WO2004010078A2 - Electronic appliance indicating inclination - Google Patents

Electronic appliance indicating inclination Download PDF

Info

Publication number
WO2004010078A2
WO2004010078A2 PCT/FR2003/002282 FR0302282W WO2004010078A2 WO 2004010078 A2 WO2004010078 A2 WO 2004010078A2 FR 0302282 W FR0302282 W FR 0302282W WO 2004010078 A2 WO2004010078 A2 WO 2004010078A2
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
inclination
tilt
values
instantaneous
sensors
Prior art date
Application number
PCT/FR2003/002282
Other languages
French (fr)
Other versions
WO2004010078A3 (en
Inventor
Claude André François BATREL
Christian Guy Louis Becker
Original Assignee
Spacemetric S.A.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Spacemetric S.A. filed Critical Spacemetric S.A.
Priority to CA002493903A priority Critical patent/CA2493903A1/en
Priority to EP03755617A priority patent/EP1523656A2/en
Priority to AU2003273457A priority patent/AU2003273457A1/en
Publication of WO2004010078A2 publication Critical patent/WO2004010078A2/en
Publication of WO2004010078A3 publication Critical patent/WO2004010078A3/en
Priority to US11/231,258 priority patent/US20060021235A1/en

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C9/00—Measuring inclination, e.g. by clinometers, by levels
    • G01C9/02—Details
    • G01C9/06—Electric or photoelectric indication or reading means
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C9/00—Measuring inclination, e.g. by clinometers, by levels
    • G01C9/02—Details
    • G01C9/06—Electric or photoelectric indication or reading means
    • G01C2009/062—Electric or photoelectric indication or reading means capacitive

Definitions

  • the present invention relates to the general technical field of devices indicating the spatial inclination of a device in two directions of space orthogonal to each other, this device being intended to be temporarily or not associated with the device which should be 'appreciate the tilt.
  • the present invention relates more particularly to an apparatus indicating the inclination of a device comprising: - a first instantaneous inclination sensor for measuring a first inclination value with respect to the direction of acceleration of gravity, in the plane defined by the direction of acceleration of gravity and the first direction of space,
  • a second instantaneous inclination sensor for measuring a second inclination value with respect to the direction of acceleration of gravity, in the plane defined by the direction of acceleration of gravity and the second direction of space,
  • an electronic processing unit comprising a microprocessor, operatively connected to the first and second tilt sensors.
  • the invention also relates to a method for determining the inclination of a device according to first and second directions of the space orthogonal to each other, in which one implements:
  • the invention also relates to a system for detecting and recording the inclination of a pylon-type superstructure.
  • the invention relates to a method for monitoring the inclination of a pylon-type superstructure in first and second directions of the space orthogonal to each other.
  • Such devices implement a housing provided with two tilting type tilt sensors, mounted free in rotation each about a first axis, said sensors and their respective first axes being each mounted on a respective second axis orthogonal to their first respective axis, on fixed supports integral with the housing.
  • These devices also include an electronic assembly making it possible to store and then process the inclination information obtained in the form of electrical signals from the sensors, so as to convert it into data intelligible to the user.
  • pendulum sensors when subjected to a change of position, will oscillate for a certain time around their equilibrium position before stabilizing thereon, for obvious mechanical reasons related to their inertia .
  • Electromagnetic devices for stabilizing these pendulum sensors have been proposed, but in addition to the fact that they require an additional volume incompatible with the miniaturization of the apparatus, they also generate the need to carry out additional correction calculations of the values of measured inclination which complicates the electronic assembly as well as the calculation algorithms, which constitutes a factor additional risk for operating reliability, and which increases the cost price of such a device.
  • the objects assigned to the present invention therefore aim to propose a new device indicating the inclination of a device in two directions of space orthogonal to each other, as well as a new method for determining the inclination of a device in two directions of space orthogonal to each other, which do not have the drawbacks of the prior art listed above, and which make it possible to obtain inclination information in an extremely precise and rapid manner while being of a design simple, robust and miniaturized.
  • Another object of the invention is to propose a new inclination indicating device as well as a new inclination determination method, which are carried out using particularly reliable, inexpensive and reduced size elements.
  • Another object of the invention is to propose a new inclination indicating device as well as a new inclination determination method allowing excellent repeatability of measurement over time, independently of the environmental conditions.
  • Another object of the invention is to propose a new inclination indicating device as well as a new inclination determination method which are of general application and which can be adapted to different fields of technical applications.
  • Another object of the invention is to propose a new inclination indicating device as well as a new inclination determination method. allowing a particularly easy reading of the results, even in difficult practical configurations.
  • Another object of the invention is to propose a new inclination indicating device as well as a new inclination determination method having substantially no hysteresis.
  • Another object of the invention is to propose a new inclination indicating device as well as a new inclination determination method which can be adapted to monitoring, surveillance or control applications over time. inclination of a device in two directions of space.
  • Another object of the invention is to propose a new inclination indicating device, as well as a new method for determining the inclination allowing excellent accuracy of the measurements.
  • Another object of the invention is to propose a new inclination indicating device, as well as a new inclination determination method making it possible to correlate the inclination of a device to meteorological conditions.
  • Another object of the invention is to propose a new system for detecting and recording the inclination of a superstructure, as well as a new method for monitoring the inclination of a superstructure, which are of a simple to implement while providing precise results, which reduce costs and operating constraints.
  • Another object of the invention is to propose a new system for detecting and recording the inclination of a superstructure as well as a new method for monitoring the inclination of a superstructure, allowing obtain and process time-stamped tilt information over a long period of time in an automated manner.
  • a first instantaneous inclination sensor for measuring a first inclination value with respect to the direction of acceleration of gravity, in the plane defined by the direction of acceleration of gravity and the first direction of space,
  • a second instantaneous inclination sensor for measuring a second inclination value with respect to the direction of acceleration of gravity, in the plane defined by the direction of acceleration of gravity and the second direction of space, - an electronic processing unit comprising a microprocessor, functionally connected to the first and second tilt sensors,
  • said first and second instantaneous tilt sensors as well as the electronic processing unit are placed within the same housing, and on the other hand in that said electronic processing unit is arranged so as to store first and second set values, and to compare them respectively with the first and second measured tilt values, and to simultaneously display, by the display means, calculated tilt values which correspond to the values of the difference between the measured tilt values and the respective setpoint values, said tilt sensors comprising semiconductor electronic sensors of the accelerometer type.
  • the objects assigned to the invention are also achieved using a method of determining the inclination of a device according to first and second directions of the orthogonal space between them in which one implements: - a first phase (a) of measuring a first inclination value with respect to the direction of acceleration of gravity, in the plane defined by the direction of acceleration of gravity and the first direction of space,
  • phase (e) of calculating calculated inclination values which correspond to the values of the difference between the measured inclination values and the respective setpoint values said instantaneous inclination sensors comprising semiconductor electronic sensors of the accelerometer type and being integrated into a single electronic chip.
  • FIG. 1 illustrates, in a perspective view, a tilt indicator device according to the invention.
  • Figure 2 illustrates, in a top view, the indicating device shown in Figure 1.
  • FIG. 3 illustrates, in a schematic view, an inclination indicating device according to the invention used in the context of an application for monitoring and recording the spatial inclination of an electric pylon.
  • FIG. 4 schematically illustrates an example of the relative positions of the direction of acceleration of gravity, with the two directions of space in which the inclination is measured, as well as the two directions of space corresponding to set values.
  • the apparatus according to the invention is advantageously in the form of a housing 1, for example metallic and of generally substantially parallelepipedal shape, defining a bottom face 2 substantially planar and intended for be placed on, pressed against or integrated into a device 22 whose position or spatial inclination should be measured, in first and second directions in space 3, 4 orthogonal to each other, that is to say making an angle ⁇ equal to 90 °.
  • the term “device” designates elements as diverse and non-limiting as portable devices for domestic use (hedge trimmer or DIY for the general public such as drills), portable devices for professional use (building, framework, masonry, laying of piping, false ceilings, tiling, interlocking pavers, drilling, plumbing various furniture, pianos, billiards, casino machines, pinball machines, roundabouts or even machine tools, laying rails, etc.), the installation of dentures or medical devices, the installation of satellite dishes, etc.
  • the inclination indicating device according to the invention can also be integrated or mounted in a vehicle of the caravan, motorhome, motorized gardening machine, boat, bicycle, plane or automobile type, or even in a public works machine. or agricultural, without any restriction.
  • tilt indicator device consists in integrating the tilt indicator device in a position control system, for the purpose of '' enslave an element of the tripod or other support type in relation to a setpoint, permanently or on order.
  • the inclination indicating device comprises: - a first instantaneous inclination sensor for measuring a first inclination value 8 relative to the direction of acceleration of gravity 5 in the plane defined by the direction of acceleration of gravity 5 and the first direction of space 3,
  • a second instantaneous tilt sensor for measuring a second tilt value 9 relative to the direction of acceleration of gravity 5, in the plane defined by the direction of acceleration of gravity 5 and the second direction of space 4.
  • the direction of the acceleration of gravity 5 here corresponds to the direction of the vector g also sometimes called intensity of gravity. This direction corresponds to the direction of application of the force that constitutes the weight.
  • first and second directions of space 3, 4 each make an angle of 90 ° with the direction of acceleration of gravity 5.
  • Said first and second instantaneous tilt sensors are one-dimensional instantaneous tilt sensors and are arranged so as to remain integral inside the housing 1 substantially against the bottom 2, and thus form a two-dimensional instantaneous tilt sensor.
  • the inclination indicator device can also include, inside the housing 1, a second two-dimensional instantaneous inclination sensor.
  • the second two-dimensional instantaneous tilt sensor is mounted integrally on the first two-dimensional instantaneous tilt sensor formed by the first and second instantaneous tilt sensors.
  • the second two-dimensional instantaneous tilt sensor is formed by the arrangement of a third and a fourth instantaneous tilt sensor, monodimensional, positioned in space so that, when the first and / or second instant tilt sensor (s) measures tilt values 8, 9 greater than 45 °, the third and / or fourth instant tilt sensor (s) measures tilt values less than 45 ° (and vice versa).
  • the first and / or the second sensor (s) instantaneous inclination measures (nt) inclination values 8, 9 between 0 ° and 45 °
  • the third and / or fourth instantaneous inclination sensor (s) measures (nt) inclination values between 45 ° and 90 °.
  • the third instantaneous tilt sensor is mounted substantially orthogonal to the first instantaneous tilt sensor so that the tilt values measured on the one hand by the first sensor and on the other hand by the second sensor are complementary, that is to say that their sum is 90 °.
  • the fourth instantaneous tilt sensor is preferably mounted substantially orthogonal to the second instantaneous tilt sensor.
  • the device only takes into account the inclination values measured by the instantaneous inclination sensors which are less than 45 °.
  • the first instantaneous tilt sensor measures a tilt value greater than 45 °, in particular between 45 ° and 90 °, the latter is not taken into account. It is the complementary tilt value, between 0 ° and 45 °, and measured by the third instantaneous tilt sensor, which is taken into account.
  • all the instantaneous inclination sensors have characteristics which are substantially identical with respect to each other, so that the error made by each instantaneous inclination sensor is less than 2% of degree in the effective range of said sensor corresponding to tilt values between 0 and 45 °.
  • the mounting of the first and second two-dimensional instantaneous tilt sensors with respect to each other is carried out in such a way that the device can measure with a substantially constant precision the tilt of the device throughout the range of tilt angles between 0 and 90 °, with a measurement error of less than 2% of a degree.
  • the measured inclination values 8, 9 are considered to be derived from the measurements carried out by the first respectively the second instantaneous inclination sensor, since the inclination of the device according to the first respectively the second direction space is less than 45 °.
  • Such a coupling of two two-dimensional instantaneous tilt sensors is particularly useful when high accuracy of the measurements is required, in particular in the field of antenna pointing.
  • the tilt indicator device also includes, inside the housing 1, an electronic processing unit comprising a microprocessor, operatively connected to the first and second tilt sensors.
  • the electronic processing unit comprises an electronic card connected to a microprocessor.
  • this microprocessor can be a microcontroller having a read-only memory of 8 kilobytes and a random access memory of 256 bytes.
  • said electronic processing unit is designed and arranged so as to store first and second setpoint values 6, 7 and to compare them respectively to the first and second measured tilt values 8, 9, and to calculating calculated inclination values 10, 11 which correspond to the values of the difference between the measured inclination values 8, 9 and the respective reference values 6, 7.
  • the reference values 6, 7 thus form a reference plane 12 with respect to which the position of the locating plane of the apparatus is evaluated, which can for example be assimilated to the bottom 2.
  • the first and second instantaneous tilt sensors comprise electronic semiconductor sensors of the accelerometer type, used here as inclinometers.
  • such sensors include two polysilicon plates (polysilicon in English) suspended by multiple springs opposite corresponding polysilicon plates fixed to a silicon substrate (silicon in English), so as to form two parallel capacitors.
  • the first polysilicon plate is suspended using flexible springs, so as to form a capacitor with variable capacity.
  • the second polysilicon plate is suspended by means of very rigid springs so as to form a fixed capacitor. Acceleration is measured by comparing the variable capacity with the fixed capacity during acceleration.
  • the first and the second tilt sensors are integrated orthogonally in a single electronic chip, so as to form a one-piece component.
  • the third and the fourth instantaneous tilt sensor are also integrated in said single chip electronically, orthogonally to the first and second instantaneous tilt sensors respectively.
  • the first and second two-dimensional tilt sensors are arranged so as to form a one-piece component.
  • Such inclinometer semiconductor sensors advantageously make it possible to deliver an electrical signal whose voltage is between 0 and 5V and which is proportional to the angle (or its sine, its cosine or its tangent) measured.
  • a miniaturized tilt sensor is used which is perfectly and completely bidirectional by construction, operational in all directions.
  • the senor is positioned on and connected to the electronic processing unit.
  • the electronic processing unit is embedded in a protective resin, so as to best preserve it from any external damage.
  • the device according to the invention comprises at least one display means 13, 13A, 14A-D, information from the measurements made by the first and second sensors.
  • Said display means is functionally connected to the electronic processing unit, so as to simultaneously display the calculated inclination values 10, 11 or values deduced from these calculated values, by additional arithmetic or trigonometric operations.
  • the display means comprise a digital screen 13, 13A, possibly backlit, facilitating reading.
  • the calculated tilt values 10, 11 are displayed directly by the display means and by the associated digital screen 13, 13A.
  • the display means comprise buttons 14A-D, capable of being illuminated to signal, by activation, the direction of the deviation of the inclination of the device with respect to at least one value of instruction 6, 7.
  • the box 1 will comprise on one and the same side, and preferably on the side including the display means 13, four buttons 14A-D symmetrically opposite to display and display four inclination differences.
  • the box 1 can be associated with an external display means 13A, which external display means 13A is functionally connected temporarily or not to the box 1 by wired or wireless link, so to allow remote reading of the tilt information.
  • external display means 13A is functionally connected temporarily or not to the box 1 by wired or wireless link, so to allow remote reading of the tilt information.
  • the device according to the invention comprises an external keyboard 15 connectable to the electronic processing unit (by wired or wireless link) via an interface located on the housing 1, for entering the values of instruction 6, 7.
  • the box 1 will be provided with a button or element 16 allowing the memorization of the selected set point or values 6, 7.
  • a button or element 16 allowing the memorization of the selected set point or values 6, 7.
  • the user wishes to store one or more set values 6, 7, he stably inclines the box 1 according to the or the desired directions 17, 18, then records and stores the value or values thus automatically measured by actuation of the button 16.
  • the apparatus according to the invention comprises a self-calibration system for the set values making it possible to automatically return to a set value 6, 7 equal to zero.
  • the user actuates, for example before the measurement, a button 19 for automatic return to zero corresponding to a zero reference inclination gravity, which actually erases, in the memories of the electronic processing unit, the last set point or values 6, 7 stored.
  • the user then moves the box 1 onto the plane whose inclination (s) should be measured, the display means 13, 13A, 14A-D then simultaneously indicating the slopes in directions 3 and 4.
  • the inclination measurement is therefore immediate and can furthermore be stored in order to form a pair of reference values 6, 7 with respect to which subsequent inclinations will be measured.
  • the bottom 2 will moreover be provided with a magnetic metallic soleplate, equipped for example with dovetails 2A, to allow the introduction of rulers or brackets, in order to additionally carry out inclination measurements over great lengths.
  • the housing 1 may be equipped with laser sighting elements 19A, 19B mounted for example on the side faces 1A, 1 B.
  • the laser sighting elements 19A, 19B make it possible to make a visual reference at a distance representative of an inclination reference given by the housing 1 itself, and for example in two directions, and therefore according to a plane which is thus materialized visually. In certain applications, in particular in the building, this visual and remote location of a plan can prove to be extremely useful.
  • the inclination indicating device is also provided with a meteorological station comprising one or more instruments, such as, without limitation, a frost detector, an anemometer, a thermometer or even one (or more ) optical sensor (s).
  • a meteorological station comprising one or more instruments, such as, without limitation, a frost detector, an anemometer, a thermometer or even one (or more ) optical sensor (s).
  • the meteorological information detected by these instruments will preferably be stored in a non-volatile memory and then exported to a computer reader for processing there.
  • the meteorological information and the inclination information can be compared so as to identify a possible correlation between the inclination information and the meteorological information.
  • the device is also provided with a signaling system capable, for example using suitable indicators, of prohibiting or authorizing intervention on the device, and for example on a pylon.
  • a signaling system capable, for example using suitable indicators, of prohibiting or authorizing intervention on the device, and for example on a pylon.
  • a weather station is also useful in order to determine the maximum external stresses borne by an antenna, that is to say the stresses which lead to an inclination of the antenna such that it is likely to affect its quality of transmission and reception.
  • the apparatus according to the invention comprises a non-volatile memory unit operatively connected to an electronic processing unit, so as to store calculated tilt values.
  • This non-volatile memory unit which forms a backup memory, can for example be constituted by an EEPROM type memory.
  • a magnetic memory is also possible. This memory unit thus makes it possible to keep a history of the different tilt values calculated, for further processing.
  • the inclination indicating device comprises a real time clock which will deliver a signal representing the instantaneous date and time.
  • This real time clock allows the measuring device according to the invention to know the current date and time.
  • This real-time clock also stores at least a predetermined date and time, and is functionally connected to an electronic processing unit so that the latter compares the instantaneous date and time with the predetermined date and time and, if they are equal two by two, stores the time stamp in non-volatile memory of the tilt values calculated at this time.
  • This clock thus makes it possible, in association with a memory unit, to carry out preprogrammed measurement recordings.
  • the device according to the invention comprises an output connector 20, positioned for example on one face of the housing 1, and functionally connected to an electronic processing unit so as to be able to connect the device to a computer reader 21, computer type, in order to export to it the time stamped tilt information contained in the non-volatile memory. It is also conceivable to connect the device to a computer reader 21, of the computer type, in order to import to the device for measuring inclination of data, for example predetermined dates and times for storing values of inclination, or setpoints.
  • the invention also relates to a method for determining the inclination of a device according to a first and a second direction of the space 3, 4 orthogonal to each other, in which one implements:
  • Phases (a) and (b) are carried out using respectively a first and a second instantaneous inclination sensor, said instantaneous inclination sensors comprising electronic semiconductor sensors of the accelerometer type, which are advantageously integrated both in a single electronic chip, so as to form a one-piece electronic and miniaturized component.
  • phases (a) and (b) can also be carried out using a third and a fourth instantaneous tilt sensor respectively, the latter being of the same type as the first and second instant tilt sensors.
  • a third and a fourth instantaneous tilt sensor respectively, the latter being of the same type as the first and second instant tilt sensors.
  • the third and fourth instantaneous tilt sensors are arranged orthogonally relative to the first and second instantaneous tilt sensors.
  • the inclination determination method according to the invention also comprises a phase (f) of displaying calculated inclination values 10, 11, said values being displayed simultaneously.
  • the invention also relates to a system for detecting and recording in time the inclination of a pylon-type superstructure.
  • superstructure designates in particular any construction work or work of art, whatever its size, its geometry and its dimensions.
  • superstructure designates in particular slender structures such as masts, candelabras, poles or electricity pylons.
  • the system for detecting and recording the inclination of a superstructure 22 comprises, on the one hand, an apparatus indicating the inclination provided with a non-volatile memory and a real-time clock conforming to the object of the invention, said device being arranged to be secured to the superstructure 22 by any known fixing means and, on the other hand, a computer reader 21 of the computer type as well as a connection interface 23, of the such as cable or wireless link (hertzian), making it possible to removably connect the computer reader 21 to the device in particular to export to the computer reader time-stamped tilt information contained in the non-volatile memory of the device.
  • the tilt detection and recording system comprises a coding element making it possible to identify the superstructure 22.
  • This coding element can for example consist of an alpha numeric chain engraved or written on the housing 1, or even a bar code. This coding element can also consist of computer data stored by the processing unit of the device.
  • the system for detecting the recording of the inclination of a superstructure 22 comprises a computer program for processing and analyzing the timestamped inclination information exported.
  • This program is implemented by a computer processing unit, of the computer type, which can correspond to the computer reader 21.
  • This program makes it possible in particular to obtain a history of the evolution of the inclination of the superstructure, which history constitutes superstructure tilt tracking information.
  • this program or software makes it possible to present, in the form of a table and / or graph, the different bidirectional tilt readings taken on a superstructure 22 during a given period.
  • the monitoring system according to the invention lends itself particularly well to monitoring the inclination of pylons of a high voltage or very high voltage power line.
  • the method of determining the inclination described above can thus be used to monitor the inclination of a superstructure 22.
  • said first and second reference values 6, 7 are chosen for be representative of the initial position of the superstructure 22.
  • a technician fixes the box 1 on the superstructure 22, then records and stores the values thus automatically measured by actuation of the button 16, these values thus automatically becoming reference values representative of the initial position of the superstructure 22.
  • the method of determining the inclination, when it is used to monitor the inclination of a superstructure 22, further comprises steps (a) to (e) or (a) to (f) previously described, the following steps: a step (g) of time-stamped storage in a non-volatile memory of the calculated tilt values 10, 11, the acquisition cycle constituted by steps (a) to (g) being repeated from periodically according to a frequency called acquisition frequency,
  • this step (h) being carried out periodically on a so-called recovery frequency, this frequency being greater than or equal to the acquisition frequency,
  • the method for determining the inclination also comprises: a step (j) of time-stamped storage in a non-volatile memory, of meteorological information measured by the instruments of the meteorological station, a step (k) of exporting meteorological information to a computer reader 21,
  • a step (I) of comparative processing of the meteorological information and of the inclination information so as to possibly reveal the reasons for the inclination of the device, and for example of an antenna of the type used in the global communication system mobile (GSM antenna or pylon).
  • GSM antenna or pylon the global communication system mobile
  • all this information namely the meteorological information and the inclination information, can be represented in graphic form so as to be able on the one hand to compare the curves obtained, and on the other hand possibly to identify the meteorological causes of the tilt of a device.
  • a system for detecting and recording the inclination of a superstructure 22 in accordance with the invention is associated with a superstructure 22, and records the spatial positioning of this superstructure 22 twice a day.
  • a technician goes to the pylon and connects a computer reader 21 (for example a computer) to the box 1, so as to retrieve all the calculated tilt values timestamped and stored in the non-volatile memory of the device. fixed on the superstructure 22.
  • the technician can thus constitute a database which includes codes identifying the superstructure (s) 22 concerned as well as the dates, times and corresponding tilt values, these data then being able to be processed graphically or statistics, in order to analyze and predict the spatio-temporal evolution of a superstructure 22, and prevent any fall or ruin thereof.
  • the invention finds its industrial application in the design and manufacture of devices indicating the inclination of devices.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Testing Or Calibration Of Command Recording Devices (AREA)
  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
  • User Interface Of Digital Computer (AREA)
  • Gyroscopes (AREA)

Abstract

The invention concerns an appliance indicating the inclination of a device along two spatial directions (3, 4), said appliance being designed to be associated with the device (22), and comprising a housing (1) wherein are arranged: a first instantaneous inclination sensor for measuring a first inclination value (8), a second instantaneous inclination sensor for measuring a second inclination value (9), an electronic processing unit. The invention is characterized in that said electronic processing unit is designed to store set point values (6, 7), and to compare them respectively with the measured inclination values (8, 9), and to compute calculated inclination values (10, 11) which correspond to values of the difference between the measured inclination values (8, 9) and the set point values (6, 7), said inclination sensors comprising semiconductor electronic accelerometer type sensors. The invention applicable to an inclination indicator.

Description

APPAREIL ELECTRONIQUE INDICATEUR D'INCLINAISON ELECTRONIC TILT INDICATOR
DOMAINE TECHNIQUETECHNICAL AREA
La présente invention se rapporte au domaine technique général des appareils indicateurs de l'inclinaison spatiale d'un dispositif selon deux directions de l'espace orthogonales entre elles, cet appareil étant destiné à être associé de façon provisoire ou non au dispositif dont il convient d'apprécier l'inclinaison.The present invention relates to the general technical field of devices indicating the spatial inclination of a device in two directions of space orthogonal to each other, this device being intended to be temporarily or not associated with the device which should be 'appreciate the tilt.
La présente invention concerne plus particulièrement un appareil indicateur de l'inclinaison d'un dispositif comprenant : - un premier capteur d'inclinaison instantanée pour mesurer une première valeur d'inclinaison par rapport à la direction de l'accélération de la pesanteur, dans le plan défini par la direction de l'accélération de la pesanteur et la première direction de l'espace,The present invention relates more particularly to an apparatus indicating the inclination of a device comprising: - a first instantaneous inclination sensor for measuring a first inclination value with respect to the direction of acceleration of gravity, in the plane defined by the direction of acceleration of gravity and the first direction of space,
- un deuxième capteur d'inclinaison instantané pour mesurer une deuxième valeur d'inclinaison par rapport à la direction de l'accélération de la pesanteur, dans le plan défini par la direction de l'accélération de la pesanteur et la deuxième direction de l'espace,a second instantaneous inclination sensor for measuring a second inclination value with respect to the direction of acceleration of gravity, in the plane defined by the direction of acceleration of gravity and the second direction of space,
- une unité de traitement électronique comprenant un microprocesseur, reliée fonctionnellement aux premier et second capteurs d'inclinaison.- an electronic processing unit comprising a microprocessor, operatively connected to the first and second tilt sensors.
L'invention concerne également un procédé de détermination de l'inclinaison d'un dispositif selon une première et une deuxième directions de l'espace orthogonales entre elles, dans lequel on met en œuvre :The invention also relates to a method for determining the inclination of a device according to first and second directions of the space orthogonal to each other, in which one implements:
- une première phase (a) de mesure d'une première valeur d'inclinaison par rapport à la direction de l'accélération de la pesanteur, dans le plan défini par la direction de l'accélération de la pesanteur et la première direction de l'espace,a first phase (a) of measuring a first inclination value relative to the direction of acceleration of gravity, in the plane defined by the direction of acceleration of gravity and the first direction of space,
- une deuxième phase (b) de mesure d'une deuxième valeur d'inclinaison par rapport à la direction de l'accélération de la pesanteur, dans le plan défini par la direction de l'accélération de la pesanteur et la deuxième direction de l'espace, les phases (a) et (b) étant réalisées de façon simultanée, à l'aide respectivement d'un premier et d'un deuxième capteurs d'inclinaison instantanée.a second phase (b) of measuring a second value of inclination with respect to the direction of acceleration of gravity, in the plane defined by the direction of acceleration of gravity and the second direction of l space, phases (a) and (b) being carried out simultaneously, using respectively a first and a second instantaneous tilt sensors.
L'invention concerne également un système de détection et d'enregistrement de l'inclinaison d'une superstructure du genre pylône.The invention also relates to a system for detecting and recording the inclination of a pylon-type superstructure.
L'invention concerne enfin un procédé de suivi de l'inclinaison d'une superstructure, du genre pylône, selon une première et une deuxième directions de l'espace orthogonales entre elles.Finally, the invention relates to a method for monitoring the inclination of a pylon-type superstructure in first and second directions of the space orthogonal to each other.
TECHNIQUE ANTERIEUREPRIOR ART
11 est déjà connu d'avoir recours à des appareils susceptibles de mesurer et d'indiquer la valeur de l'inclinaison d'un dispositif selon deux directions de l'espace. De tels appareils sont bien connus et utilisés dans différents domaines industriels, et notamment pour apprécier l'inclinaison de dispositifs du genre robots industriels, bateaux, ou encore engins de chantier.It is already known to use devices capable of measuring and indicating the value of the inclination of a device in two directions of space. Such devices are well known and used in various industrial fields, and in particular to assess the inclination of devices of the industrial robot, boat, or even construction machinery type.
De tels appareils mettent en œuvre un boîtier pourvu de deux capteurs d'inclinaison de type pendulaire, montés libres en rotation chacun autour d'un premier axe, lesdits capteurs et leurs premiers axes respectifs étant chacun montés sur un second axe respectif orthogonal à leur premier axe respectif, sur des supports fixes et solidaires du boîtier. Ces appareils comportent également un ensemble électronique permettant de stocker puis de traiter les informations d'inclinaison obtenues sous forme de signaux électriques à partir des capteurs, de façon à les convertir en données intelligibles pour l'utilisateur.Such devices implement a housing provided with two tilting type tilt sensors, mounted free in rotation each about a first axis, said sensors and their respective first axes being each mounted on a respective second axis orthogonal to their first respective axis, on fixed supports integral with the housing. These devices also include an electronic assembly making it possible to store and then process the inclination information obtained in the form of electrical signals from the sensors, so as to convert it into data intelligible to the user.
Ces appareils connus donnent généralement satisfaction, mais sont d'une conception relativement complexe, mettant en jeu de nombreuses pièces mobiles en rotation, ce qui conduit à l'existence de nombreux couples résistants d'origine tribologiques, voire à des grippages, qui nuisent à la fiabilité de l'appareil, et notamment à sa précision.These known devices are generally satisfactory, but are of a relatively complex design, involving numerous moving parts in rotation, which leads to the existence of many resistant couples of tribological origin, or even to seizures, which harm the reliability of the device, and in particular its precision.
De plus, le caractère pendulaire des capteurs mis en œuvre par ces dispositifs connus nécessite de ménager à ces dits capteurs un espace suffisant correspondant à leur amplitude maximale de balancement, ce qui ne va pas dans le sens de la miniaturisation souhaitée par les utilisateurs, et qui s'avère indispensable dans certaines applications.In addition, the pendulum nature of the sensors implemented by these known devices requires that these said sensors be provided with sufficient space corresponding to their maximum swing amplitude, which does not go in the direction of the miniaturization desired by the users, and which is essential in certain applications.
En outre, de tels capteurs pendulaires, lorsqu'ils sont soumis à un changement de position, vont osciller pendant un certain temps autour de leur position d'équilibre avant de se stabiliser sur celle-ci, pour des raisons mécaniques évidentes liées à leur inertie.In addition, such pendulum sensors, when subjected to a change of position, will oscillate for a certain time around their equilibrium position before stabilizing thereon, for obvious mechanical reasons related to their inertia .
Une telle oscillation est bien sûr nuisible au temps de réponse de l'appareil.Such an oscillation is of course detrimental to the response time of the device.
Des dispositifs électromagnétiques de stabilisation de ces capteurs pendulaires ont été proposés, mais outre le fait qu'ils nécessitent un volume supplémentaire incompatible avec la miniaturisation de l'appareil, ils engendrent également le besoin de procéder à des calculs de correction additionnels des valeurs d'inclinaison mesurées qui compliquent l'ensemble électronique ainsi que les algorithmes de calculs, ce qui constitue un facteur de risque supplémentaire pour la fiabilité de fonctionnement, et qui alourdit le coût de revient d'un tel appareil.Electromagnetic devices for stabilizing these pendulum sensors have been proposed, but in addition to the fact that they require an additional volume incompatible with the miniaturization of the apparatus, they also generate the need to carry out additional correction calculations of the values of measured inclination which complicates the electronic assembly as well as the calculation algorithms, which constitutes a factor additional risk for operating reliability, and which increases the cost price of such a device.
Par ailleurs, il est connu que de très nombreuses superstructures, notamment celles situées en extérieur comme les ouvrages d'art du genre pylônes, barrages hydrauliques, viaducs, ou certains bâtiments administratifs, nécessitent une surveillance de leur positionnement spatial.Furthermore, it is known that very many superstructures, in particular those located outside such as structures of the pylon, hydraulic dams, viaducts or certain administrative buildings type, require monitoring of their spatial positioning.
En effet, si l'on prend l'exemple des pylônes électriques haute ou très haute tension, ceux-ci sont soumis à toutes sortes de contraintes environnementales, constituées par exemple par le vent, la neige ou encore d'éventuels affaissements de terrains. Ces contraintes environnementales, qui sont particulièrement sévères dans les zones montagneuses, nécessitent une surveillance précise du positionnement spatial du pylône, afin de déceler dans le temps les changements éventuels de l'inclinaison spatiale du pylône, de façon à pouvoir intervenir avant que celui-ci ne s'effondre ou ne prenne une inclinaison trop importante qui l'empêche de remplir sa fonction de maintien des fils électriques.Indeed, if we take the example of high or very high voltage electric pylons, these are subject to all kinds of environmental constraints, constituted for example by wind, snow or even subsidence of land. These environmental constraints, which are particularly severe in mountainous areas, require precise monitoring of the spatial positioning of the pylon, in order to detect over time any changes in the spatial inclination of the pylon, so as to be able to intervene before it does not collapse or take an excessive inclination which prevents it from fulfilling its function of maintaining the electrical wires.
A ce jour, une telle surveillance est pratiquée en dépêchant périodiquement un technicien auprès du pylône pour qu'il évalue, à l'aide d'un appareil du genre théodolite placé systématiquement au même endroit par rapport au pylône, un changement éventuel de l'inclinaison bidirectionnelle du pylône. Une telle opération est particulièrement longue et fastidieuse, et est relativement peu précise puisqu'il n'est pas toujours possible au technicien de retrouver l'emplacement exact de positionnement de son théodolite, notamment en cas de chutes de neige. De plus, le caractère complexe de l'opération multiplie les risques d'erreurs humaines en ce qui concerne les mesures d'inclinaison. EXPOSE DE L'INVENTIONTo date, such monitoring is practiced by periodically dispatching a technician to the pylon so that he assesses, using a device of theodolite type systematically placed in the same place relative to the pylon, a possible change in the bidirectional tilt of the pylon. Such an operation is particularly long and tedious, and is relatively imprecise since it is not always possible for the technician to find the exact location for positioning his theodolite, especially in the event of snowfall. In addition, the complex nature of the operation increases the risk of human error with regard to tilt measurements. STATEMENT OF THE INVENTION
Les objets assignés à la présente invention visent en conséquence à proposer un nouvel appareil indicateur de l'inclinaison d'un dispositif selon deux directions de l'espace orthogonales entre elles, ainsi qu'un nouveau procédé de détermination de l'inclinaison d'un dispositif selon deux directions de l'espace orthogonales entre elles, qui ne présentent pas les inconvénients de l'art antérieur énumérés précédemment, et qui permettent d'obtenir des informations d'inclinaison de façon extrêmement précise et rapide tout en étant d'une conception simple, robuste et miniaturisée.The objects assigned to the present invention therefore aim to propose a new device indicating the inclination of a device in two directions of space orthogonal to each other, as well as a new method for determining the inclination of a device in two directions of space orthogonal to each other, which do not have the drawbacks of the prior art listed above, and which make it possible to obtain inclination information in an extremely precise and rapid manner while being of a design simple, robust and miniaturized.
Un autre objet de l'invention vise à proposer un nouvel appareil indicateur d'inclinaison ainsi qu'un nouveau procédé de détermination d'inclinaison, qui soient réalisés à l'aide d'éléments particulièrement fiables, bon marché et de taille réduite.Another object of the invention is to propose a new inclination indicating device as well as a new inclination determination method, which are carried out using particularly reliable, inexpensive and reduced size elements.
Un autre objet de l'invention vise à proposer un nouvel appareil indicateur d'inclinaison ainsi qu'un nouveau procédé de détermination d'inclinaison permettant une excellente répétabilité de mesure dans le temps, et ce de façon indépendante des conditions environnementales.Another object of the invention is to propose a new inclination indicating device as well as a new inclination determination method allowing excellent repeatability of measurement over time, independently of the environmental conditions.
Un autre objet de l'invention vise à proposer un nouvel appareil indicateur d'inclinaison ainsi qu'un nouveau procédé de détermination d'inclinaison qui soient d'application générale et qui puissent s'adapter à différents domaines d'applications techniques.Another object of the invention is to propose a new inclination indicating device as well as a new inclination determination method which are of general application and which can be adapted to different fields of technical applications.
Un autre objet de l'invention vise à proposer un nouvel appareil indicateur d'inclinaison ainsi qu'un nouveau procédé de détermination d'inclinaison permettant une lecture particulièrement facile des résultats, et ce même dans des configurations pratiques difficiles.Another object of the invention is to propose a new inclination indicating device as well as a new inclination determination method. allowing a particularly easy reading of the results, even in difficult practical configurations.
Un autre objet de l'invention vise à proposer un nouvel appareil indicateur d'inclinaison ainsi qu'un nouveau procédé de détermination d'inclinaison présentant sensiblement une absence d'hystérésis.Another object of the invention is to propose a new inclination indicating device as well as a new inclination determination method having substantially no hysteresis.
Un autre objet de l'invention vise à proposer un nouvel appareil indicateur d'inclinaison ainsi qu'un nouveau procédé de détermination d'inclinaison qui puissent s'adapter à des applications de suivi, de surveillance ou de contrôle dans le temps de l'inclinaison d'un dispositif selon deux directions de l'espace.Another object of the invention is to propose a new inclination indicating device as well as a new inclination determination method which can be adapted to monitoring, surveillance or control applications over time. inclination of a device in two directions of space.
Un autre objet de l'invention vise à proposer un nouvel appareil indicateur d'inclinaison, ainsi qu'un nouveau procédé de détermination de l'inclinaison permettant une excellente précision des mesures.Another object of the invention is to propose a new inclination indicating device, as well as a new method for determining the inclination allowing excellent accuracy of the measurements.
Un autre objet de l'invention vise à proposer un nouvel appareil indicateur d'inclinaison, ainsi qu'un nouveau procédé de détermination de l'inclinaison permettant de corréler l'inclinaison d'un dispositif aux conditions météorologiques.Another object of the invention is to propose a new inclination indicating device, as well as a new inclination determination method making it possible to correlate the inclination of a device to meteorological conditions.
Un autre objet de l'invention vise à proposer un nouveau système de détection et d'enregistrement de l'inclinaison d'une superstructure, ainsi qu'un nouveau procédé de suivi de l'inclinaison d'une superstructure, qui soient d'une mise en œuvre simple tout en procurant des résultats précis, et qui réduisent les coûts et les contraintes d'exploitation.Another object of the invention is to propose a new system for detecting and recording the inclination of a superstructure, as well as a new method for monitoring the inclination of a superstructure, which are of a simple to implement while providing precise results, which reduce costs and operating constraints.
Un autre objet de l'invention vise à proposer un nouveau système de détection et d'enregistrement de l'inclinaison d'une superstructure ainsi qu'un nouveau procédé de suivi de l'inclinaison d'une superstructure, permettant d'obtenir et de traiter sur une longue période de temps des informations d'inclinaison horodatées de façon rapide et automatisée.Another object of the invention is to propose a new system for detecting and recording the inclination of a superstructure as well as a new method for monitoring the inclination of a superstructure, allowing obtain and process time-stamped tilt information over a long period of time in an automated manner.
Les objets assignés à l'invention sont atteints à l'aide d'un appareil indicateur de l'inclinaison d'un dispositif selon une première et une deuxième directions de l'espace orthogonales entre elles, ledit appareil étant destiné à être posé sur, plaqué contre ou intégré dans le dispositif, et comprenant :The objects assigned to the invention are achieved using a device indicating the inclination of a device in first and second directions of the space orthogonal to each other, said device being intended to be placed on, pressed against or integrated into the device, and comprising:
- un premier capteur d'inclinaison instantanée pour mesurer une première valeur d'inclinaison par rapport à la direction de l'accélération de la pesanteur, dans le plan défini par la direction de l'accélération de la pesanteur et la première direction de l'espace,a first instantaneous inclination sensor for measuring a first inclination value with respect to the direction of acceleration of gravity, in the plane defined by the direction of acceleration of gravity and the first direction of space,
- un deuxième capteur d'inclinaison instantanée pour mesurer une deuxième valeur d'inclinaison par rapport à la direction de l'accélération de la pesanteur, dans le plan défini par la direction de l'accélération de la pesanteur et la deuxième direction de l'espace, - une unité de traitement électronique comprenant un microprocesseur, reliée fonctionnellement aux premier et second capteurs d'inclinaison,a second instantaneous inclination sensor for measuring a second inclination value with respect to the direction of acceleration of gravity, in the plane defined by the direction of acceleration of gravity and the second direction of space, - an electronic processing unit comprising a microprocessor, functionally connected to the first and second tilt sensors,
caractérisé d'une part en ce que lesdits premier et deuxième capteurs d'inclinaison instantanée ainsi que l'unité de traitement électronique sont placés au sein d'un même boîtier, et d'autre part en ce que ladite unité de traitement électronique est agencée de manière à stocker une première et une deuxième valeurs de consigne, et à les comparer respectivement aux première et seconde valeurs d'inclinaison mesurées, et à afficher simultanément, par le moyen de visualisation, des valeurs d'inclinaison calculées qui correspondent aux valeurs de l'écart entre les valeurs d'inclinaison mesurées et les valeurs respectives de consigne, lesdits capteurs d'inclinaison comprenant des capteurs électroniques semiconducteurs du type accéléromètre. Les objets assignés à l'invention sont également atteints à l'aide d'un procédé de détermination de l'inclinaison d'un dispositif selon une première et une deuxième directions de l'espace orthogonales entre elles dans lequel on met en œuvre : - une première phase (a) de mesure d'une première valeur d'inclinaison par rapport à la direction de l'accélération de la pesanteur, dans le plan défini par la direction de l'accélération de la pesanteur et la première direction de l'espace,characterized on the one hand in that said first and second instantaneous tilt sensors as well as the electronic processing unit are placed within the same housing, and on the other hand in that said electronic processing unit is arranged so as to store first and second set values, and to compare them respectively with the first and second measured tilt values, and to simultaneously display, by the display means, calculated tilt values which correspond to the values of the difference between the measured tilt values and the respective setpoint values, said tilt sensors comprising semiconductor electronic sensors of the accelerometer type. The objects assigned to the invention are also achieved using a method of determining the inclination of a device according to first and second directions of the orthogonal space between them in which one implements: - a first phase (a) of measuring a first inclination value with respect to the direction of acceleration of gravity, in the plane defined by the direction of acceleration of gravity and the first direction of space,
- une deuxième phase (b) de mesure d'une deuxième valeur d'inclinaison par rapport à la direction de l'accélération de la pesanteur, dans le plan défini par la direction de l'accélération de la pesanteur et la deuxième direction de l'espace, les phase (a) et (b) étant réalisées de façon simultanée, à l'aide d'un premier et d'un deuxième capteur d'inclinaison instantanée, caractérisé en ce qu'il comprend :a second phase (b) of measuring a second value of inclination with respect to the direction of acceleration of gravity, in the plane defined by the direction of acceleration of gravity and the second direction of l space, phases (a) and (b) being carried out simultaneously, using a first and a second instantaneous tilt sensor, characterized in that it comprises:
- une phase (c) de mémorisation d'une première et deuxième valeurs de consigne,a phase (c) of memorizing a first and second set values,
- une phase (d) de comparaison desdites première et deuxième valeurs de consigne respectivement aux première et seconde valeurs d'inclinaison mesurées,a phase (d) of comparing said first and second set values respectively with the first and second measured tilt values,
- une phase (e) de calculs de valeurs d'inclinaison calculées qui correspondent aux valeurs de l'écart entre les valeurs d'inclinaison mesurées et les valeurs respectives de consigne, lesdits capteurs d'inclinaison instantanée comprenant des capteurs électroniques semi-conducteurs du type accéléromètre et étant intégrés dans une unique puce électronique. DESCRIPTIF SOMMAIRE DES DESSINSa phase (e) of calculating calculated inclination values which correspond to the values of the difference between the measured inclination values and the respective setpoint values, said instantaneous inclination sensors comprising semiconductor electronic sensors of the accelerometer type and being integrated into a single electronic chip. SUMMARY OF DRAWINGS
D'autres détails et avantages particuliers de l'invention seront mieux compris à l'aide de la description qui suit, accompagnée des dessins annexés donnés à titre purement illustratif et non limitatif dans lesquels :Other particular details and advantages of the invention will be better understood with the aid of the description which follows, accompanied by the appended drawings given purely by way of non-limiting illustration in which:
- La figure 1 illustre, selon une vue en perspective, un appareil indicateur de l'inclinaison conforme à l'invention.- Figure 1 illustrates, in a perspective view, a tilt indicator device according to the invention.
- La figure 2 illustre, selon une vue de dessus, l'appareil indicateur représenté à la figure 1.- Figure 2 illustrates, in a top view, the indicating device shown in Figure 1.
- La figure 3 illustre, selon une vue schématique, un appareil indicateur de l'inclinaison conforme à l'invention utilisé dans le cadre d'une application de suivi et d'enregistrement de l'inclinaison spatiale d'un pylône électrique.- Figure 3 illustrates, in a schematic view, an inclination indicating device according to the invention used in the context of an application for monitoring and recording the spatial inclination of an electric pylon.
- La figure 4 illustre schématiquement un exemple des positionnements relatifs de la direction de l'accélération de la pesanteur, avec les deux directions de l'espace selon lesquelles on mesure l'inclinaison, ainsi que les deux directions de l'espace correspondant à des valeurs de consigne.- Figure 4 schematically illustrates an example of the relative positions of the direction of acceleration of gravity, with the two directions of space in which the inclination is measured, as well as the two directions of space corresponding to set values.
MEILLEURE MANIERE DE REALISER L'INVENTIONBEST WAY TO IMPLEMENT THE INVENTION
Tel que montré aux figures 1 et 2, l'appareil conforme à l'invention se présente avantageusement sous la forme d'un boîtier 1 , par exemple métallique et de forme générale sensiblement parallélépipédique, définissant une face de dessous 2 sensiblement plane et destinée à être posée sur, plaquée contre ou intégrée dans un dispositif 22 dont il convient de mesurer la position ou l'inclinaison spatiale, selon une première et une deuxième directions de l'espace 3, 4 orthogonales entre elles, c'est-à-dire faisant un angle α égal à 90°. Au sens de l'invention, le terme « dispositif » désigne des éléments aussi divers et non limitatifs que les appareils portables à usage domestique (aide à la taille des haies ou bricolage grand public telles que les perceuses), les appareils portables à usage professionnel (bâtiment, charpente, maçonnerie, pose de tuyauterie, de faux-plafonds, de carrelage, de pavés autobloquants, forage, mise à l'aplomb de meubles divers, pianos, billards, machines de casinos, flippers, manèges voire machines outils, pose de rails, etc.), la pose de dentiers ou d'appareils dans le domaine médical, la pose d'antennes paraboliques, etc. L'appareil indicateur de l'inclinaison selon l'invention peut également être intégré ou monté dans un véhicule du genre caravane, camping-car, engin motorisé de jardinage, bateau, vélo, avion ou automobile, ou encore dans un engin de travaux publics ou agricoles, sans restriction aucune.As shown in Figures 1 and 2, the apparatus according to the invention is advantageously in the form of a housing 1, for example metallic and of generally substantially parallelepipedal shape, defining a bottom face 2 substantially planar and intended for be placed on, pressed against or integrated into a device 22 whose position or spatial inclination should be measured, in first and second directions in space 3, 4 orthogonal to each other, that is to say making an angle α equal to 90 °. Within the meaning of the invention, the term “device” designates elements as diverse and non-limiting as portable devices for domestic use (hedge trimmer or DIY for the general public such as drills), portable devices for professional use (building, framework, masonry, laying of piping, false ceilings, tiling, interlocking pavers, drilling, plumbing various furniture, pianos, billiards, casino machines, pinball machines, roundabouts or even machine tools, laying rails, etc.), the installation of dentures or medical devices, the installation of satellite dishes, etc. The inclination indicating device according to the invention can also be integrated or mounted in a vehicle of the caravan, motorhome, motorized gardening machine, boat, bicycle, plane or automobile type, or even in a public works machine. or agricultural, without any restriction.
Une autre application envisagée de l'appareil indicateur de l'inclinaison selon l'invention, évoquée à titre illustratif et non limitatif, consiste à intégrer l'appareil indicateur de l'inclinaison dans un système d'asservissement de position, dans le but d'asservir un élément du genre support de trépied ou autre par rapport à une consigne, en permanence ou sur ordre.Another envisaged application of the tilt indicator device according to the invention, mentioned by way of illustration and not limitation, consists in integrating the tilt indicator device in a position control system, for the purpose of '' enslave an element of the tripod or other support type in relation to a setpoint, permanently or on order.
Selon l'invention, l'appareil indicateur de l'inclinaison comprend : - un premier capteur d'inclinaison instantanée pour mesurer une première valeur d'inclinaison 8 par rapport à la direction de l'accélération de la pesanteur 5 dans le plan défini par la direction de l'accélération de la pesanteur 5 et la première direction de l'espace 3,According to the invention, the inclination indicating device comprises: - a first instantaneous inclination sensor for measuring a first inclination value 8 relative to the direction of acceleration of gravity 5 in the plane defined by the direction of acceleration of gravity 5 and the first direction of space 3,
- un deuxième capteur d'inclinaison instantanée pour mesurer une deuxième valeur d'inclinaison 9 par rapport à la direction de l'accélération de la pesanteur 5, dans le plan défini par la direction de l'accélération de la pesanteur 5 et la deuxième direction de l'espace 4. La direction de l'accélération de la pesanteur 5 correspond ici à la direction du vecteur g appelé également parfois intensité de la pesanteur. Cette direction correspond à la direction d'application de la force que constitue le poids.a second instantaneous tilt sensor for measuring a second tilt value 9 relative to the direction of acceleration of gravity 5, in the plane defined by the direction of acceleration of gravity 5 and the second direction of space 4. The direction of the acceleration of gravity 5 here corresponds to the direction of the vector g also sometimes called intensity of gravity. This direction corresponds to the direction of application of the force that constitutes the weight.
En pratique, les première et deuxième directions de l'espace 3, 4 font chacune un angle de 90° avec la direction de l'accélération de la pesanteur 5.In practice, the first and second directions of space 3, 4 each make an angle of 90 ° with the direction of acceleration of gravity 5.
Lesdits premier et deuxième capteurs d'inclinaison instantanée sont des capteurs monodimensionnels d'inclinaison instantanée et sont agencés de façon à demeurer solidaires à l'intérieur du boîtier 1 sensiblement contre le fond 2, et forment ainsi un capteur bidimensionnel d'inclinaison instantanée.Said first and second instantaneous tilt sensors are one-dimensional instantaneous tilt sensors and are arranged so as to remain integral inside the housing 1 substantially against the bottom 2, and thus form a two-dimensional instantaneous tilt sensor.
Selon un mode de réalisation possible de l'invention, l'appareil à indicateur d'inclinaison peut également comporter, à l'intérieur du boîtier 1 , un deuxième capteur bidimensionnel d'inclinaison instantanée.According to a possible embodiment of the invention, the inclination indicator device can also include, inside the housing 1, a second two-dimensional instantaneous inclination sensor.
Avantageusement, le deuxième capteur bidimensionnel d'inclinaison instantanée est monté de façon solidaire sur le premier capteur bidimensionnel d'inclinaison instantanée formé par les premier et deuxième capteurs d'inclinaison instantanée.Advantageously, the second two-dimensional instantaneous tilt sensor is mounted integrally on the first two-dimensional instantaneous tilt sensor formed by the first and second instantaneous tilt sensors.
Selon ce mode de réalisation particulier, le deuxième capteur bidimensionnel d'inclinaison instantanée est formé par l'agencement d'un troisième et d'un quatrième capteurs d'inclinaison instantanée, monodimensionels, positionnés dans l'espace de telle sorte que, lorsque le premier et/ou le deuxième capteur(s) d'inclinaison instantanée mesure(nt) des valeurs d'inclinaison 8, 9 supérieures à 45°, le troisième et/ou le quatrième capteur(s) d'inclinaison instantanée mesure(nt) des valeurs d'inclinaison inférieures à 45° (et inversement). En particulier, lorsque le premier et/ou le deuxième capteur(s) d'inclinaison instantanée mesure(nt) des valeurs d'inclinaison 8, 9 comprises entre 0° et 45°, le troisième et/ou le quatrième capteur(s) d'inclinaison instantanée mesure(nt) des valeurs d'inclinaison comprises entre 45° et 90°.According to this particular embodiment, the second two-dimensional instantaneous tilt sensor is formed by the arrangement of a third and a fourth instantaneous tilt sensor, monodimensional, positioned in space so that, when the first and / or second instant tilt sensor (s) measures tilt values 8, 9 greater than 45 °, the third and / or fourth instant tilt sensor (s) measures tilt values less than 45 ° (and vice versa). In particular, when the first and / or the second sensor (s) instantaneous inclination measures (nt) inclination values 8, 9 between 0 ° and 45 °, the third and / or fourth instantaneous inclination sensor (s) measures (nt) inclination values between 45 ° and 90 °.
Avantageusement, le troisième capteur d'inclinaison instantanée est monté de façon sensiblement orthogonale par rapport au premier capteur d'inclinaison instantanée de telle sorte que les valeurs d'inclinaison mesurées d'une part par le premier capteur et d'autre part par le deuxième capteur soient complémentaires, c'est-à-dire que leur somme vaut 90°.Advantageously, the third instantaneous tilt sensor is mounted substantially orthogonal to the first instantaneous tilt sensor so that the tilt values measured on the one hand by the first sensor and on the other hand by the second sensor are complementary, that is to say that their sum is 90 °.
De façon équivalente, le quatrième capteur d'inclinaison instantanée est de préférence monté de façon sensiblement orthogonale par rapport au deuxième capteur d'inclinaison instantanée.Equivalently, the fourth instantaneous tilt sensor is preferably mounted substantially orthogonal to the second instantaneous tilt sensor.
Dans ce mode de réalisation, l'appareil ne prend en compte que les valeurs d'inclinaison mesurées par les capteurs d'inclinaison instantanée qui sont inférieures à 45°.In this embodiment, the device only takes into account the inclination values measured by the instantaneous inclination sensors which are less than 45 °.
A titre d'exemple illustratif et non limitatif, si le premier capteur d'inclinaison instantanée mesure une valeur d'inclinaison supérieure à 45°, en particulier comprise entre 45° et 90°, cette dernière n'est pas prise en compte. C'est la valeur d'inclinaison complémentaire, comprise entre 0° et 45°, et mesurée par le troisième capteur d'inclinaison instantanée, qui est prise en compte.As an illustrative and nonlimiting example, if the first instantaneous tilt sensor measures a tilt value greater than 45 °, in particular between 45 ° and 90 °, the latter is not taken into account. It is the complementary tilt value, between 0 ° and 45 °, and measured by the third instantaneous tilt sensor, which is taken into account.
De façon particulièrement avantageuse, tous les capteurs d'inclinaison instantanée ont des caractéristiques sensiblement identiques les uns par rapport aux autres, de telle sorte que l'erreur commise par chaque capteur d'inclinaison instantanée soit inférieure à 2 % de degré dans la gamme effective de travail dudit capteur correspondant à des valeurs d'inclinaison comprises entre 0 et 45°. Ainsi, le montage des premier et deuxième capteurs bidimensionnels d'inclinaison instantanée l'un par rapport à l'autre est réalisé de telle sorte que l'appareil puisse mesurer avec une précision sensiblement constante l'inclinaison du dispositif dans toute la gamme d'angles d'inclinaison compris entre 0 et 90°, et ce avec une erreur de mesure inférieure à 2 % de degré.In a particularly advantageous manner, all the instantaneous inclination sensors have characteristics which are substantially identical with respect to each other, so that the error made by each instantaneous inclination sensor is less than 2% of degree in the effective range of said sensor corresponding to tilt values between 0 and 45 °. Thus, the mounting of the first and second two-dimensional instantaneous tilt sensors with respect to each other is carried out in such a way that the device can measure with a substantially constant precision the tilt of the device throughout the range of tilt angles between 0 and 90 °, with a measurement error of less than 2% of a degree.
Dans la suite de la description, les valeurs d'inclinaison mesurées 8, 9 sont considérées comme issues des mesures effectuées par le premier respectivement le deuxième capteur d'inclinaison instantanée, dès lors que l'inclinaison du dispositif selon la première respectivement la deuxième direction de l'espace est inférieure à 45°.In the following description, the measured inclination values 8, 9 are considered to be derived from the measurements carried out by the first respectively the second instantaneous inclination sensor, since the inclination of the device according to the first respectively the second direction space is less than 45 °.
A l'inverse, dès lors que l'inclinaison du dispositif selon la première respectivement la deuxième direction de l'espace est supérieure à 45°, les valeurs d'inclinaisons mesurées 8, 9 sont considérées comme issues des mesures réalisées par le troisième respectivement le quatrième capteur d'inclinaison instantanée.Conversely, as soon as the inclination of the device according to the first respectively the second direction of space is greater than 45 °, the values of inclinations measured 8, 9 are considered to be derived from the measurements carried out by the third respectively the fourth instant tilt sensor.
Un tel couplage de deux capteurs bidimensionnels d'inclinaison instantanée est particulièrement utile lorsqu'une grande précision des mesures est requise, notamment dans le domaine du pointage des antennes.Such a coupling of two two-dimensional instantaneous tilt sensors is particularly useful when high accuracy of the measurements is required, in particular in the field of antenna pointing.
Selon l'invention, l'appareil indicateur de l'inclinaison conforme à l'invention comporte également, à l'intérieur du boîtier 1 , une unité de traitement électronique comprenant un microprocesseur, reliée fonctionnellement aux premier et second capteurs d'inclinaison.According to the invention, the tilt indicator device according to the invention also includes, inside the housing 1, an electronic processing unit comprising a microprocessor, operatively connected to the first and second tilt sensors.
Avantageusement, l'unité de traitement électronique comprend une carte électronique connectée à un microprocesseur. A titre d'exemple, ce microprocesseur peut être un microcontrôleur présentant une mémoire morte de 8 kilo-octets et une mémoire vive de 256 octets. Conformément à l'invention, ladite unité de traitement électronique est conçue et agencée de manière à stocker une première et une deuxième valeurs de consigne 6, 7 et à les comparer respectivement aux première et seconde valeurs d'inclinaison mesurées 8, 9, et à calculer des valeurs d'inclinaison calculées 10, 11 qui correspondent aux valeurs de l'écart entre les valeurs d'inclinaison mesurées 8, 9 et les valeurs respectives de consigne 6, 7.Advantageously, the electronic processing unit comprises an electronic card connected to a microprocessor. By way of example, this microprocessor can be a microcontroller having a read-only memory of 8 kilobytes and a random access memory of 256 bytes. According to the invention, said electronic processing unit is designed and arranged so as to store first and second setpoint values 6, 7 and to compare them respectively to the first and second measured tilt values 8, 9, and to calculating calculated inclination values 10, 11 which correspond to the values of the difference between the measured inclination values 8, 9 and the respective reference values 6, 7.
Les valeurs de consigne 6, 7 forment ainsi un plan de consigne 12 par rapport auquel est évaluée la position du plan de repérage de l'appareil, qui peut par exemple être assimilé au fond 2.The reference values 6, 7 thus form a reference plane 12 with respect to which the position of the locating plane of the apparatus is evaluated, which can for example be assimilated to the bottom 2.
Selon l'invention, les premier et deuxième capteurs d'inclinaison instantanée comprennent des capteurs électroniques semi-conducteurs du type accéléromètre, utilisés ici comme inclinomètres. Avantageusement, de tels capteurs comprennent deux plaques de polysilicium (polysilicon en anglais) suspendues par de multiples ressorts en regard de plaques en polysilicium correspondantes fixées à un substrat de silicium (silicon en anglais), de façon à former deux condensateurs parallèles. La première plaque de polysilicium est suspendue à l'aide de ressorts souples, de façon à former un condensateur à capacité variable. La deuxième plaque de polysilicium est quant à elle suspendue à l'aide de ressorts très rigides de façon à former un condensateur à capacité fixe. L'accélération est mesurée en comparant la capacité variable avec la capacité fixe durant l'accélération.According to the invention, the first and second instantaneous tilt sensors comprise electronic semiconductor sensors of the accelerometer type, used here as inclinometers. Advantageously, such sensors include two polysilicon plates (polysilicon in English) suspended by multiple springs opposite corresponding polysilicon plates fixed to a silicon substrate (silicon in English), so as to form two parallel capacitors. The first polysilicon plate is suspended using flexible springs, so as to form a capacitor with variable capacity. The second polysilicon plate is suspended by means of very rigid springs so as to form a fixed capacitor. Acceleration is measured by comparing the variable capacity with the fixed capacity during acceleration.
Avantageusement, le premier et le second capteurs d'inclinaison sont intégrés orthogonalement dans une unique puce électronique, de façon à former un composant monobloc.Advantageously, the first and the second tilt sensors are integrated orthogonally in a single electronic chip, so as to form a one-piece component.
De façon particulièrement avantageuse, le troisième et le quatrième capteur d'inclinaison instantanée sont également intégrés dans ladite unique puce électronique, de façon orthogonale respectivement au premier et deuxième capteurs d'inclinaison instantanée. De cette façon, le premier et le deuxième capteurs bidimensionnels d'inclinaison sont agencés de manière à former un composant monobloc.In a particularly advantageous manner, the third and the fourth instantaneous tilt sensor are also integrated in said single chip electronically, orthogonally to the first and second instantaneous tilt sensors respectively. In this way, the first and second two-dimensional tilt sensors are arranged so as to form a one-piece component.
De tels capteurs semi-conducteurs inclinomètres permettent avantageusement de délivrer un signal électrique dont la tension est comprise entre 0 et 5V et qui est proportionnelle à l'angle (ou à son sinus, son cosinus ou sa tangente) mesuré.Such inclinometer semiconductor sensors advantageously make it possible to deliver an electrical signal whose voltage is between 0 and 5V and which is proportional to the angle (or its sine, its cosine or its tangent) measured.
On utilise ainsi avantageusement un capteur d'inclinaison miniaturisé parfaitement et complètement bidirectionnel par construction, opérationnel dans toutes les directions.Advantageously, a miniaturized tilt sensor is used which is perfectly and completely bidirectional by construction, operational in all directions.
Avantageusement, le capteur est positionné sur et connecté à l'unité de traitement électronique.Advantageously, the sensor is positioned on and connected to the electronic processing unit.
De façon préférentielle, l'unité de traitement électronique est noyée dans une résine de protection, de façon à la préserver au mieux de toute atteinte extérieure.Preferably, the electronic processing unit is embedded in a protective resin, so as to best preserve it from any external damage.
Avantageusement, l'appareil conforme à l'invention comprend au moins un moyen de visualisation 13, 13A, 14A-D, des informations issues des mesures effectuées par les premier et deuxième capteurs. Ledit moyen de visualisation est relié fonctionnellement à l'unité de traitement électronique, de façon à afficher simultanément les valeurs d'inclinaison calculées 10, 11 ou des valeurs déduites de ces valeurs calculées, par des opérations arithmétiques ou trigonométriques supplémentaires.Advantageously, the device according to the invention comprises at least one display means 13, 13A, 14A-D, information from the measurements made by the first and second sensors. Said display means is functionally connected to the electronic processing unit, so as to simultaneously display the calculated inclination values 10, 11 or values deduced from these calculated values, by additional arithmetic or trigonometric operations.
De manière avantageuse, les moyens de visualisation comprennent un écran digital 13, 13A, éventuellement rétroéclairé, facilitant la lecture. Selon l'invention, les valeurs d'inclinaison calculées 10, 11 sont affichées directement par les moyens de visualisation et par l'écran digital 13, 13A associé.Advantageously, the display means comprise a digital screen 13, 13A, possibly backlit, facilitating reading. According to the invention, the calculated tilt values 10, 11 are displayed directly by the display means and by the associated digital screen 13, 13A.
Selon une variante de l'invention, les moyens de visualisation comprennent des boutons 14A-D, susceptibles d'être lumineux pour signaler, par activation, la direction de l'écart de l'inclinaison du dispositif par rapport à au moins une valeur de consigne 6, 7.According to a variant of the invention, the display means comprise buttons 14A-D, capable of being illuminated to signal, by activation, the direction of the deviation of the inclination of the device with respect to at least one value of instruction 6, 7.
Avantageusement, le boîtier 1 comprendra sur une même face, et de préférence sur la face incluant les moyens de visualisation 13, quatre boutons 14A-D opposés deux à deux symétriquement pour afficher et visualiser quatre écarts d'inclinaison.Advantageously, the box 1 will comprise on one and the same side, and preferably on the side including the display means 13, four buttons 14A-D symmetrically opposite to display and display four inclination differences.
Selon une variante de réalisation illustrée à la figure 1 , le boîtier 1 pourra être associé à un moyen de visualisation externe 13A, lequel moyen de visualisation externe 13A est relié fonctionnellement de manière provisoire ou non au boîtier 1 par liaison filaire ou hertzienne, de façon à permettre une lecture déportée des informations d'inclinaison. En effet, dans certaines configurations pratiques, il peut être intéressant de pouvoir surveiller et lire à distance les informations d'inclinaison données par l'appareil.According to an alternative embodiment illustrated in FIG. 1, the box 1 can be associated with an external display means 13A, which external display means 13A is functionally connected temporarily or not to the box 1 by wired or wireless link, so to allow remote reading of the tilt information. Indeed, in certain practical configurations, it may be advantageous to be able to monitor and read the tilt information given by the device remotely.
Selon une variante de l'invention, l'appareil conforme à l'invention comporte un clavier externe 15 connectable à l'unité de traitement électronique (par liaison filaire ou hertzienne) via une interface située sur le boîtier 1 , pour saisir les valeurs de consigne 6, 7.According to a variant of the invention, the device according to the invention comprises an external keyboard 15 connectable to the electronic processing unit (by wired or wireless link) via an interface located on the housing 1, for entering the values of instruction 6, 7.
De manière générale, le boîtier 1 sera pourvu d'un bouton ou élément 16 permettant la mémorisation de la ou des valeurs de consigne 6, 7 choisies. De manière préférentielle, lorsque l'utilisateur souhaite mémoriser une ou des valeurs de consigne 6, 7, il incline de manière stable le boîtier 1 selon la ou les directions voulues 17, 18, puis enregistre et stocke la ou les valeurs ainsi automatiquement mesurées par actionnement du bouton 16.In general, the box 1 will be provided with a button or element 16 allowing the memorization of the selected set point or values 6, 7. Preferably, when the user wishes to store one or more set values 6, 7, he stably inclines the box 1 according to the or the desired directions 17, 18, then records and stores the value or values thus automatically measured by actuation of the button 16.
Avantageusement, l'appareil selon l'invention comporte un système d'auto- étalonnage des valeurs de consigne permettant de revenir automatiquement à une valeur de consigne 6, 7 égale à zéro.Advantageously, the apparatus according to the invention comprises a self-calibration system for the set values making it possible to automatically return to a set value 6, 7 equal to zero.
En utilisation, et dans le cas par exemple d'un boîtier 1 qui n'est pas intégré dans un dispositif, l'utilisateur actionne, par exemple avant la mesure, un bouton 19 de retour automatique au zéro correspondant à une inclinaison de référence zéro pesanteur, qui en réalité efface, dans les mémoires de l'unité de traitement électronique, la ou les dernières valeurs de consigne 6, 7 stockées.In use, and in the case for example of a box 1 which is not integrated in a device, the user actuates, for example before the measurement, a button 19 for automatic return to zero corresponding to a zero reference inclination gravity, which actually erases, in the memories of the electronic processing unit, the last set point or values 6, 7 stored.
L'utilisateur déplace ensuite le boîtier 1 sur le plan dont il convient de mesurer la ou les inclinaisons, les moyens de visualisation 13, 13A, 14A-D indiquant alors simultanément les pentes selon les directions 3 et 4.The user then moves the box 1 onto the plane whose inclination (s) should be measured, the display means 13, 13A, 14A-D then simultaneously indicating the slopes in directions 3 and 4.
La mesure d'inclinaison est donc immédiate et peut par ailleurs être ensuite mémorisée pour former un couple de valeurs de consigne 6, 7 par rapport auquel des inclinaisons ultérieures seront mesurées.The inclination measurement is therefore immediate and can furthermore be stored in order to form a pair of reference values 6, 7 with respect to which subsequent inclinations will be measured.
Dans le cas où le boîtier 1 est intégré dans un véhicule ou dans un autre dispositif, le principe de lecture est totalement identique.In the case where the box 1 is integrated in a vehicle or in another device, the principle of reading is completely identical.
Avantageusement, le fond 2 sera par ailleurs pourvu d'une semelle métallique magnétique, équipée par exemple de queues d'aronde 2A, pour permettre l'introduction de règles ou équerres, en vue de réaliser additionnellement des mesures d'inclinaison sur de grandes longueurs. Avantageusement, le boîtier 1 pourra être équipé d'éléments de visée laser 19A, 19B montés par exemple sur les faces latérales 1A, 1 B. Les éléments de visée laser 19A, 19B permettent de réaliser un repère visuel à distance représentatif d'une inclinaison de référence donné par le boîtier 1 lui-même, et par exemple dans deux directions, et donc selon un plan qui est ainsi matérialisé visuellement. Dans certaines applications, notamment dans le bâtiment, ce repérage visuel et à distance d'un plan peut s'avérer extrêmement utile.Advantageously, the bottom 2 will moreover be provided with a magnetic metallic soleplate, equipped for example with dovetails 2A, to allow the introduction of rulers or brackets, in order to additionally carry out inclination measurements over great lengths. . Advantageously, the housing 1 may be equipped with laser sighting elements 19A, 19B mounted for example on the side faces 1A, 1 B. The laser sighting elements 19A, 19B make it possible to make a visual reference at a distance representative of an inclination reference given by the housing 1 itself, and for example in two directions, and therefore according to a plane which is thus materialized visually. In certain applications, in particular in the building, this visual and remote location of a plan can prove to be extremely useful.
Selon l'invention, l'appareil indicateur d'inclinaison est également pourvu d'une centrale météorologique comprenant un ou plusieurs instruments, tel que, de manière non limitative, un détecteur de givre, un anémomètre, un thermomètre ou encore un (ou plusieurs) capteur(s) optique(s). Les informations météorologiques détectées par ces instruments seront de préférence stockées dans une mémoire non volatile puis exportées vers un lecteur informatique pour y être traitées. En particulier, les informations météorologiques et les informations d'inclinaison peuvent être comparées de manière à identifier une éventuelle corrélation entre les informations d'inclinaison et les informations météorologiques.According to the invention, the inclination indicating device is also provided with a meteorological station comprising one or more instruments, such as, without limitation, a frost detector, an anemometer, a thermometer or even one (or more ) optical sensor (s). The meteorological information detected by these instruments will preferably be stored in a non-volatile memory and then exported to a computer reader for processing there. In particular, the meteorological information and the inclination information can be compared so as to identify a possible correlation between the inclination information and the meteorological information.
Avantageusement, l'appareil est également pourvu d'un système de signalisation susceptible, par exemple à l'aide de voyants adaptés, d'interdire ou d'autoriser une intervention sur le dispositif, et par exemple sur un pylône. Ainsi, si par exemple l'anémomètre indique une vitesse de vent trop élevé, un voyant rouge pourra s'allumer, de manière à interdire à un individu de monter sur le pylône pour entreprendre une réparation.Advantageously, the device is also provided with a signaling system capable, for example using suitable indicators, of prohibiting or authorizing intervention on the device, and for example on a pylon. Thus, if for example the anemometer indicates a too high wind speed, a red light may come on, so as to prohibit an individual from climbing on the pylon to undertake a repair.
Une centrale météorologique est également utile en vue de déterminer les contraintes externes maximales supportées par une antenne, c'est-à-dire les contraintes qui conduisent à une inclinaison de l'antenne telle qu'elle est susceptible d'affecter sa qualité d'émission et de réception. Avantageusement, l'appareil selon l'invention comprend une unité de mémoire non volatile reliée fonctionnellement à une unité de traitement électronique, de façon à stocker des valeurs d'inclinaison calculées.A weather station is also useful in order to determine the maximum external stresses borne by an antenna, that is to say the stresses which lead to an inclination of the antenna such that it is likely to affect its quality of transmission and reception. Advantageously, the apparatus according to the invention comprises a non-volatile memory unit operatively connected to an electronic processing unit, so as to store calculated tilt values.
Cette unité de mémoire non volatile, qui forme une mémoire de sauvegarde, peut être par exemple constituée par une mémoire de type EEPROM. Une mémoire magnétique est également envisageable. Cette unité de mémoire permet ainsi de conserver un historique des différentes valeurs d'inclinaison calculées, en vue d'un traitement ultérieur.This non-volatile memory unit, which forms a backup memory, can for example be constituted by an EEPROM type memory. A magnetic memory is also possible. This memory unit thus makes it possible to keep a history of the different tilt values calculated, for further processing.
Avantageusement, l'appareil indicateur de l'inclinaison selon l'invention comprend une horloge temps réel qui délivrera un signal représentant la date et l'heure instantanées. Cette horloge temps réel permet à l'appareil de mesure selon l'invention de connaître la date et l'heure actuelles. Cette horloge temps réel stocke également au moins une date et une heure prédéterminées, et est reliée fonctionnellement à une unité de traitement électronique pour que cette dernière compare la date et l'heure instantanées à la date et l'heure prédéterminées et, si elles sont égales deux à deux, procède au stockage horodaté dans la mémoire non volatile des valeurs d'inclinaison calculées à cet instant.Advantageously, the inclination indicating device according to the invention comprises a real time clock which will deliver a signal representing the instantaneous date and time. This real time clock allows the measuring device according to the invention to know the current date and time. This real-time clock also stores at least a predetermined date and time, and is functionally connected to an electronic processing unit so that the latter compares the instantaneous date and time with the predetermined date and time and, if they are equal two by two, stores the time stamp in non-volatile memory of the tilt values calculated at this time.
Cette horloge permet ainsi, en association avec une unité de mémoire, de procéder à des enregistrements de mesure préprogrammés.This clock thus makes it possible, in association with a memory unit, to carry out preprogrammed measurement recordings.
Avantageusement, l'appareil selon l'invention comprend un connecteur de sortie 20, positionné par exemple sur une face du boîtier 1 , et relié fonctionnellement à une unité de traitement électronique de manière à pouvoir connecter l'appareil à un lecteur informatique 21 , du genre ordinateur, en vue d'exporter vers celui-ci les informations d'inclinaison horodatées contenues dans la mémoire non volatile. Il est également envisageable de connecter l'appareil à un lecteur informatique 21 , du genre ordinateur, en vue d'importer vers l'appareil de mesure d'inclinaison des données, comme par exemple des dates et heures prédéterminées de stockage de valeurs d'inclinaison, ou encore des valeurs de consigne.Advantageously, the device according to the invention comprises an output connector 20, positioned for example on one face of the housing 1, and functionally connected to an electronic processing unit so as to be able to connect the device to a computer reader 21, computer type, in order to export to it the time stamped tilt information contained in the non-volatile memory. It is also conceivable to connect the device to a computer reader 21, of the computer type, in order to import to the device for measuring inclination of data, for example predetermined dates and times for storing values of inclination, or setpoints.
Il est également envisageable de connecter l'appareil selon l'invention au réseau internet, de façon à autoriser des opérations d'importation et / ou d'exportation de données à l'aide d'un ordinateur distant.It is also conceivable to connect the device according to the invention to the internet network, so as to authorize data import and / or export operations using a remote computer.
L'invention concerne également un procédé de détermination de l'inclinaison d'un dispositif selon une première et une deuxième directions de l'espace 3, 4 orthogonales entre elles, dans lequel on met en oeuvre :The invention also relates to a method for determining the inclination of a device according to a first and a second direction of the space 3, 4 orthogonal to each other, in which one implements:
- une première phase (a) de mesure d'une première valeur d'inclinaison 8 par rapport à la direction de l'accélération de la pesanteur 5, dans le plan défini par la direction de l'accélération de la pesanteur 5 et la première direction de l'espace 3,a first phase (a) of measuring a first inclination value 8 relative to the direction of acceleration of gravity 5, in the plane defined by the direction of acceleration of gravity 5 and the first direction of space 3,
- une deuxième phase (b) de mesure d'une deuxième valeur d'inclinaison 9 par rapport à la direction de l'accélération de la pesanteur 5, dans le plan défini par la direction de l'accélération de la pesanteur 5 et la deuxième direction de l'espace 4, les phases (a) et (b) étant réalisées de façon simultanée,a second phase (b) of measuring a second inclination value 9 with respect to the direction of acceleration of gravity 5, in the plane defined by the direction of acceleration of gravity 5 and the second direction of space 4, phases (a) and (b) being carried out simultaneously,
- une phase (c) de mémorisation d'une première et d'une deuxième valeurs de consigne 6, 7, cette phase (c) de mémorisation ayant lieu généralement avant les phases (a) et (b),a phase (c) of memorizing a first and a second set value 6, 7, this phase (c) of memorization generally taking place before phases (a) and (b),
- une phase (d) de comparaison desdites première et deuxième valeurs de consigne 6, 7 respectivement aux première et seconde valeurs d'inclinaison mesurées 8, 9, - une phase (e) de calculs de valeurs d'inclinaison calculées 10, 11 , qui correspondent aux valeurs de l'écart entre les valeurs d'inclinaison mesurées 8, 9 et les valeurs respectives de consigne 6, 7.a phase (d) of comparing said first and second set values 6, 7 respectively with the first and second measured tilt values 8, 9, a phase (e) of calculating calculated inclination values 10, 11, which correspond to the values of the difference between the measured inclination values 8, 9 and the respective reference values 6, 7.
Les phases (a) et (b) sont réalisées à l'aide respectivement d'un premier et d'un deuxième capteurs d'inclinaison instantanée, lesdits capteurs d'inclinaison instantanée comprenant des capteurs électroniques semiconducteurs du type accéléromètre, qui sont avantageusement intégrés tous deux dans une unique puce électronique, de façon à former un composant électronique et miniaturisé monobloc.Phases (a) and (b) are carried out using respectively a first and a second instantaneous inclination sensor, said instantaneous inclination sensors comprising electronic semiconductor sensors of the accelerometer type, which are advantageously integrated both in a single electronic chip, so as to form a one-piece electronic and miniaturized component.
Au sens de l'invention, les phases (a) et (b) peuvent être également réalisées à l'aide respectivement d'un troisième et d'un quatrième capteurs d'inclinaison instantanée, ces derniers étant du même type que les premier et deuxième capteurs d'inclinaison instantanée. Ainsi, dès lors que l'inclinaison du dispositif selon la première respectivement la deuxième direction de l'espace dépasse 45°, c'est la mesure réalisée par le troisième respectivement le quatrième capteur d'inclinaison instantanée qui est prise en compte.Within the meaning of the invention, phases (a) and (b) can also be carried out using a third and a fourth instantaneous tilt sensor respectively, the latter being of the same type as the first and second instant tilt sensors. Thus, as soon as the inclination of the device according to the first respectively the second direction of the space exceeds 45 °, it is the measurement carried out by the third respectively the fourth instantaneous inclination sensor which is taken into account.
Avantageusement, les troisième et quatrième capteurs d'inclinaison instantanée sont disposés orthogonalement relativement aux premier et deuxième capteurs d'inclinaison instantanée.Advantageously, the third and fourth instantaneous tilt sensors are arranged orthogonally relative to the first and second instantaneous tilt sensors.
Avantageusement, un tel procédé permet de mesurer l'inclinaison du dispositif dans toute la gamme comprise entre 0 et 90°, en conservant une erreur de mesure sensiblement constante et inférieure dans tous les cas à 2% de degré, grâce au couplage des capteurs d'inclinaison instantanée deux à deux. Avantageusement, le procédé de détermination d'inclinaison selon l'invention comprend également une phase (f) d'affichage de valeurs d'inclinaison calculées 10, 1 1 , lesdites valeurs étant affichées de façon simultanée.Advantageously, such a method makes it possible to measure the inclination of the device in the whole range between 0 and 90 °, while retaining a substantially constant measurement error and in all cases less than 2% of degree, by coupling the sensors d instant tilt two by two. Advantageously, the inclination determination method according to the invention also comprises a phase (f) of displaying calculated inclination values 10, 11, said values being displayed simultaneously.
Tel que cela est représenté à la figure 3, l'invention concerne également un système de détection et d'enregistrement dans le temps de l'inclinaison d'une superstructure du genre pylône. Au sens de l'invention, le terme « superstructure » désigne notamment tout ouvrage de construction ou ouvrage d'art, quelles que soient sa taille, sa géométrie et ses dimensions. Le terme superstructure désigne notamment des ouvrages élancés comme les mâts, candélabres, poteaux ou pylônes électriques.As shown in FIG. 3, the invention also relates to a system for detecting and recording in time the inclination of a pylon-type superstructure. Within the meaning of the invention, the term “superstructure” designates in particular any construction work or work of art, whatever its size, its geometry and its dimensions. The term superstructure designates in particular slender structures such as masts, candelabras, poles or electricity pylons.
Le système de détection et d'enregistrement de l'inclinaison d'une superstructure 22 selon l'invention comprend, d'une part, un appareil indicateur de l'inclinaison doté d'une mémoire non volatile et d'une horloge temps réel conforme à l'objet de l'invention, ledit appareil étant agencé pour être arrimé à la superstructure 22 par tout moyen de fixation connu et, d'autre part, un lecteur informatique 21 du genre ordinateur ainsi qu'une interface de connexion 23, du genre câble ou liaison sans fil (hertzienne), permettant de connecter de manière amovible le lecteur informatique 21 à l'appareil pour notamment exporter vers le lecteur informatique des informations d'inclinaison horodatée contenues dans la mémoire non volatile de l'appareil.The system for detecting and recording the inclination of a superstructure 22 according to the invention comprises, on the one hand, an apparatus indicating the inclination provided with a non-volatile memory and a real-time clock conforming to the object of the invention, said device being arranged to be secured to the superstructure 22 by any known fixing means and, on the other hand, a computer reader 21 of the computer type as well as a connection interface 23, of the such as cable or wireless link (hertzian), making it possible to removably connect the computer reader 21 to the device in particular to export to the computer reader time-stamped tilt information contained in the non-volatile memory of the device.
Un tel système de détection et d'enregistrement de l'inclinaison d'une superstructure permet ainsi une surveillance dans le temps de la position spatiale de la superstructure 22, et plus précisément permet la surveillance d'un écart entre cette position spatiale instantanée et une position de consigne, qui peut notamment correspondre à la position initiale de la superstructure 22. Avantageusement, le système de détection et d'enregistrement de l'inclinaison selon l'invention comprend un élément de codage permettant d'identifier la superstructure 22.Such a system for detecting and recording the inclination of a superstructure thus allows monitoring over time of the spatial position of the superstructure 22, and more precisely allows monitoring of a difference between this instantaneous spatial position and a set position, which may in particular correspond to the initial position of the superstructure 22. Advantageously, the tilt detection and recording system according to the invention comprises a coding element making it possible to identify the superstructure 22.
Cet élément de codage peut par exemple consister en une chaîne alpha numérique gravée ou inscrite sur le boîtier 1 , ou encore en un code-barre. Cet élément de codage peut également consister en une donnée informatique stockée par l'unité de traitement de l'appareil.This coding element can for example consist of an alpha numeric chain engraved or written on the housing 1, or even a bar code. This coding element can also consist of computer data stored by the processing unit of the device.
Avantageusement, le système de détection de l'enregistrement de l'inclinaison d'une superstructure 22 selon l'invention comprend un programme informatique de traitement et d'analyse des informations d'inclinaison horodatée exportées. Ce programme est mis en oeuvre par une unité de traitement informatique, du genre ordinateur, qui peut correspondre au lecteur informatique 21. Ce programme permet d'obtenir notamment un historique de l'évolution de l'inclinaison de la superstructure, lequel historique constitue des informations de suivi de l'inclinaison de la superstructure. Concrètement, ce programme ou logiciel permet de présenter, sous forme de tableau et/ou de graphe, les différents relevés d'inclinaison bidirectionnelle effectués sur une superstructure 22 pendant une période donnée.Advantageously, the system for detecting the recording of the inclination of a superstructure 22 according to the invention comprises a computer program for processing and analyzing the timestamped inclination information exported. This program is implemented by a computer processing unit, of the computer type, which can correspond to the computer reader 21. This program makes it possible in particular to obtain a history of the evolution of the inclination of the superstructure, which history constitutes superstructure tilt tracking information. Concretely, this program or software makes it possible to present, in the form of a table and / or graph, the different bidirectional tilt readings taken on a superstructure 22 during a given period.
Le système de surveillance selon l'invention se prête particulièrement bien au suivi de l'inclinaison des pylônes de ligne électrique haute tension ou très haute tension.The monitoring system according to the invention lends itself particularly well to monitoring the inclination of pylons of a high voltage or very high voltage power line.
Le procédé de détermination de l'inclinaison décrit précédemment peut ainsi être utilisé pour assurer le suivi de l'inclinaison d'une superstructure 22. Dans ce cas, et de façon avantageuse, lesdites première et deuxième valeurs de consigne 6, 7 sont choisies pour être représentatives de la position initiale de la superstructure 22. De façon pratique, on peut imaginer à titre purement illustratif qu'un technicien fixe le boîtier 1 sur la superstructure 22, puis enregistre et stocke les valeurs ainsi automatiquement mesurées par actionnement du bouton 16, ces valeurs devenant ainsi automatiquement des valeurs de consigne représentatives de la position initiale de la superstructure 22.The method of determining the inclination described above can thus be used to monitor the inclination of a superstructure 22. In this case, and advantageously, said first and second reference values 6, 7 are chosen for be representative of the initial position of the superstructure 22. In practical terms, it can be imagined purely by way of illustration that a technician fixes the box 1 on the superstructure 22, then records and stores the values thus automatically measured by actuation of the button 16, these values thus automatically becoming reference values representative of the initial position of the superstructure 22.
Avantageusement, le procédé de détermination de l'inclinaison, lorsqu'il est utilisé pour assurer le suivi de l'inclinaison d'une superstructure 22, comprend en plus des étapes (a) à (e) ou (a) à (f) précédemment décrites, les étapes suivantes: - une étape (g) de stockage horodaté dans une mémoire non volatile des valeurs d'inclinaison calculées 10, 11 , le cycle d'acquisition constitué par les étapes (a) à (g) étant répété de façon périodique selon une fréquence appelée fréquence d'acquisition,Advantageously, the method of determining the inclination, when it is used to monitor the inclination of a superstructure 22, further comprises steps (a) to (e) or (a) to (f) previously described, the following steps: a step (g) of time-stamped storage in a non-volatile memory of the calculated tilt values 10, 11, the acquisition cycle constituted by steps (a) to (g) being repeated from periodically according to a frequency called acquisition frequency,
- une étape (h) d'exportation des informations d'inclinaison horodatées contenues dans la mémoire non volatile vers un lecteur informatiquea step (h) of exporting time-stamped tilt information contained in the non-volatile memory to a computer reader
21 , cette étape (h) étant réalisée de façon périodique sur une fréquence dite de récupération, cette fréquence étant supérieure ou égale à la fréquence d'acquisition,21, this step (h) being carried out periodically on a so-called recovery frequency, this frequency being greater than or equal to the acquisition frequency,
- une étape (i) de traitement des informations horodatées exportées à l'aide d'un programme informatique, de façon à obtenir des informations de suivi dans le temps de l'inclinaison de la superstructure 22.a step (i) of processing timestamped information exported using a computer program, so as to obtain tracking information over time of the inclination of the superstructure 22.
De manière particulièrement avantageuse, le procédé de détermination de l'inclinaison comporte également : - une étape (j) de stockage horodaté dans une mémoire non volatile, des informations météorologiques mesurées par les instruments de la centrale météorologique, - une étape (k) d'exportation des informations météorologiques vers un lecteur informatique 21 ,In a particularly advantageous manner, the method for determining the inclination also comprises: a step (j) of time-stamped storage in a non-volatile memory, of meteorological information measured by the instruments of the meteorological station, a step (k) of exporting meteorological information to a computer reader 21,
- une étape (I) de traitement comparatif des informations météorologiques et des informations d'inclinaison, de façon à faire éventuellement apparaître les raisons de l'inclinaison du dispositif, et par exemple d'une antenne du type utilisée dans le système mondial de communication mobile (antenne ou pylône GSM).a step (I) of comparative processing of the meteorological information and of the inclination information, so as to possibly reveal the reasons for the inclination of the device, and for example of an antenna of the type used in the global communication system mobile (GSM antenna or pylon).
Ainsi, toutes ces informations, à savoir les informations météorologiques et les informations d'inclinaison, pourront être représentées sous forme graphique de manière à pouvoir d'une part comparer les courbes obtenues, et d'autre part identifier éventuellement les causes météorologiques de l'inclinaison d'un dispositif.Thus, all this information, namely the meteorological information and the inclination information, can be represented in graphic form so as to be able on the one hand to compare the curves obtained, and on the other hand possibly to identify the meteorological causes of the tilt of a device.
Ainsi, à titre d'exemple, un système de détection et d'enregistrement de l'inclinaison d'une superstructure 22 conforme à l'invention est associé à une superstructure 22, et enregistre deux fois par jour le positionnement spatial de cette superstructure 22. Chaque semaine, un technicien se rend auprès du pylône et connecte un lecteur informatique 21 (par exemple un ordinateur) au boîtier 1 , de façon à récupérer toutes les valeurs d'inclinaison calculées horodatées et stockées dans la mémoire non volatile de l'appareil fixé sur la superstructure 22. Le technicien peut ainsi constituer une base de données qui comprend des codes identifiant la ou les superstructures 22 concernées ainsi que les dates, heures, et valeurs d'inclinaison correspondantes, ces données pouvant ensuite être traitées de façon graphique ou statistique, de façon à analyser et prévoir l'évolution spatio-temporelle d'une superstructure 22, et prévenir toute chute ou ruine de celle-ci. POSSIBILITE D'APPLICATION INDUSTRIELLEThus, by way of example, a system for detecting and recording the inclination of a superstructure 22 in accordance with the invention is associated with a superstructure 22, and records the spatial positioning of this superstructure 22 twice a day. Each week, a technician goes to the pylon and connects a computer reader 21 (for example a computer) to the box 1, so as to retrieve all the calculated tilt values timestamped and stored in the non-volatile memory of the device. fixed on the superstructure 22. The technician can thus constitute a database which includes codes identifying the superstructure (s) 22 concerned as well as the dates, times and corresponding tilt values, these data then being able to be processed graphically or statistics, in order to analyze and predict the spatio-temporal evolution of a superstructure 22, and prevent any fall or ruin thereof. POSSIBILITY OF INDUSTRIAL APPLICATION
L'invention trouve son application industrielle dans la conception et la fabrication d'appareils indicateurs de l'inclinaison de dispositifs. The invention finds its industrial application in the design and manufacture of devices indicating the inclination of devices.

Claims

REVENDICATIONS
- Appareil indicateur de l'inclinaison d'un dispositif (22) selon une première et une deuxième directions de l'espace (3, 4) orthogonales entre elles, ledit appareil étant destiné à être posé sur, plaqué contre ou intégré dans le dispositif (22), et comprenant :- Apparatus indicating the inclination of a device (22) in first and second directions of the space (3, 4) orthogonal to each other, said device being intended to be placed on, pressed against or integrated into the device (22), and comprising:
- un premier capteur d'inclinaison instantanée pour mesurer une première valeur d'inclinaison (8) par rapport à la direction de l'accélération de la pesanteur (5), dans le plan défini par la direction de l'accélération de la pesanteur (5) et la première direction de l'espace (3),a first instantaneous tilt sensor for measuring a first tilt value (8) relative to the direction of acceleration of gravity (5), in the plane defined by the direction of acceleration of gravity ( 5) and the first direction of space (3),
- un deuxième capteur d'inclinaison instantanée pour mesurer une deuxième valeur d'inclinaison (9) par rapport à la direction de l'accélération de la pesanteur (5), dans le plan défini par la direction de l'accélération de la pesanteur (5) et la deuxième direction de l'espace (4),a second instantaneous inclination sensor for measuring a second inclination value (9) relative to the direction of acceleration of gravity (5), in the plane defined by the direction of acceleration of gravity ( 5) and the second direction of space (4),
- une unité de traitement électronique comprenant un microprocesseur, reliée fonctionnellement aux premier et second capteurs d'inclinaison,- an electronic processing unit comprising a microprocessor, operatively connected to the first and second tilt sensors,
caractérisé d'une part en ce que lesdits premier et deuxième capteurs d'inclinaison instantanée ainsi que l'unité de traitement électronique sont agencés au sein d'un même boîtier (1), et d'autre part en ce que ladite unité de traitement électronique est agencée de manière à stocker une première et une deuxième valeurs de consigne (6, 7), et à les comparer respectivement aux première et seconde valeurs d'inclinaison mesurées (8, 9), et à calculer des valeurs d'inclinaison calculées (10, 11) qui correspondent aux valeurs de l'écart entre les valeurs d'inclinaison mesurées (8, 9) et les valeurs respectives de consigne (6, 7), lesdits capteurs d'inclinaison comprenant des capteurs électroniques semiconducteurs du type accéléromètre.characterized on the one hand in that said first and second instantaneous tilt sensors as well as the electronic processing unit are arranged within the same housing (1), and on the other hand in that said processing unit electronics is arranged so as to store first and second set values (6, 7), and to compare them respectively with the first and second measured tilt values (8, 9), and to calculate calculated tilt values (10, 11) which correspond to the values of the difference between the measured tilt values (8, 9) and the respective setpoint values (6, 7), said tilt sensors comprising electronic semiconductor sensors of the accelerometer type.
- Appareil selon la revendication 1 caractérisé en ce que lesdits premier et deuxième capteurs sont intégrés dans une unique puce électronique de façon à former un composant monobloc.- Apparatus according to claim 1 characterized in that said first and second sensors are integrated in a single electronic chip so as to form a one-piece component.
- Appareil selon la revendication 1 ou 2 caractérisé en ce qu'il comprend au moins un moyen de visualisation (13, 13A, 14A-D) des informations issues des mesures effectuées par les premier et deuxième capteurs, ledit moyen de visualisation étant relié fonctionnellement à l'unité de traitement électronique, de façon à afficher simultanément les valeurs d'inclinaison calculées (10, 11).- Apparatus according to claim 1 or 2 characterized in that it comprises at least one display means (13, 13A, 14A-D) of information from measurements made by the first and second sensors, said display means being functionally connected to the electronic processing unit, so as to simultaneously display the calculated tilt values (10, 11).
- Appareil selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comporte un clavier externe (15) connectable à l'unité de traitement électronique pour saisir les valeurs de consigne (6, 7).- Apparatus according to one of the preceding claims characterized in that it comprises an external keyboard (15) connectable to the electronic processing unit for entering the set values (6, 7).
- Appareil selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comporte un système d'auto-étalonnage des valeurs de consigne (6, 7) égales à zéro.- Device according to one of the preceding claims, characterized in that it includes a self-calibration system for the set values (6, 7) equal to zero.
- Appareil selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que le boîtier (1) est pourvu d'un élément permettant la mémorisation de la ou des valeur(s) de consigne (6, 7) choisie(s).- Apparatus according to one of the preceding claims characterized in that the housing (1) is provided with an element allowing the memorization of the set value (s) (6, 7) chosen (s).
- Appareil selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que le moyen de visualisation comprend un écran digital (13, 13A). - Appareil selon la revendication 7 caractérisé en ce que les valeurs d'inclinaison calculées (10, 11) sont affichées directement par l'écran digital (13, 13A).- Apparatus according to one of the preceding claims characterized in that the display means comprises a digital screen (13, 13A). - Apparatus according to claim 7 characterized in that the calculated tilt values (10, 11) are displayed directly by the digital screen (13, 13A).
- Appareil selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que le moyen de visualisation (13, 13A, 14A-D) comprend des boutons (14A-D) susceptibles d'être lumineux pour signaler, par activation, la direction de l'écart de l'inclinaison du dispositif par rapport à au moins une valeur de consigne (6, 7).- Apparatus according to one of the preceding claims characterized in that the display means (13, 13A, 14A-D) comprises buttons (14A-D) capable of being illuminated to indicate, by activation, the direction of the deviation of the inclination of the device with respect to at least one set value (6, 7).
-Appareil selon la revendication 9 caractérisé en ce qu'il comporte quatre boutons (14A-D) opposés deux à deux symétriquement pour afficher et visualiser quatre écarts d'inclinaison.-Apparatus according to claim 9 characterized in that it comprises four buttons (14A-D) opposite two by two symmetrically for displaying and viewing four inclination differences.
-Appareil selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comprend un moyen de visualisation externe (13A) au boîtier (1) et relié fonctionnellement à ce dernier par liaison filaire ou hertzienne, de façon à permettre une lecture déportée des informations d'inclinaison.-Apparatus according to one of the preceding claims characterized in that it comprises an external display means (13A) to the housing (1) and operatively connected to the latter by wire or wireless link, so as to allow remote reading of the information of inclination.
-Appareil selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comprend une unité de mémoire non volatile reliée fonctionnellement à l'unité de traitement électronique de façon à stocker des valeurs d'inclinaison calculées (10, 11).-Apparatus according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises a non-volatile memory unit operatively connected to the electronic processing unit so as to store calculated tilt values (10, 11).
-Appareil selon la revendication 12 caractérisé en ce qu'il comprend une horloge temps réel délivrant un signal représentant la date et l'heure instantanées, et stockant au moins une date et une heure prédéterminées, ladite horloge temps réel étant reliée fonctionnellement à l'unité de traitement électronique pour que cette dernière compare la date et l'heure instantanées à la date et l'heure prédéterminées, et si elles sont égales deux à deux, procède au stockage horodaté dans la 0078-Apparatus according to claim 12 characterized in that it comprises a real time clock delivering a signal representing the instantaneous date and time, and storing at least a predetermined date and time, said real time clock being functionally connected to the electronic processing unit so that the latter compares the instantaneous date and time with the predetermined date and time, and if they are two by two, carries out time-stamped storage in the 0078
3030
mémoire non volatile des valeurs d'inclinaison calculées (10, 11) à cet instant.non-volatile memory of the tilt values calculated (10, 11) at this time.
-Appareil selon l'une des revendications 12 ou 13 caractérisé en ce qu'il comprend un connecteur de sortie relié fonctionnellement à l'unité de traitement électronique, de manière à pouvoir connecter l'appareil à un lecteur informatique (21) du genre ordinateur, en vue d'exporter vers celui-ci les informations d'inclinaison horodatées contenues dans la mémoire non volatile.-Apparatus according to one of claims 12 or 13 characterized in that it comprises an output connector operatively connected to the electronic processing unit, so as to be able to connect the apparatus to a computer reader (21) of the computer type , in order to export to it timestamped tilt information contained in the non-volatile memory.
-Appareil selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comporte :-Apparatus according to any one of the preceding claims, characterized in that it comprises:
- un premier capteur bidimensionnel d'inclinaison instantanée, formé par l'agencement des premier et deuxième capteurs d'inclinaison instantanée,a first two-dimensional instantaneous tilt sensor, formed by the arrangement of the first and second instantaneous tilt sensors,
- un deuxième capteur bidimensionnel d'inclinaison instantanée, formé par l'agencement d'un troisième et d'un quatrième capteurs d'inclinaison instantanée,a second two-dimensional instantaneous tilt sensor, formed by the arrangement of a third and a fourth instantaneous tilt sensor,
lesdits premier et deuxième capteurs bidimensionnels d'inclinaison étant agencés au sein dudit boîtier 1.said first and second two-dimensional tilt sensors being arranged within said housing 1.
-Appareil selon la revendication 15 caractérisé en ce que lesdits troisième et quatrième capteurs d'inclinaison sont montés de façon sensiblement orthogonale par rapport aux dits premier et deuxième capteurs d'inclinaison instantanée de telle sorte que lorsque ces derniers mesurent des valeurs d'inclinaison comprises entre 0° et 45°, les troisième et quatrième capteurs d'inclinaison mesurent des valeurs d'inclinaison complémentaires comprises entre 45° et 90°. 0078-Apparatus according to claim 15 characterized in that said third and fourth tilt sensors are mounted substantially orthogonal to said first and second instant tilt sensors so that when the latter measure inclination values included between 0 ° and 45 °, the third and fourth tilt sensors measure additional tilt values between 45 ° and 90 °. 0078
3131
-Appareil selon la revendication 15 ou la revendication 16 caractérisé en ce que lesdits premier et deuxième capteurs bidimensionnels d'inclinaison instantanée sont intégrés dans une unique puce électronique de façon à former un composant monobloc.-Apparatus according to claim 15 or claim 16 characterized in that said first and second two-dimensional instantaneous tilt sensors are integrated in a single electronic chip so as to form a one-piece component.
-Appareil selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il est pourvu d'une centrale météorologique, comprenant un ou plusieurs instruments, tel qu'un détecteur de givre, un anémomètre, un thermomètre, un (ou plusieurs) capteur(s) optique(s).-Apparatus according to one of the preceding claims, characterized in that it is provided with a weather station, comprising one or more instruments, such as a frost detector, an anemometer, a thermometer, one (or more) sensor ( s) optics.
-Appareil selon la revendication 18 caractérisé en ce qu'il est pourvu d'un système de signalisation susceptible d'interdire ou d'autoriser une intervention sur le dispositif, du genre pylône.-Apparatus according to claim 18 characterized in that it is provided with a signaling system capable of prohibiting or authorizing intervention on the device, of the pylon type.
-Procédé de détermination de l'inclinaison d'un dispositif selon une première et une deuxième directions de l'espace (3, 4) orthogonales entre elles dans lequel on met en œuvre : - une première phase (a) de mesure d'une première valeur d'inclinaison (8) par rapport à la direction de l'accélération de la pesanteur (5), dans le plan défini par la direction de l'accélération de la pesanteur (5) et la première direction de l'espace (3),-Process for determining the inclination of a device according to first and second directions of space (3, 4) orthogonal to each other in which one implements: - a first phase (a) of measuring a first inclination value (8) relative to the direction of acceleration of gravity (5), in the plane defined by the direction of acceleration of gravity (5) and the first direction of space ( 3),
- une deuxième phase (b) de mesure d'une deuxième valeur d'inclinaison (9) par rapport à la direction de l'accélération de la pesanteur (5), dans le plan défini par la direction de l'accélération de la pesanteur (5) et la deuxième direction de l'espace (4), les phases (a) et (b) étant réalisées de façon simultanée, à l'aide respectivement d'un premier et d'un deuxième capteurs d'inclinaison instantanée,- a second phase (b) of measuring a second inclination value (9) relative to the direction of acceleration of gravity (5), in the plane defined by the direction of acceleration of gravity (5) and the second direction of space (4), phases (a) and (b) being carried out simultaneously, using respectively a first and a second instantaneous tilt sensor,
caractérisé en ce qu'il comprend : - une phase (c) de mémorisation d'une première et deuxième valeurs de consigne (6, 7),characterized in that it comprises: a phase (c) of memorizing a first and second set values (6, 7),
- une phase (d) de comparaison desdites première et deuxième valeurs de consigne (6, 7) respectivement aux première et seconde valeurs d'inclinaison mesurées (8, 9),a phase (d) of comparing said first and second set values (6, 7) respectively with the first and second measured tilt values (8, 9),
- une phase (e) de calcul de valeurs d'inclinaison calculées (10, 11) qui correspondent aux valeurs de l'écart entre les valeurs d'inclinaison mesurées (8, 9) et les valeurs respectives de consigne (6, 7), lesdits capteurs d'inclinaison instantanée comprenant des capteurs électroniques semi-conducteurs du type accéléromètre et étant intégrés dans une unique puce électronique.- a phase (e) of calculating calculated inclination values (10, 11) which correspond to the values of the difference between the measured inclination values (8, 9) and the respective setpoint values (6, 7) , said instantaneous inclination sensors comprising electronic semiconductor sensors of the accelerometer type and being integrated in a single electronic chip.
- Procédé selon la revendication 20 caractérisé en ce que si ladite première et/ou ladite seconde valeur(s) d'inclinaison (8, 9) est (sont) sensiblement supérieure(s) à 45°, ladite phase (a) et/ou ladite phase (b) est (sont) réalisée(s) à l'aide respectivement d'un troisième et/ou d'un quatrième capteurs d'inclinaison instantanée, disposés orthogonalement relativement aux premier et deuxième capteurs d'inclinaison instantanée.- Method according to claim 20 characterized in that if said first and / or said second inclination value (s) (8, 9) is (are) substantially greater than 45 °, said phase (a) and / or said phase (b) is (are) carried out using respectively a third and / or a fourth instantaneous inclination sensors, arranged orthogonally relative to the first and second instantaneous inclination sensors.
- Procédé selon la revendication 20 ou 21 caractérisé en ce qu'il comprend une phase (f) d'affichage des valeurs d'inclinaison calculées (10, 11).- Method according to claim 20 or 21 characterized in that it comprises a phase (f) of displaying the calculated tilt values (10, 11).
-Système de détection et d'enregistrement de l'inclinaison d'une superstructure (22) du genre pylône caractérisé en ce qu'il comprend, d'une part, un appareil conforme à l'objet des revendications 13 et 14, ledit appareil étant agencé pour être arrimé à la superstructure et, d'autre part, un lecteur informatique (21) du genre ordinateur ainsi qu'une interface de connexion (23), du genre câble, permettant de connecter de manière amovible le lecteur informatique (21) à l'appareil pour exporter vers le lecteur informatique (21) les informations d'inclinaison horodatées contenues dans la mémoire non volatile.-System for detecting and recording the inclination of a pylon-type superstructure (22) characterized in that it comprises, on the one hand, an apparatus according to the subject of claims 13 and 14, said apparatus being arranged to be secured to the superstructure and, on the other hand, a computer reader (21) of the computer type as well as a connection interface (23), of the cable type, enabling the computer reader (21 ) At the phone to export to the computer reader (21) the time stamped tilt information contained in the non-volatile memory.
-Système selon la revendication 23 caractérisé en ce qu'il comprend un élément de codage permettant d'identifier la superstructure (22).-System according to claim 23 characterized in that it comprises a coding element making it possible to identify the superstructure (22).
-Système selon la revendication 23 ou 24 caractérisé en ce qu'il comprend un programme informatique de traitement et d'analyse des informations d'inclinaison horodatées exportées, ledit programme étant mis en œuvre par une unité de traitement informatique et permettant d'obtenir des informations de suivi de l'inclinaison de la superstructure (22).-System according to claim 23 or 24 characterized in that it comprises a computer program for processing and analyzing time-stamped exported tilt information, said program being implemented by a computer processing unit and making it possible to obtain superstructure tilt tracking information (22).
-Système selon l'une des revendications 23 à 25 caractérisé en ce que la superstructure (22) est constituée par au moins un pylône de ligne électrique.-System according to one of claims 23 to 25 characterized in that the superstructure (22) consists of at least one power line pylon.
- Procédé conforme à l'une des revendications 20, 21 ou 22 caractérisé en ce que la détermination de l'inclinaison est utilisée pour assurer le suivi de l'inclinaison d'une superstructure (22), lesdites première et deuxième valeurs de consigne (6, 7) étant représentatives de la position initiale de la superstructure (22).- Method according to one of claims 20, 21 or 22 characterized in that the determination of the inclination is used to monitor the inclination of a superstructure (22), said first and second set values ( 6, 7) being representative of the initial position of the superstructure (22).
- Procédé conforme à la revendication 27 caractérisé en ce qu'il comprend :- Method according to claim 27 characterized in that it comprises:
- une étape (g) de stockage horodaté dans une mémoire non volatile desdites valeurs d'inclinaison calculées (10, 11), le cycle d'acquisition constitué par les étapes (a) à (g) étant répété de façon périodique selon une fréquence d'acquisition, - une étape (h) d'exportation des informations d'inclinaison horodatées contenues dans la mémoire non volatile vers un lecteur informatique (21), cette étape (h) étant réalisée de façon périodique selon une fréquence de récupération supérieure ou égale à la fréquence d'acquisition,a step (g) of time-stamped storage in a non-volatile memory of said calculated tilt values (10, 11), the acquisition cycle constituted by steps (a) to (g) being repeated periodically according to a frequency acquisition, a step (h) of exporting time-stamped tilt information contained in the non-volatile memory to a computer reader (21), this step (h) being carried out periodically according to a recovery frequency greater than or equal to the frequency acquisition,
- une étape (i) de traitement des informations horodatées exportées à l'aide d'un programme informatique, de façon à obtenir des informations de suivi dans le temps de l'inclinaison de la superstructure (22).- A step (i) of processing time-stamped information exported using a computer program, so as to obtain tracking information over time of the inclination of the superstructure (22).
Procédé selon la revendication 28 caractérisé en ce qu'il comporte :Method according to claim 28 characterized in that it comprises:
- une étape (j) de stockage horodaté dans une mémoire non volatile, d'informations météorologiques mesurées par les instruments d'une centrale météorologique,a step (j) of time-stamped storage in non-volatile memory, of meteorological information measured by the instruments of a meteorological station,
- une étape (k) d'exportation desdites informations météorologiques vers un lecteur informatique,a step (k) of exporting said meteorological information to a computer reader,
- une étape (I) de traitement comparatif desdites informations météorologiques et desdites informations d'inclinaison, de façon à identifier une éventuelle corrélation entre les informations d'inclinaison et les informations météorologiques. a step (I) of comparative processing of said meteorological information and of said inclination information, so as to identify a possible correlation between the inclination information and the meteorological information.
PCT/FR2003/002282 2002-07-19 2003-07-18 Electronic appliance indicating inclination WO2004010078A2 (en)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CA002493903A CA2493903A1 (en) 2002-07-19 2003-07-18 Electronic appliance indicating inclination
EP03755617A EP1523656A2 (en) 2002-07-19 2003-07-18 Electronic appliance indicating inclination
AU2003273457A AU2003273457A1 (en) 2002-07-19 2003-07-18 Electronic appliance indicating inclination
US11/231,258 US20060021235A1 (en) 2002-07-19 2005-10-20 Electronic appliance indicating inclination

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR02/09278 2002-07-19
FR0209278A FR2842593B1 (en) 2002-07-19 2002-07-19 ELECTRONIC TILT INDICATOR

Publications (2)

Publication Number Publication Date
WO2004010078A2 true WO2004010078A2 (en) 2004-01-29
WO2004010078A3 WO2004010078A3 (en) 2004-04-08

Family

ID=29797630

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/FR2003/002282 WO2004010078A2 (en) 2002-07-19 2003-07-18 Electronic appliance indicating inclination

Country Status (5)

Country Link
EP (1) EP1523656A2 (en)
AU (1) AU2003273457A1 (en)
CA (1) CA2493903A1 (en)
FR (1) FR2842593B1 (en)
WO (1) WO2004010078A2 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7447565B2 (en) * 2004-05-06 2008-11-04 John Cerwin Electronic alignment system
FR2946134B1 (en) * 2009-05-26 2011-10-21 Executive Assets Man Group ASSISTING THE RIGHT POSITIONING OF A TABLE OR SIMILAR OBJECT.
FR2972012B1 (en) 2011-02-25 2013-03-15 Commissariat Energie Atomique METHOD FOR ASSISTING THE PLACEMENT OF CONSTRUCTION ELEMENTS OF A CIVIL ENGINEERING WORK

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4549277A (en) * 1982-05-24 1985-10-22 Brunson Instrument Company Multiple sensor inclination measuring system
DE3703793A1 (en) * 1987-02-07 1988-08-18 Messerschmitt Boelkow Blohm Detector element
US20020007677A1 (en) * 1999-12-17 2002-01-24 Coates Joann M. Printed circuit board inclinometer/accelerometer
WO2002008717A1 (en) * 2000-07-24 2002-01-31 Top System Co., Ltd Remote monitoring method of structure

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03156342A (en) * 1989-08-09 1991-07-04 Haseko Corp Meteorological information system and building using this system

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4549277A (en) * 1982-05-24 1985-10-22 Brunson Instrument Company Multiple sensor inclination measuring system
DE3703793A1 (en) * 1987-02-07 1988-08-18 Messerschmitt Boelkow Blohm Detector element
US20020007677A1 (en) * 1999-12-17 2002-01-24 Coates Joann M. Printed circuit board inclinometer/accelerometer
WO2002008717A1 (en) * 2000-07-24 2002-01-31 Top System Co., Ltd Remote monitoring method of structure

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 015, no. 391 (P-1259), 3 octobre 1991 (1991-10-03) & JP 03 156342 A (HASEKO CORP;OTHERS: 01), 4 juillet 1991 (1991-07-04) *

Also Published As

Publication number Publication date
FR2842593A1 (en) 2004-01-23
AU2003273457A8 (en) 2004-02-09
CA2493903A1 (en) 2004-01-29
EP1523656A2 (en) 2005-04-20
FR2842593B1 (en) 2004-10-22
AU2003273457A1 (en) 2004-02-09
WO2004010078A3 (en) 2004-04-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20060021235A1 (en) Electronic appliance indicating inclination
EP2507586B1 (en) System and method for assisting the driver of a biomechanically driven vehicle including at least one wheel
EP2361368B1 (en) Method for determining a heading in the direction of true north using an inertial measurement unit
FR2913266A1 (en) Object's e.g. growing tree log, size and volume determining method for e.g. forest field, involves calculating volume between sections of object from object height and diameters under tapered hypothesis of shape of object
EP2506073A1 (en) Device for monitoring the condition of an engineering structure
WO2006129003A2 (en) Method and device for locating a terminal in a wireless local area network
FR2876446A1 (en) DEVICE AND METHOD FOR MEASURING THE SURFACE AREA OF POLYGONAL PLANAR SURFACES IN SPACE.
EP2251634A1 (en) Dimension measuring instrument and vertical measurement column
FR2835059A1 (en) SYSTEM FOR DETERMINING THE SPEED OF A SKI
WO2014199073A1 (en) Electronic sextant with a triaxial inertial system and method for position determination
EP2732238B1 (en) Method of representing possible movements of a structure for an apparatus of smartphone type
EP0099385B1 (en) Apparatus for measuring the gradient or inclination of a surface or of a line
WO2004010078A2 (en) Electronic appliance indicating inclination
WO2012136641A1 (en) Installation and method for locating by coupling of autonomous means for measuring a displacement to wireless means of measurement of location data supports
EP3104946B1 (en) Device for obtaining information required for a 3d representation of an artificial climbing wall
WO2013098351A1 (en) Method for determining heading information in a terminal, and associated terminal and computer program
EP4024010B1 (en) Correction of measurements according to the orientation of the meter
EP3977038B1 (en) Sighting system comprising a sighting device that can be oriented relative to a base
FR2627602A1 (en) METHOD AND DEVICE FOR ESTIMATING THE PARAMETERS OF THE GEOMETRIC MODEL OF A MANIPULATOR
FR3070067A1 (en) CONNECTED AUTONOMOUS DEVICE FOR DETECTING AND MEASURING UNAUTHORIZED DISPLACEMENT OF AN OBJECT AND CORRESPONDING METHOD
FR2887328A1 (en) PORTABLE INCLINOMETER
EP3329806B1 (en) Regalsystem aufweisend ein beladungssteuerungssystem, und verfahren zur steuerung der beladung eines solchen regalsystems
FR3116111A1 (en) Device for measuring variation in the inclination of a mast
EP3690458A1 (en) Method for tracking time of use of a generator set, corresponding standalone device, maintenance monitoring method and system
FR2819585A1 (en) Integral display device for construction use indicates inclination of an apparatus relative to set angle for instantaneous indication of the alignment of the apparatus in two planes

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A2

Designated state(s): AE AG AL AM AT AU AZ BA BB BG BR BY BZ CA CH CN CO CR CU CZ DE DK DM DZ EC EE ES FI GB GD GE GH GM HR HU ID IL IN IS JP KE KG KP KR KZ LC LK LR LS LT LU LV MA MD MG MK MN MW MX MZ NO NZ OM PH PL PT RO RU SC SD SE SG SK SL TJ TM TN TR TT TZ UA UG US UZ VC VN YU ZA ZM ZW

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A2

Designated state(s): GH GM KE LS MW MZ SD SL SZ TZ UG ZM ZW AM AZ BY KG KZ MD RU TJ TM AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IT LU MC NL PT RO SE SI SK TR BF BJ CF CG CI CM GA GN GQ GW ML MR NE SN TD TG

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2493903

Country of ref document: CA

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2003755617

Country of ref document: EP

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 2003755617

Country of ref document: EP

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: JP

WWW Wipo information: withdrawn in national office

Country of ref document: JP