FR2954381A1 - Appareil nettoyeur de surface immergee muni d'un dispositif accelerometrique detectant l'acceleration gravitationnelle - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un appareil nettoyeur de surface immergée comprenant un corps creux, des organes (2, 3, 4) de guidage d'entraînement, une chambre de filtration ménagée dans le corps creux et présentant au moins une entrée de liquide, au moins une sortie de liquide et un circuit hydraulique de circulation de liquide à travers un dispositif de filtrage, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif accéléromètrique solidaire du corps creux adapté pour fournir des mesures instantanées d'au moins une composante de l'accélération de la gravité terrestre selon au moins une direction fixe par rapport au corps creux, et une unité (81) de traitement des mesures d'accélération délivrées par le dispositif accéléromètrique.

Description

APPAREIL NETTOYEUR DE SURFACE IMMERGÉE MUNI D'UN DISPOSITIF ACCÉLÉROMÉTRIQUE DÉTECTANT L'ACCÉLÉRATION GRAVITATIONNELLE L'invention concerne un appareil nettoyeur de surface 5 immergée. Un appareil nettoyeur de surface immergée est utilisé pour nettoyer des bassins tels que des piscines. Une piscine doit être régulièrement nettoyée pour disposer d'une eau compatible avec des activités de baignade. La fréquence de nettoyage d'une piscine dépend de sa taille, de sa forme, de sa 10 localisation, par exemple de sa proximité avec des arbres susceptibles de perdre des feuilles, de son utilisation, du climat, de l'exigence de son propriétaire, etc. La plupart des appareils connus comprennent en général : - un corps creux, - des organes roulants présentant des zones de contact 15 avec la surface immergée définissant un plan de roulage du corps creux sur la surface immergée, - au moins un moteur d'entraînement d'au moins un organe roulant, dit organe roulant moteur, de façon à former un dispositif d'entraînement apte à entraîner, par l'intermédiaire de ce(s) organe(s) roulant(s) 20 moteur(s), le corps creux en déplacement sur la surface immergée au moins dans un sens d'avancement et selon une direction principale d'avancement, dite direction longitudinale, - une chambre de filtration ménagée dans le corps creux et présentant : 25 . au moins une entrée de liquide dans le corps creux située à la base dudit corps creux, . au moins une sortie de liquide hors du corps creux située à distance de la base dudit corps creux, . au moins un circuit hydraulique de circulation de 30 liquide entre au moins une entrée de liquide et au moins une sortie de liquide à travers au moins un dispositif de filtrage. La plupart de ces appareils connus comprennent en outre des programmes prédéterminés adaptés pour commander les moteurs d'entraînement des organes roulants de manière à définir les trajectoires de déplacement de l'appareil. Ainsi, lorsqu'un tel programme est activé, l'appareil est entraîné en déplacement sur la surface immergée selon des trajectoires prédéterminées. Ces programmes peuvent par exemple accéder à des moyens de mémorisation dans lesquels sont enregistrés des données représentatives des dimensions et des formes de la piscine. Dès lors, une fois que ce programme est activé, l'appareil se déplace selon des déplacements prédéterminés compte tenu des contraintes de formes et de dimensions enregistrées dans les moyens de mémorisation. Il existe en outre des programmes qui cherchent à optimiser les déplacements de l'appareil sur la surface immergée pour limiter le temps de nettoyage.

Avec de tels appareils, il est cependant nécessaire de pouvoir détecter avec une certaine précision la position et/ou l'orientation de l'appareil sur la surface immergée. Les solutions utilisées jusqu'à maintenant pour ce faire sont peu satisfaisantes dans la mesure où elles sont soit simples dans leur principe mais peu fiables et peu précises dans leur fonctionnement (capteurs d'inclinaison à billes), soit au contraire relativement complexes et coûteuses, et en réalité peu précises (système inertiel avec double intégration dans le temps). En conséquence, le besoin se fait sentir de pouvoir disposer d'un dispositif de détection embarqué à bord de l'appareil qui simultanément soit simple, peu coûteux, d'une grande précision et d'une totale fiabilité.

L'invention vise à résoudre ce problème. L'invention vise également à proposer un appareil nettoyeur doté d'un dispositif de détection permettant de procurer de nouvelles fonctionnalités, notamment en ce qui concerne les différentes catégories d'événements de déplacement et/ou d'orientation de l'appareil, et plus généralement son comportement en déplacement sur la surface immergée, et ce y compris dans le cas d'un appareil entraîné sur la surface immergée sans programme de déplacement spécifique. L'invention vise ainsi en particulier à proposer un appareil nettoyeur qui puisse être automoteur, autonome dans ses déplacements et susceptible de s'adapter automatiquement aux événements qu'il rencontre, et ce grâce à une détection de sa position et/ou de son orientation suffisamment précise pour permettre la détection d'un tel événement avec fiabilité et la mise en oeuvre d'une modification de sa commande d'entraînement en fonction de cette détection. Pour ce faire, l'invention concerne donc un appareil nettoyeur de surface immergée comprenant : - un corps creux, - des organes de guidage et d'entraînement du corps creux sur la surface immergée, présentant des zones de contact avec la surface immergée définissant un plan de roulage, une chambre de filtration ménagée dans le corps creux et présentant : . au moins une entrée de liquide dans le corps creux située à la base dudit corps creux, . au moins une sortie de liquide hors du corps 20 creux située à distance de la base dudit corps creux, . au moins un circuit hydraulique de circulation de liquide entre au moins une entrée de liquide et au moins une sortie de liquide à travers au moins un dispositif de filtrage, caractérisé en ce qu'il comprend : 25 - un dispositif accéléromètrique solidaire du corps creux adapté pour fournir des mesures instantanées d'au moins une composante de l'accélération de la gravité terrestre selon au moins une direction fixe par rapport au corps creux, - une unité de traitement des mesures d'accélération 30 délivrées par le dispositif accéléromètrique, adaptée pour fournir des données représentatives de l'orientation angulaire de chaque direction fixe de l'appareil par rapport à la verticale. Les inventeurs ont en effet constaté qu'un tel appareil nettoyeur de surface immergée présente en fait des mouvements de déplacement suffisamment lents, avec des accélérations suffisamment faibles, le plus souvent sans choc ni vibrations, pour que, contre toute attente, une simple détection de l'orientation d'au moins une direction fixe de l'appareil par rapport à l'accélération gravitationnelle, c'est-à-dire par rapport à la verticale locale, suffise en pratique à déterminer avec une très grande fiabilité le comportement de déplacement de l'appareil sur la surface immergée, en particulier l'apparition d'un événement de déplacement spécifique nécessitant une adaptation ou une modification de commande de l'entraînement (par exemple un blocage, un retournement, un risque d'emmêlage du câble, un contact avec une paroi de fond, un contact avec une paroi verticale, un déplacement sur une paroi inclinée, une arrivée de l'appareil en ligne d'eau, une prise d'air en ligne d'eau,...ou toute autre anomalie de fonctionnement). En outre, une telle détection permet également de conférer de nouvelles fonctionnalités à l'appareil, par exemple la détection de la qualité du revêtement de la surface immergée à partir du taux de glissement en rotation de l'appareil. Une telle détection permet aussi de commander les déplacements de l'appareil selon des trajectoires prédéterminées (par exemple exploration en ligne droite ou en spirale) de façon simple et fiable, en s'adaptant aux évènements rencontrés si le besoin s'en fait sentir. Avantageusement et selon l'invention, l'unité de traitement est adaptée pour enregistrer au cours du temps lesdites données représentatives de l'orientation angulaire de chaque direction fixe par rapport à la verticale. Ainsi, l'unité de traitement peut déterminer non seulement la position angulaire de chaque direction fixe de l'appareil par rapport à la gravité, mais également les variations au cours du temps de l'orientation de chaque direction fixe de l'appareil et/ou des durées correspondant à ces variations. Les inventeurs ont déterminé que ces informations peuvent être utilement exploitées pour détecter l'apparition de divers événements, et s'avèrent en pratique être suffisantes pour pouvoir commander avec fiabilité un appareil selon l'invention de façon totalement autonome. Ainsi, avantageusement et selon l'invention, l'unité de traitement comprend un module de détection d'évènements adapté pour, à partir 5 desdites données représentatives de l'orientation angulaire de chaque direction fixe par rapport à la verticale, détecter l'apparition d'au moins un événement prédéterminé relatif au déplacement de l'appareil. Un tel événement est choisi par exemple parmi les événements suivants : ascension d'une paroi inclinée ; ascension d'une paroi inclinée selon une pente ne correspondant pas à la plus grande pente ; risque d'emmêlage du câble ; détection de la qualité du revêtement de la surface immergée par mesure d'un taux de glissement en rotation ; arrivée de l'appareil sur la paroi de fond et mesure de la profondeur du bassin ; retournement de l'appareil ; position anormale de l'appareil (par exemple sur le dos) ; arrivée en ligne d'eau de l'appareil ; arrivée de l'appareil au contact d'une paroi non horizontale (paroi verticale latérale ou paroi inclinée)... De préférence, avantageusement selon l'invention, le dispositif accéléromètrique est adapté pour fournir des mesures instantanées de trois composantes de l'accélération de la gravité terrestre selon trois directions orthogonales deux à deux. Dans un mode de réalisation, le dispositif accéléromètrique peut être constitué d'un simple accéléromètre trois axes monté fixe par rapport au corps creux de l'appareil. L'invention s'applique à différentes sortes d'appareils, notamment de type à entraînement électrique et/ou hydraulique et/ou par aspiration et/ou par pression ; et/ou à pompage électrique et/ou par aspiration et/ou par pression... Néanmoins, l'invention s'applique avantageusement à un appareil de type roulant, automoteur électrique. Ainsi, avantageusement un appareil selon l'invention est aussi caractérisé en ce qu'il s'agit d'un appareil roulant comprenant au moins un moteur électrique d'entraînement d'au moins un organe roulant, dit organe roulant moteur, de façon à former un dispositif d'entraînement apte à entraîner, par l'intermédiaire de ce(s) organe(s) roulant(s) moteur(s), le corps creux en déplacement sur la surface immergée au moins dans un sens d'avancement et selon une direction principale d'avancement, dite direction longitudinale. Avantageusement et selon l'invention, l'unité de traitement comprend un module de commande adapté pour fournir des signaux de commande de chaque moteur selon un mode de fonctionnement prédéterminé en fonction de données de détection d'au moins un événement prédéterminé délivrées par le module de détection d' évènements. Avantageusement, dans un appareil selon l'invention ladite unité de traitement fait donc aussi office d'automate de pilotage apte à commander au moins un moteur électrique d'entraînement en fonction desdites données représentatives de l'orientation angulaire de chaque direction fixe l'appareil par rapport à la verticale. Une telle unité peut être de tous types connus. Elle peut par exemple comprendre un microprocesseur pouvant accéder à une mémoire dans laquelle sont mémorisées des règles prédéterminées qui définissent des commandes moteur en fonction des données accéléromètriques délivrées par le dispositif accéléromètrique et, le cas échéant, en fonction d'au moins un paramètre de fonctionnement d'au moins un moteur de l'appareil (par exemple la vitesse de rotation de chaque moteur d'entraînement). Ces règles consistent par exemple à entraîner les moteurs électriques d'entraînement de sorte que l'appareil fasse un demi-tour lorsqu'une paroi verticale est détectée. Ces règles peuvent également consister à augmenter la puissance des moteurs électriques lorsqu'une paroi inclinée, non verticale, est détectée de manière que l'appareil conserve la même vitesse de déplacement malgré l'inclinaison de la paroi. Ces règles peuvent également consister à couper les moteurs électriques si les données accéléromètriques révèlent que l'appareil s'est renversé. Ces règles peuvent également consister à faire pivoter l'appareil plusieurs fois sur lui-même si les données accéléromètriques révèlent que l'appareil a effectué plusieurs tours en giration dans le même sens de sorte que l'intégrité du câble électrique d'alimentation des moteurs semble compromise ou que l'effet d'ancrage devient trop important. De manière générale, ces règles peuvent être de tous types. En outre, de préférence, des règles supplémentaires peuvent être programmées par l'utilisateur de manière que son appareil nettoyeur présente des fonctionnalités propres spécifiques à son bassin.

L'invention s'applique aussi avantageusement à un appareil comprenant au moins un dispositif motorisé de pompage, au moins partiellement interposé dans un circuit hydraulique, et adapté pour générer un débit de liquide entre chaque entrée de liquide et chaque sortie de liquide reliées par ce circuit hydraulique. Avantageusement un tel appareil selon l'invention comprend au moins un moteur électrique de pompage embarqué à bord du corps creux. Ce dispositif de pompage comprend de préférence un moteur électrique de pompage comprenant un arbre rotatif moteur couplé à une hélice de pompage axial interposée dans un circuit hydraulique dont l'axe de rotation est incliné par rapport à la direction longitudinale.

De préférence, l'unité de traitement est adaptée pour commander ledit dispositif motorisé de pompage en fonction desdites données accéléromètriques. Cette commande permet de moduler le débit de liquide qui circule entre l'entrée et la sortie de liquide. Or, les inventeurs ont déterminé que dans de nombreuses situations, une modulation du débit de liquide circulant entre chaque entrée et chaque sortie de liquide ne porte pas atteinte aux performances de nettoyage de l'appareil, alors que cela permet de diminuer la consommation électrique générale de l'appareil. Ainsi, dans de nombreuses situations, un appareil selon l'invention consomme moins d'énergie tout en présentant des performances de nettoyage optimales.

Une unité de traitement d'un appareil selon l'invention peut aussi être adaptée pour commander une modulation du débit de liquide en fonction des données accéléromètriques délivrées par le dispositif accéléromètrique. Un appareil selon l'invention peut donc être commandé de manière que la pompe génère un débit de liquide variable en fonction de l'état de l'appareil. Cet état est déterminé par les mesures fournies par le dispositif accéléromètrique. Le dispositif accéléromètrique d'un appareil selon l'invention permet de détecter le passage de l'appareil en ligne d'eau, le blocage de l'appareil contre une bonde de fond d'un bassin, le blocage de l'appareil contre une paroi verticale, etc. Dès lors, la commande du dispositif de pompage par l'unité de traitement, à partir des données accéléromètriques dérivées des mesures d'accélération fournies par un accéléromètre, permet de réduire, voire de couper, la puissance de la pompe lorsque l'appareil rencontre des zones particulières, comme une bonde de fond, de manière à faciliter le franchissement de ces zones. Avantageusement et selon l'invention, au moins une sortie de liquide, dite sortie arrière, est orientée vers l'arrière, de sorte que le courant de liquide qui s'échappe par cette sortie arrière puisse créer par réaction des efforts dont la résultante, dite effort de réaction hydraulique, présente une composante longitudinale d'entraînement de l'appareil vers l'avant non nulle. En variante ou en combinaison, avantageusement et selon l'invention, au moins une sortie arrière est orientée de sorte que le courant de liquide qui s'échappe par cette sortie arrière puisse en outre créer un effort de réaction hydraulique qui présente une composante verticale de l'appareil vers le bas non nulle. Un appareil équipé d'une telle sortie de liquide peut présenter de nombreux programmes spécifiques à de nombreuses situations couramment rencontrées au cours de l'évolution normale d'un appareil nettoyeur dans un bassin, tel qu'une piscine. En particulier, lorsqu'un tel appareil rencontre une paroi verticale à la fin d'une trajectoire sur une paroi horizontale ou sensiblement horizontale, les organes moteurs avant de l'appareil sont plaqués contre cette paroi verticale en raison de la composante longitudinale de l'effort de réaction hydraulique, de sorte que l'avant de l'appareil s'élève le long de la paroi verticale. Dès lors, les organes moteurs, associés au flux hydraulique, permettent l'ascension de l'appareil le long de la paroi verticale. Il convient dans une telle situation de s'assurer que l'appareil 8 n'émerge pas trop de la ligne d'eau du bassin pour éviter qu'il n'aspire de l'air. Selon l'invention, la puissance du dispositif de pompage peut être modulée, et notamment réduite, ce qui permet de limiter la vitesse ascensionnelle au voisinage de la ligne d'eau notamment. Pour ce faire, les mesures fournies par l'accéléromètre permettent de déterminer que l'appareil se déplace le long d'une paroi verticale, puis arrive en ligne d'eau. De plus, un appareil selon l'invention, une fois qu'il a atteint la ligne d'eau, peut être ramené vers le fond du bassin tout en restant plaqué contre une paroi du bassin en réduisant la puissance de la pompe, ce qui réduit le jet hydraulique à l'arrière de l'appareil et permet ainsi un retour de l'appareil vers le fond du bassin sous l'effet de son propre poids. La réduction de la puissance de la pompe réduit la consommation énergétique. De plus, les organes roulants moteurs peuvent être totalement arrêtés dans cette configuration, ce qui réduit encore davantage les consommations énergétiques. Un appareil selon l'invention permet également de gérer de manière particulièrement efficace les passages de nez de marche, c'est-à-dire des arêtes connexes de jonction entre une paroi verticale et une paroi horizontale. De la même manière que pour la rencontre d'une paroi verticale, la composante longitudinale du jet hydraulique assure le placage des organes roulants moteur contre les parois de telle sorte que l'appareil s'élève contre la paroi verticale.

Lorsque les organes roulants moteur sont décollés de la paroi verticale et ne permettent donc plus d'entraîner l'appareil, l'entraînement hydraulique fournit la puissance nécessaire pour permettre le pivotement de l'appareil vers le sens du retour du contact de ses organes roulants avec la paroi horizontale formant le nez de marche. La puissance du jet hydraulique, déterminée par la puissance modulée de la pompe, permet de maîtriser totalement l'angle de pivotement et d'adapter la réaction de l'appareil à tous types de configuration. Ainsi, un appareil selon l'invention peut franchir les nez de marches sans difficulté, en limitant les dépenses énergétiques et en garantissant des retours de contact précis, en douceur, qui ne sont pas susceptibles d'endommager l'appareil.

L'invention concerne également un appareil roulant nettoyeur de surface immergée caractérisé en combinaison par tout ou partie des caractéristiques mentionnées ci-dessus ou ci-après. D'autres buts, caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation et d'exemples données à titre uniquement non limitatif et qui se réfère aux figures annexées, dans lesquelles : û la figure 1 est une vue schématique en perspective d'un appareil nettoyeur de surface immergée selon un mode de réalisation de l'invention, û la figure 2 est une vue schématique de profil de l'appareil 10 de la figure 1, û la figure 3 est une vue schématique en coupe longitudinale d'un appareil selon un mode de réalisation de l'invention, û la figure 4 est une vue schématique en perspective du dispositif d'entraînement d'un appareil selon un mode de réalisation de l'invention, 15 û la figure 5 est un schéma synoptique de la commande des moteurs électriques d'entraînement à partir des mesures des composantes de l'accélération gravitationnelle fournies par un accéléromètre solidaire de l'appareil selon l'invention, û la figure 6 est une vue schématique représentant un 20 repère à trois axes orthogonaux correspondant aux trois axes de mesures des composantes de l'accélération gravitationnelle délivrée par un accéléromètre solidaire d'un appareil selon l'invention représenté en une orientation quelconque à des fins d'illustration, û la figure 7 est un premier exemple de signaux délivrés 25 par l'accéléromètre d'un appareil selon l'invention correspondant à trois événements différents successifs, û la figure 8 est un deuxième exemple de signaux délivrés par l'accéléromètre d'un appareil selon l'invention correspondant à un autre événement, 30 û la figure 9 est un troisième exemple de signaux délivrés par l'accéléromètre d'un appareil selon l'invention correspondant à un autre événement, ù la figure 10 est un quatrième exemple de signaux délivrés par l'accéléromètre d'un appareil selon l'invention correspondant à un autre 5 événement, ù la figure 11 est un cinquième exemple de signaux délivrés par l'accéléromètre d'un appareil selon l'invention correspondant à un autre événement, ù la figure 12 est un sixième exemple de signaux délivrés 10 par l'accéléromètre d'un appareil selon l'invention correspondant à un autre événement, ù la figure 13 est un septième exemple de signaux délivrés par l'accéléromètre d'un appareil selon l'invention correspondant à un autre événement. 15 Sur les figures, les échelles et les proportions ne sont pas strictement respectées et ce, à des fins d'illustration et de clarté. Dans toute la description détaillée qui suit en référence aux figures, et sauf indication contraire, chaque organe de l'appareil nettoyeur est décrit tel qu'il est agencé lorsque l'appareil est en déplacement normal sur une surface 20 immergée horizontale selon un sens privilégié d'avancement. Un appareil selon l'invention comprend un corps 1 creux et des organes 2, 3, 4 roulants de guidage du corps 1 creux sur une surface immergée dans au moins un sens privilégié d'avancement et selon une direction principale d'avancement, dite direction longitudinale, parallèle à la surface immergée. 25 Ce corps 1 creux est formé principalement d'un carter concave délimitant une enceinte principale. Ce carter concave est par exemple réalisé par moulage ou rotomoulage. Ce carter est de préférence réalisé en un matériau thermoplastique, tel que le polyéthylène, le polypropylène, l'ABS, le PMMA ou tout matériau équivalent. 30 Ce corps 1 creux présente une enceinte centrale adaptée pour recevoir une chambre de filtration. Cette enceinte centrale est délimitée par une paroi inférieure s'étendant dans un plan sensiblement horizontal ; par des parois latérales s'étendant globalement dans des plans verticaux ; par une paroi avant s'étendant globalement dans un plan vertical orthogonal aux plans des parois latérales verticales ; et par une paroi arrière s'étendant globalement dans un plan vertical orthogonal aux plans des parois latérales verticales. La paroi inférieure présente une ouverture s'étendant transversalement au voisinage de la paroi avant de telle sorte que du liquide peut rentrer dans l'enceinte centrale par cette ouverture inférieure transversale.

La paroi arrière comprend une ouverture cylindrique. Ainsi, l'ouverture cylindrique ménagée dans la paroi arrière du carter est longitudinalement décalée de l'ouverture inférieure transversale ménagée dans la paroi inférieure. De plus, cette ouverture cylindrique est agencée dans la partie haute du carter de telle sorte qu'elle est également verticalement décalée de l'ouverture inférieure transversale. Comme représenté notamment sur la figure 3, ce corps 1 creux comprend une chambre 8 de filtration présentant une entrée 9 de liquide située à la base du corps 1 creux, c'est-à-dire dans la partie basse de l'appareil, une sortie 10 de liquide disposée à l'opposé de la base du corps 1, c'est-à-dire dans la partie haute de l'appareil, et un circuit hydraulique adapté pour assurer une circulation de liquide entre l'entrée 9 de liquide et la sortie 10 de liquide à travers un dispositif 11 de filtrage. L'ouverture transversale ménagée dans la paroi inférieure du carter forme l'entrée 9 de liquide de l'appareil et l'ouverture cylindrique ménagée dans la paroi arrière de l'appareil forme la sortie 10 de liquide de l'appareil. L'enceinte centrale du corps 1 creux est adaptée pour recevoir le dispositif 11 de filtrage. Le dispositif 11 de filtrage est agencé entre l'entrée 9 de liquide et la sortie 10 de liquide. Ce dispositif 11 de filtrage peut être de tous types connus. Par exemple, le dispositif 11 de filtrage comprend une armature rigide et un tissu filtrant porté par cette armature rigide. Un tel dispositif 11 de filtrage est donc autoporteur et peut être aisément manipulé par un utilisateur. L'appareil comprend également une trappe 6 d'accès à ce dispositif 11 de filtrage. Cette trappe 6 d'accès forme une paroi supérieure du corps 1 creux et recouvre ce dernier. Dans le mode de réalisation représenté, cette trappe 6 est ménagée sur le dessus de l'appareil de telle sorte qu'un utilisateur de l'appareil peut aisément procéder à l'ouverture de la trappe 6 et extraire le dispositif 11 de filtrage. La trappe 6 d'accès est articulée au corps 1 de l'appareil par des charnières 23 agencées à l'arrière de l'appareil. Dans le mode de réalisation préférentiel représenté sur les figures, les organes roulants 2, 3, 4 de guidage et d'entraînement de l'appareil comprennent un essieu avant comprenant des roues 2 avant motrices, une de chaque côté, et un essieu arrière comprenant des roues 3 arrière non motrices, une de chaque côté. En outre, de préférence et tel que représenté sur les figures, l'appareil comprend des brosses 4 agencées à l'avant de l'appareil. Ces brosses 4 sont destinées à assurer un brossage de la surface immergée et à déplacer les débris brossés vers l'arrière de l'appareil en direction de l'entrée 9 de liquide agencée sous l'appareil. Ces brosses 4 peuvent être de tous types. Selon un mode de réalisation de l'invention, l'appareil comprend deux brosses 4 avant coaxiales. Chaque brosse 4 est adaptée pour être mise en rotation autour d'un axe s'étendant selon une direction, dite direction transversale, perpendiculaire à la direction longitudinale. Chaque brosse 4 comprend une pluralité d'ailettes 41 s'étendant radialement d'un arbre de brosse formant l'axe de rotation de la brosse 4. Les ailettes 41 sont par exemple en caoutchouc ou en un matériau plastique résistant. L'appareil comprend en outre au moins un moteur 20 électrique d'entraînement des roues avant 2 motrices. De préférence, l'appareil comprend deux moteurs 20a, 20b d'entraînement, un de chaque côté, respectivement pour l'entraînement indépendant de chacune des roues 2 avant. Pour ce faire, chaque roue avant 2 présente une denture 5 interne coopérant avec un pignon 45 entraîné par le moteur 20a, 20b d'entraînement correspondant. Les brosses 4 sont de préférence également entraînées en rotation à partir d'au moins un moteur 20a, 20b électrique d'entraînement des roues avant 2 par l'intermédiaire d'un système à engrenages. Selon ce mode de réalisation, la denture 5 interne de chaque roue 2 avant motrice coopère avec un pignon 42 fixé à une extrémité de l'arbre d'une brosse 4 de telle sorte qu'une rotation de la roue 2 entraîne par l'intermédiaire de la denture 5 et du pignon 42, la rotation de l'arbre de la brosse 4, et donc la rotation de la brosse 4. Ainsi, dans le mode de réalisation représenté, les organes roulants sont constitués des roues avant 2 motrices, des roues arrière 3 non motrices et des brosses 4 qui participent à l'entraînement et au guidage de l'appareil sur la surface immergée. Quoi qu'il en soit, les organes roulants 2, 3, 4 présentent des zones destinées à venir au contact avec la surface immergée qui sont coplanaires et définissent un plan 50 théorique de roulage. La direction longitudinale d'avancement de l'appareil est parallèle à ce plan 50 théorique de roulage. Les roues avant 2 présentent de préférence un diamètre compris entre 100 mm et 500 mm, notamment compris entre 150 mm et 250 mm. Selon le mode de réalisation des figures, les roues avant 2 présentent un diamètre de l'ordre de 200 mm. De la sorte, ces roues avant 2 facilitent le franchissement d'obstacles et présentent une motricité améliorée. Avantageusement, leur bande de roulement périphérique est formée ou revêtue d'un matériau antidérapant. Les roues avant 2 et les brosses 4 constituent des organes roulants avant moteur 2, 4 qui s'étendent en saillie vers l'avant par rapport aux autres éléments constitutifs de l'appareil, notamment le corps creux, de façon à former la partie extrême avant de l'appareil et à venir en premier en contact avec un obstacle rencontré au cours du déplacement vers l'avant, par exemple une paroi verticale. Selon un mode préférentiel de réalisation, l'appareil comprend un dispositif motorisé de pompage de liquide comprenant un moteur 12 électrique de pompage présentant un arbre rotatif moteur accouplé à une hélice 14 de pompage axial entraînée en rotation par le moteur 12 autour d'un axe. L'hélice 14 est interposée dans le circuit hydraulique de façon à y générer un débit de liquide entre l'entrée 9 de liquide et la sortie 10 de liquide. La sortie 10 de liquide est directement en regard de l'hélice de pompage de sorte que le liquide s'écoule hors de la sortie 10 de liquide selon une direction correspondant au débit de liquide généré par l'hélice de pompage, ce débit ayant une vitesse orientée selon l'axe de rotation de l'hélice 14. Du liquide entre dans le corps 1 creux par l'entrée 9 de liquide agencée sous l'appareil. Ce liquide passe dans une colonne 15 d'admission de liquide pour atteindre le dispositif 11 de filtrage. Ce dispositif 11 de filtrage laisse passer le liquide par le tissu filtrant et retient les débris 60 solides. Le liquide filtré atteint alors la sortie de liquide 10 et est éjecté à l'arrière de l'appareil, dans le bassin d'où il provient. Un appareil selon l'invention comprend au moins un accéléromètre 80 solidaire du corps creux de l'appareil. Cet accéléromètre 80 est un accéléromètre trois axes adapté pour fournir des mesures des composantes Gx, Gy, Gz de la l'accélération de la gravité G selon trois axes orthogonaux X longitudinal, Y latéral et Z en hauteur, fixes par rapport à l'accéléromètre 80, et donc par rapport à l'appareil (figure 6). Un accéléromètre 80 selon l'invention peut être de tous types connus, notamment un circuit intégré de type à sortie analogique ou de type à sortie numérique. La fixation de l'accéléromètre 80 sur le corps creux de l'appareil peut être obtenue par des moyens adhésifs, des moyens du type vis/écrou, rivet ou autres moyens équivalents. Cet accéléromètre 80 est relié à une unité 81 de traitement des mesures fournies par cet accéléromètre. Cette unité 81 de traitement comprend un module 82 de détection d'événements et un module 83 de commande des moteurs de l'appareil. Le module 82 de détection d'événements reçoit les trois signaux émis par l'accéléromètre 80 correspondant aux mesures instantanées de l'amplitude des trois composantes Gx, Gy, Gz de la l'accélération de la gravité Ô selon les trois axes orthogonaux X, Y et Z. le module 82 de détection d'événements enregistre ces trois composantes Gx, Gy, Gz de la l'accélération de la gravité Ô au cours du temps et analyse ces variations. Il exécute des tests pour déterminer si ces variations correspondent ou non à des événements prédéterminés. Après détection d'un événement prédéterminé par le module 82 de détection d'événements, ce dernier adresse au module 83 de commande un signal identifiant cet événement détecté. Le module 83 de commande élabore alors des signaux de commandes pour les différents moteurs de l'appareil, notamment au moins les moteurs électriques 20a, 20b d'entraînement et, de préférence, également le moteur électrique 12 de pompage. L'unité 81 de traitement peut être de tous types connus. Selon un mode de réalisation, cette unité 81 de traitement numérique. Selon un autre mode de réalisation, l'unité 81 de traitement est analogique ou comprend une combinaison de moyens numériques et analogiques. Selon un mode préférentiel de réalisation, l'unité 81 de traitement comprend au moins un microprocesseur, au moins une mémoire vive associée au microprocesseur, au moins une mémoire de masse, notamment pour l'enregistrement des signaux accéléromètriques délivrés par l'accéléromètre 80 et une horloge. Avantageusement, dans ce mode de réalisation, l'accéléromètre 80 est de préférence directement soudé sur le circuit imprimé portant le microprocesseur. Cela élimine les problèmes d'étanchéité en supprimant toute traversée filaire de parois entre l'accéléromètre 80 et le microprocesseur.

En variante non représentée, l'unité 81 de traitement comprend un module d'apprentissage adapté pour effectuer un apprentissage, sous contrôle d'un opérateur, pour définir des événements qui correspondent à des variations temporelles et/ou spectrales des mesures accéléromètriques délivrées par l'accéléromètre 80.

Selon une autre variante non représentée de l'invention, l'appareil comprend en outre des moyens, dits moyens odométriques, adaptés pour estimer la position de l'appareil par odométrie. Ces moyens odométriques sont adaptés pour fournir des mesures, dites mesures odométriques, à partir desquelles les déplacements de l'appareil peuvent être estimés. Ces mesures odométriques sont avantageusement des mesures des vitesses de rotation des roues de l'appareil au cours de ces déplacements sur la surface immergée. Ces mesures de rotation des roues sont par exemple effectuées par un codeur optique disposé sur l'axe des roues. Ces mesures odométriques sont avantageusement transmises à l'unité 81 de traitement pour faciliter ou accélérer la détection d'événements par le module 82 de détection d'événements. Également, avantageusement, l'unité 81 de traitement reçoit des signaux issus de capteurs associés aux différents moteurs électriques 20a, 20b d'entraînement et, le cas échéant, au moteur électrique 12 de pompage. De la sorte, le module 82 de détection d'événements peut également prendre en compte ces signaux dans le cadre de la détection d'événements prédéterminés. Ces signaux issus des moteurs électriques peuvent être par exemple, pour chaque moteur, des signaux représentatifs de la vitesse de rotation du moteur, et/ou des signaux représentatifs du sens de rotation du moteur, et/ou des signaux du couple produit par un moteur et/ou des signaux de l'intensité électrique consommée par le moteur...

Les figures 7 à 13 illustrent à titre non limitatif, différents exemples possibles d'événements prédéterminés pouvant être détectés par le module 82 de détection. Les valeurs en ordonnées sur ces figures sont les rapports de la valeur de chaque composante sur le module G de l'accélération de la gravité. Sur la figure 7, on distingue trois phases successives correspondant à trois événements successifs. Dans la première phase P1, on constate que la composante latérale Gy de l'accélération gravitationnelle reste sensiblement constante et nulle, la composante Gz de l'accélération gravitationnelle selon la hauteur de l'appareil reste sensiblement constante et négative, et la composante Gx longitudinale de l'accélération gravitationnelle reste sensiblement constante et positive. De tels signaux correspondent à un déplacement de l'appareil sur une surface inclinée par rapport à l'horizontale. Par ailleurs, selon le sens de déplacement de l'appareil par rapport à l'axe X longitudinal, le module 82 de détection d'événements peut déterminer s'il s'agit d'un déplacement vers le bas sur la surface inclinée ou vers le haut sur la surface inclinée.

Dans le cas de la détection d'un événement correspondant à un déplacement sur une surface inclinée vers le haut, le module 83 de commande des moteurs peut commander une accélération des moteurs électriques 20a, 20b d'entraînement pour permettre à appareil de grimper la pente correspondante. Dans le cas de la détection d'un événement correspondant à un déplacement sur une surface inclinée vers le bas, le module 83 de commande des moteurs peut commander un ralentissement des moteurs électriques 20a, 20b d'entraînement pour éviter l'emballement des moteurs lors de la descente de la pente correspondante. Dans la deuxième phase P2, on constate que les composantes longitudinale Gx et latérale Gy de l'accélération gravitationnelle restent sensiblement constantes et nulles, et la composante Gz de l'accélération gravitationnelle selon la hauteur de l'appareil reste sensiblement constante et négative (Gz/G étant de l'ordre de -1). De tels signaux correspondent à un 15 déplacement de l'appareil sur une surface horizontale de fond du bassin. Il s'agit du déplacement normal de l'appareil, les moteurs électriques d'entraînement et de pompage étant entraînés normalement. Dans la troisième phase P3, on constate que la composante latérale Gy de l'accélération gravitationnelle reste sensiblement constante et nulle, 20 de même que la composante Gz de l'accélération gravitationnelle selon la hauteur de l'appareil, et la composante Gx longitudinale de l'accélération gravitationnelle reste sensiblement constante et positive. De tels signaux correspondent à un déplacement de l'appareil le long d'une paroi verticale. Par ailleurs, là encore, selon le sens de déplacement de l'appareil par rapport à l'axe X longitudinal, le module 82 de 25 détection d'événements peut déterminer s'il s'agit d'un déplacement vers le bas sur la paroi verticale ou vers le haut sur la paroi sensiblement verticale. Dans le cas de la détection d'un événement correspondant à un déplacement sur une paroi verticale vers le haut, le module 83 de commande des moteurs peut commander une accélération des moteurs électriques 20a, 20b 30 d'entraînement pour permettre à appareil de grimper la paroi, et une modification de 10 la commande du moteur 12 de pompage, notamment pour éviter une sortie excessive hors de l'eau à son arrivée en ligne d'eau. Le module 82 de détection d'événements surveille l'apparition d'un événement correspondant à l'arrivée de l'appareil en ligne d'eau.

Dans le cas de la détection d'un événement correspondant à un déplacement sur une paroi verticale vers le bas, le module 83 de commande des moteurs peut commander un ralentissement des moteurs électriques 20a, 20b d'entraînement pour éviter l'emballement des moteurs lors de la descente de la paroi verticale, et une diminution du signal de commande du moteur 12 de pompage, par exemple d'une valeur prédéterminée et enregistrée. Le module 82 de détection d'événements surveille l'apparition d'un événement correspondant à l'arrivée de l'appareil en pied de paroi, c'est-à-dire un retour de l'appareil à une orientation au moins sensiblement horizontale. Dans l'exemple représenté figure 8, les signaux correspondent initialement à la troisième phase P3 de la figure 7 correspondant à une montée de l'appareil le long d'une paroi verticale. Mais à partir d'un certain moment, on constate que la composante latérale Gy de l'accélération gravitationnelle augmente sensiblement, que la composante Gx longitudinale de l'accélération gravitationnelle diminue légèrement et que la composante Gz de l'accélération gravitationnelle selon la hauteur de l'appareil reste sensiblement constante et nulle. De tels signaux correspondent à un déplacement de l'appareil en montée sur la paroi verticale mais selon une trajectoire inclinée par rapport à la verticale. Lorsqu'un tel événement a détecté par le module 82 de détection d'événements, le module 83 de commande des moteurs électriques 20a, 20b d'entraînement commande un ralentissement du moteur d'entraînement opposé à la dérive de façon à ramener l'appareil selon une trajectoire verticale ascendante. Dans l'exemple représenté figure 9, le module 82 de détection d'événements détecte une variation des composantes longitudinale Gx et en hauteur Gz en un temps relativement bref, par exemple de l'ordre de seconde, la composante longitudinale Gx atteignant sa valeur maximale (Gx/G étant de l'ordre de 1), puis la composante en hauteur Gz atteignant sa valeur maximale (Gz/G étant de l'ordre de 1). De tels signaux correspondent au fait que l'appareil exécute un salto en renversement arrière longitudinal. Lorsqu'un tel événement est détecté, le module 83 de commande des moteurs interrompt le moteur 12 de pompage puis incrémente un compteur d'une unité. Si le compteur atteint une valeur seuil prédéterminée, par exemple égale à 5, en un intervalle de temps prédéterminé, par exemple de l'ordre de 15 minutes, cela signifie que cet événement anormal (qui correspond à une vitesse excessive d'entrainement de l'appareil) s'est réitéré. Le module 83 de commande diminue alors les valeurs de vitesse de rotation des moteurs électriques 20a, 20b d'entraînement et du moteur électrique 12 de pompage, par exemple de 10 %. Dans l'exemple représenté figure 10, les deux premières phases P11 et P12 correspondent respectivement à la deuxième phase P2 de la figure 7 dans laquelle l'appareil se déplace sur une surface horizontale de fond, et à la troisième phase P3 de la figure 7 dans laquelle l'appareil se déplace en montant sur une paroi verticale. Dans la troisième phase P13, on constate que la composante Gz de l'accélération gravitationnelle selon la hauteur de l'appareil augmente pour être positive jusqu'à atteindre sa valeur maximum (Gz/G étant de l'ordre de 1) pendant une durée supérieure à un seuil prédéterminé, par exemple de plusieurs secondes consécutives, tandis que les composantes Gx longitudinale et Gy latérale de l'accélération gravitationnelle sont sensiblement constantes et nulles. De tels signaux correspondent à un retournement de l'appareil sur le dos flottant en surface. Lorsqu'un tel événement est détecté, le module 83 de commande impose une vitesse minimum ou une coupure à tous les moteurs électriques d'entraînement et de pompage pour permettre à l'appareil de couler à nouveau et de se remettre, au cours de sa descente du fait de son équilibrage, en orientation normale, ce qui se produit lors de la quatrième phase P14 représentée figure 10. À la fin de cette quatrième phase P14, l'appareil reprend sa course normale de déplacement sur le fond (phase P15), le module 83 de commande imposant à nouveau une vitesse normale des différents moteurs. Après détection d'un tel événement, avantageusement, le module 83 de commande des moteurs incrémente là encore un compteur d'une unité. Si le compteur atteint une valeur seuil prédéterminée, par exemple égale à 5, en un intervalle de temps prédéterminé, par exemple de l'ordre de 15 minutes, cela signifie que cet événement anormal s'est réitéré. Le module 83 de commande diminue alors les valeurs de vitesse de rotation des moteurs électriques 20a, 20b d'entraînement et du moteur électrique 12 de pompage, par exemple de 10 %. Les figures 11 à 13 sont des exemples de signaux permettant de détecter la descente d'un appareil selon l'invention après sa mise à l'eau, en fonction de la profondeur du bassin, et d'obtenir une estimation de cette profondeur. Sur la figure 11, la première phase P21 correspond à une mise à l'eau de l'appareil en position initiale horizontale stable en surface. On constate que la composante latérale Gy et la composante Gx longitudinale de l'accélération gravitationnelle restent sensiblement constantes et nulles, et La composante Gz de l'accélération gravitationnelle selon la hauteur de l'appareil reste sensiblement constante et négative de valeur correspondant à son amplitude maximum (de l'ordre de -1). Lors de la deuxième phase P22, on constate une variation de la composante Gx longitudinale de l'accélération gravitationnelle qui augmente sensiblement jusqu'à sa valeur maximum (Gx/G étant de l'ordre de 1), et une variation de la composante en hauteur Gz qui augmente également jusqu'à une valeur médiane (Gz/G de l'ordre de 0,5). Lorsque ces deux conditions sont détectées, le module 82 de détection d'événements déclenche une horloge, et arrête cette horloge lorsque que toutes les composantes de l'accélération gravitationnelle redeviennent stables pendant une durée prédéterminée, par exemple de l'ordre de deux secondes consécutives, correspondant à la troisième phase P23 pendant laquelle l'appareil se déplace normalement au fond du bassin sur une surface horizontale. La durée de la deuxième phase P22 qui s'est écoulée entre le déclenchement de l'horloge et son arrêt est une estimation de la profondeur du bassin. Il est à noter que si les deux conditions susmentionnées ne 30 sont pas détectées, cela signifie que l'appareil est déjà au fond du bassin, de sorte 22 que le module 83 de commande des moteurs peut déclencher le fonctionnement normal de nettoyage de l'appareil. La figure 12 est similaire à la figure 11, et représente un exemple dans lequel la durée de la deuxième phase P22 est plus importante, 5 correspondant à une plus grande profondeur du bassin. La figure 13 représente l'exemple dans lequel l'appareil est jeté sans précaution dans le bassin, ce qui correspond à l'apparition dans la première phase P31 d'un fort choc 91 (variation des trois composantes rapides et simultanées), à partir duquel le module 82 de détection d'événements déclenche 10 l'horloge. La deuxième phase P32 correspond encore à la descente de l'appareil dans le bassin, et la troisième phase P33 au déplacement de l'appareil sur le fond horizontal du bassin, comme dans l'exemple de la figure 11. La durée qui s'écoule entre le choc 91 et la détection de la fin de descente, effectuée comme précédemment, donne aussi une estimation de la profondeur du bassin dans ce cas 15 de figure. L'estimation de la profondeur du bassin permet aussi d'adapter le comportement de l'appareil en fonction de cette profondeur, notamment de choisir et d'ajuster des durées de nettoyage selon les programmes prédéterminés adaptés à chaque profondeur.

20 Il va de soi que l'invention peut faire l'objet de très nombreuses variantes de réalisation. En particulier, d'autres types d'événements peuvent être détectés et de très nombreux scénarios divers peuvent être envisagés pour la commande des moteurs par le module 83 de commande en fonction de chaque événement détecté. L'invention s'applique également à d'autres appareils que 25 celui représenté sur les figures et décrit ci-dessus. Rien n'empêche également de remplacer l'accéléromètre trois axes par une pluralité d'accéléromètres, par exemple chacun dédié à un seul axe. En outre, un appareil doté d'un seul accéléromètre mesurant la composante gravitationnelle selon un seul axe peut également présenter des applications avantageuses dans les cas les plus simples.

Claims (1)

1. REVENDICATIONS1/ Appareil nettoyeur de surface immergée comprenant : un corps (1) creux, des organes (2, 3, 4) de guidage et d'entraînement du 5 corps (1) creux sur la surface immergée, présentant des zones de contact avec la surface immergée définissant un plan (50) de roulage, - une chambre de filtration ménagée dans le corps creux et présentant : . au moins une entrée (9) de liquide dans le corps 10 (1) creux située à la base dudit corps (1) creux, . au moins une sortie de liquide hors du corps (1) creux située à distance de la base dudit corps (1) creux, . au moins un circuit hydraulique de circulation de liquide entre au moins une entrée (9) de liquide et au moins une sortie de liquide à 15 travers au moins un dispositif (11) de filtrage, caractérisé en ce qu'il comprend : - un dispositif accéléromètrique (80) solidaire du corps creux adapté pour fournir des mesures instantanées d'au moins une composante de l'accélération de la gravité terrestre selon au moins une direction fixe par rapport au 20 corps creux, - une unité (81) de traitement des mesures d'accélération délivrées par le dispositif accéléromètrique (80), adaptée pour fournir des données représentatives de l'orientation angulaire de chaque direction fixe de l'appareil par rapport à la verticale. 25 2/- Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'unité (81) de traitement est adaptée pour enregistrer au cours du temps lesdites données représentatives de l'orientation angulaire de chaque direction fixe par rapport à la verticale. 3/- Appareil selon l'une des revendications 1 ou 2, 30 caractérisé en ce que l'unité (81) de traitement comprend un module (82) dedétection d'évènements adapté pour, à partir desdites données représentatives de l'orientation et d'angulaire de chaque direction fixe par rapport à la verticale, détecter l'apparition d'au moins un événement prédéterminé relatif au déplacement de l'appareil. 4/- Appareil selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le dispositif accéléromètrique (80) est adapté pour fournir des mesures instantanées de trois composantes de l'accélération de la gravité terrestre selon trois directions orthogonales deux à deux. 5/- Appareil selon la revendication 4, caractérisé en ce que 10 le dispositif accéléromètrique (80) est un accéléromètre trois axes. 6/- Appareil selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il s'agit d'un appareil roulant comprenant au moins un moteur (20) électrique d'entraînement d'au moins un organe roulant, dit organe (2) roulant moteur, de façon à former un dispositif d'entraînement apte à entraîner, par 15 l'intermédiaire de ce(s) organe(s) roulant(s) moteur(s), le corps (1) creux en déplacement sur la surface immergée au moins dans un sens d'avancement et selon une direction principale d'avancement, dite direction longitudinale. 7/- Appareil selon les revendications 3 et 6, caractérisé en ce que l'unité (81) de traitement comprend un module (83) de commande adapté pour 20 fournir des signaux de commande de chaque moteur (20) selon un mode de fonctionnement prédéterminé en fonction de données de détection d'au moins un événement prédéterminé délivrées par le module (82) de détection d'évènements. 8/- Appareil selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un dispositif (12, 14) motorisé de pompage, au 25 moins partiellement interposé dans un circuit hydraulique, et adapté pour générer un débit de liquide entre chaque entrée (9) de liquide et chaque sortie (10) de liquide reliées par ce circuit hydraulique. 9/- Appareil selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un moteur électrique de pompage embarqué à bord du corps 30 creux.