FR3114145A1 - CARTRIDGE RELEASE DEVICE AND METHOD FOR CONTROLLING THE DEVICE - Google Patents
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Abstract
DISPOSITIF DE LIBERATION DES CARTOUCHES ET PROCEDE DE COMMANDE DUDIT DISPOSITIF La présente invention concerne un dispositif de libération des cartouches embarqué permettant la libération contrôlée des cartouches à ignition électrique. Ces cartouches sont chargés dans le dispositif au moyen d’un magasin rackable dans un boîtier du dispositif. Le dispositif comporte un système électronique robuste pour amorcer les cartouches, un mécanisme de mise en contact électrique rapide et est conçu pour être résistant aux intempéries. En particulier, le dispositif de l’invention comporte un système d’ignition comportant une carte électronique (41) fixée dans un boîtier du dispositif et comportant un contrôleur (42), un système de gestion d’alimentation et une pluralité de contacts électriques fixés sur ladite carte électronique pour amorcer les cartouches. Les contacts (40) électriques traversent dans un axe orthogonal ladite carte électronique (41), une extrémité inférieure desdits contacts étant destinée à la mise en contact des cartouches et une extrémité supérieure desdits contacts étant fixée directement ou indirectement au boîtier (10) pour maintenir une position droite desdits contacts. Le système d’ignition de l’invention est très compact et apte à être embarqué sur un drone aérien, ce système d’ignition permet également un contrôle précis et fiable de l’amorce des cartouches. L’invention concerne également un procédé de libération de cartouches sécurisé. Figure pour l’abrégé : [Figure 1]The present invention relates to an on-board cartridge release device allowing the controlled release of electrically-ignited cartridges. These cartridges are loaded into the device by means of a rackable magazine in a case of the device. The device features a robust electronic system for priming cartridges, a quick electrical contact mechanism and is designed to be weather resistant. In particular, the device of the invention comprises an ignition system comprising an electronic card (41) fixed in a casing of the device and comprising a controller (42), a power management system and a plurality of electrical contacts fixed on said electronic card to prime the cartridges. The electrical contacts (40) pass through said electronic card (41) in an orthogonal axis, a lower end of said contacts being intended for bringing the cartridges into contact and an upper end of said contacts being fixed directly or indirectly to the housing (10) to maintain a straight position of said contacts. The ignition system of the invention is very compact and suitable for being embarked on an aerial drone, this ignition system also allows precise and reliable control of the cartridge primer. The invention also relates to a secure method of releasing cartridges. Figure for abstract: [Figure 1]
Description
DOMAINE DE L’INVENTIONFIELD OF THE INVENTION
La présente invention appartient au domaine des dispositifs de libération des cartouches à ignition électrique.The present invention belongs to the field of devices for releasing electrically-ignited cartridges.
Plus particulièrement, l’invention concerne un dispositif de libération des cartouches embarqué permettant la libération contrôlée de plusieurs cartouches au moyen d’un système d’ignition électronique, ledit dispositif comportant un mécanisme de charge et de mise en contact électrique rapide, ainsi que d’une commande sécurisée à distance.More particularly, the invention relates to an on-board cartridge release device allowing the controlled release of several cartridges by means of an electronic ignition system, said device comprising a charging mechanism and rapid electrical contacting, as well as secure remote control.
ART ANTERIEURPRIOR ART
Dans le cadre des activités de maintien de l’ordre, il est connu d’utiliser des lanceurs de projectiles non létaux à effets pyrotechniques (cartouches lacrymogènes, fumigènes, sonores, flash, marquage…) pour contrôler une émeute ou pour disperser une foule. À cette fin, les forces de l’ordre sont équipées de fusils permettant de lancer des grenades ou des cartouches. Ces affrontements sont dangereux pour les forces de maintien de l’ordre car d’une part elles sont souvent dépassées en nombre, et d’autre part les projectiles risquent d’être récupérés et lancés de retour avant leur explosion.As part of law enforcement activities, it is known to use non-lethal projectile launchers with pyrotechnic effects (tear gas cartridges, smoke, sound, flash, marking, etc.) to control a riot or to disperse a crowd. To this end, law enforcement officers are equipped with guns for throwing grenades or cartridges. These clashes are dangerous for law enforcement because on the one hand they are often outnumbered, and on the other hand the projectiles risk being picked up and thrown back before they explode.
Le brevet américain US 7,293, 492 B2 propose une solution à ce problème et suggère l’utilisation d’un multi-lanceur à cartouches d’ignition électrique dont uniquement la charge de la cartouche est libérée et le corps de la cartouche reste dans le multilanceur. En particulier, une pluralité de cartouches électriques est chargée sur une cassette destinée à être glissée dans une base dudit lanceur comportant un mécanisme d’amorçage électrique. La base comporte une pluralité de contacts électriques qui sont mis en contact avec chaque cartouche au moyen d’un mécanisme coulissant permettant de rapprocher ladite casette. En particulier, la casette est insérée dans des rails de coulissement fixés au moyen des tiges en acier s’enfonçant dans des trous d’une plaque support dans la base du lanceur. À son extrémité opposée, les tiges en acier sont reliées à une barre de connexion à l’intérieur de la base et parallèle au plateau, ladite barre de connexion étant elle-même reliée à un levier extérieur permettant de tirer vers l’intérieur ladite barre de connexion et la cassette vers les contacts. Cette solution est avantageuse en ce qu’elle permet le lancement de plusieurs cartouches simultanément. Néanmoins, le caisson formant la base possède une structure solide destinée à être fixée ou posée sur un support tel qu’un véhicule terrestre. Le poids et la conception du mécanisme coulissant de ce dispositif limitent donc le transport et les applications du lanceur. D’autre part, le dispositif utilise un système d’amorçage et de contrôle d’ignition typiquement utilisé pour les lanceurs des feux pyrotechniques, ce système étant aussi encombrant et pas adapté pour un système embarqué.American patent US 7,293, 492 B2 proposes a solution to this problem and suggests the use of a multi-launcher with electric ignition cartridges of which only the charge of the cartridge is released and the body of the cartridge remains in the multi-launcher . In particular, a plurality of electric cartridges is loaded onto a cassette intended to be slid into a base of said launcher comprising an electric priming mechanism. The base has a plurality of electrical contacts which are brought into contact with each cartridge by means of a sliding mechanism allowing said cassette to be brought closer. In particular, the cassette is inserted into sliding rails fixed by means of steel rods sinking into holes in a support plate in the base of the launcher. At its opposite end, the steel rods are connected to a connecting bar inside the base and parallel to the top, said connecting bar being itself connected to an external lever allowing said bar to be pulled inwards connector and the cassette to the contacts. This solution is advantageous in that it allows the launch of several cartridges simultaneously. Nevertheless, the box forming the base has a solid structure intended to be fixed or placed on a support such as a land vehicle. The weight and the design of the sliding mechanism of this device therefore limit the transport and applications of the launcher. On the other hand, the device uses an initiation and ignition control system typically used for pyrotechnic fire launchers, this system being also bulky and not suitable for an on-board system.
D’un point vu pratique, l’utilisation des drones aériens est très appréciée par les forces de maintien de l’ordre. En effet, l’intervention au moyen d’un drone est très avantageuse en ce qu’elle permet de surveiller efficacement une zone sans exposer les agents des forces de l’ordre, et avec un nombre d’effectifs réduit. Aujourd’hui les drones sont essentiellement utilisés soit pour obtenir des images au moyen de caméras embarquées, soit pour transmettre des messages sonores pour la dispersion d’une foule. Il est donc souhaitable de concevoir des nouveaux dispositifs pouvant être embarqués sur un drone et permettant aux forces de l’ordre d’utiliser des moyens d’intervention plus efficaces, tel que des projectiles non létaux.From a practical point of view, the use of aerial drones is highly appreciated by law enforcement agencies. Indeed, intervention by means of a drone is very advantageous in that it makes it possible to effectively monitor an area without exposing law enforcement agents, and with a reduced number of personnel. Today drones are mainly used either to obtain images by means of on-board cameras, or to transmit sound messages for the dispersal of a crowd. It is therefore desirable to design new devices that can be embedded on a drone and allow law enforcement to use more effective means of intervention, such as non-lethal projectiles.
Le but de la présente invention est de proposer un dispositif de libération des cartouches, nommé dans la suite de la description dispositif DLC, apte à être embarqué sur un drone aérien et à être commandé à distance de manière sécurisée.The object of the present invention is to provide a cartridge release device, called DLC device in the remainder of the description, capable of being embarked on an aerial drone and of being controlled remotely in a secure manner.
Un autre but de l’invention est de fournir un dispositif DLC permettant de charger et décharger rapidement une pluralité de cartouches.Another object of the invention is to provide a DLC device making it possible to quickly load and unload a plurality of cartridges.
Il est également souhaité que ledit dispositif DLC soit résistant aux intempéries et présente un système électronique robuste.It is also desired that said DLC device be weatherproof and have a robust electronic system.
À ces fins l’invention propose un dispositif de libération de cartouches DLC destiné à être embarqué sur un drone, et comprenant un boîtier comportant un système d’ignition pourvu des contacts électriques pour l’amorce des cartouches à ignition électrique, un magasin amovible comportant un plateau présentant une pluralité d’emplacements de cartouches, dans lequel dispositif le magasin est introduit dans des glissières dudit boîtier pour positionner les emplacements de cartouches à niveau desdits contacts. Ledit dispositif étant particulier en ce que :For these purposes, the invention proposes a device for releasing DLC cartridges intended to be carried on board a drone, and comprising a box comprising an ignition system provided with electrical contacts for priming cartridges with electric ignition, a removable magazine comprising a tray having a plurality of cartridge slots, in which device the magazine is introduced into slideways of said housing to position the cartridge slots at said contacts. Said device being particular in that:
-le système d’ignition comporte une carte électronique fixée à plat dans ledit boîtier et comportant un microcontrôleur, un système de gestion d’alimentation et les contacts électriques fixés sur ladite carte électronique,- the ignition system comprises an electronic card fixed flat in said box and comprising a microcontroller, a power management system and the electrical contacts fixed on said electronic card,
-et dans lequel les contacts électriques traversent dans un axe orthogonal ladite carte électronique, une extrémité inférieure desdits contacts étant destinée à la mise en contact des cartouches, et une extrémité supérieure desdits contacts étant fixée directement ou indirectement au boîtier pour maintenir une position droite desdits contacts.-and in which the electrical contacts pass through an axis orthogonal to said electronic card, a lower end of said contacts being intended for bringing the cartridges into contact, and an upper end of said contacts being fixed directly or indirectly to the housing to maintain a straight position of said contacts.
Ce système d’ignition est très fiable et avantageux en ce qu’il permet un contrôle précis des contacts électriques et de la gestion de l’alimentation, tout en optimisant l’encombrement et la masse du système.This ignition system is very reliable and advantageous in that it allows precise control of electrical contacts and power management, while optimizing the size and mass of the system.
Dans un mode de réalisation, le système de gestion d’alimentation comporte un régulateur de tension principal alimentant un régulateur de courant d’ignition et une pluralité des commutateurs d’ignition, ledit système comportant une configuration dans laquelle :
- un commutateur d’ignition est attribué à chaque emplacement de cartouche pour distribuer un courant d’ignition auxdits emplacements, et ;
- ledit régulateur de courant d’ignition est sous commande du contrôleur et alimente individuellement chacune desdites cartouches dans une séquence prédéfinie.In one embodiment, the power management system comprises a main voltage regulator supplying an ignition current regulator and a plurality of the ignition switches, said system comprising a configuration in which:
- an ignition switch is assigned to each cartridge location to distribute an ignition current to said locations, and;
- said ignition current regulator is under control of the controller and individually supplies each of said cartridges in a predefined sequence.
Dans un mode de réalisation, le dispositif DLC comporte un commutateur de sécurité manuel permettant une mise en tension du système d’ignition et comportant un interrupteur de sécurité manuel accessible depuis l’extérieur du boîtier, ledit commutateur de sécurité étant placé en redondance avec un commutateur d’alimentation intégré dans ladite carte électronique.In one embodiment, the DLC device comprises a manual safety switch allowing the ignition system to be energized and comprising a manual safety switch accessible from outside the housing, said safety switch being placed in redundancy with a power switch integrated in said electronic card.
Le boîtier du dispositif comporte également un mécanisme de mise en contact des cartouches configuré pour rétracter les glissières à l’intérieur du boîtier et permettre une mise en contact des cartouches destinés à être libérées par ledit dispositif DLC avec les contacts électriques du système d’ignition, dans lequel dispositif :
-le mécanisme de mise en contact comporte un arbre à cames s’étendant dans un sens longitudinal des glissières et étant relié auxdites glissières pour leur impartir un mouvement de translation axial ; et
- ledit arbre est intégré de manière mobile dans ledit boîtier et comporte au moins une came de forme irrégulière apte à rester en contact constant d’une contre came haute et d’une contre came basse ayant une position fixe dans ledit boîtier, ladite came présentant au moins deux hauteurs différentes et définissant, suivant une orientation de la came, le positionnement de l’arbre dans ledit boîtier ; et
– la rotation de l’arbre à cames permet de rétracter ou ressortir lesdites glissières.The housing of the device also comprises a mechanism for bringing the cartridges into contact configured to retract the slides inside the housing and to allow contacting of the cartridges intended to be released by said DLC device with the electrical contacts of the ignition system , in which device:
the mechanism for bringing into contact comprises a camshaft extending in a longitudinal direction of the slideways and being connected to said slideways to impart to them an axial translational movement; And
- said shaft is movably integrated into said casing and comprises at least one irregularly shaped cam capable of remaining in constant contact with an upper cam counter and a lower cam counter having a fixed position in said casing, said cam having at least two different heights and defining, according to an orientation of the cam, the positioning of the shaft in said housing; And
– rotation of the camshaft makes it possible to retract or retract said slides.
Suivant un mode de réalisation souhaité, le dispositif DLC comporte l’une des caractéristiques suivantes ou toute combinaison techniquement opérable :According to a desired embodiment, the DLC device comprises one of the following characteristics or any technically operable combination:
- les glissières sont intégrées sur un côté inférieur du boîtier, notamment suivant un axe longitudinal dudit boîtier ;- the slides are integrated on a lower side of the housing, in particular along a longitudinal axis of said housing;
– la contre came haute est une pièce fixée sur une surface supérieure interne du boîtier, et comporte une butée d’angle permettant de bloquer la rotation de la came dans une position dite « fermée » dans laquelle les glissières sont rétractées à l’intérieur du boîtier ;– the upper counter cam is a part fixed to an internal upper surface of the case, and comprises an angle stop allowing the rotation of the cam to be blocked in a so-called “closed” position in which the slides are retracted inside the casing;
- la contre came base est une pièce comportant un côté inférieur fixé sur la surface supérieure de la carte électronique et un côté supérieur présentant une surface arrondie et de contact avec ladite came ;- the base counter cam is a part comprising a lower side fixed to the upper surface of the electronic card and an upper side having a rounded surface and in contact with said cam;
-l’arbre à cames est couplé à une roue dentée intégrée à l’intérieur du boitier ;-the camshaft is coupled to a toothed wheel integrated inside the case;
-le plateau du magasin comporte une poignée rotative comportant un axe de rotation couplé à une deuxième roue dentée apte à transmettre l’effort de rotation de ladite poignée à la roue dentée du boîtier, la poignée étant configurée pour engrener l’arbre à cames et contrôler la position des glissières en fonction d’un angle de rotation de ladite poignée.the tray of the magazine comprises a rotary handle comprising an axis of rotation coupled to a second toothed wheel capable of transmitting the rotational force of said handle to the toothed wheel of the housing, the handle being configured to mesh with the camshaft and controlling the position of the slides according to an angle of rotation of said handle.
Dans un mode de réalisation non limitatif, le dispositif DLC peut également comporter les caractéristiques techniques suivantes dans toute combinaison techniquement opérable :In a non-limiting embodiment, the DLC device may also include the following technical characteristics in any technically operable combination:
- la carte électronique est fixée au boîtier au moyen des supports latéraux, lesdits supports latéraux étant reliés à une carte guide contact central s’étendant parallèlement à la carte électronique et agissant comme gabarit pour maintenir dans une position droite et fixe les extrémités supérieures des contacts électriques, et dans lequel la carte électronique est fixée à ladite carte guide au moyen d’une ou plusieurs pièces entretoises ;- the electronic card is fixed to the case by means of the side supports, said side supports being connected to a central contact guide card extending parallel to the electronic card and acting as a template to maintain in a straight position and fix the upper ends of the contacts electrical, and wherein the electronic card is fixed to said guide card by means of one or more spacer pieces;
- la carte électronique est protégée de l’environnement extérieur au boîtier par une plaque ajourée fixée sur les glissières dudit boîtier, ladite plaque fermant une partie inférieure du dispositif et comportant des trous permettant la sortie des contacts électriques pour interfacer électriquement les cartouches, et étant pourvue d’une membrane d’étanchéité perforable recouvrant lesdits trous,- the electronic card is protected from the environment outside the box by a perforated plate fixed on the slides of said box, said plate closing a lower part of the device and comprising holes allowing the exit of the electrical contacts to electrically interface the cartridges, and being provided with a perforable sealing membrane covering said holes,
- les contacts comportent une longueur de course de 6.3 mm, un embout pointu de 30° et une force de pression d’au moins 2 N, et/ou dans lequel le système d’ignition comporte, pour chaque emplacement de cartouche du magasin, un contact électrique central destiné à interfacer un plot central d’une cartouche à libérer, et trois contacts électriques périphériques redondants destinés à interfacer un plot périphérique de ladite cartouche,- the contacts have a stroke length of 6.3 mm, a pointed tip of 30° and a pressure force of at least 2 N, and/or in which the ignition system comprises, for each cartridge location of the magazine, a central electrical contact intended to interface a central pad of a cartridge to be released, and three redundant peripheral electrical contacts intended to interface a peripheral pad of said cartridge,
- les contacts sont des contacts à ressort ;- the contacts are spring contacts;
- le magasin comporte au moins trois emplacements de cartouches, et de préférence dix emplacements ;- The magazine has at least three cartridge slots, and preferably ten slots;
- un système de déverrouillage par badge au moyen d’un code d’identification unique associé de manière exclusive à un opérateur autorisé et étant intégré dans une puce RFID dudit badge, et dans lequel le microcontrôleur est configuré pour mettre en œuvre un algorithme de cryptage de données intégrant ledit code d’identification unique pour sauvegarder ou transmettre lesdites données ;- a badge unlocking system by means of a unique identification code associated exclusively with an authorized operator and being integrated into an RFID chip of said badge, and in which the microcontroller is configured to implement an encryption algorithm data incorporating said unique identification code to save or transmit said data;
-le dispositif DLC comporte des moyens de mesurer l’altitude à laquelle se trouve positionné le boîtier du DLC, ledit altimètre communicant avec le microcontrôleur de la carte électronique. Par exemple, un altimètre barométrique ou radar, soit un détecteur de distance tel qu’un détecteur par laser ou lidar.the DLC device comprises means of measuring the altitude at which the DLC box is positioned, said altimeter communicating with the microcontroller of the electronic card. For example, a barometric or radar altimeter, or a distance detector such as a laser or lidar detector.
-un signal de commande du dispositif DLC est un signal MLI « Modulation de Largeur d’Impulsions » et comporte une impulsion haute présentant au moins deux durées d’impulsionTondifférentes, une première duréeTon 1 définissant un état de repos du signal, et une deuxième duréeTon 2 définissant un état actif du signal ;-a control signal of the DLC device is a "Pulse Width Modulation" PWM signal and comprises a high pulse having at least two different pulse durations Ton , a first duration Ton 1 defining an idle state of the signal, and a second duration Ton 2 defining an active state of the signal;
- un signal d’ignition dudit dispositif DLC comporte une séquence de tir comportant plusieurs phases successives, chaque phase comportant ledit état de repos ou état actif du signal pendant une période T prédéfinie.- an ignition signal of said DLC device comprises a firing sequence comprising several successive phases, each phase comprising said idle state or active state of the signal during a predefined period T.
L’invention concerne également un procédé de libération de cartouches à ignition électrique à distance, ledit procédé étant mis en œuvre au moyen du dispositif de libération de cartouches DLC de l’invention, caractérisé en ce que ledit dispositif DLC est destiné à être fixé sur un véhicule aérien sans pilote et comporte un commutateur de sécurité manuel et des moyens de mesure d’une altitude à laquelle se trouve positionné le boîtier, et en ce que ledit procédé comporte une étape de validation d’une commande d’ignition dans laquelle sont réalisées les actions suivantes :The invention also relates to a method for releasing cartridges with remote electrical ignition, said method being implemented by means of the device for releasing DLC cartridges of the invention, characterized in that said DLC device is intended to be fixed on an unmanned aerial vehicle and comprises a manual safety switch and means for measuring an altitude at which the housing is positioned, and in that said method comprises a step of validating an ignition command in which are carried out the following actions:
– réception d’un signal de commande valide comportant une fréquence prédéfinie (Par exemple un signal MLW de 50 Hz) ;– reception of a valid control signal comprising a predefined frequency (for example a MLW signal of 50 Hz);
– vérification d’un état désactivé du commutateur manuel de sécurité ;– verification of a deactivated state of the manual safety switch;
– validation d’un intervalle d’altitude prédéfinie dans lequel le dispositif doit se trouver positionné ;– validation of a predefined altitude interval in which the device must be positioned;
– réception d’un signal d’ignition comportant une séquence dite de tir comportant une séquence d’impulsions prédéfinie.– reception of an ignition signal comprising a so-called firing sequence comprising a predefined sequence of pulses.
Dans un mode de réalisation, un magasin dudit dispositif DLC est chargé des cartouches présentant un corps comportant un allumeur et une charge à libérer, et ledit procédé comporte une étape de libération des cartouches dans laquelle sont effectuées les actions suivantes ;In one embodiment, a magazine of said DLC device is loaded with cartridges having a body comprising an igniter and a charge to be released, and said method comprises a step of releasing the cartridges in which the following actions are carried out;
– sélection d’une cartouche à libérer en fonction d’un ordre prédéfini des emplacements de cartouches,– selection of a cartridge to be released according to a predefined order of cartridge slots,
– mesure de la résistance électrique d’un allumeur de ladite cartouche sélectionnée et vérification de sa disponibilité en fonction d’une résistance minimale mesurée.– measurement of the electrical resistance of an igniter of said selected cartridge and verification of its availability according to a minimum resistance measured.
– libération de la charge de la première cartouche disponible dans l’ordre prédéfini des emplacements de cartouches.– releasing the load of the first available cartridge in the predefined order of cartridge slots.
D’autres avantages, buts et caractéristiques particulières de la présente invention ressortiront de la description qui va suivre, faite dans un but explicatif et nullement limitatif, en regard des dessins annexés.Other advantages, aims and particular characteristics of the present invention will emerge from the description which will follow, given for the purpose of explanation and in no way limiting, with reference to the appended drawings.
PRESENTATION DES DESSINSPRESENTATION OF DRAWINGS
DESCRIPTION DÉTAILLÉE D’UN MODE DE RÉALISATION DE L’INVENTIONDETAILED DESCRIPTION OF AN EMBODIMENT OF THE INVENTION
La présente invention concerne un dispositif de libération de cartouches à ignition électrique conçu pour être embarqué sur un drone aérien et permettre la libération d’une pluralité de cartouches à distance de manière sécurisée.The present invention relates to an electric ignition cartridge release device designed to be onboard an aerial drone and to allow the release of a plurality of remote cartridges in a secure manner.
La
Le magasin 20 correspond à un plateau comportant lesdits emplacements 21 de cartouches sous la forme d’ouvertures circulaires pourvues d’un joint 22 périphérique permettant de retenir une cartouche cylindrique insérée verticalement dans ladite ouverture. Le magasin chargé des cartouches est inséré dans les glissières 15 du boîtier de sorte à positionner chaque cartouche à niveau d’au moins un contact électrique à l’intérieur du boîtier, et notamment au niveau d’un contact électrique central et d’un contact électrique périphérique. Dans un mode de réalisation préféré, les glissières 15 sont situées sur une partie inférieure du boîtier et permettent de glisser le magasin 20 dans un sens horizontal et longitudinal dudit boîtier avec les cartouches orientées dans un sens vertical. Afin de faciliter l’insertion du plateau, le magasin comporte une poignée 23 permettant de faciliter sa tenue en main. Dans un mode de réalisation préféré, cette poignée est une poignée 23 rotative dont un axe de rotation est couplé à une roue dentée 25 permettant d’actionner un mécanisme de mise en contact des cartouches du dispositif DLC.The magazine 20 corresponds to a plate comprising said slots 21 of cartridges in the form of circular openings provided with a peripheral seal 22 making it possible to retain a cylindrical cartridge inserted vertically into said opening. The magazine loaded with the cartridges is inserted in the slideways 15 of the case so as to position each cartridge at the level of at least one electrical contact inside the case, and in particular at the level of a central electrical contact and of a contact peripheral electrical. In a preferred embodiment, the slides 15 are located on a lower part of the casing and allow the magazine 20 to slide in a horizontal and longitudinal direction of said casing with the cartridges oriented in a vertical direction. In order to facilitate the insertion of the tray, the magazine has a handle 23 making it easier to hold in the hand. In a preferred embodiment, this handle is a rotating handle 23 whose axis of rotation is coupled to a toothed wheel 25 making it possible to actuate a mechanism for bringing the cartridges of the DLC device into contact.
Les cartouches 3 compatibles avec le DLC de l’invention (
L’architecture du dispositif DLC de l’invention a été spécialement conçue pour fournir un dispositif léger, robuste et facile à manipuler. Le boîtier 10 est composé d’une partie dite « fixe » et d’une partie dite « mobile » qui sont inséparables et liées mécaniquement par une liaison glissière assurant la mise en contact de cartouches. En particulier, la partie mobile permet de positionner le magasin 20 dans une position « rétractée » à l’intérieur du boîtier permettant l’amorcement des cartouches.The architecture of the DLC device of the invention has been specially designed to provide a device that is light, robust and easy to handle. The housing 10 is composed of a so-called "fixed" part and a so-called "moving" part which are inseparable and mechanically linked by a sliding connection ensuring the contacting of the cartridges. In particular, the mobile part makes it possible to position the magazine 20 in a “retracted” position inside the casing allowing the priming of the cartridges.
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De manière avantageuse, le système d’ignition comporte une carte électronique 41 intégrant un microcontrôleur 42, un système de gestion d’alimentation et des contacts 40 électriques soudés directement sur ladite carte électronique. Cette carte électronique 41 est fixée dans le boîtier parallèle à l’axe d’insertion du magasin au moyen des supports latéraux 46 et d’une carte guide 47 de contacts.Advantageously, the ignition system comprises an electronic card 41 incorporating a microcontroller 42, a power management system and electrical contacts 40 soldered directly to said electronic card. This electronic card 41 is fixed in the box parallel to the magazine insertion axis by means of the side supports 46 and a guide card 47 of contacts.
Les contacts 40 traversent verticalement la carte électronique 41 et comportent des embouts pointus orientés vers l’ouverture inférieure du boîtier et de sorte à permettre un contact axial des embouts avec les allumeurs 30 des cartouches. Les contacts 40 sont de préférence de type ressort et comportent une course de longueur prédéfinie pour compenser le renfoncement du plot central 33 et les jeux mécaniques axiaux du mécanisme de mise en contact des cartouches. Un embout à points de contact multiples serait moins efficace puisque la force de pression serait divisée par le nombre de points de contact. Pour cette même raison de fiabilité, le plot périphérique de l’allumeur est connecté avec plusieurs contacts redondants, et de préférence avec au moins trois contacts 40. Le diamètre du plot central 33 et l’écart entre le plot central et les plots périphériques ne permettent pas de connecter plusieurs contacts, cependant un seul contact central est suffisant. Chaque cartouche est donc amorcé par sa mise en contact avec au moins trois contacts avec le plot périphérique et un contact pour le plot central.The contacts 40 pass vertically through the electronic card 41 and have pointed tips oriented towards the lower opening of the housing and so as to allow axial contact of the tips with the igniters 30 of the cartridges. The contacts 40 are preferably of the spring type and have a stroke of predefined length to compensate for the recess in the central stud 33 and the axial mechanical clearances of the mechanism for bringing the cartridges into contact. A mouthpiece with multiple contact points would be less effective since the pressing force would be divided by the number of contact points. For this same reason of reliability, the peripheral pad of the igniter is connected with several redundant contacts, and preferably with at least three contacts 40. The diameter of the central pad 33 and the gap between the central pad and the peripheral pads do not not allow multiple contacts to be connected, however a single central contact is sufficient. Each cartridge is therefore primed by bringing it into contact with at least three contacts with the peripheral pad and one contact for the central pad.
Dans un mode de réalisation préféré, l’embout est pointu de 30° et la force de pression est d’au moins 2 N (environ 200 g) pour traverser la couche de traitement de surface des allumeurs et optimiser le contact électrique (réduction de la résistance de contact). La longueur de la course est également choisie pour optimiser la force de pression tout en veillant que ladite pointe ne reste pas coincée lors de la mise en contact. Cette course est par exemple de 6.3 mm.In a preferred embodiment, the tip is pointed at 30° and the pressing force is at least 2 N (about 200 g) to cross the surface treatment layer of the igniters and optimize electrical contact (reduction of contact resistance). The length of the stroke is also chosen to optimize the pressing force while ensuring that said tip does not get stuck when brought into contact. This stroke is for example 6.3 mm.
Les contacts 40 doivent conserver une position droite pour assurer leur bonne mise en contact avec les allumeurs 30. La carte guide 47 sert de gabarit afin d’obtenir un positionnement précis des contacts en maintenant fixes les extrémités supérieures des contacts et servant de pièce de liaison avec les supports latéraux 46.The contacts 40 must maintain a straight position to ensure that they are properly brought into contact with the ignitors 30. The guide card 47 serves as a template in order to obtain precise positioning of the contacts by maintaining the upper ends of the contacts fixed and serving as a connecting piece with side supports 46.
De même, il est souhaité de conserver la carte électronique 41 à plat pour son bon fonctionnement. À cette fin une ou plusieurs entretoises, sont pourvues entre la surface supérieure de la carte électronique 41 et la carte guide 47. Dans le mode de réalisation illustré, le dispositif DLC comporte une entretoise centrale 43 et des entretoises latérales 44. Ces entretoises latérales 44 correspondent à des contre-cames basses 44. Le boîtier comporte également une contre came haute 48, une pièce modulable fixée au fond du boîtier et comportant une butée inférieure apte à bloquer la rotation d’une came. Ces pièces seront également décrites en relation au mécanisme de mise en contact électrique des cartouches.Likewise, it is desirable to keep the electronic card 41 flat for its correct operation. To this end, one or more spacers are provided between the upper surface of the electronic card 41 and the guide card 47. In the illustrated embodiment, the DLC device comprises a central spacer 43 and side spacers 44. These side spacers 44 correspond to low counter-cams 44. The housing also comprises a high counter-cam 48, a modular part fixed to the bottom of the housing and comprising a lower stop capable of blocking the rotation of a cam. These parts will also be described in relation to the electrical contacting mechanism of the cartridges.
Dans un mode de réalisation préféré, le dispositif DLC comporte également au moins un moyen de mesurer l’altitude à laquelle se trouve positionné le boîtier du DLC, correspondant de préférence à un lidar communicant avec le microcontrôleur de la carte électronique.In a preferred embodiment, the DLC device also comprises at least one means of measuring the altitude at which the DLC box is positioned, preferably corresponding to a lidar communicating with the microcontroller of the electronic card.
L’ensemble du dispositif est conçu pour être résistante aux intempéries. À cette fin le dispositif comporte des capuchons 60 pour les connecteurs, des bouchons 61 de rainures, un écran de protection 62 pour la surface d’affichage, un cache 63 fixé à la coque pour renforcer l’étanchéité autour des pièces d’actionnement du mécanisme de mise en contact des cartouches. La carte électronique 41 est protégée par une plaque 50 fermant une partie inférieure (
Dans un mode de réalisation préféré, l’étanchéité du système d’ignition est améliorée par l’utilisation d’une membrane perforable fixée à ladite plaque 50. Avantageusement, cette membrane constitue une barrière permettant d’obturer les trous 51 de la plaque lorsqu’il n’est pas souhaité d’interfacer électriquement les cartouches, et permettant le passage des embouts des contacts lorsque l’amorce des cartouches est souhaitée. Cette membrane perforable est par exemple une feuille de silicone empilée entre deux cales 64 perforées et fixées à la plaque au moyen d’un support de cale 65, lesdites cales étant aptes à permettre le passage des embouts des contacts électriques.In a preferred embodiment, the tightness of the ignition system is improved by the use of a perforable membrane fixed to said plate 50. Advantageously, this membrane constitutes a barrier making it possible to close the holes 51 of the plate when it is not desired to electrically interface the cartridges, and allowing the passage of the tips of the contacts when the primer of the cartridges is desired. This perforable membrane is for example a sheet of silicone stacked between two perforated wedges 64 and fixed to the plate by means of a wedge support 65, said wedges being able to allow the passage of the end pieces of the electrical contacts.
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Dans le mode de réalisation illustré, un arceau 71 permet de relier l’arbre à cames 70 aux glissières 15. Une partie supérieure de l’arceau 71 est traversée par l’arbre à cames s’étendant dans un plan parallèle au plan longitudinal des glissières et d’insertion du magasin. Les glissières, et la plaque 50 à membrane sont fixées ensemble au moyen des vis 66 aux extrémités inférieures de l’arceau 71 de chaque côté latéral du boîtier. Les glissières, la plaque ajourée, l’arceau et l’arbre forment ainsi un ensemble se déplaçant conjointement lorsque l’arbre se déplace axialement dans le boîtier suivant une position des cames 72 couplés audit arbre. Dans un mode de réalisation préféré, pour améliorer la légèreté du dispositif, l’arbre est de section carrée avec un centre évidé et l’arceau est composé de plusieurs sections d’arceau 710 distribuées le long des glissières et reliées entre elles par l’arbre. Dans ce mode de réalisation, des coussinets 75 servent d’entretoise entre les cames et les arceaux, et permettent d’adapter la liaison pivot entre l’arbre carré et l’arceau.In the illustrated embodiment, a bow 71 makes it possible to connect the camshaft 70 to the slideways 15. An upper part of the bow 71 is crossed by the camshaft extending in a plane parallel to the longitudinal plane of the magazine slides and insertion. The slides, and the membrane plate 50 are fixed together by means of the screws 66 at the lower ends of the hoop 71 on each lateral side of the casing. The slideways, the perforated plate, the hoop and the shaft thus form an assembly which moves together when the shaft moves axially in the housing according to a position of the cams 72 coupled to said shaft. In a preferred embodiment, to improve the lightness of the device, the shaft is of square section with a hollow center and the arch is composed of several sections of arch 710 distributed along the slides and connected to each other by the TREE. In this embodiment, bearings 75 serve as a spacer between the cams and the arches, and make it possible to adapt the pivot connection between the square shaft and the arch.
Une paire de cames 72 sont couplées à l’arbre et comportent une forme géométrique irrégulière apte à rester en contact constant d’une paire de contre-cames basses 44 et hautes 48, ces dernières ayant une position fixe dans le boîtier. Chaque came 72 comporte une première hauteur H1 associée à une première position de la came dite « ouverte » et une deuxième hauteur H2 associée à une position de la came dite « fermée » dans laquelle les glissières se rétractent à l’intérieur du boîtier (voir
Dans le mode de réalisation illustré, la came 72 présente une forme générale de polygone extrudé et comporte une section sensiblement triangulaire comportant trois côtés C1, C2 et C3. Un sommet supérieur de la section sensiblement triangulaire de la came est orienté vers le haut du boîtier lorsque le mécanisme de mise en contact électrique se trouve en position « ouverte » (Voir
De manière avantageuse, l’invention propose de contrôler la rotation de l’arbre à cames 70 au moyen de la poignée 23 rotative intégrée au magasin. Dans ce mode de réalisation, l’axe de rotation de la poignée est couplé à la roue dentée 25 et permet d’engrener une roue dentée 74 couplée à l’arbre à cames. La rotation de la poignée transmet ainsi les efforts de rotation de la poignée à l’arbre cames.Advantageously, the invention proposes to control the rotation of the camshaft 70 by means of the rotary handle 23 integrated into the magazine. In this embodiment, the axis of rotation of the handle is coupled to the toothed wheel 25 and makes it possible to mesh a toothed wheel 74 coupled to the camshaft. The rotation of the handle thus transmits the rotation forces of the handle to the camshaft.
Dans un mode de réalisation préférée, la poignée présente une forme en « C » et la position « ouverte » et « fermée » sont définies par une rotation de la poignée entre deux positions angulaires séparées de 90° :In a preferred embodiment, the handle has a "C" shape and the "open" and "closed" position are defined by a rotation of the handle between two angular positions separated by 90°:
- la position « ouverte » dans laquelle la poignée est orthogonale au plateau et le magasin est libre de coulisser dans les glissières ;- the "open" position in which the handle is orthogonal to the plate and the magazine is free to slide in the slides;
- la position « fermée » dans laquelle la poignée est parallèle au plateau et si le magasin est à l’intérieur du boîtier, la mise en contact électrique des cartouches est effectuée.- the "closed" position in which the handle is parallel to the plate and if the magazine is inside the case, the electrical contacting of the cartridges is carried out.
La poignée peut également prendre deux positions linéaires séparées de quelques millimètres :The handle can also take two linear positions separated by a few millimeters:
- une position appuyée vers le plateau et dans laquelle la poignée est libre de tourner entre ses deux positions angulaires ; et- a position leaning towards the plate and in which the handle is free to rotate between its two angular positions; And
- une position relâchée dans laquelle la rotation du mécanisme est verrouillée au moyen d’un ressort de compression intégré entre le plateau et la roue dentée suivant l’axe de rotation de la poignée. Par exemple, le ressort de compression est intégré sur une vis de fixation de la roue dentée au plateau.- a released position in which the rotation of the mechanism is locked by means of a compression spring integrated between the plate and the toothed wheel along the axis of rotation of the handle. For example, the compression spring is integrated on a fixing screw of the toothed wheel to the chainring.
La poignée 23 rotative de l’invention permet un chargement et un déchargement aisé du magasin dans le boîtier. Il suffit à un utilisateur de saisir la poignée dans sa position ouverte et perpendiculaire au plan du magasin, et d’insérer le plateau dans les glissières. La rotation de la poignée est déverrouillée lorsque le plateau est enfoncé complètement dans les glissières etarrive en butée. Sans relâcher l’appui sur la poignée, l’utilisateur pivote la poignée d’un quart de tour dans le sens anti-horaire, ce qui actionne le mécanisme de mise en contact des cartouches.The rotating handle 23 of the invention allows easy loading and unloading of the magazine in the case. A user simply needs to grasp the handle in its open position and perpendicular to the plane of the store, and insert the tray into the slides. The rotation of the handle is unlocked when the tray is pushed completely into the slides and comes to a stop. Without releasing the pressure on the handle, the user pivots the handle a quarter turn anti-clockwise, which activates the mechanism for bringing the cartridges into contact.
La poignée est alors orientée parallèlement au plateau du magasin. En relâchant la poignée, celle-ci ressort légèrement, ce qui verrouille sa rotation et maintien le magasin dans le boîtier.The handle is then oriented parallel to the magazine plate. Releasing the handle, it springs out slightly, which locks its rotation and keeps the magazine in the case.
Le magasin se retire par le mouvement inverse, en appuyant d’abord sur la poignée vers le magasin pour la déverrouiller, puis en la pivotant d’un quart de tour dans le sens horaire tout en maintenant l’appui. Une fois la poignée revenue en position orthogonale, le magasin peut sortir librement en tirant la poignée.The magazine is withdrawn by the reverse movement, by first pressing the handle towards the magazine to unlock it, then by pivoting it a quarter turn clockwise while maintaining the pressure. After the handle has returned to the orthogonal position, the magazine can be released freely by pulling the handle.
Architecture électriqueElectrical architecture
Le système d’ignition est conçu en fonction du courant nécessaire pour amorcer les cartouches à libérer par le DLC et des contraintes de dimensionnement et d’alimentation propres à un système embarqué. Dans un mode de réalisation, le DLC est conçu pour fonctionner avec des cartouches requérant un courant d’amorçage d’au moins 2.12 A à chaque allumeur (squib). En considérant une marge de sécurité, le système d’ignition électronique est conçu pour délivrer le courant de 3 A.The ignition system is designed according to the current required to initiate the cartridges to be released by the DLC and the sizing and power supply constraints specific to an on-board system. In one embodiment, the DLC is designed to work with cartridges requiring at least 2.12 A of ignition current at each squib. Considering a safety margin, the electronic ignition system is designed to deliver the current of 3 A.
En pratique, il existe une résistance de contact, notamment due à la mauvaise conductivité de surface de l’allumeur. Cette résistance, inconnue et variable, n’est pas négligeable face à la faible résistance de l’allumeur 30. Cela nécessite de délivrer la tension la plus élevée possible afin d’obtenir le courant minimal voulu, tout en limitant ce courant à une valeur maximale acceptable. Pour ce faire, un régulateur de courant est donc nécessaire. L’invention propose d’utiliser des convertisseurs DC/DC comme régulateur de tension principale et comme régulateur d’ignition de courant d’ignition. Ce choix est très avantageux en ce qu’il permet d’optimiser la fiabilité et la longévité en évitant les échauffements.In practice, there is a contact resistance, in particular due to the poor surface conductivity of the igniter. This resistance, unknown and variable, is not negligible compared to the low resistance of the igniter 30. This requires delivering the highest possible voltage in order to obtain the desired minimum current, while limiting this current to a value maximum acceptable. To do this, a current regulator is therefore necessary. The invention proposes to use DC/DC converters as main voltage regulator and as ignition current ignition regulator. This choice is very advantageous in that it optimizes reliability and longevity by avoiding overheating.
Dans un mode de réalisation dans lequel le DLC est conçu pour libérer 10 cartouches, requérant chacun un courant d’amorçage d’au moins 2,2 A, le régulateur de tension principale comporte une sortie de 12 V et le régulateur de courant d’ignition comporte une sortie de 3 A. L’utilisation de ces régulateurs permet d’optimiser la consommation du dispositif et le dimensionnement des autres composants, câblages et connecteurs. La tension d’ignition est suffisamment élevée pour optimiser l’ignition tout en gardant un courant constant et acceptable.In an embodiment in which the DLC is designed to release 10 cartridges, each requiring an inrush current of at least 2.2 A, the main voltage regulator has a 12 V output and the current regulator has a ignition has a 3 A output. The use of these regulators makes it possible to optimize the consumption of the device and the sizing of the other components, wiring and connectors. The ignition voltage is high enough to optimize ignition while maintaining a constant and acceptable current.
Dans un mode de réalisation préféré, le système d’ignition comporte un seul régulateur de courant, et le courant est distribué à chaque squib via des commutateurs de puissance tel qu’un relais statique à base de transistor MOSFET. Ce choix permet de limiter l’encombrement du régulateur de courant se présentant comme un module de plusieurs centimètres cubes. D’autre part, il n’est pas possible d’initier plusieurs cartouches simultanément car l’intensité du courant serait divisée par le nombre de cartouches et serait donc insuffisante. Cependant, il est possible d’initier plusieurs cartouches successivement sur un intervalle de temps réduit. La
Le dispositif DLC intègre également un régulateur de tension secondaire (sortie 3.3 V) pour fournir l’alimentation basse tension aux autres composants électroniques du dispositif, tel que le microcontrôleur, un altimètre, un afficheur, une DEL (diode électroluminescente) etc.The DLC device also incorporates a secondary voltage regulator (3.3 V output) to supply low voltage power to the other electronic components of the device, such as the microcontroller, an altimeter, a display, an LED (light emitting diode) etc.
La sécurité du système d’ignition est assurée par le commutateur de sécurité manuel 12 placé en redondance avec un commutateur d’alimentation général sous contrôle du microcontrôleur 42. Il existe ainsi une double sécurité prévenant l’amorcement des cartouches requérant d’abord la désactivation manuelle d’un interrupteur du commutateur de sécurité manuel 12, et ensuite une validation d’une commande d’ignition par le microcontrôleur autorisant au commutateur d’alimentation général d’alimenter le régulateur de tension principal.The safety of the ignition system is ensured by the manual safety switch 12 placed in redundancy with a general power switch under the control of the microcontroller 42. There is thus a double safety preventing the priming of the cartridges requiring first the deactivation manual of a switch of the manual safety switch 12, and then validation of an ignition command by the microcontroller authorizing the general power switch to supply the main voltage regulator.
Dans un mode de réalisation préféré et tel qu’illustré sur les figures, l’interrupteur du commutateur de sécurité manuel 12 est réalisé sous forme d’un drapeau amovible communément utilisé en aéronautique portant l’inscription en anglais « remove before flight » traduit en français « retirer avant le décollage ». Plus particulièrement, l’interrupteur du commutateur se situe à l’intérieur d’un réceptacle du boîtier et il est activé et désactivé au moyen d’un levier basculant en fonction de la présence ou l’absence du drapeau amovible dans ledit réceptacle.In a preferred embodiment and as illustrated in the figures, the switch of the manual safety switch 12 is made in the form of a removable flag commonly used in aeronautics bearing the inscription in English "remove before flight" translated into French "withdraw before take-off". More particularly, the switch switch is located inside a receptacle of the housing and it is activated and deactivated by means of a rocking lever depending on the presence or absence of the removable flag in said receptacle.
De préférence, un mécanisme magnétique est utilisé pour contrôler la position du levier au moyen de deux billes aimantées. Une première bille se situe entre l’interrupteur et le levier, et une deuxième bille se situe à l’intérieur d’une extrémité du drapeau. Cette configuration empêche le basculement du levier lorsque l’extrémité du drapeau aimantée est à l’intérieur du réceptacle et le levier se situe entre les deux billes aimantées. Le retrait du drapeau permet au levier de basculer pour actionner l’interrupteur. Cet interrupteur est par exemple un microrupteur électromécanique utilisé pour couper l’alimentation en puissance du boîtier.Preferably, a magnetic mechanism is used to control the position of the lever by means of two magnetic balls. A first ball is located between the switch and the lever, and a second ball is located inside one end of the flag. This configuration prevents the lever from tipping when the end of the magnetized flag is inside the receptacle and the lever is located between the two magnetic balls. Removing the flag allows the lever to flip up to operate the switch. This switch is, for example, an electromechanical microswitch used to cut off the power supply to the box.
Le réceptacle est pourvu également d’une lumière DEL connectée au microcontrôleur et indiquant l’état du commutateur de sécurité manuel (inséré ou retiré), ainsi que d’un joint de couleur vive faisant l’étanchéité et indiquant visuellement l’emplacement du drapeau.The receptacle also features an LED light connected to the microcontroller and indicating the state of the manual safety switch (inserted or removed), as well as a brightly colored gasket that seals and visually indicates the location of the flag. .
Procédé de libération de cartouchesCartridge release process
La présente invention concerne également un procédé de libération de cartouches au moyen du dispositif DLC de l’invention embarqué sur un drone aérien. Le procédé de l’invention permet de protéger l’utilisateur pendant la manipulation et l’utilisation du dispositif en proposant un protocole particulier de validation d’une commande d’ignition (
En particulier, la validation de la commande d’ignition par le DLC, et notamment par le microcontrôleur, est soumise à plusieurs conditions :In particular, the validation of the ignition command by the DLC, and in particular by the microcontroller, is subject to several conditions:
– la réception et la validation d’un signal d’ignition ;– reception and validation of an ignition signal;
- l’état du commutateur de sécurité manuel 12 ;- the state of the manual safety switch 12;
- l’altitude à laquelle se trouve positionné le DLC.- the altitude at which the DLC is positioned.
L’invention propose d’utiliser un signal MLI « Modulation de largeur d’impulsion » ou PWM en anglais « Pulse Wide Modulation » comme signal de commande. Ce signal de commande comporte une fréquence prédéfinie et une impulsion haute présentant au moins deux durées d’impulsionTondifférentes :The invention proposes using a PWM “Pulse Wide Modulation” or PWM signal as a control signal. This control signal comprises a predefined frequency and a high pulse having at least two different pulse durations Ton :
- une première duréeT on1 définissant un état de repos du signal, par exemple de 1 ms ; et- A first duration T on1 defining an idle state of the signal, for example 1 ms; And
- une deuxième duréeT on2 définissant un état actif du signal, par exemple de 2 ms.- A second duration T on2 defining an active state of the signal, for example 2 ms.
Ces états sont ensuite utilisés pour créer une séquence d’impulsion particulière (dite séquence de tir) comportant plusieurs phases successives caractérisées par la prise d’un état actif ou de repos pendant une période T caractéristique. En dehors de cette séquence particulière, ou en dehors des tolérances sur la fréquence ou les durées d’impulsions, la commande d’ignition est annulée et la séquence réinitialisée. Ce mécanisme est une sécurité rendant très peu probable une ignition involontaire.These states are then used to create a particular pulse sequence (known as a firing sequence) comprising several successive phases characterized by taking an active or resting state for a characteristic period T. Outside this particular sequence, or outside the tolerances on the frequency or the pulse durations, the ignition command is canceled and the sequence reset. This mechanism is a safety device making accidental ignition very unlikely.
Le dispositif DLC est configuré également pour vérifier l’état du commutateur manuel de sécurité et l’altitude à laquelle se trouve positionné le DLC. Dans un mode de réalisation préféré, le commutateur manuel de sécurité est désactivé par le retrait du drapeau et cette absence du drapeau conditionne la validation d’une commande d’ignition.The DLC device is also configured to check the status of the manual safety switch and the altitude at which the DLC is positioned. In a preferred embodiment, the manual safety switch is deactivated by removing the flag and this absence of the flag conditions the validation of an ignition command.
Le procédé propose également de valider une commande d’ignition lorsque le DLC embarqué sur un drone aérien se trouve dans un intervalle d’altitude autorisé. Par exemple, la commande d’ignition est validée uniquement lorsque le DLC se trouve à une hauteur comprise entre 40 et 200 m, et préférentiellement entre 80 et 130 m. Toute commande de validation en dehors de cet intervalle d’altitude est rejetée.The method also proposes to validate an ignition command when the DLC on board an aerial drone is within an authorized altitude interval. For example, the ignition command is validated only when the DLC is at a height of between 40 and 200 m, and preferably between 80 and 130 m. Any validation command outside this altitude interval is rejected.
Dans un mode de réalisation, le dispositif DLC de l’invention comporte un système de déverrouillage autorisant l’utilisation du dispositif au moyen d’un code d’identification unique assigné à un opérateur autorisé. Par exemple le système comporte un lecteur RFID communicant avec le microcontrôleur du boîtier pour autoriser l’utilisation du dispositif sous présentation d’une puce RFID comportant ledit code d’identification unique, ladite puce RFID se présentant par exemple sous la forme d’un badge RFID.In one embodiment, the DLC device of the invention comprises an unlocking system authorizing the use of the device by means of a unique identification code assigned to an authorized operator. For example, the system comprises an RFID reader communicating with the microcontroller of the box to authorize the use of the device upon presentation of an RFID chip comprising said unique identification code, said RFID chip being for example in the form of a badge RFID.
L’invention propose également de configurer le microcontrôleur pour crypter les données sauvegardées dans une mémoire du dispositif DLC et/ou pour crypter les données transmises par le microcontrôleur vers un terminal de commande à distance du dispositif DLC. Dans un mode de réalisation préféré, les données sont cryptées un mettant un œuvre un algorithme de cryptage intégrant ledit code d’identification unique d’un opérateur autorisé. Il est ainsi possible d’associer les données d’utilisation du dispositif DLC à un opérateur particulier, et de prévenir le clonage de badges.The invention also proposes to configure the microcontroller to encrypt the data saved in a memory of the DLC device and/or to encrypt the data transmitted by the microcontroller to a remote control terminal of the DLC device. In a preferred embodiment, the data is encrypted using an encryption algorithm incorporating said unique identification code of an authorized operator. It is thus possible to associate the usage data of the DLC device with a particular operator, and to prevent the cloning of badges.
La présente invention fournie ainsi un dispositif DLC très avantageux en ce qu’il permet la libération d’une pluralité des cartouches à distance de manière sécurisée. Le dispositif DLC est un système léger mais robuste, permettant son installation sur un drone aérien ou tout type de drone. Le système d’ignition électronique est fiable, notamment en ce qu’il n’est pas affecté par des ignitions intempestives et la libération d’une cartouche n’est validée qu’après validation d’un protocole de sécurité spécifique. Le dispositif DLC est très facile à utiliser, et permet un chargement et déchargement rapide et sans besoin d’un outil particulier.The present invention thus provides a very advantageous DLC device in that it allows the release of a plurality of remote cartridges in a secure manner. The DLC device is a light but robust system, allowing its installation on an aerial drone or any type of drone. The electronic ignition system is reliable, in particular in that it is not affected by untimely ignitions and the release of a cartridge is only validated after validation of a specific safety protocol. The DLC device is very easy to use, and allows quick loading and unloading without the need for any particular tool.
Claims (14)
-le système d’ignition comporte une carte électronique (41) fixée dans ledit boîtier et comportant un microcontrôleur (42), un système de gestion d’alimentation et les contacts (40) électriques fixés sur ladite carte électronique,
et dans lequel les contacts (40) électriques traversent dans un axe orthogonal ladite carte électronique (41), une extrémité inférieure desdits contacts étant destinée à la mise en contact des cartouches, et une extrémité supérieure desdits contacts étant fixée directement ou indirectement au boîtier (10) pour maintenir une position droite desdits contacts.Device for releasing DLC cartridges (1) intended to be carried on board a drone, and comprising a casing (10) comprising an ignition system provided with electrical contacts (40) for priming cartridges (3) with electrical ignition, a removable magazine (20) comprising a tray having a plurality of cartridge slots (21), in which device (1) the magazine is introduced into slideways (15) of said housing to position the cartridge slots at said contacts, characterized in that:
-the ignition system comprises an electronic card (41) fixed in said casing and comprising a microcontroller (42), a power management system and the electrical contacts (40) fixed on said electronic card,
and in which the electrical contacts (40) cross in an orthogonal axis said electronic card (41), a lower end of said contacts being intended for bringing the cartridges into contact, and an upper end of said contacts being fixed directly or indirectly to the housing ( 10) to maintain a straight position of said contacts.
- un commutateur d’ignition est attribué à chaque emplacement (21) de cartouche pour distribuer un courant d’ignition auxdits emplacements, et ;
- ledit régulateur de courant d’ignition est sous commande du microcontrôleur (42) et alimente individuellement chacun desdits emplacements (21) de cartouches dans une séquence prédéfinie.A DLC device according to claim 1, the power management system comprising a main voltage regulator supplying an ignition current regulator and a plurality of the ignition switches, said system comprising a configuration in which:
- an ignition switch is assigned to each cartridge slot (21) to distribute an ignition current to said slots, and;
- said ignition current regulator is under control of the microcontroller (42) and individually supplies each of said cartridge slots (21) in a predefined sequence.
-le mécanisme de mise en contact comporte un arbre à cames (70) s’étendant dans un sens longitudinal des glissières (15) et étant relié auxdites glissières pour leur impartir un mouvement de translation axial ; et
- ledit arbre à cames (70) est intégré de manière mobile dans le boîtier et comporte au moins une came (72) de forme irrégulière apte à rester en contact constant d’une contre came haute (48) et d’une contre came basse (48) ayant une position fixe dans ledit boîtier, ladite came (72) présentant au moins deux hauteurs (H1, H2) différentes et définissant, suivant une orientation de la came, le positionnement de l’arbre à cames (70) dans ledit boîtier ; et
- dans lequel la rotation de l’arbre à cames permet de rétracter ou de ressortir lesdites glissières (15).DLC device according to one of the preceding claims, in which the casing (10) comprises a cartridge contacting mechanism configured to retract the slides (15) inside the casing and allow contacting of the cartridges (3 ) intended to be released by said DLC device with the electrical contacts of the ignition system, in which device:
the contacting mechanism comprises a camshaft (70) extending in a longitudinal direction of the slideways (15) and being connected to said slideways to impart to them an axial translational movement; And
- said camshaft (70) is movably integrated into the housing and comprises at least one cam (72) of irregular shape capable of remaining in constant contact with an upper cam counter (48) and a lower cam counter (48) having a fixed position in said housing, said cam (72) having at least two different heights (H 1 , H 2 ) and defining, according to an orientation of the cam, the positioning of the camshaft (70) in said housing; And
- wherein the rotation of the camshaft makes it possible to retract or bring out said slideways (15).
-la contre came haute (48) est une pièce fixée sur une surface supérieure interne du boîtier, et comporte une butée d’angle permettant de bloquer la rotation de la came (72) dans une position dite « fermée » dans laquelle les glissières sont rétractées à l’intérieur du boîtier, et
- la contre came basse (44) est une pièce comportant un côté inférieur fixé sur la surface supérieure de la carte électronique (41) et un côté supérieur présentant une surface arrondie et de contact avec ladite came (72).DLC device according to claim 4, in which the slides (15) are integrated on an underside of the housing (10), and in which device:
- the upper cam counter (48) is a part fixed to an internal upper surface of the housing, and comprises an angle stop making it possible to block the rotation of the cam (72) in a so-called "closed" position in which the slides are retracted inside the case, and
- the lower counter cam (44) is a part comprising a lower side fixed to the upper surface of the electronic card (41) and an upper side having a rounded surface and in contact with said cam (72).
- l’arbre à cames (70) est couplé à une première roue dentée (74) intégrée à l’intérieur du boîtier, et
-le plateau du magasin (20) comporte une poignée rotative (23) comportant un axe de rotation couplé à une deuxième rouedentée (25) apte à transmettre l’effort de rotation de ladite poignée à la rouedentée (74) du boîtier, la poignée étant configurée pour engrener l’arbre à cames (70) et contrôler la position des glissières (15) en fonction d’un angle de rotation de ladite poignée.DLC device according to one of Claims 4 or 5, in which:
- the camshaft (70) is coupled to a first toothed wheel (74) integrated inside the housing, and
- the magazine plate (20) comprises a rotary handle (23) comprising an axis of rotation coupled to a second toothed wheel (25) able to transmit the rotational force of said handle to the toothed wheel (74) of the housing, the handle being configured to engage the camshaft (70) and control the position of the sliders (15) as a function of an angle of rotation of said handle.
- une première duréeTon 1 définissant un état de repos du signal ; et
- une deuxième duréeTon 2 définissant un état actif du signal,
et dans lequel un signal d’ignition dudit dispositif DLC comporte une séquence de tir comportant plusieurs phases successives, chaque phase comportant ledit état de repos ou état actif du signal pendant une période T prédéfinie.DLC device according to one of the preceding claims, in which a control signal of the DLC device is a "Pulse Width Modulation" PWM signal and comprises a high pulse having at least two different pulse durations Ton :
- a first duration Ton 1 defining an idle state of the signal; And
- a second duration Ton 2 defining an active state of the signal,
and in which an ignition signal of said DLC device comprises a firing sequence comprising several successive phases, each phase comprising said idle state or active state of the signal during a predefined period T.
– réception d’un signal de commande valide comportant une fréquence prédéfinie ;
- vérification d’un état désactivé du commutateur manuel de sécurité ;
– validation d’un intervalle d’altitude prédéfinie dans lequel le dispositif doit se trouver positionné ;
- réception d’un signal d’ignition comportant une séquence dite de tir comportant une séquence d’impulsions prédéfinie.Method for releasing cartridges with remote electrical ignition, said method being implemented by means of a DLC release device according to one of Claims 1 to 12, characterized in that said DLC device is intended to be fixed on a unmanned aerial vehicle and comprises a manual safety switch (12) and means for measuring an altitude at which said device is positioned, and in that said method comprises a step of validating an ignition command in which the following actions are carried out:
– reception of a valid control signal comprising a predefined frequency;
- verification of a deactivated state of the manual safety switch;
– validation of a predefined altitude interval in which the device must be positioned;
- reception of an ignition signal comprising a so-called firing sequence comprising a predefined sequence of pulses.
-sélection d’une cartouche à libérer en fonction d’un ordre prédéfini des emplacements (21) de cartouches,
– mesure de la résistance électrique d’un allumeur (30) de ladite cartouche sélectionnée et vérification de sa disponibilité en fonction d’une résistance minimale mesurée.
– libération de la charge de la première cartouche disponible dans l’ordre prédéfini des emplacements de cartouches.A method of releasing cartridges with remote electric ignition according to claim 13, in which a magazine (20) of the DLC device is loaded with cartridges (3) having a body comprising an igniter (30) and a charge to be released, said method comprising a cartridge charge release step in which the following actions are performed;
-selection of a cartridge to be released according to a predefined order of slots (21) of cartridges,
- measurement of the electrical resistance of an igniter (30) of said selected cartridge and verification of its availability according to a measured minimum resistance.
– releasing the load of the first available cartridge in the predefined order of cartridge slots.
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- 2021-09-17 EP EP21785965.1A patent/EP4193112B1/en active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5157222A (en) * | 1989-10-10 | 1992-10-20 | Joanell Laboratories, Inc. | Pyrotechnic ignition apparatus and method |
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| US7293492B2 (en) | 2003-10-07 | 2007-11-13 | Michael Brunn | Multiple projectile launcher |
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