WO2021105599A1 - Dispositif et procédé de mesure d'une longueur de cable entraine par une poulie - Google Patents

Dispositif et procédé de mesure d'une longueur de cable entraine par une poulie Download PDF

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WO2021105599A1
WO2021105599A1 PCT/FR2020/052149 FR2020052149W WO2021105599A1 WO 2021105599 A1 WO2021105599 A1 WO 2021105599A1 FR 2020052149 W FR2020052149 W FR 2020052149W WO 2021105599 A1 WO2021105599 A1 WO 2021105599A1
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WO
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length
cable
pulley
rotation
driven
Prior art date
Application number
PCT/FR2020/052149
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English (en)
Inventor
Vincent BARDINI
Edouard MALOT
Original Assignee
CRISTINI, Marcel
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.)
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Application filed by CRISTINI, Marcel filed Critical CRISTINI, Marcel
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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B7/00—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
    • G01B7/02—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring length, width or thickness
    • G01B7/026—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring length, width or thickness for measuring length of cable, band or the like, which has been paid out, e.g. from a reel

Definitions

  • the present invention relates to a device for measuring a length of chain or rope driven by a pulley, such as that of a guide bar or a winch.
  • the present invention applies in particular to pleasure boats equipped with a motorized guide bar.
  • the effectiveness of mooring depends on the length of the anchor chain deployed by the windlass as a function of the depth of the water and the state of the sea. In calm waters, satisfactory mooring is obtained when the length of the deployed chain corresponds to 1.5 to 2 times the depth of the water at the mooring site. When the mooring site is sheltered but crowded with many other boats, the deployed chain may be shorter to limit movement of the boat around the anchor. On the other hand, in rougher waters, it is preferable to unwind a length of chain corresponding to three times the depth of the water at the anchorage site or more, to prevent the anchor from slipping.
  • Embodiments relate to a method of measuring a length of a cable driven by a pulley, the method comprising the steps of: associating a measuring device housed in a housing, with the pulley so that the housing rotates at the same time as the pulley, obtain from a measuring circuit housed in the box, measurement data of angular speed and direction of rotation of the box, and determine an angular speed of rotation of the pulley according to the data of measurements of angular speed and direction of rotation of the case, the angular speed being positive or negative depending on the direction of rotation of the pulley, a length of cable driven by the pulley being calculated from the angular speed and a representative parameter a circumference of the pulley.
  • the angular speed and direction of rotation measurement data are determined by the measurement circuit independently of the orientation of an axis of rotation of the pulley and of a position of. association of the housing with the pulley.
  • the method comprises steps consisting in: calculating a cumulative number of revolutions as a function of the angular speed and direction of rotation measurement data, when the angular speed measurements exceed a first threshold value, calculating the length of cable driven as a function of the cumulative number of turns and the parameter representative of a circumference of the pulley, and indicate to a user the length of cable driven.
  • the method comprises a step of introducing into the device for measuring the parameter representative of the circumference of the pulley, the steps of calculating a cumulative number of turns, calculating the cable length and indicating to a user the length of driven cable being performed by the measuring device.
  • the method comprises steps consisting in: establishing a communication link between the measuring device and a user terminal, and entering into the terminal a parameter representative of the circumference of the pulley.
  • the method comprises a step of: transmission at different times of the angular speed and direction of rotation measurement data via the communication link from the measurement device to the user terminal, the steps of calculating d '' a cumulative number of turns, of calculation of the length of cable and indication to a user of the length of driven cable being carried out by the terminal, or else transmission at different times of the cumulative number of turns transmitted at different times and calculated by the measuring device, the steps of calculating the length of cable and indicating to a user the length of driven cable being carried out by the terminal, or else transmission at different times of the length of driven cable, transmitted at different times instants and calculated by the measuring device, the step of indicating the length of driven cable being performed by the terminal.
  • the angular speed and direction of rotation measurement data, or the cumulative number of revolutions, or the length of driven cable are transmitted from the measuring device to the terminal, periodically and / or each time that 'a difference with previously transmitted data is greater than a second threshold value.
  • the method comprises a step of detection by the measuring circuit of an event, and a step of activating the measuring device or triggering an action executed by the measuring device, as a function of the detected event, the event being a predefined movement having an amplitude exceeding a third threshold value, and / or a variation of the magnetic field, and / or a variation of acceleration.
  • the method comprises a step consisting in emitting an alert signal when the length of driven cable decreases and reaches a fourth threshold value.
  • the method comprises steps consisting in: acquiring a depth measurement using a depth measuring device connected to the measuring device, calculating a length of cable to be deployed as a function of the measurement of depth, while rotating the winch, determine the length of driven cable, and determine when the length of driven cable reaches the length of cable to be deployed, and / or when the length of extended cable is less than the depth.
  • the method comprises steps consisting in: triggering the rotation of a winch integral with the pulley and controlling the stopping of the winch when the length of driven cable reaches the length of cable to be deployed, and / or transmitting an alarm signal when the length of driven cable reaches the length of cable to be deployed and / or when the length of driven cable decreases and reaches the depth measurement or decreases and reaches a fifth threshold value.
  • the method comprises steps consisting in: acquiring and memorizing a geographical position of the measuring device when a length of cable is deployed, periodically acquiring the geographical position of the measuring device, calculating a distance between the position periodically acquired geographical position and the stored geographical position, and emit an alarm signal when the distance is greater than a sixth threshold value, and / or send an alarm message via a mobile network.
  • Embodiments may also relate to a device for measuring a length of cable driven by a pulley, the device comprising: a housing, a fixing member for associating the housing with a pulley coupled to a cable, so that the housing rotates at the same time as the pulley, a measuring circuit housed in the housing to measure an angular speed and a direction of rotation of the housing, a processor housed in the housing and connected to the measuring circuit to receive angular speed measurements and direction of rotation of the housing, the device being configured to implement the method as defined above.
  • the device comprises: a transmission circuit connected to the processor and configured to establish a communication link with a user terminal and to transmit via the communication link at different times, data from measurements of angular speed and direction of rotation, and a power supply circuit comprising a battery or an electric cell and / or a solar panel, or a connector for connecting to a source external power supply.
  • the measurement circuit comprises a gyroscope with one or more axes, to provide signed angular speed measurements as a function of the direction of rotation of the housing, as well as optionally: an accelerometer with one or more axes and / or a magnetometer with one or more axes, to provide a signal to wake up the processor, and / or a geographical positioning circuit to provide measurements of the geographical position of the housing to the processor, and / or a mobile telephone transmitter to transmit messages alarm to a mobile terminal via a mobile network.
  • a gyroscope with one or more axes, to provide signed angular speed measurements as a function of the direction of rotation of the housing, as well as optionally: an accelerometer with one or more axes and / or a magnetometer with one or more axes, to provide a signal to wake up the processor, and / or a geographical positioning circuit to provide measurements of the geographical position of the housing to the processor, and / or a mobile telephone transmitter to transmit messages alarm to a mobile terminal
  • the fixing member is configured to be introduced and to be locked by friction in a blind hole integral with the pulley, or else the fixing member is configured to be held using a member. clamping on a cylindrical surface integral with the pulley, or else the measuring device is integrated in the pulley or in a member driven in rotation with the pulley.
  • the communication link is wireless, of the BLE or NFC type.
  • FIG. 1 represents a winch system on which can be mounted a measuring device according to one embodiment
  • FIG. 2 schematically represents a functional architecture of circuits of the measuring device, according to one embodiment.
  • FIG. 1 represents a winch system 1, such as a windlass for a pleasure boat, driving a chain 2 and / or a rope, and / or a cable, stored in a trunk.
  • the term “cable” more generally designates an element of great length capable of being wound on itself or around a reel or a drum and of being driven by a pulley.
  • the term “cable” can refer to a rope, a chain, a wire rope, a wire, and a band.
  • the expression “length of driven cable” or “extended” means the length of a portion of the cable which is taken out of a housing in which the cable is initially stored or from a drum around which the cable is initially wound.
  • the winch 1 comprises a pulley 5 for driving the cable 2 around which the cable is arranged, and a drum 4 integral with the axis of rotation of the winch.
  • the drum 4 has an axial hole 3, generally blind, provided to receive an end of complementary shape of a crank for manually driving or disengaging the winch.
  • hole 3 has a standard shape with a star-shaped section.
  • the winch 1 can be motorized, for example using an electric gear motor coupled to the axis of the winch.
  • FIG. 1 also shows a device 10 configured to couple to the winch and to measure the length of cable driven by pulley 5 from a cable storage housing.
  • the device 10 comprises a box 11 and a fixing member 12 for fixing to a rotating element of the winch 1, integral with the pulley 5 driving the cable 2.
  • the box 11 is configured to accommodate circuits and components in a sealed manner.
  • the rotating element on which the measuring device 10 is fixed is the drum 4.
  • the fixing member 12 of the device 10 is configured to engage in hole 3 and be held there by friction.
  • the fixing member 12 may have a cylindrical shape covered with a polymer layer.
  • the fixing member 12 can also be made entirely of such a polymer.
  • the fastener 12 may include resilient annular tabs which retract upon introduction of the fastener 12 into the hole 3 and which tend to deploy when it is withdrawn from the hole.
  • the fixing member 12 can be introduced into the hole 3 by exerting a force on the housing 11 in the axial direction of the hole 3, and / or by screwing the fixing member 12 into the hole 3, and / or by pulling a lever integral with the fixing member, which has the effect of increasing the pressure of the fixing member on the cylindrical wall of the hole 3.
  • the device 10 can be fixed on the winch by other means.
  • the device 10 can be fixed on the cylindrical surface of the drum 4, for example by means of a strap or flexible rods forming a clamp.
  • the measuring device 10 can also be integrated into the winch 1, for example in pulley 5 or in drum 4. The winch can thus be designed to integrate the measuring device.
  • FIG. 2 represents the circuits housed in the box 12 of the device 10, according to one embodiment.
  • the measuring device 10 comprises an MC processor, for example of the microcontroller or microprocessor type, a GYAC measuring circuit for measuring a signed rotational speed, and wired and / or wireless INT communication circuits, to allow the processor to communicate. with an external HMI device comprising a display screen and a command input device.
  • the MC processor and the GYAC and INT circuits are powered by a PW power supply circuit comprising a battery or an electric cell in a housing provided for this purpose in the box, or else a connector for connecting to an external power source. .
  • the PW power circuit may also include an on / off switch.
  • the power supply circuit PW can also include a solar panel integrated into the device 10, or be connectable to such a solar panel.
  • the GYAC measurement circuit is configured to supply signals representative of the direction and speed of rotation of the housing 12.
  • the GYAC measurement circuit can include one or more sensors such as a gyroscope with one or more axes, for this purpose. angular velocity measurement, and filter circuits.
  • the GYAC measurement circuit can include an integrated component connected to the MC processor by an interface such as a serial peripheral interface SPI ("Serial Peripheral Interface") or an I2C interface ("Inter-integrated Circuit").
  • the measurements representative of the speed and of the direction of rotation of the housing 11 supplied by the GYAC measuring circuit are independent of the position of the housing 11 in space.
  • the housing 11 can be fixed indifferently in any position on the pulley or the winch, depending on the configuration of the fixing member 12 and of the winch system, and equally on any pulley or winch. , whether with vertical or horizontal axis of rotation, or other.
  • This independence of the measurements of speed and direction of rotation with respect to the position of the housing 11 in space can be obtained for example by using a gyroscope to produce the measurements of speed and direction of rotation. rotation or signed rotation speed according to the direction of rotation of the housing 11.
  • Figure 2 is a functional representation.
  • the MC, INT and GYAC circuits can be produced by independent chips, or grouped together in the same chip, for example a SOC (System On Chip) system on chip.
  • the MC and INT circuits are integrated in the same chip.
  • the GYAC measurement circuit is configured to wake up the MC processor when a significant measurement (angular speed and / or acceleration, and / or variation in the direction of the magnetic field) is obtained, revealing a setting. rotation of the pulley 5.
  • the GYAC measuring circuit may further include an accelerometer with one or more axes, and / or a magnetometer with one or more axes. It should be noted that the variation in the magnetic field detected may be due to the activation of an electric motor driving the pulley 5.
  • the MC processor is configured to process the measurement signals from the GYAC measurement circuit.
  • the measurement signals include signals representative of an angular speed and a direction of rotation.
  • the MC processor is then configured to extract an instantaneous angular speed from these signals, positive or negative depending on the direction of rotation, for example in degrees / second (° / s), and to integrate this speed over time in order to determine a number of turns, positive or negative depending on the direction of rotation, effected by pulley 5 of winch 1, from an initial position.
  • the MC processor is configured to increment or decrement a cumulative number of stored NC revolutions, as a function of the signed angular speed measurements V (in ° / s), supplied by the GYAC measurement circuit:
  • the processor MC is configured to send the cumulative number of revolutions CN thus determined at certain times by the communication circuits INT. According to one embodiment, the processor MC is also configured to measure the level of the battery or of the cell, and to send this information via the communication circuits INT.
  • the communication circuits INT comprise a wireless communication interface, for example of the WiFi type, or Bluetooth low energy BLE (Bluetooth Low Energy).
  • the communication established by the INT circuits is bidirectional, in particular in order to allow the transmission of a reset signal for the total number of revolutions stored by the processor MC, from the external device HMI to the processor MC.
  • the measuring device 10 comprises a control circuit COM comprising one or more control buttons, for example of the push button type.
  • a control button can be provided to trigger a pairing session, for example of the Bluetooth type, to associate the measuring device 10 with the HMI control device, and thus allow the establishment of a connection. wireless between these two devices as soon as they are within radio range of each other.
  • the pairing session can be activated for a certain time, following the insertion (and the connection) of a battery or an electric cell in the housing 12 or by the actuation. of the power supply circuit switch PW.
  • the pairing session can also be triggered by the detection by the GYAC measuring circuit of a predefined movement having an amplitude greater than a threshold value, for example the detection of a rotational movement of the housing 11 around a or more axes, of an angle greater than the threshold value for a predefined time, or the detection of one or more jolts of an intensity greater than the threshold value in a predefined time, or a certain number of jolts.
  • the pairing session can also be triggered or performed via a contactless or near-field link, for example of type N FC (Near Field Communication).
  • the control button for initiating a pairing session can be omitted.
  • the HMI device includes a display screen and a control interface allowing the user to configure and control the device 10, and display information relating to the number of revolutions measurements provided by the latter.
  • the HMI device is a dedicated device or an intelligent mobile terminal (smartphone, tablet, laptop), in which a dedicated application has been installed.
  • a pairing session is triggered in the HMI device at the same time as in the measuring device 10, and a communication link is established between them.
  • the user is asked to provide a parameter relating to the circumference (for example the measurement of the circumference, the radius or the diameter) of the pulley 5 for driving the cable 2, as well as the unit of measurement in which it wishes to display the length of driven cable.
  • the HMI device offers the possibility to modify these parameters at any time.
  • the circumference of the pulley 5 can be introduced in different ways.
  • the circumference (or the radius or the diameter) of the pulley 5 can be measured directly by the user and entered into the HMI device.
  • the HMI device can store a list of references of model guides or pulleys, in association with the circumference of the corresponding pulley 5, and invite the user to select a reference.
  • the HMI device can activate a measurement procedure in which it asks the user to train using the winch 1 a predefined length of cable 2 (for example 1 m) to be measured, and to validate the length of cable driven on the HMI device.
  • the HMI device can then be configured to deduce the perimeter of the pulley 5 from the number of turns measured by the device 10 and from the length of cable 2 driven.
  • the measurements provided by the GYAC measurement circuit allow the MC processor to determine when the winch 1 is actuated, and when the winch is actuated, the direction of rotation and the angular speed of the winch. Using this information, the MC processor determines and sends to the HMI device the cumulative number of pulley turns, from an initial position of the pulley, set to 0. The HMI device can then multiply the cumulative number of turns received. by the circumference of the pulley 5, and thus, in deduce the length of driven cable, and display it on the display screen. The number of revolutions thus measured can be sent to the HMI device periodically, and / or whenever a significant deviation (greater than a threshold value) is measured from the last value sent and a certain time has elapsed. since the last upload. It should be noted that the signals supplied by the sensors of the GYAC measuring circuit, depending on whether the winch is turning or not, present significant differences so that it is sufficient to compare these signals with threshold values to determine whether the winch is turning. .
  • the HMI device (or the dedicated application) is also configured to send to the measuring device 10, at the user's command, a reset signal of the cumulative number of revolutions stored by the MC processor. On receipt of this signal, the processor MC resets the cumulative number of revolutions stored by the processor MC to 0. This reset is performed during the installation of the device 10 on the winch 1, knowing that a zero number of turns corresponds to a length of driven cable zero.
  • the measuring device can thus be configured to keep in memory the length of driven cable, and to emit an alert signal when the length of driven cable decreases and reaches a certain threshold value close to zero, when the cable is collected (e.g. rolled up example).
  • the warning signal can indicate to the user to slow down the rotation of the windlass, in order to prevent the anchor from swaying when it comes out of the water , and therefore prevent the anchor from damaging the hull of the boat.
  • This threshold value depends on the height of the anchor storage area above the waterline of the boat.
  • the measuring device 10 is of simple structure insofar as it does not include a display screen, and an absent or simplified control interface, which can be limited to an on / off button.
  • the GYAC measurement circuit can be used to transmit one or more commands such as the activation of the device 10 or the triggering of the pairing session, by the detection of predefined corresponding movements, for a predefined time.
  • the measuring device 10 is also easy to install insofar as only one element (the housing) has to be fixed, and no electrical wiring is necessary in the event that it incorporates a battery or electric cell.
  • the HMI device can be integrated into the measuring device 10 to display the length of driven cable.
  • the INT circuit can be omitted.
  • the display screen can also be replaced by a sound device, for example text-to-speech, controlled by the MC processor to indicate the length of cable deployed, for example every one or two meters.
  • the measuring device 10 and the HMI device are used as part of an automatic mooring procedure, for example implemented on a pleasure boat.
  • the HMI device is configured to connect to the control of winch 1 and to receive depth measurements from a sonar fitted to the boat.
  • the HMI device is also configured to control the piloting of the winch 1, to perform the mooring procedure.
  • the HMI device retrieves a depth measurement from the sonar, determines the length of the chain to be deployed, by multiplying the depth by a coefficient which may depend on the mooring conditions (state of the sea, proximity to other boats, ). Usually, this coefficient is between 1.5 and 4. This coefficient can be entered by the user, for example when activating the wetting procedure.
  • the HMI device controls the winch 1 to drive the chain length thus determined.
  • the HMI device receives the measurements of the length of the driven chain from the measuring device 10 and compares the accumulated length of driven chain calculated with the length of chain to be deployed calculated previously. When the chain length to be deployed is reached, it commands the winch to stop.
  • the GYAC measurement circuit can provide representative measurements of the boat's pitch and roll.
  • the MC processor can then be configured to assess the sea state based on the pitch and roll measurements and adjust the value of the coefficient used to determine the length of chain to deploy.
  • the HMI device controls the winch 1 to collect the chain and raise the anchor. Knowing the depth of the water under the boat and the length of chain deployed, it can warn the user when the anchor is no longer resting on the bottom, and when the anchor is near the hull of the boat, and control the windlass rotation speed according to the value of the cumulative length of the extended chain. The user can thus focus on safety on board the boat during the mooring operations and departure from an anchorage site.
  • the HMI device can send signals to the user when the length of the deployed chain decreases and the anchor no longer rests on the bottom of the water, and / or the anchor is nearby. of the hull of the boat.
  • the measuring device comprises a GPS navigation GPM (Global Positioning System) circuit connected to the processor MC.
  • the MC processor can then be configured to receive measurements of the geographical position of the GPM circuit, to trigger a procedure for monitoring the position of the box (that is to say of the boat), when a length of chain has been deployed, for example when the length of the deployed chain is not zero or greater than a certain threshold value, and when the angular speed measurements supplied by the GYAC measuring circuit remain zero for a predefined time.
  • GPM Global Positioning System
  • This monitoring procedure can comprise steps of acquiring and storing an initial geographical position supplied by the navigation circuit GPM, periodic acquisition of measurements of geographical position supplied by the navigation circuit GPM, and calculation of a distance between this geographical position and the initial position which was memorized when the monitoring procedure was activated.
  • the processor MC can then trigger an alarm when this distance is greater than a threshold value.
  • the monitoring procedure can be stopped when the MC processor again receives non-zero angular velocity measurements from the GYAC measurement circuit.
  • the GPM device can be configured to receive nautical chart data, and to determine the depth of the water under the boat by combining the geographical position of the boat and the mapping data.
  • the measuring device 10 comprises a GSM transmitter (Global System for Mobile Communications) MNT or the like, configured to send alarm messages via a mobile network to a predefined recipient.
  • the MC processor can then be configured to transmit an alarm message using the MNT transmitter, when it detects a degradation of the sea state or when the procedure of monitoring the position of the box 11 detects a distance. relative to the initial geographical position greater than the threshold value.
  • the present invention is susceptible of various variant embodiments and various applications.
  • the invention can also be applied to a winch comprising a drum around which is wound a cable (or a chain and / or a rope) to be unwound.
  • a cable or a chain and / or a rope
  • several layers of cable can be wound on the drum.
  • the parameter relating to the circumference introduced into the HMI device can then be an average value, given that this parameter varies as a function of the number of thicknesses of cable wound on the drum.
  • several values of this parameter can be introduced into the HMI device depending on the length of the driven cable, or be deduced from the diameter of the cable and the cumulative number of turns made. by the drum.
  • the measuring device or other device may provide a signal representative of the radius, diameter or circumference of the outer surface of the drum or of the cable wound on the drum.
  • the HMI device is then configured to receive this signal and take it into account to calculate the length of cable driven as a function of a number of revolutions of the drum.
  • the measuring device can also be associated with a pulley driven by the movement of the cable when the latter is wound up or unwound by the winch. In this case, only the circumference of this pulley is to be taken into account to determine the length of unwound cable. It is simply important that the movements of the pulley and the cable are linked, with a limited risk of the cable slipping on the pulley.
  • the measuring device 10 can be configured to calculate and directly transmit the length of driven cable.
  • the parameter representative of the circumference of the pulley 5 is transmitted by the HMI device to the measuring device 10 and stored by the latter.
  • the measuring device 10 can be configured to transmit the angular speed measurements associated with the measurement instant.
  • the HMI terminal can evaluate the cumulative number of turns as follows:
  • CNn CNn-, + V n (tn). (Tn - t n -i) / 360, (2) where V n (t n ) is the signed angular velocity measured in ° / s at time t n , t n -i is the instant of measurement of the angular speed measurement V n. -i taken into account in the preceding cumulative calculation, and CN ni is the result of the preceding cumulative calculation. It should be noted that the instants t n , t n -i may not be transmitted, and may correspond to the instants of reception of the angular speed measurements. The accuracy of the evaluation of the length of driven cable may be less, but sufficient in certain applications such as that of the measurement of the length of driven chain for an anchorage of a pleasure boat.
  • the driven cable can change its nature depending on the unwound length.
  • the cable unwound by the pulley 5 can be a chain connected to a rope.
  • the winch can drive a rope and chain depending on the length to be deployed.

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Abstract

L'invention concerne un procédé de mesure d'une longueur d'un câble (2) entrainé par une poulie (5), le procédé comprenant des étapes consistant à : associer un dispositif de mesure (10) logé dans un boîtier (11), à la poulie de manière à ce qu'il tourne en même temps que la poulie, obtenir d'un circuit de mesure logé dans le boitier, des mesures de vitesse angulaire et de sens de rotation du boitier, et déterminer une vitesse angulaire de rotation de la poulie en fonction des données de mesures de vitesse angulaire et de sens de rotation du boitier, la vitesse angulaire étant positive ou négative selon le sens de rotation de la poulie, une longueur de câble entrainée par la poulie étant calculée à partir de la vitesse angulaire et d'un paramètre représentatif d'une circonférence de la poulie.

Description

Description
Titre : DISPOSITIF ET PROCÉDÉ DE MESURE D'UNE LONGUEUR DE CABLE ENTRAÎNE
PAR UNE POULIE
La présente invention concerne un dispositif pour mesurer une longueur de chaîne ou de cordage entraînée par une poulie, telle que celle d’un guideau ou d’un treuil. La présente invention s’applique notamment aux bateaux de plaisance équipées d’un guideau motorisé.
Il est essentiel pour des raisons de sécurité de pouvoir mouiller correctement un bateau. Or l’efficacité d’un mouillage dépend de la longueur de la chaîne d'ancrage déployée par le guindeau en fonction de la profondeur de l'eau et de l'état de la mer. En eaux calmes, un mouillage satisfaisant est obtenu lorsque la longueur de la chaîne déployée correspond à 1 ,5 à 2 fois la profondeur de l’eau sur le site de mouillage. Lorsque le site de mouillage est abrité mais encombré de nombreuses autres embarcations, la chaîne déployée peut être plus courte pour limiter les mouvements du bateau autour de l'ancre. En revanche, en eaux plus agitées, il est préférable de dérouler une longueur de chaîne correspondant à trois fois la profondeur de l’eau sur le site de mouillage ou davantage, pour éviter le dérapage de l'ancre.
Il existe des méthodes rudimentaires pour évaluer la longueur de chaîne déployée, par exemple utilisant la longueur des bras ou des repères marqués sur la chaîne. Cependant, ces méthodes affectent la sécurité du mouillage en raison de leur grande imprécision, et leur difficulté de mise en oeuvre, notamment la nuit ou par mauvais temps, qui peut ralentir l’opération de mouillage.
Les grands navires sont généralement équipés de systèmes de mouillage comprenant un dispositif de mesure de la longueur de la chaîne d’ancrage déployée. Ces systèmes d’ancrage ne sont pas adaptés et sont trop coûteux pour les bateaux de plaisance.
Il existe des systèmes adaptés pour les bateaux de plaisance comprenant un aimant à fixer sur la poulie du guindeau, au voisinage du passage de la chaîne, un capteur magnétique à fixer sur un élément fixe au voisinage de la poulie du guindeau, et un dispositif de commande et d’affichage relié par des fils au capteur. Ces systèmes nécessitent une poulie de guindeau déjà équipée d’un aimant, ou de fixer l’aimant sur la poulie, et de fixer le capteur en un emplacement sur le bateau au voisinage de la poulie, qui soit protégé de tout risque d’arrachement par la chaîne ou par une manœuvre. Ces systèmes s’avèrent complexes à installer et fragiles.
Il est donc souhaitable de proposer un dispositif de mesure d’une longueur de chaîne ou de corde déployée, ou plus généralement, entraînée depuis un logement ou un tambour, qui soit simple à installer et à utiliser. Il peut également être souhaitable de pouvoir adapter facilement ce dispositif sur un équipement existant.
Des modes de réalisation concernent un procédé de mesure d’une longueur d’un câble entraîné par une poulie, le procédé comprenant des étapes consistant à : associer un dispositif de mesure logé dans un boîtier, à la poulie de manière à ce que le boîtier tourne en même temps que la poulie, obtenir d’un circuit de mesure logé dans le boitier, des données de mesures de vitesse angulaire et de sens de rotation du boitier, et déterminer une vitesse angulaire de rotation de la poulie en fonction des données de mesures de vitesse angulaire et de sens de rotation du boitier, la vitesse angulaire étant positive ou négative selon le sens de rotation de la poulie, une longueur de câble entraînée par la poulie étant calculée à partir de la vitesse angulaire et d’un paramètre représentatif d’une circonférence de la poulie.
Selon un mode de réalisation, les données de mesures de vitesse angulaire et de sens de rotation sont déterminées par le circuit de mesure d’une manière indépendante de l’orientation d’un axe de rotation de la poulie et d’une position d’association du boîtier à la poulie.
Selon un mode de réalisation, le procédé comprend des étapes consistant à : calculer un nombre de tours cumulé en fonction des données de mesures de vitesse angulaire et de sens de rotation, lorsque les mesures de vitesse angulaire excèdent une première valeur de seuil, calculer la longueur de câble entraînée en fonction du nombre de tours cumulé et du paramètre représentatif d’une circonférence de la poulie, et indiquer à un utilisateur la longueur de câble entraînée.
Selon un mode de réalisation, le procédé comprend une étape d’introduction dans le dispositif de mesure du paramètre représentatif de la circonférence de la poulie, les étapes de calcul d’un nombre de tours cumulé, de calcul de la longueur de câble et d’indication à un utilisateur de la longueur de câble entraînée étant réalisées par le dispositif de mesure.
Selon un mode de réalisation, le procédé comprend des étapes consistant à : établir une liaison de communication entre le dispositif de mesure et un terminal d’utilisateur, et introduire dans le terminal du paramètre représentatif de la circonférence de la poulie.
Selon un mode de réalisation, le procédé comprend une étape de : transmission à différents instants des données de mesures de vitesse angulaire et de sens de rotation par la liaison de communication du dispositif de mesure vers le terminal d’utilisateur, les étapes de calcul d’un nombre de tours cumulé, de calcul de la longueur de câble et d’indication à un utilisateur de la longueur de câble entraînée étant réalisées par le terminal, ou bien transmission à différents instants du nombre de tours cumulé transmis à différents instants et calculé par le dispositif de mesure, les étapes de calcul de la longueur de câble et d’indication à un utilisateur de la longueur de câble entraînée étant réalisées par le terminal, ou bien transmission à différents instants de la longueur de câble entraînée, transmise à différents instants et calculée par le dispositif de mesure, l’étape d’indication de la longueur de câble entraînée étant réalisée par le terminal.
Selon un mode de réalisation, les données de mesures de vitesse angulaire et de sens de rotation, ou le nombre de tours cumulé, ou la longueur de câble entraîné, sont transmises du dispositif de mesure au terminal, périodiquement et/ou à chaque fois qu’un écart avec une donnée précédemment transmise est supérieure à une seconde valeur de seuil.
Selon un mode de réalisation, le procédé comprend une étape de détection par le circuit de mesure d’un événement, et une étape d’activation du dispositif de mesure ou de déclenchement d’une action exécutée par le dispositif de mesure, en fonction de l’événement détecté, l’événement étant un mouvement prédéfini ayant une amplitude excédant une troisième valeur de seuil, et/ou une variation de champ magnétique, et/ou une variation d’accélération.
Selon un mode de réalisation, le procédé comprend une étape consistant à émettre un signal d’alerte lorsque la longueur de câble entraînée diminue et atteint une quatrième valeur de seuil. Selon un mode de réalisation, le procédé comprend des étapes consistant à : acquérir une mesure de profondeur à l’aide d’un dispositif de mesure de profondeur connecté au dispositif de mesure, calculer une longueur de câble à déployer en fonction de la mesure de profondeur, pendant la rotation du treuil, déterminer la longueur de câble entraînée, et déterminer lorsque la longueur de câble entraînée atteint la longueur de câble à déployer, et/ou lorsque la longueur de câble déployée est inférieure à la profondeur.
Selon un mode de réalisation, le procédé comprend des étapes consistant à : déclencher la rotation d’un treuil solidaire de la poulie et commander l’arrêt du treuil lorsque la longueur de câble entraînée atteint la longueur de câble à déployer, et/ou émettre un signal d’alarme lorsque la longueur de câble entraînée atteint la longueur de câble à déployer et/ou lorsque la longueur de câble entraînée diminue et atteint la mesure de profondeur ou diminue et atteint une cinquième valeur de seuil.
Selon un mode de réalisation, le procédé comprend des étapes consistant à : acquérir et mémoriser une position géographique du dispositif de mesure lorsqu’une une longueur de câble est déployée, acquérir périodiquement la position géographique du dispositif de mesure, calculer une distance entre la position géographique acquise périodiquement et la position géographique mémorisée, et émettre un signal d’alarme lorsque la distance est supérieure à une sixième valeur de seuil, et/ou émettre un message d’alarme par l’intermédiaire d’un réseau mobile.
Des modes de réalisation peuvent également concerner un dispositif de mesure d’une longueur de câble entraînée par une poulie, le dispositif comprenant : un boîtier, un organe de fixation pour associer le boîtier à une poulie couplée à un câble, de manière à ce que le boîtier tourne en même temps que la poulie, un circuit de mesure logé dans le boîtier pour mesurer une vitesse angulaire et un sens de rotation du boîtier, un processeur logé dans le boîtier et connecté au circuit de mesure pour recevoir des mesures de vitesse angulaire et de sens de rotation du boîtier, le dispositif étant configuré pour mettre en oeuvre le procédé tel que précédemment défini.
Selon un mode de réalisation, le dispositif comprend : un circuit de transmission connecté au processeur et configuré pour établir une liaison de communication avec un terminal d’utilisateur et pour transmettre par la liaison de communication à différents instants, des données issues des mesures de vitesse angulaire et de sens de rotation, et un circuit d’alimentation comprenant une batterie ou une pile électrique et/ou un panneau solaire, ou un connecteur pour se connecter à une source d’alimentation externe.
Selon un mode de réalisation, le circuit de mesure comprend un gyroscope à un ou plusieurs axes, pour fournir des mesures de vitesse angulaire signée en fonction du sens de rotation du boîtier, ainsi qu’optionnellement : un accéléromètre à un ou plusieurs axes et/ou un magnétomètre à un ou plusieurs axes, pour fournir un signal de réveil du processeur, et/ou un circuit de positionnement géographique pour fournir des mesures de position géographique du boîtier au processeur, et/ou un transmetteur de téléphonie mobile pour transmettre des messages d’alarme à un terminal mobile par l’intermédiaire d’un réseau mobile.
Selon un mode de réalisation, l’organe de fixation est configuré pour être introduit et se bloquer par friction dans un trou borgne solidaire de la poulie, ou bien l’organe de fixation est configuré pour se maintenir à l’aide d’un organe de serrage sur une surface cylindrique solidaire de la poulie, ou bien le dispositif de mesure est intégré dans la poulie ou dans un organe entraîné en rotation avec la poulie.
Selon un mode de réalisation, la liaison de communication est sans fil, de type BLE ou NFC.
Des exemples de réalisation de l’invention seront décrits dans ce qui suit, à titre non limitatif en relation avec les figures jointes parmi lesquelles : la figure 1 représente un système de treuil sur lequel peut être monté un dispositif de mesure selon un mode de réalisation, la figure 2 représente schématiquement une architecture fonctionnelle de circuits du dispositif de mesure, selon un mode de réalisation.
La figure 1 représente un système de treuil 1 , tel qu’un guindeau pour bateau de plaisance, entraînant une chaîne 2 et/ou une corde, et/ou un câble, rangé dans un coffre. Dans ce qui suit, le terme "câble" désigne plus généralement un élément de grande longueur susceptible d’être enroulé sur lui-même ou autour d’une bobine ou d’un tambour et d’être entraîné par une poulie. Ainsi, le terme "câble" peut désigner une corde, une chaîne, un câble métallique, un fil, et une bande. L’expression "longueur de câble entraînée" ou "déployée" désigne la longueur d’une partie du câble qui est extraite d’un logement dans lequel le câble est initialement rangé ou d’un tambour autour duquel le câble est initialement enroulé.
Le treuil 1 comprend une poulie 5 d’entrainement du câble 2 autour de laquelle le câble est disposé, et un tambour 4 solidaire de l’axe de rotation du treuil. Le tambour 4 comporte un trou axial 3, généralement borgne, prévu pour recevoir une extrémité de forme complémentaire d’une manivelle permettant d’entrainer ou de débrayer manuellement le treuil. Dans l’exemple de la figure 1 , le trou 3 présente une forme normalisée avec une section en forme d’étoile. Le treuil 1 peut être motorisé, par exemple à l’aide d’un motoréducteur électrique couplé à l’axe du treuil.
La figure 1 représente également un dispositif 10 configuré pour se coupler au treuil et pour mesurer la longueur de câble entraînée par la poulie 5 depuis un logement de stockage du câble. Selon un mode de réalisation, le dispositif 10 comprend un boitier 11 et un organe de fixation 12 pour se fixer sur un élément tournant du treuil 1 , solidaire de la poulie 5 entraînant le câble 2. Le boitier 11 est configuré pour loger des circuits et des composants de manière étanche. Dans l’exemple de la figure 1, l’élément tournant sur lequel vient se fixer le dispositif de mesure 10 est le tambour 4. Selon un mode de réalisation, l’organe de fixation 12 du dispositif 10 est configuré pour s’engager dans le trou 3 et y être maintenu par friction. A cet effet, l’organe de fixation 12 peut présenter une forme cylindrique recouverte d’une couche en polymère. L’organe de fixation 12 peut être également entièrement réalisé en un tel polymère. L’organe de fixation 12 peut comporter des languettes annulaires élastiques qui s’effacent lors de l’introduction de l’organe de fixation 12 dans le trou 3 et qui ont tendance à se déployer lors de son extraction du trou. L’organe de fixation 12 peut être introduit dans le trou 3 en exerçant une force sur le boitier 11 dans la direction axiale du trou 3, et/ou en vissant l’organe de fixation 12 dans le trou 3, et/ou en tirant un levier solidaire de l’organe de fixation, qui a pour effet d’augmenter la pression de l’organe de fixation sur la paroi cylindrique du trou 3.
Bien entendu, le dispositif 10 peut être fixé sur le treuil par d’autres moyens. Ainsi, le dispositif 10 peut être fixé sur la surface cylindrique du tambour 4, par exemple au moyen d’une sangle ou de tiges flexibles formant une pince. Le dispositif de mesure 10 peut également être intégré dans le treuil 1 , par exemple dans la poulie 5 ou dans le tambour 4. Le treuil peut ainsi être conçu pour intégrer le dispositif de mesure.
La figure 2 représente les circuits logés dans le boitier 12 du dispositif 10, selon un mode de réalisation. Le dispositif de mesure 10 comprend un processeur MC, par exemple du type microcontrôleur ou microprocesseur, un circuit de mesure GYAC pour mesurer une vitesse de rotation signée, et des circuits de communication INT filaires et/ou sans fil, pour permettre au processeur de communiquer avec un dispositif externe IHM comportant un écran d’affichage et un organe d’introduction de commandes. Le processeur MC et les circuits GYAC et INT sont alimentés par un circuit d’alimentation PW comprenant une batterie ou une pile électrique dans un logement prévu à cet effet dans le boitier, ou bien un connecteur pour se connecter à une source d’alimentation externe. Le circuit d’alimentation PW peut également comprendre un interrupteur de marche/arrêt. Selon un mode de réalisation, le circuit d’alimentation PW peut également comprendre un panneau solaire intégré au dispositif 10, ou être connectable à un tel panneau solaire.
Le circuit de mesure GYAC est configuré pour fournir des signaux représentatifs du sens et la vitesse de rotation du boîtier 12. A cet effet, le circuit de mesure GYAC peut comprendre un ou plusieurs capteurs tels qu’un gyroscope à un ou plusieurs axes, pour la mesure de vitesse angulaire, et des circuits de filtrage. Le circuit de mesure GYAC peut comprendre un composant intégré connecté au processeur MC par une interface telle qu’une interface périphérique série SPI ("Serial Peripheral Interface") ou une interface I2C ("Inter-lntegrated Circuit" - inter circuit intégré).
Selon un mode de réalisation, les mesures représentatives de la vitesse et du sens de rotation du boîtier 11 fournies par le circuit de mesure GYAC sont indépendantes de la position du boîtier 11 dans l’espace. De cette manière, le boîtier 11 peut être fixé indifféremment en n’importe quelle position sur la poulie ou le treuil, selon la configuration de l’organe de fixation 12 et du système de treuil, et indifféremment sur n’importe quelle poulie ou treuil, qu’il soit à axe de rotation vertical ou horizontal, ou autre. Cette indépendance des mesures de vitesse et de sens de rotation vis-à-vis de la position du boîtier 11 dans l’espace peut être obtenue par exemple en utilisant un gyroscope pour produire les mesures de vitesse et de sens de rotation ou de vitesse de rotation signée selon le sens de rotation du boîtier 11.
Il convient d’observer que la figure 2 est une représentation fonctionnelle. En pratique les circuits MC, INT et GYAC peuvent être réalisés par des puces indépendantes, ou regroupés dans une même puce, par exemple un système sur puce SOC (System On Chip). Selon un exemple de réalisation, les circuits MC et INT sont intégrés dans une même puce.
Selon un mode de réalisation, le circuit de mesure GYAC est configuré pour réveiller le processeur MC lorsqu’une mesure significative (vitesse angulaire et/ou accélération, et/ou variation de la direction du champ magnétique), est obtenue, révélant une mise en rotation de la poulie 5. A cet effet, le circuit de mesure GYAC peut comprendre en outre un accéléromètre à un ou plusieurs axes, et/ou un magnétomètre à un ou plusieurs axes. Il est à noter que la variation de champ magnétique détectée peut être due à l’activation d’un moteur électrique d’entrainement de la poulie 5.
Le processeur MC est configuré pour traiter les signaux de mesure issus du circuit de mesure GYAC. Selon un mode de réalisation, les signaux de mesure comprennent des signaux représentatifs d’une vitesse angulaire et d’un sens de rotation. Le processeur MC est alors configuré pour extraire une vitesse angulaire instantanée de ces signaux, positive ou négative selon le sens de rotation, par exemple en degrés/seconde (°/s), et pour intégrer cette vitesse dans le temps afin de déterminer un nombre de tours, positif ou négatif selon le sens de rotation, effectué par la poulie 5 du treuil 1 , à partir d’une position initiale. A cet effet, le processeur MC est configuré pour incrémenter ou décrémenter un cumul de nombre de tours CN mémorisé, en fonction des mesures de vitesse angulaire signées V (en °/s), fournies par le circuit de mesure GYAC :
CN = CN + V. DT/360, (1) où DT est l’intervalle de temps entre deux mesures successives fournies par le circuit GYAC. Ainsi, la vitesse angulaire V est une valeur signée, par exemple positive lorsque le treuil 1 déploie le câble 2, et négative lorsque le treuil 1 effectue une rotation inverse de recueil du câble. Le processeur MC est configuré pour envoyer le cumul de nombre de tours CN ainsi déterminé à certains instants par les circuits de communication INT. Selon un mode de réalisation, le processeur MC est également configuré pour mesurer le niveau de la batterie ou de la pile, et pour envoyer cette information par les circuits de communication INT.
Selon un mode de réalisation, les circuits de communication INT comprennent une interface de communication sans fil, par exemple de type WiFi, ou Bluetooth basse énergie BLE (Bluetooth Low Energy). La communication établie par les circuits INT est bidirectionnelle, notamment afin de permettre la transmission d’un signal de remise à zéro du cumul de nombre de tours mémorisé par le processeur MC, du dispositif externe IHM vers le processeur MC.
Selon un mode de réalisation, le dispositif de mesure 10 comprend un circuit de commande COM comportant un ou plusieurs boutons de commande, par exemple du type bouton poussoir.
Selon un mode de réalisation, un bouton de commande peut être prévu pour déclencher une session d’appairage, par exemple de type Bluetooth, pour associer le dispositif de mesure 10 au dispositif de commande IHM, et ainsi permettre l’établissement d’une liaison sans fil entre ces deux dispositifs dès qu’ils se trouvent à portée radio l’un de l’autre.
Selon d’autres modes de réalisation, la session d’appairage peut être activée pendant un certain temps, à la suite de l’insertion (et la connexion) d’une batterie ou une pile électrique dans le boîtier 12 ou par l’actionnement de l’interrupteur du circuit d’alimentation PW. La session d’appairage peut être également déclenchée par la détection par le circuit de mesure GYAC d’un mouvement prédéfini ayant une amplitude supérieure à une valeur de seuil, par exemple la détection d’un mouvement de rotation du boîtier 11 autour d’un ou plusieurs axes, d’un angle supérieur à la valeur de seuil pendant un temps prédéfini, ou la détection d’une ou plusieurs secousses d’une intensité supérieure à la valeur de seuil dans un temps prédéfini, ou un certain nombre de secousses. La session d’appairage peut également être déclenchée ou réalisée par l’intermédiaire d’une liaison sans contact ou à champ proche, par exemple de type N FC (Near Field Communication). Dans ces modes de réalisation, le bouton de commande pour déclencher une session d’appairage peut être omis.
Le dispositif IHM comprend un écran d’affichage et une interface de commande permettant à l’utilisateur de configurer et commander le dispositif de mesure 10, et d’afficher des informations relatives aux mesures de nombre de tours fournies par ce dernier. Selon un mode de réalisation, le dispositif IHM est un dispositif dédié ou un terminal mobile intelligent (smartphone, tablette, ordinateur portable), dans lequel a été installée une application dédiée.
A la première mise en service, une session d’appairage est déclenchée dans le dispositif IHM en même temps que dans le dispositif de mesure 10, et une liaison de communication est établie entre ceux-ci. A la première activation de l’application dédiée ou du dispositif IHM, l’utilisateur est sollicité pour fournir un paramètre relatif à la circonférence (par exemple la mesure de la circonférence, du rayon ou du diamètre) de la poulie 5 d’entrainement du câble 2, ainsi que l’unité de mesure dans laquelle il souhaite afficher la longueur de câble entraînée. Le dispositif IHM offre la possibilité de modifier ces paramètres à tout moment.
La circonférence de la poulie 5 peut être introduite de différentes manières. Ainsi, la circonférence (ou bien le rayon ou le diamètre) de la poulie 5 peut être mesurée directement par l’utilisateur et introduit dans le dispositif IHM.
Selon un autre mode de réalisation, le dispositif IHM peut mémoriser une liste de références de modèles de guideaux ou de poulies, en association avec la circonférence de la poulie 5 correspondante, et inviter l’utilisateur à sélectionner une référence.
Le dispositif IHM peut activer une procédure de mesure dans laquelle il demande à l’utilisateur d’entraîner à l’aide du treuil 1 une longueur prédéfinie du câble 2 (par exemple 1 m) à mesurer, et de valider la longueur de câble entraînée sur le dispositif IHM. Le dispositif IHM peut alors être configuré pour déduire le périmètre de la poulie 5 à partir du nombre de tours mesuré par le dispositif 10 et de la longueur de câble 2 entraînée.
Les mesures fournies par le circuit de mesure GYAC permettent au processeur MC de déterminer quand le treuil 1 est actionné, et lors de l’actionnement du treuil, le sens de rotation et la vitesse angulaire du treuil. A l’aide de ces informations, le processeur MC détermine et envoie au dispositif IHM le nombre de tours de poulie cumulé, depuis une position initiale de la poulie, fixée à 0. Le dispositif IHM peut alors multiplier le cumul du nombre de tours reçu par la circonférence de la poulie 5, et ainsi, en déduire la longueur de câble entraînée, et l’afficher à l’écran d’affichage. Le nombre de tours ainsi mesuré peut être envoyé au dispositif IHM périodiquement, et/ou à chaque fois qu’un écart significatif (supérieur à une valeur de seuil) est mesuré depuis la dernière valeur envoyée et qu’un certain temps s’est écoulé depuis le dernier envoi. Il est à noter que les signaux fournis par les capteurs du circuit de mesure GYAC, selon que le treuil tourne ou pas, présentent des différences significatives si bien qu’il suffit de comparer ces signaux à des valeurs de seuil pour déterminer si le treuil tourne.
Le dispositif IHM (ou l’application dédiée) est également configuré pour envoyer au dispositif de mesure 10, sur commande de l’utilisateur, un signal de remise à zéro du nombre de tours cumulé mémorisé par le processeur MC. A la réception de ce signal, le processeur MC remet à 0 le nombre de tours cumulé, mémorisé par le processeur MC. Cette remise à zéro est effectuée lors de l’installation du dispositif 10 sur le treuil 1, sachant qu’un nombre de tours nul correspond à une longueur de câble entraînée nulle.
Grâce au fait que le calcul de la longueur de câble entraînée tient compte du sens de rotation de la poulie 5, cette longueur diminue et atteint une valeur nulle lorsque le câble est enroulé et atteint à nouveau sa position initiale. Le dispositif de mesure peut ainsi être configuré pour garder en mémoire la longueur de câble entraînée, et émettre un signal d’alerte lorsque la longueur de câble entraînée diminue et atteint une certaine valeur de seuil proche de zéro, lorsque le câble est recueilli (par exemple enroulé). Dans le cadre d’une procédure de mouillage, le signal d’alerte peut indiquer à l’utilisateur qu’il doit ralentir la rotation du guindeau, afin d’éviter un balancement de l’ancre lorsque celle-ci sort de l’eau, et donc éviter que l’ancre endommage la coque du bateau. Cette valeur de seuil dépend de la hauteur de zone de rangement de l’ancre au-dessus de la ligne de flottaison du bateau.
Ainsi, le dispositif de mesure 10 est de structure simple dans la mesure où il ne comporte pas d’écran d’affichage, et une interface de commande absente ou simplifiée, qui peut être limitée à un bouton marche/arrêt. Ainsi, le circuit de mesure GYAC peut être utilisé pour transmettre une ou plusieurs commandes comme l’activation du dispositif 10 ou le déclenchement de la session d’appairage, par la détection de mouvements correspondants prédéfinis, pendant un temps prédéfini. Le dispositif de mesure 10 est également facile à installer dans la mesure où un seul élément (le boîtier) doit être fixé, et aucun câblage électrique n’est nécessaire dans le cas où il intègre une batterie ou pile électrique.
Cependant, le dispositif IHM peut être intégré dans le dispositif de mesure 10 pour afficher la longueur de câble entraînée. Dans ce cas, le circuit INT peut être omis. L’écran d’affichage peut également être remplacé par un dispositif sonore, par exemple de synthèse vocale, commandé par le processeur MC pour indiquer la longueur de câble déployée, par exemple tous les un ou deux mètres.
Selon un mode de réalisation, le dispositif de mesure 10 et le dispositif IHM sont utilisés dans le cadre d’une procédure de mouillage automatique, par exemple mise en œuvre sur un bateau de plaisance. A cet effet, le dispositif IHM est configuré pour se connecter à la commande du treuil 1 et pour recevoir des mesures de profondeur d’un sonar équipant le bateau. Le dispositif IHM est également configuré asservir le pilotage du treuil 1 , pour exécuter la procédure de mouillage. A l’activation de la procédure de mouillage par l’utilisateur, le dispositif IHM récupère une mesure de profondeur du sonar, détermine la longueur de chaîne à déployer, en multipliant la profondeur par un coefficient qui peut dépendre des conditions de mouillage (état de la mer, proximité d’autres bateaux, ...). Habituellement, ce coefficient est compris entre 1.5 et 4. Ce coefficient peut être introduit par l’utilisateur, par exemple à l’activation de la procédure de mouillage. Ensuite, le dispositif IHM commande le treuil 1 pour entraîner la longueur de chaîne ainsi déterminée. A cet effet, en maintenant le treuil, actif, le dispositif IHM reçoit les mesures de longueur de chaîne entraînée du dispositif de mesure 10 et compare le cumul de longueur de chaîne entraînée calculé à la longueur de chaîne à déployée calculée précédemment. Lorsque la longueur de chaîne à déployer est atteinte, il commande l’arrêt du treuil.
Le circuit de mesure GYAC peut fournir des mesures représentatives du tangage et du roulis du bateau. Le processeur MC peut alors être configuré pour évaluer l’état de la mer en fonction des mesures de tangage et de roulis et ajuster la valeur du coefficient utilisé pour déterminer la longueur de chaîne à déployer. Inversement, lorsque le bateau doit quitter le site de mouillage, le dispositif IHM commande le treuil 1 pour recueillir la chaîne et faire remonter l’ancre. Connaissant la profondeur de l’eau sous le bateau et la longueur de chaîne déployée, il peut avertir l’utilisateur lorsque l’ancre ne repose plus sur le fond, et lorsque l’ancre se trouve à proximité de la coque du bateau, et commander la vitesse de rotation du guindeau en fonction de la valeur du cumul de longueur de chaîne déployée. L’utilisateur peut ainsi se focaliser sur la sécurité à bord du bateau durant les opérations de mouillage et de départ d’un site de mouillage.
Selon un mode de réalisation, le dispositif IHM peut émettre des signaux à destination de l’utilisateur lorsque la longueur de chaîne déployée diminue et l’ancre ne repose plus au fond de l’eau, et/ou l’ancre se trouve à proximité de la coque du bateau.
Selon un mode de réalisation, le dispositif de mesure comprend un circuit GPM de navigation GPS (Global Positioning System) connecté au processeur MC. Le processeur MC peut alors être configuré pour recevoir des mesures de position géographique du circuit GPM, déclencher une procédure de surveillance de la position du boîtier (c’est-à-dire du bateau), lorsqu’une longueur de chaîne a été déployée, par exemple lorsque la longueur de chaîne déployée est non nulle ou supérieure à une certaine valeur de seuil, et lorsque les mesures de vitesse angulaire fournies par le circuit de mesure GYAC restent nulles pendant un temps prédéfini. Cette procédure de surveillance peut comprendre des étapes d’acquisition et de mémorisation d’une position géographique initiale fournie par le circuit de navigation GPM, d’acquisition périodique de mesures de position géographique fournies par le circuit de navigation GPM, et de calcul d’une distance entre cette position géographique et la position initiale qui a été mémorisée à l’activation de la procédure de surveillance. Le processeur MC peut alors déclencher une alarme lorsque cette distance est supérieure à une valeur de seuil. La procédure de surveillance peut être stoppée lorsque le processeur MC reçoit à nouveau des mesures de vitesse angulaire non nulles du circuit de mesure GYAC.
Par ailleurs, dans le cadre de la procédure de mouillage automatique, le dispositif GPM peut être configuré pour recevoir des données de cartographie marine, et déterminer la profondeur de l’eau sous le bateau en combinant la position géographique du bateau et les données de cartographie.
Selon un mode de réalisation, le dispositif de mesure 10 comprend un transmetteur GSM (Global System for Mobile Communications) MNT ou analogue, configuré pour émettre des messages d’alarme par l’intermédiaire d’un réseau mobile à un destinataire préalablement défini. Le processeur MC peut alors être configuré pour transmettre un message d’alarme à l’aide du transmetteur MNT, lorsqu’il détecte une dégradation de l’état de la mer ou lorsque la procédure de surveillance de la position du boîtier 11 détecte une distance par rapport à la position géographique initiale supérieure à la valeur de seuil.
Il apparaîtra clairement à l'homme de l'art que la présente invention est susceptible de diverses variantes de réalisation et diverses applications. En particulier, l’invention peut s’appliquer également à un treuil comportant un tambour autour duquel est enroulé un câble (ou une chaîne et/ou une corde) à dérouler. Dans ce cas, plusieurs épaisseurs de câble peuvent être enroulées sur le tambour. Le paramètre relatif à la circonférence introduit dans le dispositif IHM peut alors être une valeur moyenne, étant donné que ce paramètre varie en fonction du nombre d’épaisseurs de câble enroulées sur le tambour. Pour obtenir une plus grande précision de mesure de longueur de câble entraînée, plusieurs valeurs de ce paramètre peuvent être introduites dans le dispositif IHM en fonction de la longueur de câble entraînée, ou être déduites du diamètre du câble et du cumul du nombre de tours réalisés par le tambour. Le dispositif de mesure ou un autre dispositif peut fournir un signal représentatif du rayon, du diamètre ou de la circonférence de la surface externe du tambour ou du câble enroulé sur le tambour. Le dispositif IHM est alors configuré pour recevoir ce signal et en tenir compte pour calculer la longueur de câble entraînée en fonction d’un nombre de tours du tambour. Le dispositif de mesure peut également être associé à une poulie entraînée par le déplacement du câble lorsque ce dernier est enroulé ou déroulé par le treuil. Dans ce cas, seule la circonférence de cette poulie est à prendre en compte pour déterminer la longueur de câble déroulée. Il importe simplement que les mouvements de la poulie et du câble soient liés, avec un risque limité de glissement du câble sur la poulie. Selon un autre mode de réalisation, au lieu de transmettre le nombre de tours cumulé au terminal IHM, le dispositif de mesure 10 peut être configuré pour calculer et transmettre directement la longueur de câble entraînée. A cet effet, le paramètre représentatif de la circonférence de la poulie 5 est transmis par le dispositif IHM au dispositif de mesure 10 et mémorisé par ce dernier.
Selon un autre mode de réalisation, au lieu de transmettre le nombre de tours cumulé au terminal IHM, le dispositif de mesure 10 peut être configuré pour transmettre les mesures de vitesse angulaire associées à l’instant de mesure. Dans ce cas, le terminal IHM peut évaluer le nombre de tours cumulé de la manière suivante :
CNn = CNn-·, + Vn(tn).(tn - tn-i)/360, (2) où Vn(tn) est la vitesse angulaire signée mesurée en °/s à l’instant tn, tn-i est l’instant de mesure de la mesure de vitesse angulaire Vn.-i prise en compte dans le calcul de cumul précédent, et CNn.i est le résultat du calcul de cumul précédent. Il est à noter que les instants tn, tn-i peuvent ne pas être transmis, et peuvent correspondre aux instants de réception des mesures de vitesse angulaire. La précision de l’évaluation de la longueur de câble entraînée peut être moindre, mais suffisante dans certaines applications comme celle de la mesure de la longueur de chaîne entraînée pour un mouillage d’un bateau de plaisance.
Par ailleurs, le câble entraîné peut changer de nature en fonction de la longueur déroulée. Ainsi, le câble déroulé par la poulie 5 peut être une chaîne reliée à une corde. Dans ce cas, le treuil peut entraîner une corde et une chaîne en fonction de la longueur à déployer.

Claims

Revendications
1. Procédé de mesure d’une longueur d’un câble (2) entraîné par une poulie (5), le procédé comprenant des étapes consistant à : associer un dispositif de mesure (10) logé dans un boîtier (11), à la poulie de manière à ce que le boîtier tourne en même temps que la poulie, obtenir d’un circuit de mesure (GYAC) logé dans le boîtier, des données de mesures de vitesse angulaire et de sens de rotation du boîtier, et déterminer une vitesse angulaire de rotation de la poulie en fonction des données de mesures de vitesse angulaire et de sens de rotation du boîtier, la vitesse angulaire étant positive ou négative selon le sens de rotation de la poulie, une longueur de câble entraînée par la poulie étant calculée à partir de la vitesse angulaire et d’un paramètre représentatif d’une circonférence de la poulie.
2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel les données de mesures de vitesse angulaire et de sens de rotation sont déterminées par le circuit de mesure (GYAC) d’une manière indépendante de l’orientation d’un axe de rotation de la poulie et d’une position d’association du boîtier à la poulie.
3. Procédé selon la revendication 2, comprenant des étapes consistant à : calculer un nombre de tours cumulé en fonction des données de mesures de vitesse angulaire et de sens de rotation, lorsque les mesures de vitesse angulaire excèdent une première valeur de seuil, calculer la longueur de câble (2) entraînée en fonction du nombre de tours cumulé et du paramètre représentatif d’une circonférence de la poulie (5), et indiquer à un utilisateur la longueur de câble entraînée.
4. Procédé selon la revendication 3, comprenant une étape d’introduction dans le dispositif de mesure (10) du paramètre représentatif de la circonférence de la poulie (5), les étapes de calcul d’un nombre de tours cumulé, de calcul de la longueur de câble et d’indication à un utilisateur de la longueur de câble entraînée étant réalisées par le dispositif de mesure.
5. Procédé selon la revendication 3, comprenant des étapes consistant à : établir une liaison de communication entre le dispositif de mesure (10) et un terminal d’utilisateur (IHM), et introduire dans le terminal du paramètre représentatif de la circonférence de la poulie (5).
6. Procédé selon la revendication 5, comprenant une étape de : transmission à différents instants des données de mesures de vitesse angulaire et de sens de rotation par la liaison de communication du dispositif de mesure (10) vers le terminal d’utilisateur (IHM), les étapes de calcul d’un nombre de tours cumulé, de calcul de la longueur de câble et d’indication à un utilisateur de la longueur de câble entraînée étant réalisées par le terminal, ou bien transmission à différents instants du nombre de tours cumulé transmis à différents instants et calculé par le dispositif de mesure (10), les étapes de calcul de la longueur de câble et d’indication à un utilisateur de la longueur de câble entraînée étant réalisées par le terminal (IHM), ou bien transmission à différents instants de la longueur de câble entraînée, transmise à différents instants et calculée par le dispositif de mesure (10), l’étape d’indication de la longueur de câble entraînée étant réalisée par le terminal (IHM).
7. Procédé selon l'une des revendications 5 et 6, dans lequel les données de mesures de vitesse angulaire et de sens de rotation, ou le nombre de tours cumulé, ou la longueur de câble entraîné, sont transmises du dispositif de mesure (10) au terminal (IHM), périodiquement et/ou à chaque fois qu’un écart avec une donnée précédemment transmise est supérieure à une seconde valeur de seuil.
8. Procédé selon l'une des revendications 1 à 7, comprenant une étape de détection par le circuit de mesure (GYAC) d’un événement, et une étape d’activation du dispositif de mesure (10) ou de déclenchement d’une action exécutée par le dispositif de mesure, en fonction de l’événement détecté, l’événement étant un mouvement prédéfini ayant une amplitude excédant une troisième valeur de seuil, et/ou une variation de champ magnétique, et/ou une variation d’accélération.
9. Procédé selon l'une des revendications 1 à 8, comprenant une étape consistant à émettre un signal d’alerte lorsque la longueur de câble entraînée diminue et atteint une quatrième valeur de seuil.
10. Procédé selon l'une des revendications 1 à 9, comprenant des étapes consistant à : acquérir une mesure de profondeur à l’aide d’un dispositif de mesure de profondeur connecté au dispositif de mesure (10), calculer une longueur de câble à déployer en fonction de la mesure de profondeur, pendant la rotation du treuil, déterminer la longueur de câble entraînée, et déterminer lorsque la longueur de câble entraînée atteint la longueur de câble à déployer, et/ou lorsque la longueur de câble déployée est inférieure à la profondeur.
11. Procédé selon la revendication 10, comprenant des étapes consistant à : déclencher la rotation d’un treuil (1) solidaire de la poulie (5) et commander l’arrêt du treuil lorsque la longueur de câble entraînée atteint la longueur de câble à déployer, et/ou émettre un signal d’alarme lorsque la longueur de câble entraînée atteint la longueur de câble à déployer et/ou lorsque la longueur de câble entraînée diminue et atteint la mesure de profondeur ou diminue et atteint une cinquième valeur de seuil.
12. Procédé selon l'une des revendications 1 à 11 , comprenant des étapes consistant à : acquérir et mémoriser une position géographique du dispositif de mesure (10) lorsqu’une une longueur de câble est déployée, acquérir périodiquement la position géographique du dispositif de mesure, calculer une distance entre la position géographique acquise périodiquement et la position géographique mémorisée, et émettre un signal d’alarme lorsque la distance est supérieure à une sixième valeur de seuil, et/ou émettre un message d’alarme par l’intermédiaire d’un réseau mobile.
13. Dispositif de mesure d’une longueur de câble entraînée par une poulie, le dispositif comprenant : un boîtier (11), un organe de fixation (12) pour associer le boîtier à une poulie (5) couplée à un câble (2), de manière à ce que le boîtier tourne en même temps que la poulie, un circuit de mesure (GYAC) logé dans le boîtier pour mesurer une vitesse angulaire et un sens de rotation du boîtier, un processeur (MC) logé dans le boîtier et connecté au circuit de mesure pour recevoir des mesures de vitesse angulaire et de sens de rotation du boîtier, le dispositif étant configuré pour mettre en oeuvre le procédé selon l’une des revendications 1 à 12.
14. Dispositif selon la revendication 13, comprenant : un circuit de transmission (INT) connecté au processeur (MC) et configuré pour établir une liaison de communication avec un terminal d’utilisateur (IHM) et pour transmettre par la liaison de communication à différents instants, des données issues des mesures de vitesse angulaire et de sens de rotation, et un circuit d’alimentation (PW) comprenant une batterie ou une pile électrique et/ou un panneau solaire, ou un connecteur pour se connecter à une source d’alimentation externe.
15. Dispositif selon la revendication 13 ou 14, dans lequel le circuit de mesure (GYAC) comprend un gyroscope à un ou plusieurs axes, pour fournir des mesures de vitesse angulaire signée en fonction du sens de rotation du boîtier (11), ainsi qu’optionnellement : un accéléromètre à un ou plusieurs axes et/ou un magnétomètre à un ou plusieurs axes, pour fournir un signal de réveil du processeur (MC), et/ou un circuit de positionnement géographique (GPM) pour fournir des mesures de position géographique du boîtier au processeur, et/ou un transmetteur (MNT) de téléphonie mobile pour transmettre des messages d’alarme à un terminal mobile par l’intermédiaire d’un réseau mobile.
16. Dispositif selon l’une des revendications 13 à 15, dans lequel : l’organe de fixation (12) est configuré pour être introduit et se bloquer par friction dans un trou borgne (3) solidaire de la poulie (5), ou bien l’organe de fixation est configuré pour se maintenir à l’aide d’un organe de serrage sur une surface cylindrique solidaire de la poulie, ou bien le dispositif de mesure (10) est intégré dans la poulie (5) ou dans un organe (4) entraîné en rotation avec la poulie.
17. Dispositif selon l’une des revendications 13 à 16, dans lequel la liaison de communication est sans fil, de type BLE ou NFC.
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