FR3107286A1

FR3107286A1 - Procédé de détection de la modification de l’environnement d’un câble

Info

Publication number: FR3107286A1
Application number: FR2001454A
Authority: FR
Inventors: Lanto Rasolofondraibe; Bernard Pottier; Sylvain Acoulon
Original assignee: CETIM SA; Centre Technique des Industries Mecaniques CETIM; Universite de Reims Champagne Ardenne URCA
Current assignee: CETIM SA; Centre Technique des Industries Mecaniques CETIM; Universite de Reims Champagne Ardenne URCA
Priority date: 2020-02-13
Filing date: 2020-02-13
Publication date: 2021-08-20
Anticipated expiration: 2040-02-13
Also published as: EP4103362A1; US20230339125A1; CN115605324A; JP2023513630A; WO2021160858A1; CA3167798A1; FR3107286B1

Abstract

Procédé de détection de la modification de l’environnement d’un câble Procédé de détection d’une modification de l’environnement dans le voisinage d’une portion au moins d’un câble de levage, de traction, ou de délimitation, conductrice de l’électricité, cette modification de l’environnement étant liée au déplacement relatif d’au moins un individu, animal ou objet par rapport à ladite portion, comportant l’étape consistant à détecter une variation de la capacitance de ladite portion représentative dudit déplacement. Figure pour l’abrégé : Fig. 1

Description

Procédé de détection de la modification de l’environnement d’un câble

La présente invention concerne un procédé de détection d’une modification de l’environnement d’un câble de traction, de levage ou de délimitation liée à la proximité d’un individu, animal ou objet de ce câble, et un dispositif permettant de mettre en œuvre ce procédé.

Les robots parallèles à câbles ont un avenir prometteur au sein de l’industrie. En effet, ils permettent le levage et la manipulation de charges ou d’outils de travail, pouvant être lourds et/ou encombrants. Ces robots sont des mécanismes parallèles composés d’au moins deux câbles liés à une base et à une nacelle ou un effecteur. Les câbles de levage ou de traction des robots parallèles à câbles peuvent atteindre des longueurs supérieures à dix mètres. La proximité d’un obstacle, notamment d’un humain, avec un de ces câbles de traction ou de levage représente un réel danger. Il est nécessaire d’assurer la sécurité autour de ces robots.

Dans l’industrie, pour éviter toute collision ou accident entre un humain et un robot, on interdit l’accès aux zones de fonctionnement des robots. Or les robots parallèles à câbles peuvent occuper des surfaces conséquentes, entraînant une perte d’espace exploitable. De plus, toute intervention dans une zone de fonctionnement d’un robot lorsque celui-ci est en activité, nécessite un arrêt et donc entraîne un ralentissement d’activité.

Des problématiques similaires peuvent être rencontrées avec d’autres structures de levage comportant des câbles, comme les grues. La sécurité est assurée via des formations et des règles de sécurité. Le paramètre humain est alors important et une inattention peut avoir de lourdes conséquences.

De plus, la structure de ces câbles les rend difficilement détectables par des moyens de détection visuels. En effet, les câbles étant longs et de diamètres relativement petits par rapport à leur longueur, leur détection par analyse d’images est peu efficace.

Il est également utile de pouvoir assurer la sécurité d’une zone délimitée par un câble, par exemple d’une barrière de sécurité à enrouleur, afin d’éviter toute intrusion dans cette zone.

En conséquence, il existe un besoin pour bénéficier d’une méthode facile à mettre en œuvre sur différents systèmes et permettant de sécuriser une zone à proximité d’un câble de levage ou de traction, d’un robot parallèle à câble ou d’un autre type d’engin de levage ou traction tel qu’une grue, dans le but d’éviter toute collision. Il y a également un intérêt pour détecter un risque d’intrusion dans une zone délimitée par au moins un câble.

L’invention vise à répondre à tout ou partie de ces besoins et elle y parvient, selon l’un de ses aspects, grâce à un procédé de détection d’une modification de l’environnement dans le voisinage d’une portion au moins d’un câble de levage, de traction ou de délimitation, conductrice de l’électricité, cette modification de l’environnement étant liée au déplacement relatif d’au moins un individu, animal ou objet par rapport à ladite portion, comportant l’étape consistant à détecter une variation de la capacitance de ladite portion représentative dudit déplacement.

Le câble peut en particulier être un câble de levage ou de traction, d’un robot parallèle à câble ou d’un autre type d’engin de levage ou traction tel qu’une grue, la modification de l’environnement étant liée à la venue à proximité de ladite portion de l’individu, animal ou objet, entraînant un risque de collision avec celui-ci et formant ainsi un obstacle potentiel.

L’invention permet de détecter automatiquement la présence d’un obstacle à proximité d’un câble à partir de l’observation de variations de la capacitance de ladite portion de câble.

Un avantage de l’invention est qu’elle permet de s’affranchir des perturbations extérieures, notamment liées à l’humidité ambiante sans nécessairement effectuer des calibrages réguliers, augmentant ainsi la fiabilité de la détection.

La portion de câble conductrice de l’électricité est soumise à un potentiel variable prédéfini et émet un champ électrique radial autour d’elle. Une intrusion provoque une variation de ce champ électrique pouvant se traduire par une variation de la capacitance propre de la portion de câble conductrice de l’électricité.

La capacitance peut avantageusement être traduite en une tension, proportionnelle à la capacitance V = K x C. L’analyse de la variation de cette tension par des moyens électroniques, permet de détecter la présence d’un obstacle à proximité de la portion de câble conductrice de l’électricité, voire d’identifier et/ou de déterminer la distance avec l’obstacle.

L’un des avantages du procédé selon l’invention est qu’il permet l’exploitation sécurisée de la zone dans laquelle le câble est en mouvement, sans interdire physiquement l’accès à cette zone à des personnes. Il s’agit par exemple de la zone de fonctionnement d’un robot parallèle à câbles ou bien de la zone située à proximité d’une grue.

Lorsque le câble est un câble de délimitation, la modification de l’environnement est liée à la venue à proximité de ladite portion d’un individu, animal ou objet, entraînant un risque d’intrusion. L’invention permet alors de sécuriser une zone délimitée par au moins un câble de délimitation pouvant être difficile à surveiller, par exemple de grande longueur. Le câble peut définir la zone, par exemple l’entourer ou être présent sur un passage d’accès à la zone.

Ecrans de garde

Selon un mode de mise en œuvre, le câble s’étend au moins partiellement autour d’un système de guidage, d’entraînement et/ou d’enroulement. Ce système de guidage, d’entraînement et/ou d’enroulement peut comporter au moins une poulie, et/ou au moins un enrouleur et/ou au moins une structure de support, par exemple une potence.

Le système de guidage, d’enroulement et/ou d’entraînement peut subir des influences électriques de la part des éléments mécaniques constituant le système. Ces influences électriques créent des couplages capacitifs susceptibles de perturber la détection capacitive dudit déplacement. Un écran, porté au potentiel du câble, peut s’étendre au moins partiellement autour d’un ou plusieurs de ces éléments mécaniques, notamment s’étendre au moins partiellement autour du système de guidage, d’entraînement et/ou d’enroulement du câble.

Ainsi, le câble s’étend avantageusement sur une partie au moins de sa longueur en regard d’un écran porté audit potentiel prédéfini, notamment via un suiveur de tension.

Cet écran porté au potentiel du câble permet de réduire, voire d’annuler, le couplage capacitif du câble avec les éléments composant le système de guidage, d’entraînement et/ou d’enroulement. En l’absence d’écran porté au potentiel du câble, le couplage capacitif est bien supérieur à la capacité propre du câble. L’inconvénient en l’absence de l’écran est que le ratio C_obstacle/C_câbleest bien plus faible qu’en présence de l’écran, diminuant ainsi la sensibilité de la détection capacitive.

La capacitance de cette partie de câble située en regard de l’écran porté au potentiel prédéfini est avantageusement toujours la même, préférentiellement nulle, pour une longueurl’de câble donnée.

L’écran peut également être entouré au moins partiellement par un blindage mis à la terre. La partie du câble en regard de l’écran et du blindage est alors isolée des influences électriques extérieures.

Le système de guidage, d’entraînement et/ou d’enroulement peut être isolé électriquement du câble, notamment en étant recouvert d’une matière isolante électriquement.

Le câble peut être déroulé à partir d’un système d’enroulement et/ou d’entraînement, et la détection de la variation de la capacitance de ladite au moins une portion conductrice peut s’effectuer avec une compensation de la variation de la charge induite par une modification de la longueurlde câble déroulée. Cette longueurlde câble déroulée peut notamment être définie à tout instant au moyen d’un codeur angulaire par exemple.

La partie du câble enroulée peut être isolée grâce à un écran porté au potentiel prédéfini du câble et/ou un blindage mis à la terre.

Ainsi, l’acquisition, dans un exemple de mise en œuvre de l’invention, à la fois d’une grandeur représentative de la variation de capacitance de ladite portion de câble et d’une grandeur représentative d’un mouvement du câble, notamment un enroulement ou déroulement, peut permettre de déterminer si la variation de la capacitance est due principalement à un mouvement du câble et/ou à la présence à proximité du câble d’un individu, animal ou objet susceptible de constituer un obstacle par exemple.

Elément tracté

La portion de câble conductrice de l’électricité peut être influencée électriquement par d’autres éléments extérieurs.

Le câble peut, par exemple, être accroché à un élément. Ce dernier peut être un système de fixation et/ou une charge et/ou un outil de travail et/ou une nacelle, ou tout autre élément pouvant être fixé au câble. La portion du câble en contact avec cet élément peut alors subir des influences électriques de la part dudit élément.

Pour limiter de telles influences, si cela est recherché, la portion de câble conductrice de l’électricité peut s’étendre sur une longueur inférieure à celle du câble; de préférence, la partie distale du câble n’émet pas de champ électrique. Ainsi, l’élément n’étant pas fixé à une portion conductrice de l’électricité, aucune influence électrique ne perturbe la détection capacitive dudit déplacement.

Alternativement, ladite portion conductrice de l’électricité s’étend jusqu’à une extrémité distale du câble. La portion conductrice de l’électricité peut dans ce cas être constituée par le câble dans son ensemble. La détection dudit déplacement peut alors être réalisée tout le long du câble.

Additionnellement, ladite portion peut être en contact électrique avec une portion conductrice de l’électricité de l’élément, auquel le câble est accroché. Ainsi le câble et l’élément sont tous deux sensibles aux effets de champ et permettent une détection capacitive de la proximité de l’individu, animal ou objet.

Ceci est avantageux car la proximité d’un obstacle avec l’élément fixé au câble pouvant entraîner une collision, il est préférable de le rendre également sensible à la proximité d’un obstacle, par détection capacitive.

L’élément fixé au câble est par exemple recouvert d’une peinture conductrice ou d’un caoutchouc conducteur permettant de le rendre conducteur de l’électricité.

Additionnellement, le câble peut comporter au moins un conducteur électrique d’alimentation de l’élément mû par le câble, l’élément comportant optionnellement un effecteur, pouvant être alimenté électriquement par le câble par exemple via une prise située sur l’élément, en particulier sur une nacelle. Ce conducteur électrique d’alimentation peut être entouré d’au moins un écran porté audit potentiel prédéfini, ladite au moins une portion conductrice étant située à l’extérieur de cet écran. De plus, un blindage mis à la terre peut entourer cet écran, ladite au moins une portion conductrice étant située à l’extérieur de ce blindage.

Le câble permet alors, en plus de tracter et/ou lever l’élément, de l’alimenter en électricité. Cet élément peut comporter un outil de travail comme, par exemple, un robot de peinture, une riveteuse ou une perceuse.

Données de référence

Les variations de capacitance dans le temps et/ou en fonction d’un mouvement de câble peuvent être comparées à des données de référence, en vue de détecter la présence de l’individu, animal ou objet, identifier celui-ci et/ou estimer la distance qui sépare le câble de l’individu, animal ou objet.

Les données de référence peuvent englober toutes valeurs représentatives de la capacitance du câble, ou de la variation de capacitance, relevées et enregistrées pour une situation donnée.

Par exemple, les données de référence peuvent inclure une variation de tension relevée lorsqu’un individu, animal ou objet est situé à une distance d du câble. La détection d’une variation de tension sensiblement égale à cette variation relevée peut permettre d’alerter de la présence de l’individu, animal ou objet situé à une distance d du câble.

Des données de référence peuvent inclure un ensemble de variations de tension relevées lorsqu’un individu, animal ou objet est situé à différentes distances d du câble. La comparaison à ces données peut alors permettre d’estimer la distance à l’individu, animal ou objet par exemple.

Des données de référence peuvent également inclure un ensemble de valeurs de capacitance relevées lors de l’enroulement du câble pour des longueurs de câble dérouléesldonnées, en l’absence d’individu, animal ou objet ou dans un environnement de fonctionnement comprenant des obstacles statiques. La détection d’une capacitance différente de celle contenue dans les données de référence, pour une longueur donnée, peut indiquer la présence de l’individu, animal ou objet ou d’un disfonctionnement.

Les données de référence peuvent être relevées lorsque le câble effectue une trajectoire prédéfinie, et/ou pour une longueur de câble donnée, et/ou lorsque le câble est en présence de l’individu, animal ou objet situé à une distance donnée du câble.

Les données de référence peuvent dépendre de paramètres comme la longueur du câble, et/ou une distance séparant l’individu, animal ou objet et le câble, et/ou la présence d’obstacles statiques à proximité du câble et/ou la présence d’un élément fixé au câble.

Les données de référence peuvent être des tensions, des capacités, des intensités, ou être sans unité, par exemple des rapports de tensions. La variation de la capacitance peut être déterminée par l’acquisition d’au moins une tension délivrée par un circuit électronique, notamment par un conditionneur électronique.

Les données de référence peuvent être obtenues expérimentalement, par exemple en laboratoire.

Les données de référence peuvent être obtenues au moyen d’une étape de calibration dans la zone de fonctionnement du câble.

Empreinte d’un individu, animal ou objet

Le procédé selon l’invention peut comporter l’acquisition de données de référence acquises en faisant effectuer un déplacement à l’individu, animal ou objet d’une manière prédéfinie relativement à ladite portion de câble, ces données de référence étant aussi appelées «empreinte capacitive». Cette acquisition permet alors d’obtenir l’évolution de capacitance induite par le déplacement relatif de l’individu, animal ou objet par rapport au câble lorsque l’individu, animal ou objet est situé à une distance d du câble qui varie. Ainsi, pour un ensemble de distances données, on connait l’influence de l’individu, animal ou objet sur la capacitance du câble en fonction de la distance entre le câble et l’individu, animal ou objet, cette influence étant indépendante de la longueur du câble.

On peut définir une variation relative de la capacitance du câble due à l’approche de l’individu, animal ou objet, ou «sensibilité relative», dépendant de la longueur du câble ∆C(d)/C(l,d). Plus la capacitance du câble est grande, par exemple après un déroulement du câble, plus la sensibilité relative est faible.

Les données de référence caractéristiques de l’empreinte d’un individu, animal ou objet variant sensiblement en fonction, par exemple, de la taille et/ou de la surface de l’individu, animal ou objet, il est avantageux de déterminer une limite supérieure et/ou une limite inférieure de la variation de la capacitance et/ou de la tension, afin d’établir les données de référence.

L’acquisition de données de référence peut avantageusement permettre d’identifier l’individu, animal ou objet détecté à proximité du câble, par comparaison à des données de référence correspondant à autant d’individus, animaux ou objets différents.

Les données de référence incluent de préférence une empreinte capacitive d’un humain sur le câble. L’empreinte capacitive d’un humain sur le câble peut par exemple être approchée par une variation de tension décroissant en 1/d pour d croissant, d étant la distance séparant l’humain du câble.

Signature d’une t rajectoire

Le procédé selon l’invention peut également comporter l’acquisition de données de référence en faisant effectuer au câble et/ou à un élément accroché au câble un mouvement prédéfini, notamment pour tenir compte de la variation de la capacitance induite par la présence d’un environnement statique dans lequel le câble évolue, ces données de référence étant appelées «signature capacitive».

Un taux de variation de capacitance peut être déterminé afin de définir la variation de capacitance attendue pour une diminution ou une augmentationl±∆lde la longueur du câble. Cela permet d’estimer la variation attendue de capacitance entre deux points M_iet M_i+1en l’absence d’individu, animal ou objet.

Une détection fondée sur ce taux de variation permet notamment de s’affranchir des perturbations lentes par rapport au temps d’acquisition, comme par exemple, des variations d’humidité de l’air.

Mesures de sécurité

De préférence, le procédé selon l’invention comporte l’étape consistant à effectuer au moins une action prédéfinie en cas de détection de la proximité de l’individu, animal ou objet avec ladite portion du câble, cette action étant notamment choisie parmi la génération d’une alerte visuelle, sonore ou tactile, un arrêt du mouvement du câble et/ou de l’élément mû par le câble.

La vitesse de déplacement du câble peut être diminuée sur la distance parcourue par le câble avant une collision éventuelle avec l’obstacle et/ou la trajectoire du câble peut être modifiée avant une collision éventuelle avec l’obstacle.

L’invention est avantageusement mise en œuvre pour détecter un risque de collision entre un humain et au moins une partie des câbles d’un robot parallèle à câbles ou pour détecter l’approche ou le contournement d’un humain par rapport à un câble de délimitation, par exemple présent dans une barrière de sécurité à enrouleur.

Dans le cas d’un câble de délimitation, une alerte sonore est de préférence générée, avertissant qu’un individu s’approche, ou franchit le câble. Une alerte peut également être envoyée, par un moyen de communication afin de prévenir de la détection d’une modification de l’environnement du câble relative à la venue d’un individu, animal ou objet à proximité de ce câble.

En cas de détection d’un individu, animal ou objet, ce dernier peut ensuite être identifié au moyen d’un capteur optique, notamment grâce à un système de reconnaissance d’images. L’identification de l’individu, animal ou objet peut permettre d’adapter l’action à mettre en œuvre, notamment lorsqu’il s’agit d’un obstacle. Un enregistrement des données issues de l’identification de l’individu, animal ou objet et de la variation de la capacitance détectée peut enrichir les données de référence, en définissant par exemple une empreinte capacitive de l’individu, animal ou objet.

Un dispositif selon l’invention est avantageusement configuré pour respecter une norme de sécurité, telle que EN ISO 13849-1 et/ou IEC 61508 et/ou la directive CEM 2014/30/UE, de préférence en couvrant au moins un niveau de performance faible PLa et/ou un niveau d’intégrité de sécurité faible SIL1 respectivement, mieux en couvrant un niveau de performance élevé PLe et/ou un niveau d’intégrité de sécurité élevé SIL3 respectivement.

Le dispositif est alors avantageusement configuré pour pallier des défaillances systématiques et/ou des défaillances aléatoires. Les défaillances aléatoires dépendent notamment de la fiabilité des composants du dispositif, définie par exemple au moyen d’une moyenne des temps avant défaillance (MTTF), d’un taux de défaillance λ_det/ou d’une durée de vie des composants; de l’architecture des composants, de préférence l’architecture étant redondante, de préférence respectant les architectures 1oo2 ou catégorie B à 4 des normes EN ISO 13849-1 et IEC 61508 respectivement et/ou la directive CEM 2014/30/UE, et/ou comportant une surveillance du fonctionnement de composants; et d’une surveillance du fonctionnement du dispositif.

La surveillance du fonctionnement du dispositif est de préférence réalisée au démarrage du dispositif et/ou de façon périodique lors du fonctionnement du câble. Le câble comporte de préférence au moins un élément permettant lorsque le câble est utilisé dans un dispositif de levage ou de traction ou de délimitation, une surveillance de fonctionnement du dispositif, notamment le au moins un élément étant fixé sur le câble et agencé pour être détecté par un capteur présent en entrée d’un enrouleur du dispositif et/ou à proximité du câble. Cet élément est par exemple une bague conductrice enserrant le câble ou une étiquette RFID située sur le câble, un lecteur RFID étant présent en entrée de l’enrouleur. L’élément de surveillance peut être configuré pour être détecté par un détecteur électromécanique ou par un détecteur inductif. Un élément de surveillance peut être une bague, par exemple métallique, enserrant le câble, ou une étiquette RFID fixée sur le câble, un lecteur RFID étant situé au niveau de l’enrouleur et/ou à proximité du câble.

Alternativement et/ou additionnellement, des éléments de surveillance peuvent être situés à l’intérieur du câble.

Alternativement et/ou additionnellement, des éléments de surveillance peuvent être situés à proximité (sur la nacelle ou l’effecteur) ou dans l’enveloppe de débattement, du ou des câbles.

Les éléments de surveillance du dispositif permettent de vérifier qu’aucune dérive dans le temps ne vient remettre en cause les valeurs de détection d’un individu, animal, objet ou obstacle mesurées.

La détection d’une défaillance et/ou dérive par l’un de ces éléments de surveillance entraîne de préférence un arrêt du fonctionnement du câble et/ou une alerte par exemple sonore et/ou visuelle.

Les éléments de surveillance permettent en particulier de surveiller le bon fonctionnement du câble indépendamment d’autres câbles et/ou de l’environnement du câble.

Structure s de câbles

Plusieurs structures de câbles peuvent être utilisées pour la mise en œuvre du procédé selon l’invention. Le terme «câble» ne doit pas être compris avec un sens limitatif et englobe toute structure allongée souple susceptible d’être enroulée et déroulée.

Le câble peut être dimensionné pour reprendre les efforts de traction auxquels il peut être soumis.

Le câble peut être directement porté à un potentiel prédéfini, la portion de câble conductrice de l’électricité étant alors le câble dans son ensemble. Il s’agit par exemple d’un câble en acier.

Alternativement, le câble peut comporter au moins un conducteur électrique porté au potentiel prédéfini, notamment différent de l’âme ou des torons qui reprennent l’effort de traction. De préférence, le câble comporte au moins deux conducteurs électriques chacun porté à un potentiel prédéfini. Les deux conducteurs peuvent s’étendre sur une même portion de câble. La redondance de conducteurs électriques permet notamment de détecter d’éventuelles pannes ou dégradations d’au moins l’un des conducteurs. Les deux conducteurs peuvent s’étendre sur deux portions distinctes du câble, les deux portions pouvant être distinctes en termes de longueur, de largeur, et/ou de positionnement le long du câble. Les portions peuvent être jointives, se recouvrir partiellement ou être disjointes.

Une section transversale du câble n’est pas limitée à une section circulaire. En effet, un câble selon l’invention peut en particulier présenter une section rectangulaire, ou une section en forme de secteur angulaire, le câble étant par exemple sous forme d’élingue plate. Il peut s’agir d’une sangle entre deux potences, la sangle pouvant s’enrouler.

Le câble peut être en acier, par exemple galvanisé, multibrin tressé en toron, par exemple être sous forme de sangle en acier tressée ou non, par exemple galvanisée, de section rectangulaire. Le câble peut encore se présenter sous la forme d’un feuillard métallique perforé ou non de section rectangulaire. Le câble peut être composé de fibres de verre, entourée d’une feuille conductrice, notamment en aluminium ou en cuivre, protégée par un isolant, notamment en caoutchouc. Le câble peut être en caoutchouc rendu conducteur. Cette liste n’est pas limitative.

Le câble peut être nu ou recouvert par un isolant électrique, par exemple un caoutchouc vulcanisé, capable de supporter des contraintes mécaniques liées aux fonctions du câble. De préférence, la portion conductrice de l’électricité est revêtue d’un isolant électrique.

L’isolant électrique permet notamment d’isoler le câble et en particulier la portion conductrice de l’électricité, de perturbations électriques qui seraient induites par un contact avec des éléments extérieurs, notamment par le système de guidage, d’entraînement et/ou d’enroulement du câble.

Le câble comporte, par exemple, au moins une âme de préférence agencée pour reprendre les efforts de traction, ladite au moins une portion conductrice de l’électricité comportant au moins un conducteur électrique distinct de l’âme.

Ledit au moins un conducteur électrique du câble peut comporter un ou plusieurs conducteurs électriques, notamment des fils, feuillards, tresses ou rubans, isolés électriquement de l’âme, notamment en étant recouverts par un isolant électrique, par exemple un caoutchouc vulcanisé, et s’étendant le long de celle-ci.

Les conducteurs électriques peuvent être des fils électriques, par exemple des fils de cuivre multibrins, ou des feuillards métalliques.

Les conducteurs électriques peuvent être enroulés de façon hélicoïdale autour de l’âme. Le pas d’enroulement hélicoïdal est avantageusement constant le long du câble. Plus le pas d’enroulement est faible, plus la sensibilité de la détection sera grande. Cependant, plus la longueur des conducteurs est grande, plus la capacité propre est grande. Un compromis peut être trouvé afin d’optimiser la sensibilité de la détection capacitive.

Lorsque le câble alimente en électricité un élément mû par le câble, ce dernier comporte avantageusement un premier écran conducteur porté à la terre et recouvert d’un isolant, l’isolant étant lui-même recouvert d’un second écran conducteur porté au potentiel prédéfini du câble, ce second écran étant recouvert d’un isolant. L’écran porté à la terre circonscrit les perturbations électriques dues à la circulation du courant électrique dans le câble. L’écran porté au potentiel prédéfini permet d’augmenter la sensibilité de la détection capacitive.

L’élément mû par le câble peut être alimenté électriquement au moyen d’une alimentation électrique configurée pour délivrer une tension continue, par exemple 24 V environ ou 48 V environ, une tension alternative monophasée, par exemple 230 V environ, ou une tension alternative triphasée, par exemple 400 V environ.

Avantageusement, un câble tel que prévu selon l’invention permet en particulier de délivrer une tension continue ou une tension alternative monophasée ou triphasée.

Dans le cas d’une tension continue, le câble comporte avantageusement deux âmes conductrices et un conducteur de protection (concernant la compatibilité électromagnétique).

Dans le cas d’une tension alternative monophasée, le câble comporte avantageusement deux âmes conductrices conduisant respectivement la phase et le neutre, et un conducteur de protection (selon le régime de neutre choisi et la protection de l’élément terminal raccordé).

Les âmes conductrices ainsi que le conducteur de protection portés par un même câble peuvent alternativement être portés par plusieurs câbles distincts de l’engin selon l’invention, notamment trois câbles distincts.

Dans une variante, le câble comporte au moins un conducteur de protection et quatre âmes conductrices, conduisant notamment trois phases et le neutre, la configuration du neutre dépendant du régime de neutre choisi (neutre à la terre, mise au neutre, neutre isolé). Un câble ainsi défini permet en particulier de délivrer une tension alternative triphasée. Ces âmes conductrices ainsi que le conducteur de protection peuvent alternativement être portés par des câbles distincts de l’engin (robot parallèle, gue, dispositif de délimitation, …), comme mentionné ci-dessus.

Un câble selon l’invention peut transporter des signaux analogiques ou numériques, via un ou plusieurs fils préférentiellement situés dans l’âme et recouverts d’un premier écran conducteur porté à la terre, recouvert lui-même d’un isolant, l’isolant étant recouvert d’un second écran conducteur porté au potentiel prédéfini, lui-même recouvert d’un isolant.

Le câble peut présenter au moins deux portions successives isolées électriquement l’une de l’autre, soumises simultanément ou séquentiellement au potentiel variable prédéfini, de manière à détecter la présence éventuelle à proximité de chacune d’elles de l’individu, animal ou objet et pouvoir localiser l’individu, animal ou objet sur la longueur du câble.

La localisation de l’individu, animal ou objet a l’avantage de permettre de déclencher une mesure de sécurité mieux adaptée à la situation, en modifiant par exemple la trajectoire du câble dans le cas de la détection et localisation d’un obstacle à proximité d’un robot parallèle à câbles.

Avantageusement, le procédé selon l’invention comporte une étape où l’on effectue une détection capacitive d’une part sur toute la longueur du câble et d’autre part sur au moins un tronçon de la longueur du câble, dont la position est connue, mieux sur au moins deux tronçons successifs de la longueur du câble, dont les positions respectives sont connues. Cette mise en œuvre du procédé selon l’invention permet d’allier redondance et localisation.

L’individu, animal ou objet peut être localisé par rapport au câble et/ou identifié grâce à l’aide d’au moins un capteur optique, par exemple à partir d’un système de reconnaissance d’images.

Acquisition de la capacitance

Ladite au moins une portion de câble conductrice de l’électricité peut être portée à un potentiel prédéfini V en étant connectée à un circuit électronique comportant notamment un générateur de tension.

La variation de capacitance est par exemple détectée par la mesure du courant injectée dans cette portion de câble.

Les charges électriques surfaciques du câble étant apportées par un courant I, ce dernier peut être indirectement défini en mesurant la tension aux bornes d’une résistance du circuit électronique, disposée en série avec le générateur de tension.

La sensibilité de la détection dépend avantageusement de la valeur de l’intensité du courant traversant le câble, et donc du potentiel auquel le câble est porté, de la fréquence du générateur de tension alimentant le câble, et de la valeur de la résistance. L’augmentation de la sensibilité de la détection capacitive peut être réalisée en augmentant la valeur du potentiel prédéfini, et/ou la fréquence, et/ou en diminuant la valeur de la résistance.

Le potentiel prédéfini est, par exemple, une tension alternative, de préférence de fréquence comprise entre 10 kHz et 100 kHz, notamment sinusoïdale; le potentiel est de préférence d’amplitude crête à crête comprise entre 10 V et 100 V.

Le procédé selon l’invention peut comporter l’étape consistant à effectuer une mesure de tension en sortie d’un composant électronique branché au câble, par exemple un amplificateur d’instrumentation, permettant de suivre le courant traversant le composant électronique pour apporter des charges électriques en surface du câble. La capacitance peut être déduite de la tension relevée. Le circuit électronique peut comporter un ou plusieurs amplificateurs opérationnels, par exemple JFET.

Le courant mesuré en surface de ladite au moins une portion conductrice de l’électricité est avantageusement inférieur à 1 mA. Ainsi, tout contact accidentel, notamment avec un humain, ne présente pas de danger.

La capacitance du câble peut être inférieure à 1 nF, mieux inférieure à 100 pF environ pour un câble ayant une longueur comprise entre 10 m et 20 m. Le temps de réponse de la détection est alors faible, τ = R×C, par exemple égal à 1 µs pour une résistance de 10 kΩ. Un tel temps de réponse permet plus facilement d’éviter toute collision ainsi qu’une intervention plus rapide en cas d’intrusion par exemple.

Le temps de réponse de la détection capacitive est avantageusement adapté à la vitesse de mouvement du câble et/ou à la vitesse de déplacement d’un humain à pied.

Le modèle de la capacitance de l’ensemble du dispositif de détection capacitive en l’absence d’individu, animal ou objet, peut s’exprimer comme suit pour une longueurlde câble déroulée prédéfinie:

où k est le coefficient de capacitance linéique de la portion du câble conductrice de l’électricité, C₀est la capacitance résultant d’un ensemble de capacitances parasites, C_{env ext}est la capacitance résultante des interactions électriques avec l’environnement statique, C_élémentest la capacitance de l’élément fixé au câble, notamment une nacelle et/ou un effecteur mû par le câble. De préférence, le procédé comporte une étape de minimisation des capacitances parasites C₀, comportant par exemple une capacitance résultant de la présence d’un conditionneur électronique dans le circuit électronique C_pet/ou la capacitance d’une portion de câble enroulée C_enroulée. De préférence, la capacitance C_enrouléeest négligeable par rapport à la capacitance de la portion de câble conductrice de l’électricité dérouléek×l, notamment grâce à un écran porté au potentiel prédéfini et un écran porté à la masse. De préférence C_enrouléeest inférieure à 10 pF.

Système de détection

L’invention porte encore, selon un autre de ses aspects, sur une installation, notamment un engin de levage ou un robot parallèle à câbles, comportant au moins un câble de levage ou de traction ayant au moins une portion conductrice de l’électricité, un système de détection configuré pour porter ladite portion à un potentiel variable prédéfini et détecter une variation de la capacitance de ladite portion représentative de la présence d’un obstacle à proximité de celle-ci.

L’installation peut comporter au moins trois câbles de levage ou de traction ayant chacun au moins une portion conductrice de l’électricité sensible pour la détection capacitive d’un obstacle. Les câbles peuvent chacun comporter au moins un conducteur électrique, et un système de détection associé. Ainsi, on peut avoir autant de systèmes de détection que de câbles, ces systèmes de détection opérant de manière simultanée. Les systèmes de détection peuvent avoir en commun au moins une partie des circuits de traitement, notamment pour agir sur les moyens d’entraînement du câble en cas de détection d’un obstacle. On peut également avoir un système de détection associé à au moins deux câbles reliés ensemble via par exemple l’effecteur ou la nacelle à déplacer, avec une continuité électrique entre ces deux câbles.

Les câbles peuvent alimenter en électricité un élément fixé aux câbles. Deux câbles permettent par exemple de conduire respectivement la phase et le neutre et un autre câble un conducteur de protection. L’alimentation électrique peut aussi être une alimentation basse tension.

L’invention porte encore, selon un autre de ses aspects, sur un câble de levage ou de traction, comportant au moins une âme de reprise des efforts de traction, au moins un blindage électriquement conducteur isolé électriquement de l’âme et au moins un conducteur électrique de détection, disposé extérieurement au blindage, et lui-même isolé électriquement.

Le câble peut comporter au moins deux conducteurs électriques adaptés à la détection capacitive, s’étendant ensemble le long d’une partie au moins de la longueur du câble. En variante, les deux conducteurs électriques adaptés à la détection capacitive s’étendent sur des longueurs respectives différentes du câble.

Les deux conducteurs électriques peuvent chacun être portés à un potentiel variable prédéfini, simultanément ou séquentiellement, afin de mettre en œuvre la détection capacitive selon l’invention.

L’invention porte encore selon un autre de ses aspects sur une installation, correspondant à un dispositif de délimitation, notamment une barrière de sécurité à enrouleur, comportant au moins un câble de délimitation ayant au moins une portion conductrice de l’électricité, un système de détection configuré pour porter ladite portion à un potentiel variable prédéfini et détecter une variation de la capacitance de ladite portion représentative du déplacement d’un individu, animal ou objet à proximité de celle-ci et relativement à celle-ci. Une telle installation selon l’invention peut en outre dans des variantes plus complexes, alimenter selon l’un au moins des modes de réalisation décrit précédemment au moins un système qui lui est relié, intégré au câble ou externalisé, tels qu’un système d’avertissement lumineux et/ou sonore, par une tension continue ou alternative et/ou comporter au moins un élément de surveillance tel que décrit précédemment.

L’invention pourra être mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui va suivre, d’exemple de mise en œuvre non limitatifs de celle-ci, et à l’examen du dessin annexé, sur lequel:

la figure 1 représente, de façon partielle et schématique, une installation de robot parallèle à câbles selon l’invention,

la figure 2 illustre l’alimentation d’un câble par un générateur de tension,

la figure 3 illustre le comportement du câble de la figure 2 à l’approche d’un individu, animal ou objet,

la figure 4 représente l’évolution de l’intensité du champ électrique en fonction de la distance au câble, et l’évolution de l’intensité de la tension en fonction de la distance au câble,

la figure 5 illustre l’effet d’un écran sur une portion de câble positionnée en regard de cet écran,

la figure 6 représente, de façon schématique, un système d’enroulement du câble isolé électriquement,

la figure 7 est une vue analogue à la figure 1, d’une variante d’une installation selon l’invention,

la figure 8 représente, de façon partielle et schématique, une variante d’installation où la détection s’effectue sur deux câbles,

la figure 9A est une section d’un exemple de câble,

la figure 9B est une section d’un exemple de câble,

la figure 9C est une section d’un exemple de câble,

la figure 9D est une section d’un exemple de câble,

la figure 9E est une section d’un exemple de câble,

la figure 9F est une section d’un exemple de câble,

la figure 9G est une section d’un exemple de câble,

la figure 9H est une section d’un exemple de câble,

la figure 9I est une section d’un exemple de câble,

la figure 9J est une section d’un exemple de câble,

la figure 10 illustre l’utilisation de trois câbles pour alimenter en électricité une charge fixée aux câbles,

la figure 11 représente, de façon schématique, un exemple de câble permettant la localisation de l’individu, animal ou objet,

la figure 12 représente un circuit électronique pour assurer une double détection,

la figure 13 représente un schéma en blocs d’un exemple d’installation selon l’invention,

la figure 14 représente un exemple de trajectoire de deux câbles fixés à une charge,

la figure 15 est un tableau regroupant des données, indépendantes de l’hygrométrie du milieu, enregistrées lors d’une étape de calibration,

la figure 16 représente un exemple de données de référence, sous forme de table, traduites en tensions, acquises pour huit câbles, comportant chacun deux conducteurs électriques, effectuant un mouvement prédéfini,

la figure 17 est un graphe illustrant l’évolution de la capacitance du câble pour différentes surfaces d’un individu, animal ou objet,

la figure 18 illustre différentes configurations relatives entre un câble et un humain,

la figure 19 représente de façon schématique un tambour d’enroulement isolé électriquement,

la figure 20 représente schématiquement une poulie isolée électriquement,

la figure 21 représente schématiquement une installation de barrière de sécurité à enrouleur selon l’invention,

la figure 22 représente schématiquement une situation d’intrusion d’un individu,

la figure 22b représente schématiquement une situation de rapprochement d’un individu du câble, et

la figure 23 représente schématiquement une bague enserrant un câble selon l’invention.

Description détaillée

On a représenté schématiquement et partiellement à la figure 1 un exemple de robot parallèle à câbles 1, selon l’invention, comportant une structure de support 32, un système d’enroulement 31, et un câble 10 dont une portion 10a au moins est conductrice de l’électricité.

Un élément, notamment une charge 11 peut être fixée à l’extrémité distale du câble. Les autres câbles du robot, reliés à la charge 11 ne sont pas représentés.

Le système d’enroulement 31 est avantageusement disposé en haut de la structure de support 32, permettant de diminuer les perturbations électromagnétiques et les influences capacitives sur le câble 10, en plus de diminuer la longueur de celui-ci.

Dans une variante non illustrée, le système d’enroulement 31 est situé ailleurs sur la structure de support 32, par exemple au pied de celle-ci. La longueurlde la portion conductrice peut être inférieure à celle L du câble, comme sur la figure 1. Pour l’exemple de la figure 1, l’extrémité du câble n’est pas conductrice de l’électricité.

La portion 10a conductrice de l’électricité émet un champ électrique radial autour d’elle. La présence d’un obstacle entraîne une variation du champ électrique et donc une variation de capacitance du câble.

La capacitance C du câble est sensiblement proportionnelle à la longueur dérouléelde la portion de câble conductrice sensible aux effets capacitifs. Cette longueurlpeut varier lorsque le câble 10 tracte ou lève la charge 11. La capacitance du câble peut être estimée par la formule C(l) = k ×l, avec k le coefficient de capacitance linéique.

La figure 2 illustre très schématiquement un câble 10 conducteur de l’électricité porté à un potentiel prédéfini V en étant connecté à un générateur de tension V_G, de résistance interne r_G. D’après la loi de Coulomb, la force de répulsion des charges électriques surfaciques est égale à la force d’injection du générateur, le câble 10 étant en équilibre électrostatique, ou quasi-statique pour un générateur sinusoïdal. Les charges électriques surfaciques sont alors réparties de façon homogène sur toute la longueur L du câble 10.

La figure 3 représente un câble 10 similaire au câble de la figure 2 situé à proximité d’un individu, animal ou objet 20. Les charges électriques en surface du câble ne sont plus réparties de façon homogène. Selon le théorème des éléments correspondants, des charges électriques de signe opposé situées en surface de l’individu, animal ou objet réagissent avec le câble. Les charges électriques surfaciques du câble 10 ne s’opposant plus à la force d’injection du générateur, celui-ci injecte alors de nouvelles charges en quantité égale à celles étant en interaction avec l’individu, animal ou objet 20. On peut alors estimer la capacitance par la formule suivante: C = C_propre+ C_{env ext}+ C_ind,ani,obj, avec C_proprela capacitance propre de la structure, la structure étant le câble 10 dans cet exemple, C_{env ext}la capacitance d’un environnement statique, considéré comme nul dans cet exemple, et C_ind,ani,objla capacitance de l’individu, animal ou objet 20. On peut observer alors une augmentation de la densité des charges électriques Q+∆Q et donc une augmentation de la capacitance C+∆C et du courant délivré par le générateur apportant les charges électriques, I+∆I. Pour une distance prédéfinie d séparant l’individu, animal ou objet du câble, une longueur de câble fixée L, et un rayon de câble r, la densité de charge peut être définie par la formule:

avec σ la densité des charges électriques surfacique de la portion de câble conductrice de l’électricité, et t la durée. La capacitance peut être définie par:

avec ɛ₀la permittivité du vide, et d_∞la distance pour laquelle C(d_∞) ≈ 0.

La distance d_∞est par exemple égale à 0.5 m environ.

L’individu, animal ou objet 20 schématisé à la figure 3 est par exemple un humain. En particulier, l’influence électrique de l’individu, animal ou objet sur le câble varie en 1/d, d étant la distance séparant l’individu, animal ou objet du câble.

La portion de câble enroulée sur le système d’enroulement 31 ne présente aucun danger pour un obstacle. De plus cette portion de câble peut subir des influences électriques de la part des éléments mécaniques constituant le système d’enroulement 31. Ces influences électriques peuvent créer des couplages capacitifs perturbant la détection capacitive des obstacles.

Pour ces raisons, le système d’enroulement 31 est de préférence entouré d’un système de protection 40, représenté à la figure 1, qui diminue la densité surfacique de charges électriques de la portion du câble enroulée sur ce système d’enroulement. Le système de protection 40 comporte de préférence un écran 41 porté au potentiel prédéfini du câble V, lui-même entouré d’un blindage 42 mis à la terre.

La figure 6 représente un exemple de système d’enroulement 31 du câble 10, comportant une ou plusieurs poulies 71 et un enrouleur 72, entouré d’un système de protection 40. Ce dernier comporte un écran 41 porté au potentiel prédéfini du câble 10, diminuant la densité de charges en surface de la portion de câble située en regard de cet écran 41, et un blindage 42 mis à la terre, entourant l’écran 41 et protégeant le câble des perturbations électromagnétiques et des couplages capacitifs extérieurs.

La figure 5 illustre schématiquement l’effet d’un écran 41 positionné en regard d’une portion de câble 10. Dans l’exemple de la figure 5, l’écran 41 est porté au potentiel prédéfini du câble V au moyen d’un suiveur de tension. La densité de charges électriques surfaciques σ’ de cette portion de câble 10b, de longueurl’, est inférieure à la densité de charges électriques surfaciques σ de la portion de câble 10a conductrice non située en regard de l’écran porté au potentiel prédéfini V. En effet, la portion de câble 10b en regard de l’écran 41 étant au même potentiel V, que l’écran 41, ils sont en totale influence électrique. Il n’y a donc pas de stockage de charges électriques en surface de cette portion de câble 10b. La capacité de la portion 10b de longueurl’, placée en regard dudit écran 41, est ainsi rendue négligeable devant la capacité de la portion de câble 10a de longueurl, non placée en regard dudit écran 41:

Plus la densité surfacique σ’ est faible devant la densité surfacique σ, plus la sensibilité relative de la détection capacitive de la portion 10a de câble portée au potentiel prédéfini V non placée en regard dudit écran 41 est élevée.

La sensibilité de la détection capacitive dépend également de la distance d de l’individu, animal ou objet 20 par rapport au câble 10.

La figure 7 représente une variante de la structure 1 de la figure 1. Sur cet exemple, la charge 11 fixée à l’extrémité distale du câble 10 est portée au potentiel prédéfini V du câble. La portion de câble conductrice de l’électricité correspond au câble dans son ensemble. La charge 11 est rendue sensible à la proximité d’un obstacle 20 par détection capacitive. La portion de câble en contact avec la structure de support 32 et/ou le système d’enroulement et d’entraînement 31 est isolée électriquement, grâce à un écran 41 porté au potentiel V du câble et/ou un blindage 42 mis à la terre, comme sur l’exemple de la figure 6.

La portion de câble en contact avec la structure de support 32 peut être située à l’intérieur d’un écran porté au potentiel prédéfini V du câble 10. La ou les éventuelles fixations ainsi que la charge peuvent être recouverts d’une matière conductrice, par exemple une peinture conductrice ou un caoutchouc conducteur. La capacitance de l’ensemble sensible servant à la détection capacitive peut alors être estimée par la formule C(l) = k×l+ C_charge, avec C_chargela capacitance liée à la charge 11.

Les robots parallèles à câbles peuvent comprendre au moins trois câbles 101, 102, 103, et la charge 11 peut être alimentée en énergie électrique au moyen de ces trois câbles 101, 102, 103, comme représenté schématiquement à la figure 10. Un câble peut conduire la phase, un autre le neutre et un troisième un conducteur de protection.

La charge 11 peut alternativement être alimentée en énergie électrique au moyen d’un seul câble.

La figure 8 représente deux câbles 101 et 102 similaires à celui de la figure 7, fonctionnant ensemble pour manipuler une charge 11 à laquelle ils sont reliés, chacun des câbles étant portés à un potentiel prédéfini. Les câbles 101 et 102 ont des capacitances propres respectives C1 et C2.

D’éventuelles interactions entre les câbles 101 et 102 peuvent perturber la détection d’obstacle. Le potentiel prédéfini de chaque câble peut être déterminé afin de limiter ces influences électriques avec d’autres câbles, et/ou le sol, et/ou une charge et/ou une nacelle, et/ou une fixation, notamment en faisant varier le potentiel prédéfini.

En variante, la ou les portions de câbles conductrices sont soumises à des potentiels variables respectifs de fréquences différentes les unes des autres. En particulier, on peut choisir les fréquences avec un rapport non multiple entier entre elles pour éviter les perturbations dues aux harmoniques.

En variante, les perturbations liées à l’influence d’autres câbles, et/ou du sol, et/ou d’une charge et/ou une nacelle, et/ou fixation peuvent être prises en compte par l’acquisition et l’enregistrement de données de référence, puis par comparaison.

Donnée s de référence

Les robots parallèles à câbles peuvent effectuer des tâches très diverses comme par exemple peindre diverses parties d’un avion ou encore manipuler des charges de grandes tailles et/ou lourdes. Selon les applications, les robots parallèles à câbles sont dotés de fixations différentes, et effectuent des trajectoires différentes. De même, les barrières de sécurité peuvent être installées pour diverses raisons, la détection pouvant être destinée à détecter un type d’individu en particulier, ou une modification de l’environnement du câble en particulier, correspondant par exemple au franchissement d’une barrière par un humain ou l’approche d’un animal vers une zone dangereuse.

La réalisation d’au moins une phase d’apprentissage permet de s’adapter à ces différentes applications. Cette phase d’apprentissage comporte l’acquisition de données de référence, qui sont spécifiques à l’application et servent ensuite de données de comparaison en vue de réaliser la détection d’un obstacle, voire d’identifier celui-ci et/ou de déterminer la distance à l’obstacle.

La figure 14 illustre un exemple d’acquisition de données de référence pour un mouvement de câble prédéfini, le câble étant par exemple compris dans un robot parallèle à câbles et l’individu, animal ou objet représentant un obstacle potentiel. Ce mouvement est par exemple défini par une trajectoire allant du point M₁au point M_n, en passant par les points M_iet M_j. Le passage d’un point M_ià un point suivant M_jcorrespond par exemple à une variation ∆lde la longueurl ₁ , l ₂ d’au moins un câble 101, 102, par exemple ∆l= ± 1 cm. Les coordonnées du point M_ipeuvent être définies en coordonnées cartésiennes de la façon suivante:

Avec Ψ_i, θ_i, φ_iles angles de rotation, précession et nutation que fait le câble 101, 102 avec la structure de support 32.

Les données représentées dans le tableau de la figure 15 constituent un exemple de données de référence, acquises en faisant effectuer aux câbles et/ou à une charge accrochée aux câbles un mouvement prédéfini, permettant par exemple de tenir compte de la variation de la capacité induite par la présence de l’environnement statique dans lequel le câble évolue.

Un taux de variation peut être déterminé afin de définir la variation de capacitance attendue pour une diminution ou une augmentationl ± ∆lde la longueur d’un des câbles. L’utilisation d’un taux de variation des capacitances permet en particulier de s’affranchir des perturbations lentes par rapport au temps d’acquisition, notamment des variations d’hygrométrie.

Les données représentées figure 15 peuvent provenir d’un étalonnage d’un robot parallèle à câbles comportant p câbles. Pour chacun des câbles j, j appartenant à l’intervalle [1,p], une tension est relevée aux points M_i, i appartenant à l’intervalle [1, n]. A partir de ces données, on peut alors déterminer ∆V_S,j(M_i+1– M_i), représentant le taux de variation de la tension entre deux positions successives M_iet M_i+1. Pour déterminer la présence d’un obstacle, on peut comparer les taux de variation de référence avec les tensions relevées à un instant t, t étant de préférence l’instant actuel:

.

Pour comparer la tension des données de référence et la tension relevée à un instant t, on peut calculer un taux normalisé, en un point M_i, pour un câble j de longueurl:

K étant un coefficient lié à la traduction en tension de la capacitance, dépendant par exemple d’un conditionneur électronique. Le calcul d’un taux permet non seulement de s’affranchir des variations d’hygrométrie du milieu mais également de s’affranchir de la dépendance à la longueur du câble déroulée.

Afin d’assurer une redondance sécuritaire, chaque câble j peut comporter au moins deux conducteurs électriques servant à la détection capacitive, par exemple au moins deux fils électriques, par exemple enroulés hélicoïdalement le long du câble. Chaque conducteur électrique a une capacitance propre. De préférence, les capacitances des conducteurs électriques d’un même câble sont proches, de préférence égales. La comparaison des capacitances des conducteurs électriques d’un câble peut permettre de détecter la présence d’un défaut.

Le tableau de la figure 16 représente l’acquisition de données de référence pour une trajectoire donnée d’une structure comprenant huit câbles fonctionnant en parallèle, chaque câble comprenant deux conducteurs électriques. La première ligne correspond à l’acquisition de la capacitance, traduite en tension, du premier conducteur de chaque câble lorsque la jonction des huit câbles ou le barycentre de la charge fixée à ces huit câbles est situé au point M₁. La deuxième ligne correspond à l’acquisition de la capacitance, traduite en tension, du deuxième conducteur de chaque câble lorsque la jonction des huit câbles ou le barycentre de la charge fixée à ces huit câbles est situé au point M₁.

Les conducteurs électriques d’un même câble ayant une capacitance sensiblement égale, les valeurs de la première ligne du tableau de la figure 16 sont avantageusement sensiblement égales aux valeurs de la deuxième ligne du tableau.

L’acquisition de données de référence peut également permettre de déterminer une empreinte capacitive relative à un individu, animal ou objet en particulier. On peut réaliser l’acquisition de données de référence caractéristiques de l’empreinte capacitive d’un humain approchant d’un câble pour un ensemble de distances prédéfinies séparant l’humain du câble, par exemple pour des distances inférieures à 50 cm, par exemple avec un pas de l’ordre de 5 cm. De préférence, la distance maximale est la distance pour laquelle C(d_∞) ≈ 0.

Un exemple de données de référence pour des mesures réalisées lorsqu’un humain 20 s’approche du câble 10 pour une longueur de câblelfixée, est illustré figure 17. La détection d’un individu, animal ou objet 20 à proximité du câble 10, permet d’affirmer que ledit individu, animal ou objet 20 se situe à une distance inférieure ou égale à la portée de la détection capacitive, d ≤ d_∞. Afin de pouvoir déterminer la distance d séparant l’individu, animal ou objet du câble, les variations de capacitance relevées peuvent être comparées à des données de référence. Ces données de référence sont par exemple des valeurs de tension V_S(l,t) relevées à des intervalles de distance ∆d_Hréguliers, et de préférence suffisamment rapprochées dans le temps pour que les variations d’hygrométrie soient négligeables:

.

Pour d_∞, par exemple égale à 30 cm environ, mieux égale à 50 cm environ, C(d_∞) ≈ 0 et V_S(d_∞) _l = {(k×l+ C_charge) + C_{env ext}}.

On peut calculer l’influence d’un individu, animal ou objet 20, notamment un humain, lorsque celui-ci se rapproche d’une distance ∆d_Hà partir de d_∞:

. On peut répéter l’étape consistant à calculer l’influence d’un individu, animal ou objet 20, notamment un humain, lorsque celui-ci se rapproche du câble 10 d’une distance ∆d_Hà partir d’une position précédente d_∞- (n-1)∆d_H:

.

Un individu, animal ou objet 20 ayant une surface fixe et étant situé à une distance d du câble 10 induit une modification de la capacitance du câble qui est avantageusement toujours la même, en particulier qui ne varie pas en fonction de la longueur du câble.

Cependant, les données de référence caractéristiques de l’empreinte capacitive d’un humain variant sensiblement d’un humain à l’autre en fonction par exemple de sa surface et/ou de sa taille, il est avantageux de déterminer une limite supérieure et une limite inférieure de la variation de tension, afin d’établir les données de référence. On peut déterminer les limites supérieure et inférieure en ajoutant, respectivement en enlevant, un certain pourcentage de la valeur, par exemple 5% :

.

L’influence ∆C_humaind’un humain sur la capacitance du câble sera toujours la même, quel que soit la longueurlsensible de câble déroulée. Ainsi, la sensibilité de la détection capacitive à l’approche d’un humain et plus généralement d’un individu, animal ou objet, dépend de la longueurlde câble sensible par détection capacitive qui est déroulée:

La sensibilité est par exemple comprise entre 0.6% et 4.8% pour 0 <l< 1 m, entre 0.5% et 3.34% pour 1 <l< 5 m, entre 0.45% et 3% pour 5 <l< 10 m, d_Hétant compris entre 5 et 30 cm, la longueur totale du câble étant de 15 m et le rayon des conducteurs électriques étant de 2 mm.

Alternativement, plusieurs relevés peuvent être réalisés afin de déterminer une variation de capacitance minimale et une variation de capacitance maximale en présence d’un individu, animal ou objet 20, en fonction de la distance d séparant ledit individu, animal ou objet 20 du câble 10 et sa surface et/ou taille.

Sur l’exemple de la figure 17, trois acquisitions ont été réalisées pour des surfaces d’individu, animal ou objet 20 différentes, S_min, S_max, S_moy, permettant de définir une limite inférieure de variation de capacitance C_minet/ou une limite supérieure de variation de capacitance C_max. En effet, la surface d’un humain 20 induit une variation de capacitance du câble 10 qui peut varier en fonction de l’attitude de l’humain, par exemple les bras tendus, le long du corps ou écartés, comme représenté sur la figure 18. L’acquisition peut également être réalisée plusieurs fois pour un même type d’individu, animal ou objet 20, par exemple un humain, avec des individus, animaux ou objets ayant des surfaces différentes, par exemple au moins deux humains de tailles différentes ou de corpulences différentes.

Une action prédéfinie est avantageusement déclenchée lorsqu’une variation de la capacitance comprise entre la limite minimale C_minet la limite maximale C_maxest détectée, cette action étant notamment choisie parmi la génération d’une alerte visuelle, sonore ou tactile, un arrêt du mouvement du câble et/ou d’un élément mû par le câble. De préférence, la détection d’une variation de la capacitance supérieure à la limite de variation maximale C_maxdéclenche un arrêt automatique du mouvement du câble.

La modification de capacitance peut également être définie par une sensibilité relative, dépendant alors de la longueurlde la portion de câble conductrice de l’électricité par exemple définie par τ=C_ind,ani,obj(d)/C_propre(d,l). Ainsi, pour une longueur de câblel, si une variation de capacitance supérieure ou égale à τ est détectée, l’action peut être déclenchée.

Champ électrique

Les courbes de la figure 4 représentent d’une part l’intensité du champ électrique émis par la portion de câble conductrice de l’électricité en fonction de la distance au câble, et d’autre part, cette intensité du champ traduite en tension. Pour une longueur de câble fixée, on peut définir l’intensité du champ électrique émis par la formule suivante:

avec σ la densité surfacique de la portion conductrice de l’électricité.

La traduction de ce champ en tension est définie par la formule:

L’intensité du champ électrique dépend notamment du potentiel prédéfini V, auquel la portion conductrice de l’électricité du câble est portée. La portée de détection de la modification de l’environnement du câble peut être augmentée ou diminuée en faisant varier le potentiel prédéfini V.

La portion de câble conductrice de l’électricité se comporte comme une antenne filaire avec un câble blindé de transmission, c’est-à-dire, la valeur efficace du courant est sensiblement constante sur toute la longueur de la portion de câble considérée, avant de diminuer et d’atteindre une valeur nulle à l’extrémité de la portion de câble considérée.

Structures de câble s

Les figures 9A, 9B, 9C, 9D, 9E ,9F, 9G, 9H, 9I, 9J représentent différentes structures possibles de câbles de traction ou de levage conformément à l’invention. Ces câbles émettent un champ électrique radial E, comme représenté sur les figures 9A-9D.

Le câble peut être directement porté à un potentiel prédéfini, la portion de câble conductrice de l’électricité étant alors le câble dans son ensemble.

La figure 9A représente un tel câble comportant une gaine isolante 12 et un blindage 13 émettant un champ électrique E généré par une connexion directe du câble à un générateur de tension, comme schématisé sur l’exemple de la figure 2.

Les figures 9B, 9C, et 9D représentent un câble comportant au moins une âme 15 de reprise des efforts de traction, au moins un blindage 13 électriquement conducteur isolé électriquement de l’âme, notamment grâce à un isolant 14.

L’avantage du câble représenté à la figure 9D par rapport au câble de la figure 9B, est qu’il permet de générer une portée de détection capacitive plus grande lorsque ces deux câbles sont portés à un même potentiel V. La portée de la détection capacitive peut avantageusement être augmentée, respectivement diminuée, en diminuant, respectivement augmentant, la surface occupée par le blindage 13 dans le câble.

Avantageusement, le câble comporte un isolant 12 extérieur au blindage 13, comme représenté sur les figures 9B à 9J.

Le câble peut comporter au moins un conducteur électrique 16 porté au potentiel prédéfini. De préférence, le câble comporte au moins deux conducteurs électriques portés chacun à un potentiel prédéfini. Les deux conducteurs peuvent s’étendre sur une même portion de câble ou sur deux portions distinctes du câble.

Les figures 9I et 9J représentent un câble comprenant deux âmes gainées de section circulaire 15a, 15b ou demi-circulaire 15a’, 15b’. Les âmes peuvent être enroulées en hélice. L’ensemble des deux âmes peut être enrobé d’un isolant 12. La présence d’au moins deux âmes permet une redondance sécuritaire. Dans cet enrobage isolant 12, au moins un conducteur électrique 16 peut être inclus.

Les figures 9E, 9F, 9G, et 9H représentent des câbles comportant au moins une âme 15 pouvant subir des efforts de traction ou de levage, un isolant 12 entourant cette âme. Au moins un conducteur électrique 16 est noyé dans l’isolant 12.

La figure 9E représente un câble pouvant subir des efforts de traction ou de levage, comportant une âme 15 étant par exemple en acier et enrobée d’un isolant 12 qui peut supporter des efforts mécaniques auxquels le câble est normalement soumis, par exemple en caoutchouc. Dans cet exemple, deux fils électriques 16 noyés dans l’isolant sont enroulés hélicoïdalement le long de l’âme. Chacun des fils électriques peut être reliés au système de détection capacitive.

Le figure 9G représente un câble comportant deux conducteurs électriques 16 ayant une forme de ruban, noyés dans un isolant 12. Ces conducteurs électriques 16 peuvent être disposés de façon concentrique comme représentés sur la figure 9G. Les deux conducteurs 16 peuvent être diamétralement opposés. La figure 9H représente un câble comportant également deux conducteurs électriques 16 en forme de ruban, et un isolant 12. L’isolant 12 peut être formée de deux coques distinctes, séparées par les deux conducteurs électriques, s’étendant radialement de l’âme 15 jusqu’à la surface extérieure de l’isolant 12.

Le câble de la figure 9G permet de transmettre des signaux analogiques ou numériques au moyen d’au moins un fil 17 positionné dans l’âme 15. Le fil 17 est de préférence recouvert d’un isolant.

On peut utiliser l’âme d’un câble selon l’invention pour alimenter la charge 11 fixée au câble en énergie électrique (courant monophasé ou triphasé moyenne tension). On peut également alimenter en basse tension la charge 11 fixée au câble.

La figure 9F représente une structure de câble permettant d’alimenter la charge 11 fixée au câble en énergie électrique. Le câble comporte trois âmes 15a, 15b, 15c, isolées les unes des autres, permettant de véhiculer respectivement la phase, le neutre et un conducteur de protection. Ces trois âmes 15a, 15b, 15c, de sections transversales en forme de secteurs angulaires, de préférence identiques, sont entourées par un écran 18 mis à la terre, entouré d’un isolant, l’isolant étant lui-même entouré par un écran 19 mis au potentiel du câble, lui-même recouvert par un isolant. Les fils électriques noyés dans l’isolant 12 sont alors protégés des influences électriques dues à l’alimentation de la charge 11 en énergie électrique par les âmes 15a, 15b, et 15c.

Les structures de câbles décrites précédemment permettent de détecter un individu, animal ou objet à proximité du câble. Cependant, elles ne permettent pas de localiser l’individu, animal ou objet le long de la portion de câble conductrice de l’électricité. Afin de permettre la localisation de l’individu, animal ou objet le long du câble, de préférence sur toute la longueur du câble, plusieurs éléments sensibles pour la détection capacitive peuvent être positionnées sur des portions de câble, par exemple successives, de préférence séparées par un isolant. Un exemple d’une telle structure de câble est représenté figure 11.

Les éléments sensibles 61a, 61b, 61c sont partitionnés le long du câble, isolés les uns des autres par des éléments isolants 62a, 62b. Chaque élément sensible est relié à un module 65 du système de détection pouvant détecter la proximité d’un individu, animal ou objet. Après regroupement des informations de chaque module de détection 65 et traitement des informations par un processeur par exemple, on peut définir une localisation de l’individu, animal, objet le long du câble. Les circuits de conditionnement reliés aux modules de détection 65 peuvent être multiplexés afin de distinguer chaque élément sensible le long du câble.

La figure 12 est un exemple de circuit électronique permettant de suivre les variations de capacitance de deux conducteurs électriques 16a et 16b d’un câble comme celui représenté figure 9E. Le circuit électronique comporte notamment un conditionneur électrique relié aux conducteurs électriques traduisant leur capacitance en tension. La présence d’au moins deux conducteurs électriques 16a et 16b permet une redondance sécuritaire de la détection de l’individu, animal ou objet. Le câble est avantageusement configuré pour faire face aux pannes. Ces deux conducteurs électriques peuvent générer le même champ électrique. Les deux conducteurs électriques 16a et 16b renvoient alors la même information, en l’absence d’individu, animal ou objet. Dans le cas où les informations renvoyées par les deux conducteurs électriques divergent, un signal d’alerte peut être généré et/ou une mesure d’arrêt ou de maintenance peut être mise en place. Des informations divergentes peuvent être dues à la présence d’un individu, animal ou objet, l’endommagement d’un conducteur électrique, une panne ou tout autre incident perturbant la détection d’une modification de l’environnement du câble par au moins un des conducteurs.

On définit par exemple, sur le circuit électronique de la figure 12, R₁= 1 kΩ et R₂= 10 kΩ. On a alors I < 1mA pour une fréquence égale à 100 kHz et une tension crête à crête égale à 100 V. Ce courant n’est pas dangereux en cas de contact avec un humain.

Le circuit électronique peut comporter un filtre passe-haut, filtrant notamment le réseau 50 Hz. Les conducteurs électriques 16a et 16b peuvent être protégés des influences électriques dues par exemple à l’alimentation de la charge 11 en électricité par l’âme du câble.

Un isolant peut recouvrir tout système de guidage, d’entraînement et/ou d’enroulement du câble, comme sur les figures 19 et 20.

Sur la figure 19, un tambour d’enroulement 72 est représenté recouvert d’un isolant 82.

Sur la figure 20, une poulie 71 est représentée recouverte d’un isolant 82. La poulie 71 peut être entièrement constituée de matière isolante. Alternativement, la poulie 71 peut être en métal recouvert d’une matière isolante 82; le métal peut être porté au potentiel V du câble ou caréné par un écran 41 porté au potentiel V du câble, le câble étant de préférence recouvert d’un isolant.

Comme représenté sur la figure 23, le câble 10 peut également comporter au moins un élément 91 permettant de surveiller le fonctionnement du câble, par exemple lorsque ce dernier est utilisé dans un dispositif de levage ou de traction ou un dispositif de délimitation. Cet élément peut notamment être une bague, de préférence métallique, enserrant le câble. Cet élément peut notamment être détectée par un capteur électromécanique ou inductif situé en entrée d’un système de guidage, d’entraînement et/ou d’enroulement du câble ou à proximité du câble. Cet élément 91 peut également être une étiquette RFID fixée sur le câble, le capteur situé en entrée du système de guidage, d’entraînement et/ou d’enroulement du câble ou à proximité du câble étant alors un lecteur RFID.

La figure 21 représente un exemple d’installation de barrière de sécurité selon l’invention, comportant un câble 10 s’étendant entre deux structures de support 32. Une telle structure est configurée pour détecter une modification de l’environnement, notamment lorsqu’un individu 20 s’approche de la barrière formée par le câble 10, comme représenté sur la figure 22b ou franchit la barrière formée par le câble 10, l’individu passant par exemple sous le câble, comme représenté sur la figure 22a, ou au-dessus du câble.

L’influence capacitive des structures de support 32 est avantageusement prise en compte dans l’environnement statique du câble.

Un système d’enroulement 31 du câble 10 peut être située dans au moins une structure de support 32, ce système étant de préférence entouré d’un système de protection 40.

La figure 13 est un schéma en blocs représentant un exemple de mise en œuvre du procédé selon l’invention. Un générateur alimente le ou les capteurs capacitifs positionnés sur le ou les câbles d’un robot, d’un engin de levage et/ou traction ou d’une barrière de sécurité.

Le système de traitement peut comporter un processeur, notamment un microcontrôleur, et analyser les données, notamment les variations de courant traversant les câbles, permettant ainsi de définir la présence ou non d’un individu, animal ou objet, mieux de localiser l’individu, animal ou objet le long d’au moins un câble, encore mieux d’estimer sa distance au câble, notamment en comparant les tensions, courants ou capacités relevés avec des données de référence. Additionnellement, un système d’alarme est relié au système de traitement. Le système d’alarme peut être sonore et/ou visuel. Le système de traitement peut également être relié à une interface de pilotage d’un robot, des mesures d’urgence pouvant être programmées sur ledit système de traitement, notamment un arrêt d’urgence ou une modification de trajectoire.

Bien entendu, l’invention n’est pas limitée aux exemples de réalisation qui viennent d’être décrits.

En particulier, d’autres informations peuvent être relevées et/ou enregistrées, comme une vitesse relative du câble par rapport à l’individu, animal ou objet ou encore un taux d’erreur de détection. Le système de traitement peut être configuré pour transmettre des informations destinées à être visualisées sur l’interface de pilotage ou le système d’alarme par exemple.

D’autres capteurs peuvent apporter des informations supplémentaires au système de traitement permettant de préciser la nature de l’individu, animal ou objet ou sa localisation, notamment des capteurs visuels, exploitant par exemple des méthodes de reconnaissance d’images. Le système de traitement peut déterminer si l’individu, animal ou objet s’approche ou s’éloigne du ou des câbles en analysant des informations provenant du système de pilotage du câble et/ou de différents capteurs, notamment capacitifs et/ou optiques.

Claims

Procédé de détection d’une modification de l’environnement dans le voisinage d’une portion (10a) au moins d’un câble de levage, de traction, ou de délimitation, conductrice de l’électricité, cette modification de l’environnement étant liée au déplacement relatif d’au moins un individu, animal ou objet par rapport à ladite portion, comportant l’étape consistant à détecter une variation de la capacitance de ladite portion représentative dudit déplacement.
Procédé selon la revendication 1, le câble étant un câble de levage ou de traction, la modification de l’environnement étant liée à la venue à proximité de ladite portion de l’individu, animal ou objet, entraînant un risque de collision avec celui-ci et formant ainsi un obstacle potentiel.
Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, ladite portion (10a) étant portée à un potentiel variable prédéfini, le câble (10) s’étendant sur une partie au moins de sa longueur en regard d’un écran (41) porté audit potentiel prédéfini, notamment via un suiveur de tension.
Procédé selon la revendication 3, l’écran (41) s’étendant au moins partiellement autour d’un système de guidage, d’entraînement et/ou d’enroulement du câble.
Procédé selon l’une des revendications 3 et 4, l’écran (41) étant entouré au moins partiellement par un blindage (42) mis à la terre.
Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, ladite portion 10a étant portée à un potentiel variable prédéfini, ledit potentiel prédéfini étant une tension alternative, de préférence de fréquence comprise entre 10 kHz et 100 kHz, notamment sinusoïdale, le potentiel étant de préférence d’amplitude crête à crête comprise entre 10 V et 100 V.
Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, ladite au moins une portion (10a) s’étendant jusqu’à une extrémité distale du câble.
Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, ladite au moins une portion (10a) étant constituée par le câble (10) dans son ensemble.
Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, ladite au moins une portion (10a) s’étendant sur une longueur inférieure à celle du câble (10).
Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, ladite au moins une portion (10a) étant en contact électrique avec une portion conductrice de l’électricité d’un élément (11) auquel le câble (10) est accroché.
Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, le câble comportant au moins une âme (15), de préférence agencée pour reprendre les efforts de traction, ladite au moins une portion (10a) conductrice de l’électricité comportant au moins un conducteur électrique (13) distinct de l’âme.
Procédé selon la revendication 11, ledit au moins un conducteur électrique comportant un ou plusieurs conducteurs électriques (16), notamment des fils, feuillards, tresses ou rubans, isolés électriquement de l’âme et s’étendant le long de celle-ci.
Procédé selon la revendication précédente, les conducteurs électriques (16) étant recouverts d’un isolant électrique (12).
Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, ladite portion (10a) étant portée à un potentiel variable prédéfini, le câble (10) comportant au moins un conducteur électrique (15a, 15b, 15c) d’alimentation d’un élément (11) mû par le câble, ledit au moins un conducteur électrique d’alimentation étant entouré d’au moins un écran (18) porté audit potentiel prédéfini, ladite au moins une portion conductrice étant située à l’extérieur à cet écran (18).
Procédé selon la revendication précédente, un blindage (19) mis à la terre entourant l’écran porté au potentiel prédéfini, ladite au moins une portion conductrice étant située à l’extérieur de ce blindage (19).
Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, ladite au moins une portion étant revêtue d’un isolant électrique (12).
Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, le câble présentant au moins deux portions successives (61a, 61b, 61c) isolées électriquement l’une de l’autre, soumises simultanément ou séquentiellement à un potentiel variable prédéfini, de manière à détecter la présence éventuelle à proximité de chacune d’elles dudit individu, animal ou objet et pouvoir localiser l’individu, animal ou objet sur la longueur du câble.
Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel on effectue une détection capacitive d’une part sur toute la longueur du câble (10) et d’autre part sur au moins un tronçon de la longueur du câble, dont la position est connue, mieux sur au moins deux tronçon successifs de la longueur du câble, dont les positions respectives sont connues.
Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, le câble étant déroulé à partir d’un système d’enroulement et/ou d’entrainement, la détection de la variation de la capacitance de ladite au moins une portion (10a) s’effectuant avec une compensation de la variation de la charge électrique induite par une modification de la longueur de câble déroulée.
Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, l’allure de la variation de la capacitance dans le temps et/ou en fonction du mouvement du câble étant comparée à des données de référence.
Procédé selon la revendication 20, comportant l’acquisition de données de référence en faisant effectuer un déplacement à l’individu, animal ou objet (20) d’une manière prédéfinie relativement au câble.
Procédé selon la revendication 20, comportant l’acquisition de données de référence en faisant effectuer au câble (10) et/ou à un élément (11) accroché au câble un mouvement prédéfini, notamment pour tenir compte de la variation de la capacitance induite par la présence de l’environnement statique dans lequel le câble évolue.
Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, comportant l’étape consistant à effectuer au moins une action prédéfinie en cas de détection de la proximité de l’individu, animal ou objet (20) avec ladite au moins une portion (10a) du câble, cette action étant notamment choisie parmi la génération d’une alerte visuelle, sonore ou tactile, un arrêt du mouvement du câble et/ou d’un élément (11) mû par le câble.
Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, la variation de la capacitance étant détectée par la mesure du courant injectée dans ladite au moins une portion (10a).
Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, étant mis en œuvre pour détecter un risque de collision entre un humain et au moins une partie des câbles d’un robot parallèle à câbles ou pour détecter l’approche ou le contournement d’un humain par rapport à un câble de délimitation, notamment présent dans une barrière de sécurité à enrouleur.
Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel on effectue une acquisition à la fois d’une grandeur représentative de la variation de capacitance de ladite portion (10a) de câble et d’une grandeur représentative d’un mouvement du câble, notamment un enroulement ou déroulement du câble.
Installation, notamment engin de levage, robot parallèle à câbles ou dispositif de délimitation, convenant en particulier à la mise en œuvre d’un procédé tel que défini dans l’une quelconque des revendications précédentes, comportant au moins un câble (10) ayant au moins une portion (10a) conductrice de l’électricité, comportant un système de détection configuré pour porter ladite portion à un potentiel variable prédéfini et détecter une variation de la capacitance de ladite portion représentative de la présence d’un obstacle (20) à proximité de celle-ci.
Câble, notamment pour une installation telle que définie à la revendication 27, comportant au moins une âme (15) de reprise des efforts de traction, au moins un blindage (13) électriquement conducteur isolé électriquement de l’âme et d’au moins un conducteur électrique (13;16) de détection disposé extérieurement au blindage et lui-même isolé électriquement.
Câble selon la revendication précédente, comportant au moins deux conducteurs électriques (16) de détection s’étendant ensemble le long d’une partie au moins de la longueur du câble (10).
Câble selon la revendication 29, les deux conducteurs électriques (16) de détection s’étendant sur des longueurs respectives différentes du câble (10).
Câble selon l’une quelconque des revendications 28 à 30, comportant au moins un élément permettant, lorsque le câble est utilisé dans un dispositif de levage ou de traction, un robot parallèle à câbles ou un dispositif de délimitation, une surveillance de fonctionnement du dispositif, notamment le au moins un élément étant fixé sur le câble et agencé pour être détecté par un capteur présent en entrée d’un enrouleur du dispositif et/ou à proximité du câble, cet élément étant par exemple une bague conductrice enserrant le câble.