Un exemple de mise en œuvre de l'invention va être dorénavant présenté en référence aux figures 6 à 8.
  • Le robot de nettoyage 1 est situé au fond de la piscine et relié à un câble d'alimentation électrique (non représenté) afin de permettre, d'une part, une aspiration de détritus et, d'autre part, un déplacement du robot de nettoyage 1 en fonction des phases de déplacements enregistrées dans le module de gestion du système de déplacement 4.
  • En l'absence d'obstacle, le robot de nettoyage 1 se déplace à une vitesse sensiblement constante, les trains de roues de déplacement 11, 12, montés fous, sont alors en rotation comme leurs essieux 110, 120 et les roues de déplacement 2. En référence à la figure 2, le robot de nettoyage 1 se déplace sur la paroi horizontale PH de la piscine.
  • La cible 8 est ainsi en rotation avec l'essieu arrière 120 et réfléchit le rayon lumineux L émis par le composant électronique 72 de l'émetteur-récepteur 7 lorsqu'une zone réfléchissante 81 est alignée avec l'axe d'émission (Figure 6). Le rayon lumineux réfléchi L est reçu par le composant électronique 72 de l'émetteur-récepteur 7 qui génère un signal de valeur haute T81 (Figure 8).
  • Au contraire, lorsqu'une zone non-réfléchissante 82 est alignée avec l'axe d'émission (Figure 7), le composant électronique 72 de l'émetteur-récepteur 7 ne reçoit aucun rayon lumineux L et génère un signal de valeur basse T82 (Figure 8).
  • Autrement dit, lorsque le robot de nettoyage 1 est en mouvement, le signal généré est sensiblement périodique. Lorsque le robot de nettoyage 1 est immobilisé, par exemple lorsque le robot de nettoyage 1 est en butée contre une paroi verticale Pv, une zone réfléchissante 81 ou une zone non-réfléchissante 82 est alignée avec l'axe d'émission pendant une durée importante, ce qui génère un signal de valeur haute T81 ou un signal de valeur basse T82 pendant une durée importante.
  • Selon l'invention, on définit un seuil temporel Ts à partir duquel une instruction INS de changement de phase de déplacement est émise par l'émetteur-récepteur 7 au module de gestion du système de déplacement 4. De manière préférée, le seuil temporel Ts est compris entre 2s et 10s, de préférence 5s, de manière à commander rapidement un changement de déplacement du robot de nettoyage 1 lors de la détection d'un obstacle.
  • Dans cet exemple, en référence à la figure 8, comme la zone non-réfléchissante 82 est alignée avec l'axe d'émission pendant une durée supérieure audit seuil temporel Ts, une instruction INS de changement de phase de déplacement est émise par l'émetteur-récepteur 7 au module de gestion du système de déplacement 4 afin que le robot de nettoyage 1 s'éloigne de la paroi verticale Pv contre laquelle le robot de nettoyage 1 est en butée. Dans cet exemple, en cas d'immobilisation, le système de détection 6 commande un déplacement en sens inverse.
  • Grâce à l'invention, le robot de nettoyage 1 peut détecter de manière pratique tout obstacle lors du nettoyage (paroi, branche, etc.) afin de modifier son déplacement et ainsi nettoyer la piscine. En outre, de manière avantageuse, le système de détection 6 peut mesurer et suivre la vitesse de déplacement du robot de nettoyage 1.
  • L'invention a été présentée pour un robot de nettoyage 1 comportant un système de déplacement à propulsion hydraulique mais elle s'applique également à un système de déplacement motorisé comportant au moins un train de roues de déplacement motorisé en outre des trains de roues de déplacement monté fou.

Claims (10)

  1. Robot de nettoyage d'une piscine (1) comportant un système de déplacement (4) comportant au moins un train de roues de déplacement (12) monté fou, un système d'aspiration de détritus (5) et un système de détection (6) d'une immobilisation dudit robot de nettoyage (1), le système de détection (6) comportant :
    - au moins un émetteur-récepteur (7) d'un rayon lumineux (L) selon un axe d'émission et
    - au moins une cible (8), solidaire du train de roues de déplacement et alignée avec ledit axe d'émission, adaptée pour réfléchir ledit rayon lumineux (L) afin de détecter une rotation dudit train de roues de déplacement (12).
  2. Robot de nettoyage selon la revendication 1, dans lequel le système de détection (6) comporte un logement étanche (70) dans lequel est monté l'émetteur-récepteur (7), ledit logement étanche (70) comportant une paroi transparente (73) pour permettre la circulation de rayons lumineux (L) selon ledit axe d'émission.
  3. Robot de nettoyage selon l'une des revendications 1 à 2, dans lequel l'émetteur-récepteur (7) est du type infrarouge.
  4. Robot de nettoyage selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel la cible (8) comporte une alternance de zones réfléchissantes (81) et de zones non-réfléchissantes (82).
  5. Robot de nettoyage selon l'une des revendications 1 à 4, dans lequel, le train de roues de déplacement (12) comportant au moins deux roues (2) reliées par un essieu (120), ladite cible (8) est fixée audit essieu (120).
  6. Robot de nettoyage selon la revendication 5, dans lequel l'émetteur-récepteur (7) est positionné au-dessus dudit essieu (120).
  7. Robot de nettoyage selon l'une des revendications 1 à 6, dans lequel, ladite cible (8) est solidarisée par collage.
  8. Robot de nettoyage selon l'une des revendications 1 à 7, dans lequel le système de déplacement (4) comporte en outre un train de roues de déplacement motorisé.
  9. Robot de nettoyage selon l'une des revendications 1 à 8, dans lequel le système de déplacement (4) comporte plusieurs trains de roues de déplacement montés fous.
  10. Méthode de détection d'une immobilisation d'un robot de nettoyage d'une piscine (1) selon l'une des revendications 1 à 9, le robot de nettoyage (1) se déplaçant selon une phase de déplacement, la méthode comportant :
    - une étape d'émission, par ledit émetteur-récepteur (7), d'un rayon lumineux (I) selon l'axe d'émission vers ladite cible (8),
    - une étape de réception intermittente, par ledit émetteur-récepteur (7), d'un rayon lumineux réfléchi par ladite cible (8),
    - une étape de modification de la phase de déplacement dudit robot de nettoyage (1) lorsque ledit émetteur-récepteur (7) ne reçoit aucun rayon lumineux (L) pendant une période de temps prédéterminée (Ts) ou lorsqu'il reçoit un rayon lumineux (L) pendant une période de temps prédéterminée (Ts).
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