FR3114523A1 - Dispositif d'analyse, de tri automatique et de stockage des déchets - Google Patents

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Abstract

L’invention concerne un dispositif (10) d’analyse, de tri automatique et de stockage des déchets, apte à les séparer en au moins deux catégories distinctes ; le dispositif (10) étant caractérisé en ce qu’il comprend : - Un châssis (11) de structure, intégrant au moins deux zones de stockage des déchets, tels que des compartiments (110-1, 110-2,...), non accessibles directement à l’utilisateur du dispositif (10), - Un capot de protection supérieur (12) intégrant au moins une ouverture, dite principale (15), à travers laquelle est introduit le déchet dans le dispositif (10), associée à au moins une trappe (17) mobile, ou au moins un battant (19) mobile qui, en position initiale, recouvre toute ou partie la surface de l’ouverture principale (15), - Au moins un conduit vertical motorisé (31), apte à aiguiller ou déplacer le déchet durant tout le processus de tri, et intégrant un axe de rotation (30) autour duquel il se déplace, - Au moins un plateau d’analyse (41), horizontal, intégrant au moins un capteur, apte à stabiliser le déchet durant son identification par le système de reconnaissance du dispositif (10), - Au moins un volet mobile motorisé (22) apte à se déplacer horizontalement en translation ou en rotation de manière à bloquer ou libérer l’accès vers au moins une zone de stockage du dispositif (10), - Un système d’analyse et de reconnaissance intégrant une association d’au moins deux capteurs coordonnée par une unité de traitement électronique. L’application principale du dispositif (10) est celle d’une corbeille moderne et compacte, collectant les déchets des produits consommés hors du foyer.

Description

[Dispositif d’analyse, de tri automatique et de stockage des déchets]
>Raison d'être et avantages
L'objet de l'Invention décrit dans ce Brevet est un appareil de reconnaissance, de tri automatique des déchets de différentes natures (bouteilles, flacons plastiques, verres, emballages carton, papiers, etc...) et de stockage de ces derniers sur une période relativement courte pour être ensuite récupérée afin de les revaloriser. L'appareil s'apparente ainsi à une poubelle automatisée de nouvelle génération qui serait disposée principalement hors des foyers pour récupérer un maximum de déchets, notamment des déchets d'emballages de produits consommés hors du domicile. L'appareil décrit dans cette Invention pourrait, par exemple, être implanté sur la voie publique, les rues, parcs, plages, ERP, festivals, entreprises,...
Les avantages de ce dispositif innovant sont nombreux puisque l'automatisation du tri fiabilise et sécurise le tri des déchets le plus en amont possible, c'est à dire directement sur les lieux de consommation des produits, hors du domicile. Cet appareil a pour objectif de collecter un maximum de déchets et de préparer les matériaux qui les constituent à une meilleure revalorisation matière en optimisant leurs collectes et la qualité des flux entrants dans la boucle vertueuse de l'Economie Circulaire.
>Résumé technique
L'invention décrite dans ce Brevet se présente comme un appareil, au format compact, ayant la capacité de trier efficacement une grande diversité de déchets et de les stocker dans différentes zones de stockage intégrées au sein du châssis du dispositif. Afin d'analyser les déchets introduits dans l'appareil, celui-ci intègre des éléments électroniques, notamment une unité de traitement de données électroniques reliée à une association de capteurs, chacun aptes à mesurer une caractéristique ou une propriété intrinsèque du déchet analysé ou du matériau principal qui le constitue ; ainsi qu'un arrangement singulier de pièces fixes et mobiles spécifiques, permettant le tri automatique des déchets vers les zones de stockage adéquates intégrées dans ce dispositif.
Concernant la structure spécifique de l'appareil (1), dans sa version la plus simple, celle-ci est constituée, dans sa partie inférieure :
- d'un châssis (11) intégrant les différentes zones de stockage des déchets. Selon un mode de réalisation avantageux, il peut s'agir de compartiments rigides (51-1, 51-2, 51-3) qui sont non accessibles à l'utilisateur. Selon un autre mode de réalisation, il peut s'agir de poches ou de sacs, également non accessibles directement à l'utilisateur.
- d'une base support plane (20) qui surmonte le châssis (11). La base support (20) fait la jonction entre la partie inférieure et la partie supérieure du dispositif (10), de telle sorte qu'elle recouvre l'ensemble des différentes zones de stockage du dispositif (10) et intégrant au moins deux orifices d'extraction (21-1, 21-2,...), non accessibles à l'utilisateur, qui traversent l'épaisseur de la base support (20) et permettent aux déchets traités par l'automatisme, d'accéder aux différentes zones de stockage de l'appareil (10).
Concernant le système de tri des déchets situé sur la partie supérieure du dispositif (10), outre un capot de protection (12) intégrant au moins une ouverture principale (15) pour introduire le déchet (1) dans le dispositif (10), celui-ci est constitué :
- d'au moins un conduit vertical (31) motorisé ayant la possibilité de se déplacer en rotation autour d'un axe vertical (30) ;
- au moins un plateau d'analyse (41) permettant de stabiliser le déchet (1) durant son identification par le système de reconnaissance du dispositif (10) ;
- au moins un volet mobile (22) motorisé ayant la possibilité de se déplacer en translation ou en rotation à la surface de la base support (20) de manière à obstruer ou libérer l'accès à au moins un orifice d'extraction (21-1, 21-2,...).
Le système de reconnaissance est composé de plusieurs capteurs comme indiqué précédemment. Selon des variantes, les capteurs peuvent être intégrés au sein du conduit vertical (31), du capot supérieur (12), du plateau d'analyse (41) ou encore dans un support spécifique (50) positionné sur la base support (20), permettant d'y loger au moins un capteur d'analyse. Le capot de protection (12) couvre et protège la partie supérieure de l'appareil (1) et intègre au moins une ouverture d'accès (15), permettant l'introduction des déchets (1) dans le dispositif (10). L'appareil (10) est en mesure de réceptionner tous types de déchets que l'on retrouve classiquement dans les poubelles standards de rue et sera apte à trier automatiquement ces déchets en différentes catégories, tout en ayant la possibilité d'intégrer un compartiment dit "rebus" pour stocker les déchets qui n'auront pas été reconnus par l'appareil (10).
Ainsi, l'appareil (10) vise à séparer automatiquement et efficacement la majorité des déchets facilement re-valorisables tels que les flacons, bouteilles plastique, verre, cannettes, cartons, pots, barquettes, etc... et de les stocker dans différents compartiments. Les regroupements homogènes de chacun des principaux matériaux facilitera leurs recyclages ou revalorisations par la suite.
Pour permettre le tri automatique des différents déchets, il est nécessaire, dans un premier temps, de les identifier à l'aide de différents capteurs de mesures et analyses.
>Système de reconnaissance du déchet analysé
Concernant l'analyse et la reconnaissance des déchets, toutes les variantes du dispositif (10)décrites dans ce Brevet intègrent une association d'au moins deux capteurs, coordonnées par l'unité de traitement électronique (100). Les différentes familles de capteurs pouvant être utilisés dans ce dispositif (10) sont les suivantes :
> Capteur de présence
> Capteur de poids
> Capteur de force
> Capteur inductif
> Capteur capacitif
> Capteur de lumière associé ou non à une ou plusieurs sources de lumière
> Capteur photoélectrique
> Capteur photosensible
> Capteur caméra
> Réfractomètre
> Capteur de rigidité
> Capteur de vibration
> Capteur infra-rouge ou proche infra-rouge
> Spectroscope infra-rouge
> Capteur ultra-sons
Ci-dessous, quelque exemples non exhaustifs, d'association de capteurs possibles pour l'identification de divers types de déchets :
Selon un mode de réalisation particulier, l'association des capteurs de poids, capteurs de lumière et capteurs de rigidité permet d'identifier certains types de déchets tels que les bouteilles en plastique ou les bouteilles en verre.
Selon un autre mode de réalisation, l'association d'au moins un capteur de présence et d'un capteur inductif permet de reconnaître les déchets métalliques.
Selon un autre mode de réalisation particulier, l'association d'au moins un capteur de présence, d'un capteur de rigidité et d'au moins un capteur de lumière permet de reconnaître les déchets en verre.
Selon un autre mode de réalisation particulier, l'association d'un capteur de poids, d'au moins un capteur de présence ainsi qu'un dispositif d'acquisition d'images telle qu'une caméra (51) permet de reconnaître une grande diversité de déchets tels que les bouteilles, cannettes, boîtes, emballages divers,...
Selon d'autres variantes, afin de fiabiliser le système de reconnaissance des déchets, plusieurs associations de capteurs dont ceux décrits précédemment, peuvent être intégrés dans un seul et même dispositif (10).
L'ensemble des données et mesures délivrées par les différents capteurs du dispositif (10), afin d'indiquer la présence d'un déchet (1) à certains endroits dans le dispositif (10), d'analyser le déchet (1), ou pour les comptabiliser dans les zones de stockage, sont transmises à une unité de traitement électronique (100), qui les analysera et transmettra alors des consignes adéquates aux différents actionneurs (Moteurs, servomoteurs, électroaimants,...) du dispositif (10).
>Traitement des données
Selon un mode de réalisation particulier, le dispositif (10) intègre une mémoire pour stocker des données provenant des capteurs. Selon une autre variante, il intègre également un émetteur équipé d'une antenne de type wifi, gsm ou encore NFC afin de communiquer certaines données vers un récepteur électronique ou serveur externe au dispositif (10). Des données telles que l'identification de l'appareil (10), la quantité de déchets collectés, le taux de remplissage des différents compartiments (110-1, 110-2,...), etc...
>Système de tri automatisé et stockage des déchets analysés
L'innovation décrite dans ce Brevet se concentre sur le système fonctionnel inédit du tri des déchets, permettant à l'appareil (10) de trier efficacement une gamme diverse et variée de déchets. Dans toutes les variantes, le dispositif (10) intègre une partie inférieure contenant les différentes zones de stockage des déchets triés par l'appareil (10) et une partie supérieure contenant l'ensemble des éléments et mécanismes permettant l'analyse et le tri automatique des déchets, ainsi que le capot de protection supérieur (12). A partir de cette structure de base, plusieurs configurations et variantes du dispositif (10) existent, chacune étant composées des différents éléments décrits ci-dessous.
>Zones de stockage
La partie inférieure est constituée d'un châssis (11) dans lequel s'incorpore au moins deux zones de stockage aptes à stocker des déchets de différentes catégories (reconnus comme tels par le système de reconnaissance) dans des compartiments (110-1, 110-2,...). Les compartiments (110-1, 110-2,...) peuvent être rigides (bacs, caisses,...) ou flexibles (sacs, tissus, poches, membranes,...).
Selon la variante du dispositif (10) intégrant des compartiments rigides, la morphologie de chacun des compartiments (110-1, 110-2,...), est faite de telle manière qu'ils peuvent s'encastrer et se dés-emboîter aisément du châssis (11). Ceci afin de faciliter la manutention de l'appareil (10) et permettre la vidange des déchets stockés dans les compartiments (110-1, 110-2,...).
Plusieurs configurations sont possibles pour chacun des compartiments (110-1, 110-2,...). Selon un mode de réalisation particulier, un compartiment (110) est dédié aux bouteilles et flacons plastiques, un autre pour les canettes métalliques, un troisième pour les bouteilles en verre, éventuellement un autre pour les papiers et cartons, et enfin un pour tous les autres déchets non reconnus par le système d'analyse.
Dans un cas particulier, le châssis (11) de l'appareil (10) sera de forme cylindrique, la forme des différents compartiments (110-1, 110-2,...) suivent la courbure du châssis (11).
Pour chacune des zones de stockage, au moins un capteur de présence, tel qu'un capteur infra-rouge ou un capteur ultra sons, par exemple, permet de comptabiliser les déchets dans chacune des zones de stockage ou d'indiquer leurs niveaux de remplissages respectifs. L'ensemble des données sont remontées au niveau de l'unité de traitement électronique (100) de l'appareil (10) pour être stockées en mémoire. Dans le cas particulier où le dispositif (10) intègre un système de télécommunication, les données sont envoyées sur un serveur externe, permettant d'alerter lorsqu'un des compartiments (110-1, 110-2,...) ou poches de stockage sont plein(e)s.
Selon un mode de réalisation particulier, au moins un compartiment rigide (110-1, 110-2,..) intègre un système de verrouillage, telle qu'une serrure électromagnétique ou mécanique. Ce système permet de bloquer les compartiments (110-1, 110-2,...) au châssis (11) de l'appareil (10), empêchant leurs manipulations par des personnes non autorisées. Chaque compartiment (110-1, 110-2,..) intègre un capteur de présence (de type infra-rouge ou ultra-sons) relié à l'unité de traitement électronique (100), permettant d'évaluer le taux de remplissage des déchets stockés dans le compartiment (110-1, 110-2,..).
Selon un mode de réalisation particulier, le châssis (11) du dispositif (10) intègre des roues sous sa base inférieure, de manière à pouvoir déplacer le dispositif (10). Cela permet de faciliter son déplacement, et éventuellement son transport.
Selon un mode particulier, le dispositif(10) peut, en complément, intégrer un mécanisme de compression ou de broyage de certaines catégories de déchets, lors de l'introduction dans la zone de stockage adéquate.
>Base support
La base support (20) est la jonction entre la partie inférieure et la partie supérieure de l'appareil (10). La base support (20) est positionnée dans le châssis (11) du dispositif (10), sa surface recouvre l'ensemble des zones de stockage de l'appareil (10). Sur la base support (20), reposent les principales pièces fixes et mobiles du dispositif (10), permettant la reconnaissance et le tri automatique des déchets. Comme indiqué précédemment, la base support (10) intègre également au moins deux orifices d'extraction verticaux (21-1, 21-2,...) qui traversent son épaisseur, afin d'évacuer le déchet (1) analysé vers la zone de stockage (110-1, 110-2,...) adéquate du dispositif (10). Selon les variantes les plus courantes du dispositif(10), la base support peut intégrer jusqu'à cinq orifices d'extraction. La disposition de la base support (20) dans l'appareil (10), comme jonction entre la partie de traitement automatisée et la partie de stockage qu'elle recouvre totalement, fait que les orifices d'extraction (21-1, 21-2,..) qui la traversent ne sont pas accessibles à l'utilisateur. Seul le système de tri automatisé, décrit plus en détails dans ce Brevet par la suite, a la possibilité d'amener les déchets venant d'être analysés à hauteur des orifices d'extraction. A la surface de la base support (20), au moins un volet mobile (22-1,..), motorisé par un moteur électrique ou un servomoteur, a la possibilité de se déplacer horizontalement soit en translations suivant au moins un rail, soit en rotation autour d'un axe vertical. Le volet mobile (22-1,...) permettant d'obstruer ou libérer l'accès à l'un des orifices d'extraction (21-1, 21-2,...). Dans certains cas, la base support (20) réceptionne directement le déchet (1) après sa chute, lorsqu'il est introduit dans le dispositif (10). Selon certaines variantes, la base support (20) intègre donc une zone d'amorti par l’utilisation d'un matériau spécifique au niveau du point de chute du déchet (1), matériau qui peut éventuellement incorporer des trous verticaux qui traversent toute son épaisseur afin d'évacuer vers un container un éventuel liquide qui s'échapperait du déchet (1) introduit dans le dispositif (10).
Selon un mode de réalisation particulier, des rails coulissants (25) sont fixés sous la base support (20), permettant de faire glisser une ou des tablettes (26) intégrant chacune un orifice de la taille de ceux de la base support (20) afin d'extraire les déchets (1). Dans un cas particulier, les tablettes peuvent également intégrées un rebord autour de l'orifice d'extraction (21-1, 21-2,...), ainsi qu'un élastique de la taille de la circonférence de l'orifice et fixé au rebord de celui-ci, de manière à fixer une poche, une membrane ou un sac de stockage.
L'invention comprend au minimum une ouverture principale (15) intégrée dans le capot supérieur (12), à travers laquelle l'utilisateur va introduire son déchet (1). La majorité des variantes envisagées pour ce dispositif (10) n'intègre qu'une seule ouverture principale (15), même si les versions à deux ouvertures principales (15-1, 15-2), éventuellement trois (15-1, 15-2, 15-3) sont tout à fait envisageables. L'ouverture principale (15) aura généralement une forme circulaire dont le diamètre dépasse légèrement celui des bouteilles standards de deux litres dans la zone d'exploitation considérée.
>Ouverture principale
Selon un mode de réalisation avantageux, au moins une trappe mobile (17), située sous chacune des ouverture(s) principales(s) (15-1,...) du capot supérieur (12), est fixée sur au moins un rail coulissant motorisé (18), perpendiculairement à l'ouverture principale (15) associée. Ce système motorisé permettant le déplacement horizontal de la trappe (17) sous l'ouverture principale (15) à laquelle elle est associée, de manière à obstruer ou libérer celle-ci. Dans un cas particulier, au moins un capteur de présence situé au dessus de l'ouverture principale (15) associée commandera le moteur électrique de la trappe coulissante (17) de telle manière que celle-ci s'ouvre automatiquement lorsque l'utilisateur approche un déchet (1) à proximité de l'ouverture principale (15) associée du capot supérieur (12). Dans une autre version, la trappe mobile (17) peut également être commandée mécaniquement par l'utilisateur via un système de tringlerie relié à une pédale (55). En position de fermeture de la trappe (17), sur la trappe (17), ou dans son environnement proche, est intégré un électroaimant de manière à verrouiller la trappe (17) durant tout le processus d'analyse et de tri du déchet (1) dans l'appareil (10). Ce système permet de sécuriser le dispositif (10) autant sur la prévention sanitaire (évite le contact de l'utilisateur avec l'appareil) que sur les risques d'accident. (Supprime le risque que l'utilisateur introduise sa main ou son bras dans l'appareil (10) lorsque celui-ci est en action). Selon un cas particulier, la trappe (17) intègre une clayette ou un rebord ou encore une fente afin de bloquer le mécanisme de tri lorsque la trappe (17) est ouverte. Plus précisément, la clayette ou le rebord empêche le conduit vertical (31), situé sous l'ouverture principale associée, de se mettre en rotation lors de l'introduction d'un déchet (1) dans le dispositif (10).
Selon une autre variante d'ouverture, le mécanisme d'une ouverture principale (15), intègre au moins deux battants (19-1, 19-2,...) reliés au capot supérieur (12) par une liaison pivot horizontale, de part et d'autre de l'ouverture principale (15) correspondante, chacune permettant la rotation des battants (19-1, 19-2,...) autour de ces axes lorsqu'un effort vertical vers le bas est exercé dessus. Les battants (19-1, 19-2,...) recouvrant toute la surface de l'ouverture (15) correspondante lorsqu'ils sont en position initiale. Lorsqu'un déchet (1) est introduit dans le dispositif (10) par une pression verticale vers le bas réalisée sur les battants (19-1, 19-2,...), ces derniers s'ouvrent pour que le déchet (1) s'introduise dans le dispositif (10). Un ressort de retour permettra aux battants (19-1, 19-2,...) de revenir d'eux mêmes à leurs positions d'origine une fois que le déchet (1), intégralement introduit dans le dispositif (10), n’exerce plus de pression sur les battants (19-1, 19-2,...). Dans un cas particulier, les battants (19-1, 19-2,...) pourront éventuellement être motorisés par au moins un servomoteur ou un moteur électrique. Cela permet d'automatiser leurs fonctionnements à la détection d'un déchet (1) proche de l'ouverture, apportant praticité d'utilisation et sécurité à l'utilisateur. Dans un cas particulier, chacun des battants (19-1, 19-2,...) intègre une clayette ou un rebord permettant de bloquer le conduit vertical (31), situé sous les battants (19-1, 19-2,..), lorsque les battants (19-1, 19-2,...) sont ouverts. Cela permet de sécuriser l'utilisateur lors du fonctionnement de l'appareil (10), en limitant considérablement les risques que le conduit vertical (31) correspondant à l'ouverture soit mobile lorsque l'utilisateur introduit un déchet (1) dans le dispositif (10).
>Conduit vertical
Le capot supérieur (12) peut intégrer une ou plusieurs ouverture(s) principale(s) (15). Pour chacune d'entre elles, au moins un conduit vertical (31) y est associé. Afin de simplifier la description, nous expliquons, dans cette partie, le fonctionnement d'un seul conduit vertical (31). Le principe de fonctionnement du conduit vertical (31) reste le même, qu'il y ait un seul ou plusieurs conduit(s) vertical(aux) intégré(s) dans le dispositif (10). Le conduit vertical (31) est situé de telle manière qu'en position initiale, il est précisément coaxial à l'ouverture principale (15) à laquelle il est associé. Cette position permet au déchet (1) introduit dans le dispositif (10) de chuter directement dans le conduit vertical (31). Le conduit vertical (31) permet alors d'aiguiller le déchet (1) dans sa chute lorsqu'il est introduit dans le dispositif (10). Le conduit vertical motorisé (31) a la possibilité de se déplacer en rotation autour d'un axe vertical (30), préférentiellement relié à la base support (20). Selon une variante, l'axe vertical (30) peut également être relié au capot supérieur (12) de l'appareil (10). Un moteur électrique, ou dans un autre cas, un servomoteur permet la rotation de l'axe vertical (30) entraînant le mouvement latéral du conduit vertical (31). Par son mouvement, le conduit vertical (31) permet également d'aiguiller le déchet (1) suivant un arc de cercle horizontal qui balaye la surface de la base support (20). Ce mouvement du conduit vertical (31) permet de déplacer le déchet (1) vers un plateau d'analyse (41) du dispositif (10), ou à hauteur d'un des orifices d'extraction (21-1, 21-2,...) de la base support (20) afin de le trier dans une des zones de stockage du dispositif (10). La circonférence interne du conduit vertical (31) est au moins de la taille de l'ouverture principale (15) correspondante du capot supérieur (12). Dans un cas particulier, le conduit vertical (31) intègre dans sa partie supérieure une encoche ou une fente (32), de manière à ce que, soit la trappe (17) de l'ouverture principale correspondante (15), soit les battants (19-1, 19-2,..) selon les cas, puissent bloquer les mouvements du conduit vertical (31) lorsque l'utilisateur introduit un déchet (1) dans le dispositif (10), par l'intermédiaire de l'ouverture principale (15) associée au conduit. Le conduit vertical (31) est maintenu à sa position initiale, supprimant ainsi les risques de blessures pour l'utilisateur. Dans un cas particulier, le conduit vertical (31) intègre des capteurs, tels que des capteurs de présence, capteurs de rigidité, d'inductance, de lumière,.. (associés ou non à au moins une source de lumière) afin de recueillir des données sur la position et les caractéristiques du déchet (1) introduit dans le dispositif (10). Selon une variante, le conduit vertical (31) intègre au moins une paroi transparente, de manière à pouvoir visualiser le déchet (1) de l'extérieur du conduit vertical (31). Un dispositif d'acquisition optique, telle qu'une caméra (51), positionnée à l'extérieur du conduit vertical (31) et axée en direction de la paroi vitrée, permet de recueillir des images du déchet (1) directement dans le conduit vertical (31) lorsque celui-ci est analysé.
Selon une variante, le dispositif (10) intègre au moins un écran translucide ou semi-opaque (53) qui se positionne entre le déchet (1), situé dans le conduit vertical (31), et un dispositif d'acquisition d'images , telle qu'une caméra (51), qui enregistre des images de représentation du déchet (1) sur l'écran. Dans un cas particulier, l'écran translucide ou semi-opaque (53) est mobile, de telle manière qu' il peut se déplacer sur un rail motorisé ou autour d'un axe de rotation vertical. La mobilité de l'écran lui permet de se placer alternativement devant l'objectif de la caméra (51). Selon une autre variante, l'écran translucide ou semi-opaque (53) est intégré dans au moins une paroi du conduit vertical (31). Cette paroi est orientée vers l'objectif de la caméra (51). Selon une variante complémentaire, au moins une source lumineuse se positionne dans l'axe "déchet (1) analysé - écran translucide (53) - dispositif d'acquisition d'images de type caméra (51)". Plus précisément, la source lumineuse se positionne derrière le déchet (1) de manière à ce que celui-ci se projette sur l'écran translucide ou semi-opaque (53). Le dispositif d'acquisition d'image enregistre les représentations visuels du déchet (10), projetées sur l’écran translucide (53).
Selon une variante, le conduit vertical (31) intègre au moins un trou, proche de sa base, qui traverse toute l'épaisseur d'au moins une de ses parois, de telle sorte qu'un flux de lumière visible ou Infra-rouge, issu d' au moins une source externe au conduit vertical (31), puisse intégralement traverser le conduit vertical (31) sur toute sa largeur.
Dans un cas particulier, le conduit vertical (31) incorpore un mécanisme permettant la géométrie variable de sa circonférence afin de débloquer, si nécessaire, un déchet (1) coincé dans le conduit vertical (31). Le conduit vertical (31) intègre au moins un capteur de présence afin de détecter la présence d'un déchet (1) dans celui-ci et la durée de sa présence, signifiant que si elle est trop importante, le dispositif (10) considérera que le déchet (1) est coincé. Plusieurs variantes de mécanismes existent. Dans un cas particulier, le conduit vertical (31) se scinde en deux parties selon la verticale. Les deux parties du conduit vertical (31) se rassemblent au niveau d'une liaison pivot verticale, proche de l'axe vertical de rotation (30). La liaison pivot est soit directement motorisée, ce qui permet d'ouvrir ou fermer la circonférence du conduit vertical (31), soit, dans un autre cas, un axe transversal vissé sur chacune des parties du conduit vertical (31) permet de les écarter ou de les rapprocher, l'angle de la vision pivot, et donc l'écartement entre les deux parties du conduit vertical (31) s'agrandissant ou se réduisant. Une autre alternative est que chacune des deux parties du conduit vertical (31) a une liaison pivot avec une troisième pièce commune aux deux parties du conduit vertical (31). Un engrenage motorisé permet de mettre en rotation les deux parties du conduit vertical (31), soit par une vis transversale qui passe latéralement par les deux parties du conduit vertical (31), un moteur électrique la vissant ou la dévissant pour rapprocher ou écarter les deux parties du conduit vertical (31) ; soit par une "vis poussoir" qui va entraîner les engrenages des liaisons pivot en rotation permettant d'écarter ou rapprocher les deux parties du conduit vertical (31).
Selon une autre variante permettant la variation de la géométrie du conduit vertical (31), l'alternative dispose d'un moteur électrique ou servomoteur relié à une crémaillère transversale par rapport au conduit vertical (31) de telle manière que la partie fixe de la crémaillère est solidaire d'une partie du conduit vertical (31), tandis que la partie mobile de la crémaillère est fixée à la seconde partie du conduit vertical (31). Ce mécanisme permet d'élargir ou rétrécir la circonférence du conduit vertical (31).
>Plateau d'analyse
Le dispositif (10) intègre au moins un plateau d'analyse (41), horizontal et de surface plane, qui jouxte la base support (20) de manière à stabiliser le déchet (1) durant la phase d'analyse de celui-ci. Dans certaines variantes, le plateau d'analyse (41) permet également de réceptionner le déchet (1), suite à son introduction dans le dispositif (10), en intégrant une surface souple ou caoutchoutique pour amortir les chocs. Le plateau d'analyse (41) est alors coaxial à l'ouverture supérieure principale (15) et au conduit vertical (31) de manière à réceptionner et à stabiliser le déchet (1) suite à sa chute dans le conduit vertical (31) lors de son introduction. Par la suite, cette stabilisation du déchet (1) sur le plateau d'analyse (41) facilite sa reconnaissance par les différents capteurs du système de reconnaissance. La surface du plateau d'analyse (41) est au moins égale à celle de l'ouverture principale (15) du capot supérieur (12). Selon une variante avantageuse, le plateau d'analyse (41) intègre au moins un capteur, afin de détecter et dans certains cas, faciliter l'identification du déchet (1). (capteurs de présence, capteur de poids, des capteurs de lumière, rigidité,...).
Dans un cas particulier, le plateau d'analyse (41) intègre un mécanisme de base tournante motorisé, telle qu'une crémaillère, permettant au plateau d'analyse (41) d'entrer en rotation autour de son axe central vertical. Selon une autre variante, le plateau d'analyse(41) intègre un dispositif de rotation sur lui-même qui comporte, sur sa face du dessous, un engrenage centralisé sur l'axe vertical central du plateau d'analyse (41), dans lequel un autre engrenage, en bout de l'arbre du moteur électrique vient se loger. Selon une autre variante, le plateau d'analyse (41) intègre une roue dentée sur sa circonférence, actionnée par un engrenage en bout de l'arbre d'un moteur électrique. Ces différents mécanismes permettent au plateau d'analyse (41) de tourner sur lui-même de telle sorte que le déchet (1) puisse être analysé à différents endroits et en différentes positions par les différents capteurs du dispositif (10), réduisant les risques d'erreurs et fiabilisant la reconnaissance du déchet (1).
Par exemple, dans le cas particulier ou le système d'analyse et de reconnaissance du déchet (1) utilise une caméra (51) associée à de la reconnaissance d'images, il sera possible d'effectuer différentes captures d'images sous plusieurs angles de vue du déchet (1) analysé et ainsi faciliter son identification.
>Pompe à flux d'air
Dans un cas particulier, lorsque le dispositif (10) intègre au moins un plateau d'analyse (41) ayant la possibilité de tourner sur lui-même, comme décrit précédemment, une pompe à flux d'air (42), de préférence électrique, est intégrée au dispositif (10). Au moins un raccord tubulaire flexible (43) permet de relier, en garantissant l'étanchéité, la pompe à flux d'air(42) au dessous du plateau d'analyse (41). Le plateau d'analyse (41) intègre des trous de petits diamètres de manière à laisser passer un flux d'air aspirant ou soufflant à la surface du plateau d'analyse (41). Dans le fonctionnement classique, lorsque la pompe à flux d'air (42) s'active, une dépression d'air se créée à la surface du plateau d'analyse (41), figeant ainsi le déchet (1) sur le plateau d'analyse (41) et le rendant solidaire de tout mouvement du plateau (41), notamment lorsque celui-ci est en rotation. Ce système permet de limiter les risques de basculements et de vibrations du déchet (1) durant la rotation du plateau d'analyse (41). Lorsque le système de reconnaissance utilise au moins une caméra (51), l'acquisition d'images de bonne qualité du déchet (1) en sera favorisée.
>volet mobile
Le dispositif (10) intègre au moins un volet mobile motorisé (22), qui jouxte la base support (20). Le volet mobile (22) se situe dans l'environnement proche de l'orifice d'extraction auquel il est associé, de manière à ce que ce volet mobile (22) puisse, par son déplacement, bloquer ou libérer l'accès à l'orifice d'extraction (21-1, 21-2,...) correspondant. Dans certains cas, un seul volet mobile (22) peut également couvrir, plusieurs orifices d'extraction. Ce volet mobile (22), actionné par un moteur électrique dans un certain mode de réalisation ou un servomoteur selon une autre variante, est commandé par l'unité de traitement électronique (100), de telle sorte que le volet mobile (22) est en capacité de se déplacer en rotation ou en translation horizontale à la surface (supérieure ou inférieure) de la base support (20). Lors du tri du déchet (1), le déplacement du volet mobile (22) libère l'accès à l'orifice d'extraction auquel il est associé, ce qui permet au déchet (1) d'être évacué vers la zone de stockage du dispositif (10) définie par le système de reconnaissance. Ou à l'inverse, lorsque le volet mobile (22) est en position de couvrir un orifice d'extraction, le déchet (1) se servira du volet mobile (22) comme un support, le maintenant stable et évitant ainsi qu'il ne chute dans la zone de stockage. Ainsi, lorsque, par exemple, le conduit vertical (31) aiguille le déchet (1) par son déplacement latéral, celui-ci glisse sur le volet mobile (22) couvrant l'orifice d’extraction, lui permettant éventuellement de continuer son déplacement, sans que celui-ci ne chute dans l'orifice d'extraction. Le volet mobile (22) peut, dans certains cas, intégrer une surface souple ou un matériau caoutchoutique de manière à réceptionner correctement le déchet (1) introduit dans le dispositif (10), lorsque celui-ci se situe, en position initiale, dans l'axe du conduit vertical (41) et de l'ouverture principale du dispositif (15) auquel il est associé. Matériau qui peut éventuellement incorporer des trous verticaux qui traversent toute son épaisseur afin d'évacuer vers un container un éventuel liquide qui s'échapperait du déchet (1) introduit dans le dispositif (10).
Dans certaines variantes, le dispositif (10) intègre un orifice d'extraction, sur la base support (20), qui est coaxial à une ouverture principale (15) du dispositif (10), ainsi qu'au conduit vertical (31) correspondant, lorsqu'il est à sa position initiale. Dans ces variantes, le plateau d'analyse (41), associé éventuellement à son mécanisme de rotation décrit précédemment, est intégré au volet mobile (22) du dispositif (10), de telle manière que lorsque le déchet (1) est analysé, le plateau d'analyse (41), le conduit vertical (31) ainsi que l'ouverture principale (15) correspondants sont coaxiaux, bloquant ainsi l'accès à l'orifice d'extraction. Lorsque le tri du déchet (1) par l'orifice d'extraction correspondant est nécessaire, le volet mobile (22) motorisé intégrant le plateau d'analyse (41) se déplace alors pour libérer l'accès à l'orifice d'extraction central de la base support (20).
>Ouverture(s) secondaire(s)
Dans certaines variantes, le dispositif (10) intègre une ou plusieurs ouvertures secondaires permettant l'introduction de certains types de déchets dans l'appareil (10) sans passer par le système de reconnaissance et tri automatisé du dispositif (10). Cette ou ces ouverture(s) secondaire(s) (16-1, 16-2,..) sont intégrées au capot supérieur (12) de l'appareil (10). Selon une autre variante, cette ou ces ouverture(s) secondaire(s) sont intégrées directement sur la base support (20), à l'extérieur du système automatique de reconnaissance et de tri. L'ouverture secondaire peut avoir différentes formes facilement reconnaissables pour y introduire certains types de déchets que l'utilisateur reconnaîtra intuitivement. Par exemple, l'ouverture secondaire pourra prendre la forme d'une fente de manière à pouvoir y introduire spécifiquement les papiers, journaux et cartons plats. La fente ne dépassera pas une certaine largeur d'ouverture de manière à ne pouvoir y introduire ni cannettes, ni bouteilles étant donné que ces déchets ont la possibilité d'être reconnus et triés automatiquement par l'appareil (10). Il s'agira, en ce sens, d'inciter l'utilisateur à jeter les bouteilles, cannettes,...dans l'ouverture principale (15) amenant au système de tri automatisé ; tandis que les papiers, journaux, cartons plats seront directement introduits par l'utilisateur dans l'ouverture secondaire amenant directement à une zone de stockage spécifique.
Dans le cas particulier du dispositif (10) intégrant au moins une ouverture secondaire (16), telle qu'une fente ; et en plus, est équipé d'une pompe à flux d'air (42), un raccord tubulaire se positionne entre la pompe à flux d'air (42) et le dessous de l'ouverture secondaire en forme de fente (16). Un capteur de présence est intégré au niveau de l'ouverture secondaire (16), de manière à déclencher automatiquement la pompe à flux d'air (42) lorsqu'un déchet (1) y est introduit, générant un souffle d'air sous l'ouverture secondaire (16) et perpendiculaire à celle-ci. Ce souffle d'air pulsé (soit aspiration, soit soufflage) va modifier la trajectoire de chute des déchets très légers introduits à travers cette fente (16), par exemple les petits sachets, en les déviant d'une chute purement verticale. En contrebas de cette ouverture secondaire (16), deux compartiments (110-1, 110-2) se juxtaposent, l'un est aligné dans l'axe vertical de la fente (16), le second est légèrement décalé dans le sens du souffle d'air provoqué par la pompe à flux d'air (42) (qui peut soit aspirer, soit souffler de l'air) de manière à séparer les déchets "lourds" (cartons principalement) des déchets "très légers" (sachets principalement) et de les stocker chacun dans un compartiment distinct (110-1, 110-2,...).
>Alimentation et batteries
En ce qui concerne le système électronique du dispositif (10), celui-ci est constitué au minimum d'une unité de traitement électronique (100) reliée à différents capteurs et des actionneurs, d'une mémoire de données, et d'une batterie électrique (101) dont l'alimentation peut se faire de différentes manières.
En effet, comme indiqué précédemment, le dispositif (10) décrit dans ce Brevet intègre des systèmes électroniques ainsi que des actionneurs (moteurs électriques, servomoteurs, éventuellement électroaimants, antenne de télécommunication, pompe,...). Une batterie (101), ayant la capacité de stocker de l'énergie électrique, alimente tous les systèmes électroniques du dispositif (10). La batterie (101) est associée à un système de recharge spécifique permettant d'alimenter le dispositif (10) en continu. Selon un cas particulier, le système de recharge est composé d'au moins un panneau photovoltaïque relié à la batterie d'alimentation (101). Selon un autre cas particulier, la batterie (101) est rechargée par un système de dalles piézoélectriques disposées autour de l'appareil (10) de manière à créer des micro-courants répétitifs qui rechargent la batterie (101) à chaque activation de la dalle par l'utilisateur (lorsqu'il marche dessus par exemple). Enfin, selon une autre alternative, le dispositif (10) intègre au moins une éolienne de taille réduite, la transformation de la force du vent en énergie électrique permettant le rechargement de la batterie (101). Dans certains cas, le dispositif (10) a la possibilité de combiner plusieurs des systèmes de rechargement complémentaire décrits précédemment, afin de recharger la batterie électrique (101) de l'appareil (10).
Dans un cas particulier, le dispositif (10) peut également intégrer un ou plusieurs système(s) de télécommunication telle qu'une puce wifi, GSM ou NFC, permettant d'échanger des informations avec un serveur ou ordinateur externe au dispositif (10). Dans le cas du NFC, il pourra, par exemple, s'agir de connecter un smartphone au dispositif (10) en l'approchant d'une zone spécifique NFC pour échanger des informations. Dans le cas des ondes Wifi ou GSM, il pourra s'agir, par exemple, de transmettre les niveaux de remplissage des différentes zones de stockage à un serveur externe du service de gestion de la collecte des déchets.
De manière plus globale, les informations échangées peuvent être de plusieurs types, informations telles que l'identification du dispositif (10), celle de l'appareil connecté, la géolocalisation du dispositif (10), la date et heure d'introduction du déchet (1), le type de déchet identifié par le système de reconnaissance, la quantité de déchets introduits dans le dispositif (10), le niveau des compartiments de remplissage (110-1, 110-2,...), etc...
>Processus de fonctionnement basique
Ainsi, selon une variante simplifiée du dispositif (10), le processus de fonctionnement, en situation normale, du dispositif (10) est le suivant :
L'utilisateur introduit un déchet (1) dans le dispositif (10), à travers une des ouverture principale (15) (dans certains cas, il n'y a qu'une seule ouverture principale) du capot supérieur (12). L'accès à cette ouverture principale (15) peut être automatisé avec le déplacement motorisé de la trappe mobile (17) ou, selon une autre variante, celle des battants (19-1, 19-2,...). L'accès à l'ouverture principale (15) peut également être manuel par un appui prolongé du dessous du déchet (1) sur les battants (19-1, 19-2,...) de l'ouverture principale (15), permettant de les écarter afin de faire entrer le déchet (1) ; ou encore par l'utilisation d'une pédale reliée par tringlerie à la trappe mobile (17), permettant mécaniquement son ouverture. Le déchet (1) introduit dans le dispositif (10) chute dans le conduit vertical (31) correspondant à l'ouverture principale (15). La trappe (17) ou les battants (19-1, 19-2,...) se referment et se verrouillent dans cette position. Le conduit vertical (31) aiguille, et dans certains cas par son déplacement, le déchet (1) sur le plateau d'analyse (41). Si le déchet (1) se coince dans le conduit vertical (31), un mécanisme automatisé d'élargissement du conduit vertical (31) permet de décoincer le déchet (1). Lorsque le déchet (1) est sur le plateau d'analyse (41), le système de reconnaissance et d'identification active les différents capteurs d'analyse et éventuellement une source de lumière ou infra-rouge du dispositif (10), ceci afin de mesurer les caractéristiques du déchet (1). Certaines variantes intégreront un mécanisme motorisé permettant la rotation du plateau d'analyse (41) autour de son axe vertical, afin de faire pivoter le déchet (1) lors de son analyse. La stabilisation du déchet (1) sur le plateau d'analyse (41) durant sa rotation, est assurée par une dépression créée à la surface du plateau d'analyse (41) par la pompe à flux d'air (42). La mise en route de la pompe à flux d'air (42) permet de solidariser complètement le déchet (1) au plateau d'analyse (41) durant sa rotation. Ce système de rotation mécanisé du plateau d'analyse (41) s’avérera particulièrement efficace avec l'utilisation d'un dispositif d'acquisition d'images, telle qu'au moins une caméra (51), permettant d'enregistrer des images du déchet (1) sous différents angles de vue, facilitant ainsi sa reconnaissance. Dans un cas particulier, plusieurs plateaux d'analyse (41) complémentaire(s) peuvent être disposés sur un volet mobile (22). Par exemple, un spécifique qui intégrerait au moins un capteur(s) particulièrement sensible(s), tels qu'un capteurs de poids ou de rigidité. Le transfert de l'un à l'autre des plateaux d'analyse étant effectué par le déplacement du volet mobile (22) tandis que le conduit vertical (41) maintient le déchet (1) stable. Une fois l'analyse effectuée, le déchet (1) est automatiquement orienté vers l'orifice d'extraction adéquat (21-1, 21-2,...) du dispositif (10). Dans un cas simple, l'orifice d'extraction adéquat, défini par le système de reconnaissance, est directement coaxial au conduit vertical (31) lors de l'analyse du déchet (1). Dès lors, le simple déplacement du volet mobile (22), permet au déchet (1) de chuter dans la zone de stockage adéquate du dispositif (10). C'est notamment le cas, par exemple, de l'orifice d'extraction central, qui est coaxial à l'unique ouverture principale (15) d'une variante du dispositif (10). Dans d'autres cas, le conduit vertical motorisé (31), dans lequel se trouve le déchet (1), se déplace latéralement à la surface de la base support (20) jusqu'à hauteur de l'orifice d’extraction adéquat. Dans certains cas, la trajectoire du conduit vertical (31), balayant la surface de la base support (20) peut également glisser sur celle d'un volet mobile (22) qui bloque l'accès à l'un des orifices d'extraction (21-1, 21-2,..) du dispositif (10). S'il s'agit de l'orifice d'extraction identifié par le système de reconnaissance pour le déchet (1), le conduit vertical (31) interrompt son mouvement, centré au niveau de l'orifice d'extraction et le volet mobile motorisé (22) se déplace pour libérer l'accès à l'orifice d'extraction et permettre au déchet (1) de chuter dans le compartiment ou la poche de stockage adéquate. Les différents éléments du système de tri automatisé reviennent ensuite à leurs positions respectives initiales et l'ouverture principale (15) d'introduction des déchets dans le dispositif (10) se déverrouille. L'actualisation du niveau de remplissage des différents compartiments ou la comptabilisation des déchets traités par le système de tri sont régulièrement mémorisés dans l'unité de traitement du dispositif (10) et éventuellement communiqués sur un serveur externe au dispositif (10).
Descriptions spécifiques modèles complexes
La variante simplifiée de cette invention n'intègre qu'une seule ouverture principale (15) et pour son système de tri : qu'un seul conduit vertical (31) ; qu'un seul plateau d'analyse (41) et un seul volet mobile (22) situés a la surface de la base support (20). Le dispositif (10) peut se décliner en versions plus complexes qui intègrent plusieurs des éléments de base du système de tri automatisé décrit précédemment. Cela permet d'augmenter l'efficacité, la fiabilité ainsi que la réactivité (critère particulièrement important pour l'utilisateur) de l'appareil (10). Dans ce Brevet, deux variantes particulièrement pertinentes sont décrites ci-après. Il s'agit de variantes données à titre indicatif et non limitatif.
Les figures 1.a et 1.bdécrivent le dispositif (10) incorporant une entrée principale (15-1), avec la particularité d'intégrer deux conduits verticaux (31-1, 31-2) à géométrie variable, deux plateaux d'analyse (41-1, 41-2) et trois volets mobiles (22-1, 22-2, 22-3) de telle sorte que le dispositif (10) dans cette variante est en capacité de pouvoir gérer la présence de deux déchets consécutivement introduits dans l'appareil (10), ce qui permet une forte réactivité du système d'analyse et de tri innovant. Dans cette variante, lorsqu'un premier déchet (1) est introduit dans le dispositif (10), il n'est pas nécessaire d'attendre la fin de son tri automatisé pour en incorporer un second. Nous appellerons cette variante V2C. (voir dessins)
Dans cette variante, chacun des deux conduits verticaux (31-1, 31-2) est lié à un axe vertical motorisé distinct (30-1, 30-2). Ces deux axes verticaux (30-1, 30-2) sont reliés chacun d'entre eux à la base support (20) par une liaison pivot distincte, de telle manière que le déplacement de chacun des conduits verticaux (31-1, 31-2) décrit une trajectoire d'arc de cercle balayant la surface de la base support (20). Dans cette variante, chacune des trajectoires circulaires des deux conduits verticaux (31-1, 31-2) est distincte ; l'unique point de croisement de leurs trajectoires respectives se situant au niveau du point de chute du déchet (1) dans le dispositif (10). Le point de chute du déchet (1) dans le dispositif (10) est coaxial à l'ouverture principal (15) et se situe au niveau de la base support (20), ou dans certains cas au niveau du volet mobile (22) obstruant l'orifice d'extraction coaxial à l'ouverture principal (15) du dispositif (10) en position initiale. En cela, chacun des deux conduits verticaux (31-1, 31-2) a la possibilité de se positionner en étant coaxial par rapport à l'ouverture principale (15) du dispositif (10). Chacun des conduits verticaux est également en mesure d'aiguiller le déchet (1) lorsque ce dernier chute dans le dispositif (10), après son introduction par l'utilisateur. Par son mouvement, le conduit vertical (31-1) déplace ensuite le déchet (1) jusqu'à un plateau d'analyse (41). Selon la variante décrite ici, chacun des deux conduits verticaux (31-1, 31-2) est associé à un plateau d'analyse distinct (41-1, 41-2), signifiant que leurs trajectoires circulaires respectives passent chacunes par l'un des deux plateaux d'analyse (41-1, 41-2). Ces plateaux d'analyse (41-1, 41-2) sont parallèles à la base support (20) de telle manière que chacun des conduits verticaux (31-1, 31-2) a la possibilité de déplacer le déchet (1) de son point de chute dans le dispositif (10) jusqu'au plateau d'analyse associé au conduit vertical. Les deux conduits verticaux motorisés (31-1, 31-2) se coordonnent de telle manière que lorsqu'un des conduits verticaux (31-1, 31-2) déplace le déchet (1) à hauteur de son plateau d'analyse associé, le second conduit vertical prend le relais en se positionnant coaxialement à l'ouverture principale (15), c'est à dire au point de chute du prochain déchet (1) introduit dans le dispositif (10). Ce système permet à l'utilisateur d'introduire deux déchets dans le dispositif (10) dans un intervalle de temps très court. Concrètement, l'utilisateur aura la possibilité d'introduire un second déchet dans le dispositif (10) avant même que le processus de reconnaissance et de tri du premier déchet introduit ne soit finalisé. Comme décrit précédemment dans ce Brevet, les plateaux d'analyse (41-1, 41-2) ont la possibilité, dans certains cas, d'intégrer un mécanisme de rotation motorisé leur permettant de tourner sur eux-mêmes ; ainsi qu'éventuellement un système de pompe à flux d'air (42) afin de plaquer le déchet (1) au plateau d'analyse (41) durant son mouvement de rotation. Ce système facilite l'analyse des déchets lors, par exemple, de l'utilisation d'un dispositif d'acquisition d'images pour la reconnaissance du déchet (1) telle qu'une (ou plusieurs) caméra(s). Le déchet (1) analysé est ensuite aiguillé par le conduit vertical (31), à hauteur de l'orifice d'extraction sélectionné par le système de reconnaissance de l'appareil (10). Dans certains cas, l'orifice d'extraction adéquat est accessible simplement par le déplacement du volet mobile sur lequel le déchet (1) il était posé. Une fois que le déchet(1) se retrouve dans le compartiment adéquat, le conduit vertical (31) retourne automatiquement sur le point de chute des déchets introduits dans le dispositif(10) sauf lorsque le second conduit vertical (31) du dispositif (10) est déjà à cette position. Dans ce cas, le conduit vertical venant de traiter le déchet (1) se positionne au niveau du plateau d'analyse qui lui est associé.
Dans certaines variantes, les plateaux d'analyse (41-1, 41-2) peuvent être intégrés dans les volets mobiles motorisés (22-1, 22-2, 22-3) de la base support (20). Dans certains cas, plusieurs plateaux d'analyse (41-1, 41-2) peuvent être intégré dans un seul et même volet mobile (22). Il peut s'agir notamment de deux plateaux équipés de capteurs différents mais complémentaires afin d'approfondir l'analyse du déchet (1). Les volets mobiles motorisés (22-1, 22-2, 22-3) ont la possibilité de se déplacer en translation, ou en rotation à la surface de la base support (20), pour libérer ou obstruer un ou plusieurs orifices d'extractions.
Dans cette variante intégrant deux conduits verticaux (31-1, 31-2), deux plateaux d'analyse (41-1, 41-2) et trois volets mobiles (22-1, 22-2, 22-3), la base support (20) peut compter jusqu'à sept orifices d'extraction des déchets, du fait que chacun des deux conduits verticaux (31-1, 31-2) suit sa propre trajectoire de déplacement. Une autre alternative n'intègre que trois orifices d'extraction (21-1, 21-2, 21-3) dont deux ayant une forme allongée (équivalente à deux orifices d’extraction individuels), de manière à ne former qu'un seul et même orifice lorsque les deux trajectoires des conduits verticaux (31-1, 31-2) sont proches.
Les autres éléments de l'Invention, telle que la partie inférieure de l'appareil (10) intégrant les différentes zones de stockage, le châssis, ainsi que le capot supérieur (12) sont structurellement semblables à ce qui a été décrit précédemment dans la version de base du dispositif (10).
La décrit une variante particulièrement proche de la variante décrite précédemment (V2C). C’est une variante plus optimisée dans le sens où celle-ci intègre moins d’éléments que la V2C, ce qui signifie qu’elle est potentiellement plus économique au détriment, peut-être, d’une réactivité un peu moins performante que la V2C. Cette variante, que nous appellerons V2Cb intègre une ouverture principale (15) dans le capot supérieur (12) du dispositif (10), deux conduit verticaux (31-1, 31-2) reliés chacun à un axe vertical (30-1, 30-2) permettent pour chacun d’entre eux, à tour de rôle, de déplacer les déchets introduits dans le dispositif (10) vers le volet mobile (22-1) sur lequel se retrouve l’unique plateau d’analyse (41) du dispositif (10). Dans cette variante, ce volet mobile (22-1), intégrant le plateau d’analyse (41) est, contrairement à V2C, commun aux deux conduits verticaux (31-1, 31-2). L’unique plateau d’analyse (41) se déplaçant par l’intermédiaire du volet mobile (22-1) pour analyser les déchets que ramènent alternativement chacun des deux conduits verticaux (31-1, 31-2) sur le volet mobile (22-1). Lorsqu’un conduit vertical amène un déchet (1) sur le volet mobile (22-1), le volet mobile (22) se décale de manière à ce que le plateau d’analyse (41) se retrouve sous le déchet (1) à analyser ; tandis que le second conduit vertical se positionne coaxialement à l’ouverture principale (15) de manière à réceptionner le prochain déchet (1) introduit dans le dispositif (10). Le volet mobile (22-1) a également pour fonction de bloquer ou libérer l’accès à l’équivalent de deux orifices d’extraction (chacun des orifices étant associé à un conduit vertical distinct) pour les déchets, après avoir été analysés sur le plateau d’analyse. (41). Une fois l’analyse effectuée, soit le volet mobile (22-1) se déplace pour libérer l’accès à l’orifice situé sous le volet mobile (22-1), soit le conduit vertical correspondant, aiguille, par son mouvement, le déchet (1) vers un autre orifice d’extraction du dispositif (10). Dans cette variante, le dispositif (10) intègre un second volet mobile (22-2) situé dans l’axe vertical de l’ouverture principale (15). Ce volet mobile (22-2) intègre donc une zone spécifique permettant de réceptionner le déchet (1), suite à sa chute dans le conduit vertical lors de l’introduction du déchet (1) dans le dispositif (10). Le volet mobile (22-2) permet également de libérer ou bloquer l’accès à l’orifice d’extraction central qui est coaxial à l’ouverture principale (15) du dispositif (10).
Comme les variantes précédemment décrites, l’unique plateau d’analyse (41) peut intégrer, dans certains cas, un mécanisme de rotation permettant de faire pivoter le déchet (1), sur le plateau, durant son analyse.. De même, selon un cas particulier, le dispositif (10) intègre une pompe à flux d’air (42) relié au plateau d’analyse par un raccord tubulaire (43) qui se branche sous le plateau, créant une dépression d’air à la surface du plateau d’analyse et permettant de stabiliser le déchet(1) sur le plateau durant son analyse, notamment lorsque le plateau est en rotation.
Dans un cas particulier, le système de reconnaissance employé est un ensemble de caméras (51) logés dans un support spécifique (50), permettant de d’enregistrer des images des déchets analysés dans leur globalité, et ce quel que soit la position du plateau d’analyse (41).
La décrit une autre variante de l'Invention intégrant, dans ce cas précis, deux ouvertures principales distinctes (15-1, 15-2) sur le capot supérieur (12), deux conduits verticaux (31-1, 31-2) éventuellement à géométrie variable, un plateau d'analyse (41) et trois volets mobiles (22-1, 22-2, 22-3), permettant à l'utilisateur d'introduire simultanément deux déchets dans le dispositif (10), en les jetant distinctement dans les deux ouvertures principales accessibles (15-1, 15-2). Nous appellerons cette variante V2O (voir dessins).
Dans cette variante, deux des trois volets mobiles (22-1, 22-2, 22-3) sont associés à un conduit vertical distinct (31-1, 31-2), ainsi qu'à une ouverture principale distincte (15-1, 15-2) de telle manière qu'en position initiale, c'est à dire lorsque le déchet (1) est introduit dans le dispositif (10), le volet mobile, le conduit vertical ainsi que l'ouverture principale associés sont coaxiaux selon la verticale. Les deux volets mobiles (22-1, 22-2), situés chacun sous le conduit vertical (31-1, 31-2) auxquels ils sont associés, intègrent chacun un engrenage relié à un moteur électrique (ou servomoteur) si bien que les volets ont la possibilité de se déplacer horizontalement à la surface de la base support (20), soit par translation, soit par rotation. Ce mouvement du volet mobile (22) permet de libérer ou obstruer l'accès à au moins un orifice d'extraction. Dans ce cas particulier, deux des trois volets mobiles coaxiaux associés chacun à une ouverture principale (15-1, 15-2) distincte, intègrent une zone de réception, composée d'un matériau caoutchoutique par exemple, afin d'amortir la chute du déchet (1) introduit dans le dispositif (10). Le déchet (1) introduit dans le dispositif (10) par l'une des ouvertures (15-1 ou 15-2) chute dans l'un des deux conduits verticaux (31-1 ou 31-2) associé à cette ouverture et est réceptionné sur la surface de réception du volet mobile (22-1 ou 22-2) coaxial au conduit vertical (31-1 ou 31-2) et à l'ouverture (15-1 ou 15-2). Par le mouvement de rotation de son axe vertical motorisé, le conduit vertical, associé éventuellement au volet mobile précédemment cité, déplace le déchet (1) sur le plateau d'analyse (41) du dispositif (10).
Dans cette variante, le dispositif (10) intègre un seul et unique plateau d'analyse (41), centralisé, dans ce cas précis, au niveau du point de rencontre des deux trajectoires de chacun des conduits verticaux (31-1, 31-2) de l'appareil (10). Pour être analysé, le déchet introduit dans le dispositif (10) est aiguillé par l'un des conduits verticaux (31-1 ou 31-2) sur la plateforme d'analyse (41).
Selon un cas particulier, le plateau d'analyse (41) intègre, comme indiqué dans les versions précédentes, un mécanisme permettant sa rotation sur lui-même autour de son axe vertical, associé éventuellement au système de pompe à flux d'air (42). Un raccord tubulaire (43) relie le système d'aspiration (42) à la surface inférieure du plateau d'analyse (41), de manière à stabiliser le déchet (1) durant la rotation du plateau d'analyse (41). Des trous dans le plateau d'analyse (41), permettent de laisser passer le flux d'air généré par la pompe, ce qui va solidariser le déchet (1) au plateau lors de son mouvement de rotation.
Selon un cas particulier, décrit dansla , l'unique plateau d'analyse (41) peut également être intégré dans un volet mobile (22), afin d'obstruer ou libérer l'orifice d'extraction central de la base support (20) dans le cas où le dispositif (10) en intègre un.
Une fois le processus d'identification du déchet (1) effectué sur le plateau d'analyse (41), le déchet (1), aiguillé par le conduit vertical (31), quitte le plateau d'analyse (41), permettant éventuellement au second conduit vertical d'amener un second déchet, introduit dans le dispositif (10), sur le plateau d'analyse. Le déchet (1) est amené par le premier conduit vertical jusqu'à l'orifice d'extraction défini par le système de reconnaissance du dispositif (10). Le déchet (1) chute alors dans le compartiment correspondant. Dans un cas particulier, l'accès à l'orifice d'extraction nécessitera le déplacement du volet mobile (22) associé à cet orifice d'extraction qui le superpose initialement.
Une fois que le déchet(1) se retrouve dans le compartiment adéquat, le conduit vertical (31) retourne automatiquement à sa position initiale, afin de prendre en charge le prochain déchet introduit dans le dispositif (10).

Claims (32)

  1. Dispositif (10) d’analyse, de tri automatique et de stockage des déchets, apte à
    les séparer en au moins deux catégories distinctes ; le dispositif (10) étant caractérisé en ce qu’il comprend :
    - Un châssis (11) de structure, intégrant au moins deux zones de stockage des déchets, tels que des compartiments (110-1, 110-2,...), non accessibles directement à l’utilisateur du dispositif (10).
    - Un capot de protection supérieur (12) intégrant au moins une ouverture, dite principale (15), à travers laquelle est introduit le déchet dans le dispositif (10), associée à au moins une trappe (17) mobile, ou au moins un battant (19) mobile qui, en position initiale, recouvre toute ou partie la surface de l’ouverture principale (15).
    - Au moins un conduit vertical motorisé (31), apte à ceinturer partiellement ou totalement le déchet durant le processus d’analyse et de tri, et ayant la possibilité de se déplacer en rotation autour d’un axe vertical (30), le mouvement circulaire du conduit vertical motorisé (31) permettant d’orienter le déchet lors la phase de tri.
    -Au moins un plateau d’analyse (41), horizontal, constitué d’au moins un capteur, apte à recevoir et à stabiliser le déchet durant son identification par le système de reconnaissance du dispositif (10).
    - Au moins un volet mobile motorisé (22) ayant la possibilité de se déplacer horizontalement en translation ou en rotation de manière à bloquer ou libérer l’accès au déchet à au moins un orifice d’extraction dans le but d’évacuer le déchet vers la zone de stockage définie par le système de reconnaissance du dispositif (10).
    - Un système d’analyse et de reconnaissance intégrant une association d’au moins deux capteurs coordonnée par une unité de traitement électronique.
  2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisée en ce que les zones de stockage
    des déchets sont soit des compartiments rigides tels que des bacs, caisses,… , ayant la possibilité de s’encastrer et se dés-emboîter du châssis ; soit flexibles tels que des sacs, poches, membranes,…
  3. Dispositif selon l’une quelconque des revendications 1 à 2, caractérisée en ce
    que pour chaque zone de stockage, au moins un capteur de présence tel qu’un capteur Infra-rouge ou un capteur ultrasons, relié à l’unité de traitement électronique du dispositif (10), permet de comptabiliser les déchets contenus dans la zone de stockage correspondante, afin d’évaluer le niveau de remplissage de celle-ci.
  4. Dispositif selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce
    que, dans le cas de l’utilisation d’un compartiment rigide (110) comme zone de stockage, celui-ci intègre un système de verrouillage telle qu’une serrure électromagnétique ou mécanique permettant de bloquer le compartiment correspondant (110) au châssis (11) afin d’en limiter la manipulation.
  5. Dispositif selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que
    le châssis (11) intègre au moins une roue sous sa base inférieure de manière à pouvoir déplacer le dispositif (10) avec facilité.
  6. Dispositif selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que
    le châssis (11) intègre une base support (20), dont la surface recouvre l’ensemble des zones de stockage du dispositif (10), et sur laquelle reposent les principales pièces fixes et mobiles permettant l ‘analyse et le tri automatique des déchets ; la base support (20) intégrant au moins deux orifices d’extraction verticaux individuels, qui traversent son épaisseur, permettant au déchet traité d’accéder à la zone de stockage adéquate dans le dispositif (10).
  7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce qu’au moins un orifice d’extraction vertical ait une forme allongée, équivalente à plusieurs orifices d’extraction individuels.
  8. Dispositif selon l’une quelconque des revendications 6 à 7, caractérisé en ce que
    la base support (20) du dispositif (10) intègre une zone d’amortissement par l’utilisation d’un matériau spécifique qui permettra de bien réceptionner le déchet lorsqu’il chute dans le dispositif (10) ; matériau pouvant éventuellement incorporer des trous verticaux qui traversent toute son épaisseur afin d’évacuer un éventuel liquide, issu du déchet, vers un compartiment spécifique.
  9. Dispositif selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que
    le capot de protection supérieur (12) intègre un mécanisme de fermeture associé à l’unique ou à chacune des ouvertures principales (15) du dispositif, mécanisme comprenant soit :
    - au moins une trappe mobile (17) ayant la possibilité de se déplacer en translation suivant au moins un rail coulissant motorisé, perpendiculaire à l’ouverture principale associée ;
    soit
    - au moins deux battants (19-1, 19-2) reliés chacun au capot de protection supérieur (12) par une liaison pivot horizontale, de part et d’autre de l’ouverture principale (15) correspondante, chacune permettant la rotation des battants (19-1, 19-2) autour de ces axes.
  10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que le mécanisme de
    l’ouverture principale correspondante (15) intègre au moins un servomoteur ou un moteur électrique, associé à au moins un capteur de présence de manière à automatiser le fonctionnement de l’ouverture principale correspondante.
  11. Dispositif selon l’une quelconque des revendications 9 à 10, caractérisé en ce
    que le mécanisme de l’ouverture principale correspondante (15) intègre un électroaimant de manière à verrouiller le mécanisme en position de fermeture et ainsi assurer la sécurité de l’utilisateur durant le fonctionnement du dispositif (10).
  12. Dispositif selon l’une quelconque des revendications 10 à 11, caractérisé en ce
    que le mécanisme de l’ouverture principale correspondante (15) intègre une clayette ou un rebord lui permettant, lorsque le mécanisme est en position d’ouverture, d’entrer en contact avec la partie supérieure du conduit vertical motorisé (31) afin d’en bloquer la rotation autour de son axe (30), lorsqu’un déchet est (potentiellement) introduit dans le dispositif (10).
  13. Dispositif selon l’une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce
    que le dispositif (10) intègre au moins un conduit vertical motorisé (31) qui, en position initiale, est sous et coaxial à une ouverture principale (15) et dont la circonférence interne est au moins égale à la taille de l’ouverture principale (15) à laquelle il est associé, permettant d’aiguiller, dans sa chute, le déchet introduit dans le dispositif (10).
  14. Dispositif selon l’une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisé en ce
    que le conduit vertical motorisé (31) associé à une ouverture principale (15) intègre dans sa partie supérieure une encoche ou une fente de manière à entrer en contact avec le mécanisme de l’ouverture principale (15) correspondante lorsque celui-ci est en position d’ouverture, permettant ainsi de bloquer toute rotation du conduit vertical motorisé (31) durant la phase d’introduction (potentielle) d’un déchet dans le dispositif (10).
  15. Dispositif selon l’une quelconque des revendications 1 à 14, caractérisé en ce
    que le conduit vertical motorisé (31) intègre différents capteurs, associés éventuellement à au moins une source de lumière, permettant de recueillir des informations sur la position et les caractéristiques du déchet introduit dans le dispositif (10).
  16. Dispositif selon l’une quelconque des revendications 1 à 15, caractérisé en ce
    que le conduit vertical motorisé (31) intègre au moins un trou traversant l’épaisseur d’au moins une de ses parois permettant qu’un flux de lumière visible ou infra-rouge puisse intégralement traverser le conduit vertical motorisé (31) sur toute sa largeur.
  17. Dispositif selon l’une quelconque des revendications 1 à 16, caractérisé en ce
    que le conduit vertical motorisé (31) intègre au moins une paroi transparente ou éventuellement un écran translucide de manière à pouvoir visualiser le déchet de l’extérieur du conduit vertical motorisé (15) par un dispositif d’acquisition d’images telle qu’une caméra (51), axée en direction de la paroi transparente ou de l’écran translucide.
  18. Dispositif selon la revendication 17, caractérisé en ce que le dispositif (10)
    intègre au moins un écran translucide fixé soit sur un rail motorisé, soit sur un axe de rotation vertical, l’autorisant à se positionner entre la paroi transparente du conduit vertical motorisé (31) et le dispositif d’acquisition d’images, de manière à ce que ce dernier enregistre les représentations visuelles du déchet analysé sur l’écran translucide.
  19. Dispositif selon l’une quelconque des revendications 1 à 18, caractérisé en ce
    que le conduit vertical motorisé (31) incorpore un mécanisme motorisé permettant de varier sa géométrie par le rapprochement ou l’écartement de deux parties du conduit vertical motorisé (31), scindées selon la verticale ; les deux parties du conduit vertical (15) pouvant, selon les cas, soit pivoter l’une par rapport à l’autre, la liaison étant directement ou indirectement motorisée, soit pivoter toute deux par rapport à une troisième pièce commune aux deux parties mobiles du conduit vertical motorisé (15), ou encore par translation de l’une par rapport à l’autre, les deux parties mobiles étant liées entre elles par l’intermédiaire d’une crémaillère motorisée.
  20. Dispositif selon l’une quelconque des revendications 1 à 19, caractérisée en ce
    qu’au moins un plateau d’analyse (41) intègre un mécanisme de base tournante motorisée permettant au plateau d’entrer en rotation par rapport à son axe central vertical.
  21. Dispositif selon la revendication 20, caractérisé en ce que le mécanisme
    motorisé du plateau d’analyse (41) intègre une crémaillère ou une roue dentée reliée par engrenages à un moteur électrique, permettant la rotation du plateau d’analyse (41) autour de son axe central vertical, qui, dans certains cas, peut également être directement motorisé.
  22. Dispositif selon l’une quelconque des revendications 1 à 21, caractérisé en ce
    que le plateau d’analyse (41) intègre des trous de petits diamètres de manière à laisser passer un flux d’air aspirant ou soufflant à la surface du plateau d’analyse (41).
  23. Dispositif selon l’une quelconque des revendications 21 à 22, caractérisé en ce
    que le dispositif (10) intègre une pompe à flux d’air (42) ainsi qu’au moins un raccord tubulaire étanche reliant la pompe au dessous du plateau d’analyse (41) de manière à créer une dépression d’air à la surface du plateau d’analyse (41).
  24. Dispositif selon l’une quelconque des revendications 1 à 23, caractérisé en ce
    que le volet mobile motorisé (22) intègre une surface souple ou un matériau caoutchoutique, incorporant éventuellement des trous verticaux qui traversent toute son épaisseur, de manière à réceptionner le déchet introduit dans le dispositif (10) lorsque celui-ci est, en position initiale, coaxial à l’axe du conduit vertical motorisé (41) et de l’ouverture principale (15) auxquels il est associé.
  25. Dispositif selon l’une quelconque des revendications 1 à 24, caractérisé en ce
    qu’au moins un volet mobile motorisé (22) du dispositif (10) intègre au moins un plateau d’analyse (41), de manière à ce que les deux éléments se déplacent ensemble en translation ou rotation.
  26. Dispositif selon l’une quelconque des revendications 1 à 25, caractérisé en ce
    que le dispositif (10) intègre au moins une ouverture secondaire, de forme intuitive, située sur le capot de protection supérieur (12) ou sur une zone de la base support (20) à l’extérieur du système de tri permettant l’introduction de certains déchets directement dans une zone de stockage spécifique du dispositif (10) sans passer par le système de reconnaissance et de tri automatisé du dispositif (10).
  27. Dispositif selon la revendication 26, caractérisé en ce qu’un raccord tubulaire
    complémentaire relie la pompe à flux d’air (42) à l’embouchure d’au moins une ouverture secondaire du dispositif (10) de manière à faciliter l’introduction d’un certain type de déchet à travers cette ouverture secondaire, ou à pré-séparer les déchets introduits selon leurs poids.
  28. Dispositif selon l’une quelconque des revendications 6 à 27, caractérisé en ce
    que, dans la configuration ou le dispositif (10) intègre deux conduits verticaux motorisés (31-1, 31-2) associés à une ouverture principale (15), le point de croisement, dans le dispositif (10), des trajectoires respectives des deux conduits verticaux motorisés (31-1, 31-2) balayant la surface de la base support (20) se situe au niveau du point de chute du déchet, introduit dans le dispositif (10) par l’ouverture principale (15).
  29. Dispositif selon l’une quelconque des revendications 6 à 28, caractérisé en ce
    que, dans la configuration ou le dispositif (10) intègre deux conduits verticaux motorisés (31-1, 31-2) associés chacun à une ouverture principale (15-1 ; 15-2), le point de croisement, dans le dispositif (10), des trajectoires respectives des deux conduits verticaux motorisés (31-1, 31-2) balayant la surface de la base support (20) se situe au niveau du plateau d’analyse (41) central du dispositif (10).
  30. Dispositif selon l’une quelconque des revendications 1 à 29, caractérisé en ce que le système électronique du dispositif (10) est constitué au minimum d’une unité de traitement électronique reliée à différents capteurs et des actionneurs, d’une mémoire de données et d’une batterie électrique associée à un système de recharge spécifique tel que le photovoltaïque, l’éolien, les dalles piézoélectriques,…)
  31. Dispositif selon l’une quelconque des revendications 1 à 30, caractérisé en ce que le système d’analyse et de reconnaissance du dispositif (10) intègre une association d'au moins deux capteurs parmi les différents types de capteurs suivants :
    - Capteur de présence
    - Capteur de poids
    - Capteur de force
    - Capteur inductif
    - Capteur capacitif
    - Capteur de lumière associé ou non à une ou plusieurs sources de lumière
    - Capteur photoélectrique
    - Capteur photosensible
    - Capteur caméra
    - Réfractomètre
    - Capteur de rigidité
    - Capteur de vibration
    - Capteur infra-rouge ou proche infra-rouge
    - Spectroscope infra-rouge
    - Capteur ultra-sons
  32. Dispositif selon l’une quelconque des revendications 1 à 31, caractérisé en ce que le dispositif intègre un ou plusieurs systèmes de télécommunication (antenne GSM, NFC, Wifi,..) permettant d’échanger certaines informations entre l’unité de traitement du dispositif (10) et un serveur externe au dispositif (10).
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