FR3030730A1 - Dispositif permettant de connaitre l'evolution du poids d'une ruche - Google Patents

Abstract

Selon la forme de réalisation la plus simple du dispositif, celui-ci est constitué d'une coque protectrice, d'un plateau supérieur transmettant le poids de la ruche à un plateau inférieur par l'intermédiaire d'une entretoise et d'un capteur de poids. Le dispositif comporte également un système électronique alimenté par une batterie. Le système électronique lit et enregistre périodiquement la valeur du capteur de poids. L'utilisateur procède au téléchargement de ces données et à la configuration du système électronique par un lien filaire. Certaines formes de réalisation de l'invention sont particulièrement économiques et peuvent donc être proposées aux exploitants professionnels comme aux particuliers.

Description

-1- La présente invention concerne un dispositif permettant à son utilisateur d'obtenir l'évolution du poids d'une ruche. Connaitre l'évolution du poids d'une ruche permet à l'exploitant de connaitre l'état de la ruche et d'optimiser ses interventions sur celle-ci. Une baisse anormale de poids alertera l'exploitant d'un problème potentiel au niveau de la ruche, pouvant être lié à l'apparition d'une maladie, l'attaque d'un prédateur, un essaimage ou encore la perte d'une reine. L'exploitant pourra alors concentrer rapidement ses efforts sur la ruche en question. De plus, en période de miellée, l'exploitant pourra estimer la quantité de miel produite. Enfin, en période d'hivernage, l'exploitant pourra doser finement l'apport en sucre aux abeilles. En l'état actuel de la technique, de tels dispositifs sont disponibles sur le marché mais ils présentent un cout unitaire de plusieurs centaines d'euros, voire supérieur à mille euros. Ce cout élevé est notamment dû à l'utilisation d'un moyen radio de type GPRS dans chacun de ces dispositifs. Ce cout élevé limite la généralisation de l'utilisation de ces dispositifs. Le problème technique posé est donc la réalisation d'un tel dispositif pour un cout très réduit. La présente invention prévoit plusieurs formes de réalisation d'un tel dispositif pour un cout très réduit. La présente invention fait suite à la demande de brevet portant le numéro d'enregistrement national 14 02947. A la différence de la demande initiale, cette demande concerne spécifiquement la conception du dispositif permettant de peser la ruche. La première caractéristique du dispositif selon l'invention, est qu'il est constitué d'une coque protectrice, d'une structure interne, d'un ou plusieurs capteurs, et d'un système électronique. Selon une forme de réalisation de l'invention, le dispositif comprend également un panneau solaire. La seconde caractéristique du dispositif selon l'invention, est que la coque protectrice englobe, chapeaute, recouvre, la structure interne, le(s) capteur(s) et le système électronique afin de les protéger des intempéries. Seul un éventuel panneau solaire pourra être disposé à l'extérieur de cette coque protectrice. Ainsi la structure interne, le(s) capteur(s), et le système électronique sont protégés du vent et de la pluie. La ruche sera disposée sur la face supérieure cette coque. La face supérieure de la coque transmettra le poids de la ruche à la structure interne située à l'intérieur de ladite coque.

Cette coque peut être typiquement un toit de ruche en plastique standard. Ces toits en plastique sont déjà massivement utilisés et donc peu chers. La coque sera préférentiellement en plastique car dans certains cas, le système électronique englobé par la coque utilisera un moyen de communication radio qui peut être perturbé par une -2- coque en métal. Selon certaines formes de réalisation de l'invention, la coque permet également d'aligner les éléments constitutifs de la structure interne. La troisième caractéristique du dispositif selon l'invention, est que La structure interne permet de transmettre le poids de la ruche au(x) capteur(s). Cette transmission de poids pourra être volontairement partielle, le poids réel de la ruche sera alors extrapolé. Cette transmission de poids pourra être quasi-intégrale voire intégrale selon certains modes de réalisation de l'invention. Selon un mode de réalisation avantageux de l'invention, le dispositif ne comporte qu'un seul capteur de poids afin d'en diminuer son cout. Néanmoins, si le prix des capteurs utilisés venait à baisser, le dispositif comporterait alors trois ou quatre capteurs de poids, permettant alors de mesurer le poids exact de la ruche, et simplifiant d'autant la structure interne. Selon une forme de réalisation préférée de l'invention, le capteur de poids est de technologie piézo-électrique, intégrant directement un circuit d'amplification et de correction en température. Ce type de capteur retourne une tension proportionnelle linéaire au poids supporté. Il suffit donc d'échantillonner la tension renvoyée par le capteur. La technologie piézo-électrique a l'avantage de présenter une très faible dérive en charge dans le temps. L'invention utilisera préférentiellement un capteur de type bouton. L'invention prévoit plusieurs formes de réalisation de la structure interne et du système électronique, décrites ci-après par cout et complexité croissante. La structure interne et le système électronique vont être détaillés indépendamment. Chaque structure interne décrite peut être associée à n'importe quel système électronique décrit. La première caractéristique de la structure interne est qu'elle comporte un plateau supérieur recevant le poids de la ruche, et transmettant ce poids à un plateau inférieur par l'intermédiaire du ou des capteurs, et selon certaines formes de réalisation, par l'intermédiaire d'éléments mécaniques. L'invention prévoit plusieurs formes de réalisation de la structure interne. La deuxième caractéristique de la structure interne est qu'elle dispose d'un socle ou de pieds fixés au plateau inférieur et dépassant de la coque afin de pouvoir poser le dispositif sur le support traditionnel de la ruche, c'est-à-dire un parpaing ou une structure métallique par exemple. -3- Selon une première forme de réalisation de la structure interne, la transmission du poids entre les plateaux supérieur et inférieur est effectuée à l'aide d'une entretoise et d'un seul capteur de poids. Par exemple, l'entretoise peut être une section de tasseau situé au niveau de la face avant de la ruche et le capteur situé au niveau de la face arrière de la ruche. Ainsi on procède volontairement à une mesure partielle du poids de la ruche. Le dispositif pourra fournir à l'utilisateur un poids extrapolé ou seulement la valeur renvoyée par le capteur de poids comme estimateur du poids réel de la ruche. Le plateau supérieur pourra être simplement posé sur le tasseau et le capteur. L'alignement du plateau supérieur par rapport au plateau inférieur sera assuré par la coque.

Selon une seconde forme de réalisation de la structure interne, la transmission du poids entre les plateaux supérieur et inférieur est effectuée quasi intégralement par l'intermédiaire du capteur de poids, ce dernier étant centré par rapport aux plateaux. Les deux plateaux sont maintenus parallèles par plusieurs charnières doubles, situés par exemple aux quatre coins des plateaux. Selon une troisième forme de réalisation de la structure interne, la transmission du poids entre les plateaux supérieur et inférieur est effectuée quasi intégralement par l'intermédiaire du capteur de poids, ce dernier étant centré par rapport aux plateaux. Le plateau supérieur dispose de pieds males verticaux, venant coulisser dans des pieds femelles solidaires du plateau inférieur. Ce mécanisme permet de maintenir les deux plateaux parallèles. Concernant les deux dernières formes de réalisation de la structure interne, si le poids de la ruche est parfaitement centré, le capteur mesurera le poids exact de cette dernière.

Si le poids de la ruche n'est pas centré, une partie du poids pourra être supporté par les mécanismes mis en place pour maintenir les plateaux parallèles. Selon une quatrième forme de réalisation de la structure interne, le plateau supérieur transmet le poids de la ruche au plateau inférieur par l'intermédiaire de trois ou quatre capteurs de poids. Le dispositif permettra alors de mesurer le poids exact de la ruche. La première caractéristique du système électronique est qu'il dispose un processeur, d'une mémoire non volatile (EEPROM ou Flash), d'une base de temps (RTC), d'un moyen d'interfaçage du capteur de poids (ADC dans le cas du capteur piézo- électrique), d'une source d'énergie, et d'un moyen de communication avec l'utilisateur. -4- La seconde caractéristique du système électronique est qu'il est protégé par un boitier léger. Ce boitier n'a pas forcément besoin d'être étanche puisqu'il est déjà protégé par la coque en plastique. Cela permet de diminuer le prix du boitier et de faire l'économie de connecteurs ou de presse-étoupes.

La troisième caractéristique du système électronique selon l'invention est qu'il procède de façon autonome et périodique à la lecture et à l'enregistrement de la valeur fournie par le(s) capteur(s). La quatrième caractéristique du système électronique est que le moyen de communication avec l'utilisateur permet à ce dernier de télécharger les valeurs de poids enregistrées ainsi que d'autres paramètres liés au dispositif (tel qu'un niveau de charge d'une batterie par exemple) et de procéder à des opérations de configuration du système électronique. Ces opérations peuvent être, par exemple, la gestion de la mémoire, la configuration de la période d'enregistrement ou bien le réglage de l'heure.

Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, le système électronique dispose d'un écran permettant d'afficher le poids actuel mesuré ou, si la résolution de l'écran le permet, d'afficher une courbe d'évolution de poids. Selon une première forme de réalisation du système électronique, celui-ci est alimenté uniquement par une batterie, et la communication avec l'utilisateur s'effectue par connexion filaire. Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, cette connexion filaire sera de type USB. L'autonomie du dispositif devra être de plusieurs mois voire un an. Dans ce cadre-là, le processeur devra consommer très peu ou devra utiliser un mécanisme d'endormissement et de réveil par la base de temps. La plus grande partie du temps le processeur sera endormi et le capteur non alimenté. La base de temps réveille périodiquement le processeur qui procède alors à la lecture du poids et de son enregistrement en mémoire avant de se rendormir. Lorsque l'utilisateur souhaite communiquer avec le système électronique, il doit donc accéder au boiter situé à l'intérieur du dispositif et y connecter un câble relié à un terminal informatique (PC, tablette, smartphone). La connexion d'un câble au système électronique provoquera le réveil du processeur. Selon une seconde forme de réalisation du système électronique, celui-ci est alimenté par une batterie, et la communication avec l'utilisateur s'effectue par un moyen de type RFID permettant d'effectuer les mêmes opérations que précédemment mais sans contact. L'utilisateur devra toujours se trouver à côté du dispositif qu'il souhaite interroger mais on réalise l'économie de la manipulation du boitier. -5- Selon une troisième forme de réalisation du système électronique, celui-ci est alimenté par une batterie, et la communication avec l'utilisateur s'effectue par un moyen radio numérique courte portée. Selon une forme de réalisation préférée de l'invention, ce moyen radio utilisera le protocole ZigBee. Ce protocole est particulièrement adapté en termes de portée du signal, de consommation électrique et de simplicité d'intégration. Ce protocole permet également la création de réseau maillé, permettant au dispositif de communiquer avec une entité hors de portée radio directe en passant par d'autres dispositifs identiques qui effectuent alors un routage de la communication. Les modules radio ont néanmoins l'inconvénient de présenter un courant de veille élevé qui viderait la batterie en quelques jours s'ils étaient branchés en permanence. L'invention prévoit donc deux façons d'exploiter ce module radio. La première façon consiste pour l'utilisateur à appuyer sur un bouton du boitier permettant de donner l'ordre au processeur d'allumer le module radio pendant un temps défini (typiquement quelques minutes), afin de procéder aux opérations souhaitées. Cette façon d'utiliser le module radio limite les manipulations au niveau du boitier du dispositif. La seconde façon consiste pour le processeur à allumer périodiquement le module radio afin de communiquer avec une station relais présente sur le rucher. Cette fonction pourra être activée ou désactivée par l'utilisateur, en fonction de la présence ou non d'une station relais sur le rucher. Le processeur pourra par exemple allumer le moyen radio tous les jours pendant une minute. La fréquence et la durée d'allumage du moyen radio pourront être configurées par l'utilisateur. Cette station relais est allumée en permanence. Lors d'un allumage du moyen radio, le dispositif envoie les informations de poids et potentiellement d'autres paramètres à la station relais, et le dispositif reçoit d'éventuels ordres de configuration voulus par l'utilisateur en provenance de la station relais. L'utilisateur pourra communiquer avec la station relais, par tous moyens appropriés, afin de récupérer les valeurs de poids du dispositif et procéder à la configuration du dispositif en différé. La configuration du dispositif aura lieu lors du prochain allumage de son moyen radio.

Selon une quatrième forme de réalisation du système électronique, le système utilise un panneau solaire couplé à la batterie comme source d'énergie, et utilise un module radio numérique courte portée comme moyen de communication. Le panneau solaire sera préférentiellement situé sur le toit de la ruche afin de maximiser son exposition au soleil. Le panneau solaire sera fixé sur un support ayant une inclinaison adaptée à l'incidence des rayons du soleil. Le système électronique dispose ainsi d'une source d'énergie continue, qui peut prendre en charge le courant de veille du module radio et ainsi le maintenir allumé en continu. Le processeur pourra également être allumé en continu, ce qui permet de faire l'économie du mécanisme d'endormissement et de réveil. Cela permet à l'utilisateur de pouvoir procéder à toutes les opérations de gestion du système -6- électronique, sans manipulation du boitier du dispositif, sans station relais et en temps réel. L'utilisateur pourra se rendre sur le rucher et effectuer les opérations désirées sur le dispositif par le biais d'un terminal informatique équipé du moyen radio courte portée.

Concernant la troisième et la quatrième forme de réalisation, l'invention prévoit également l'utilisation d'une station relais disposant d'une connexion GPRS, 3G ou 4G. L'utilisateur pourra donc procéder aux opérations désirées sur le dispositif depuis n'importe quel terminal informatique connecté à Internet, sans avoir à se rendre physiquement sur le rucher.

On note que les moyens de communication filaires, RFID ou ZigBee peuvent tout à fait coexister au sein du système électronique. L'un n'excluant pas les autres. La figure 1 représente une vue éclatée du dispositif qui illustre la première forme de réalisation de la structure interne. La figure 2 représente une vue en perspective du dispositif qui illustre de la seconde forme de réalisation de la structure interne. La coque a été surélevée sur le dessin. La figure 3 représente une vue éclatée du dispositif qui illustre la troisième forme de réalisation de la structure interne.

La figure 4 représente une vue éclatée du dispositif qui illustre la quatrième forme de réalisation de la structure interne utilisant trois capteurs de poids. La figure 5 représente une vue éclatée du dispositif qui illustre la quatrième forme de réalisation de la structure interne utilisant quatre capteurs de poids. La figure 6 représente une vue en perspective du dispositif en situation. La ruche a été surélevée sur le dessin. En référence à la figure 1, le dispositif comporte une coque (101) qui vient recouvrir les autres éléments afin de les protéger contre les intempéries. La ruche sera donc posée sur cette coque qui transmettra le poids de ladite ruche au plateau supérieur (102). Ce plateau supérieur transmet le poids de la ruche au plateau inférieur (105) via une entretoise (103) et le capteur de poids (107). L'alignement du plateau supérieur par rapport à l'entretoise et au capteur, est réalisé à l'aide de la coque. Le dispositif comporte un système électronique (104) solidarisé au plateau supérieur au moyen d'un velcro par exemple. Le plateau inférieur comporte un évidement latéral permettant à l'utilisateur d'accéder au système électronique. Le plateau supérieur comporte un renfort (106) en -7- son point de contact avec le capteur. Le plateau inférieur transmet le poids au support traditionnel de la ruche via deux pieds (108) et (109). En référence à la figure 2, le dispositif comporte une coque protectrice (201), un plateau supérieur (202) transmettant le poids de la ruche à un plateau inférieur (203) par l'intermédiaire du capteur de poids (210) et des entretoises (208) et (209). Les deux plateaux sont maintenus parallèles par les quatre charnières doubles (204), (205), (206) et (207). Le dispositif comporte un système électronique (211). Le plateau inférieur repose sur un socle (212). En référence à la figure 3, le dispositif comporte une coque protectrice (301), un plateau supérieur (302) transmettant le poids de la ruche à un plateau inférieur (303) par l'intermédiaire du capteur de poids (313). Le plateau supérieur comporte des pieds males (304), (305), (306) et (307) venant se loger et coulisser dans des pieds femelles (308), (309), (310) et (311) solidaires du plateau inférieur. Les deux plateaux sont ainsi maintenus parallèles. Le plateau supérieur comporte un renfort (314) en son point de contact avec le capteur. Le dispositif comporte un système électronique (312). En référence à la figure 4, le dispositif comporte une coque protectrice (401), un plateau supérieur (402) transmettant le poids de la ruche à un plateau inférieur (403) par l'intermédiaire de trois capteurs de poids (404), (405) et (406). Le plateau supérieur comporte des renforts en ses poids de contact avec les capteurs. Le dispositif comporte un boitier électronique (407). Le plateau inférieur repose sur les pieds (408) et (409). En référence à la figure 5, le dispositif comporte une coque protectrice (501), un plateau supérieur (502) transmettant le poids de la ruche à un plateau inférieur (503) par l'intermédiaire de quatre capteurs de poids (504), (505), (506) et (507). Le plateau supérieur comporte des renforts en ses points de contacts avec les capteurs. Le dispositif comporte un boitier électronique (508). Le plateau inférieur repose sur les pieds (509) et (510). En référence à la figure 6, la ruche (601) est posée sur le dispositif (602) dont on distingue la coque protectrice (603) ainsi que les pieds (604) et (605).

Le dispositif selon l'invention, suivant toutes ses formes de réalisation, présente un faible cout de production, et peut donc être utilisé par les exploitants professionnels comme par les particuliers. Les formes de réalisation utilisant un moyen de communication radio sont particulièrement adaptées aux ruchers professionnels de grande taille.

Claims (10)

1. REVENDICATIONS1) Dispositif permettant à son utilisateur d'obtenir l'évolution du poids d'une ruche, caractérisé en ce qu'il comprend une coque protectrice, une structure interne, un ou plusieurs capteurs de poids et un système électronique, en ce que la coque protectrice recouvre et englobe la structure interne, le ou les capteurs de poids, et le système électronique, en ce que la structure interne comprend un plateau supérieur transmettant le poids de ladite ruche à un plateau inférieur par l'intermédiaire du ou des capteurs de poids et d'éléments mécaniques, en ce que le système électronique comporte un processeur, une base de temps, une mémoire non volatile, un moyen d'interfaçage du ou des capteurs de poids, une source d'énergie et un moyen de communication avec l'utilisateur, en ce que le moyen de communication permet à l'utilisateur de procéder aux opérations de récupération des valeurs de poids et de configuration du système électronique.
2. 2) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le plateau supérieur (102) transmet le poids de la ruche au plateau inférieur (105) par l'intermédiaire d'un seul capteur de poids (107) et d'une entretoise (103).
3. 3) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le plateau supérieur transmet le poids de la ruche au plateau inférieur par l'intermédiaire d'un seul capteur de poids centré par rapport à ces plateaux, en ce que les deux plateaux sont maintenus parallèles par des charnières doubles (204), (205), (206) et (207), ou bien par des pieds mâles (304), (305), (306), (307) solidaires du plateau supérieur venant coulisser dans des pieds femelles (308), (309), (310) et (311) solidaires du plateau inférieur.
4. 4) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le plateau supérieur transmet le poids de la ruche au plateau inférieur via trois ou quatre capteurs de poids.
5. 5) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le système électronique est alimenté par une batterie, en ce que le moyen de communication avec l'utilisateur est une connexion filaire.-9-
6. 6) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le système électronique est alimenté par une batterie, en ce que le moyen de communication avec l'utilisateur est une connexion sans contact de type RFID. 35
7. 7) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le système électronique est alimenté par une batterie, en ce que le moyen de communication avec l'utilisateur est un moyen radio numérique courte portée, en ce que l'utilisateur peut allumer temporairement ce moyen radio par le biais d'un bouton situé 40 sur le boitier électronique, en ce que, dans le cas de la présence d'une station relais sur le rucher, le processeur allume périodiquement le moyen radio afin de transmettre les informations de poids à la station relais et d'en recevoir d'éventuelles opérations de configurations. 45
8. 8) Dispositif selon l'une quelconque des revendications là 4, caractérisé en ce que le système électronique est alimenté par un panneau solaire couplé à une batterie, en ce que le moyen de communication avec l'utilisateur est un moyen radio numérique courte portée, en ce que ce moyen radio est allumé en continu. 50
9. 9) Dispositif selon l'une quelconque des revendications là 8, caractérisé en ce que le système électronique dispose d'un écran permettant à l'utilisateur de visualiser le poids courant de la ruche et/ou la courbe d'évolution de ce poids.
10. 10) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce 55 que le capteur de poids est de type piézo-électrique.