1. PRESENTATION GENERALE DU PRODUIT

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1 1. PRESENTATION GENERALE DU PRODUIT 1.1 Mise en situation : Le val de Morteau est un lieu prisé des libéristes. Il est entouré de trois sommets qui sont des points de départ pour vol en parapentes ou deltaplanes. Les libéristes mortuaciens choisissent leur lieu de départ en fonction de la direction du vent. Actuellement, ils n ont pas de moyen rapide de connaître la direction du vent sur les trois sommets. 1.2 Le produit et son marché : Image Google Earth Nombreuses, sont les stations météorologiques qui permettent de connaître la direction du vent en un lieu donné. L information de la direction du vent se fait en analysant la position de l empennage de la girouette. Images Wikipedia La manche à air permet de donner l information de direction du vent dans un lieu éloigné, mais toujours visible. Par contre, si on souhaite connaître la direction du vent en un lieu éloigné et non visible, il faut être capable de coder l information de direction, et la transmettre. 1.3 Enjeu: On se propose d étudier un module de détection de la direction du vent, nommé girouette qui serait placé sur chacun des trois sommets environnant le val de Morteau. L affichage de la direction du vent se fera sur un cadran à huit positions, avec le repérage des quatre points cardinaux. La transmission des informations ne sera pas étudiée. Dossier de Conception Préliminaire Produit DCPP-Girouette.doc Page 1

2 1.4 Enoncé du besoin : A qui rend-il service? Sur qui agit-il? Libériste Informations météorologiques Girouette Dans quel but? 1.5 Validation du besoin : Informer rapidement de la direction du vent en un lieu distant Pourquoi le besoin existe-t-il? Parce que la connaissance des conditions de vent est nécessaire au décollage des libéristes Parce que la connaissance des conditions de vent à distance est nécessaire pour choisir son lieu de décollage. Pour qui ou pour quoi le besoin existe-t-il? Pour les libéristes du val de Morteau Pour choisir son point de décollage. Pour éviter des déplacements inutiles. Quels sont les risques d'évolution ou de disparition? Evolution par l équipement de tous les sommets de stations météorologiques. Disparition des loisirs de type deltaplane ou parapente : Improbable Le besoin est validé pour une durée de deux ans. 2. EXPRESSION FONCTIONNELLE DU BESOIN 2.1 Enoncé des fonctions de service : Agressions extérieures FC3 Libériste FP1 Girouette FC2 Mât Vent FC1 Energie FP1 : Indiquer au libériste la direction du vent FC1 : Etre alimenté en énergie FC2 : S adapter au mât FC3 : Résister aux agressions extérieures FC4 : S intégrer dans l environnement Dossier de Conception Préliminaire Produit DCPP-Girouette.doc Page 2

3 2.2 Caractérisation des fonctions de services. FP1 : Indiquer au libériste la direction du vent Nombre de directions à indiquer 8 8 minimum Force minimale de vent à détecter Distance maximum de transmission* Visibilité de l affichage 2 sur l échelle de Beaufort, soit une vitesse supérieure à 10 km/h 10 km/h minimum 5 km à vol d oiseau 100 m minimum Visible par tout utilisateur situé à 1 m du récepteur 0.6 m minimum FC1 : Etre alimenté en énergie Electrique par une batterie Type d énergie F0 indépendante de la girouette Connexion à la source d énergie Par connecteur standard F0 Durée de vie de batterie 2 ans 2 ans minimum Secteur EDF ou par panneaux Rechargement de la batterie F1 solaires (option) FC2 : S adapter au mât Mode de fixation Sans outils F0 Diamètre et forme du mat Tube Ø 30 mm ± 2 mm Orientation de la girouette Direction du nord ± 5 Présence d une protection contre le Avec un cadenas entre la F0 vol girouette et le mat FC3 : Résister aux agressions extérieures Indice de protection IP = 43 minimum Plage de températures -30 C à 40 C -40 C à +50 C FC4 : S intégrer dans l environnement Couleur Blanc F1 Forme du corps Cylindrique F1 Dimensions du corps Ø 35mm x100mm Maximum Dimension de l empennage 150mm x 50mm Maximum Signification des classes de flexibilité : F0 impératif ; F1 peu négociable ; F2 négociable ; F3 très négociable. Dossier de Conception Préliminaire Produit DCPP-Girouette.doc Page 3

4 3. ARCHITECTURE DU PRODUIT : Capteurs opto-électroniques Empennage Flèche Disque codeur N 4. CHOIX TECHNOLOGIQUES : 4.1 Principe : Mât La flèche de la girouette est en rotation libre autour de la verticale. L axe de rotation, lié à la flèche, entraîne un disque codeur, codé en code Gray. Des cellules opto-électroniques captent la position des pistes du disque codeur. Code Gray : Ce codage permet de ne faire changer qu'un seul bit à la fois quand un nombre est augmenté d'une unité. Le codage binaire Gray est surtout utilisé pour des capteurs de positions, par exemple sur des règles optiques. En effet, si on utilise le code binaire standard, lors du passage de la position un (001) à deux (010), permutation simultanée de 2 bits, il y a un risque de passage transitoire par trois (011) ou zéro (000), ce qu'évite le code de Gray. On remarquera que le passage du maximum (sept sur 3 bits) à zéro se fait également en ne modifiant qu'un seul bit. Ceci permet par exemple d'encoder un angle, comme la direction d'une girouette : 0=Nord, 1=nord-est, 2=Est,... 7=Nord-Ouest. Le passage de Nord-Ouest à Nord se fait également sans problème en ne changeant qu'un seul bit. codage binaire classique Extrait de Wikipedia Codage Gray ou binaire réfléchi Dossier de Conception Préliminaire Produit DCPP-Girouette.doc Page 4

5 4.2 Schéma électronique 4.3 Choix des composants : Radiospares Référence et Dossier de Conception Préliminaire Produit DCPP-Girouette.doc Page 5

6 5. OBJECTIF ET LIMITES DE L ETUDE D INDUSTRIALISATION A partir des données fournies, il est demandé au groupe d étudiants en charge de ce projet de concevoir une girouette, et plus particulièrement : de développer le produit, de fabriquer la première girouette industrialisée, de contrôler, de tester et de mettre au point le produit. Répartition du travail Tâches individuelles ou collectives Etudiant A Etudiant B Etudiant C S approprier le dossier de conception préliminaire Savoir décrire le fonctionnement général du produit Concevoir le disque codeur l implantation des capteurs Concevoir la liaison pivot de la girouette Concevoir le traitement du signal et son émission Concevoir la réception du signal et son affichage Concevoir la flèche Concevoir la fixation girouette / mât et son antivol Définir les formes du corps de la girouette Rédiger le dossier de conception détaillée du produit Rédiger une notice technique Dossier de Conception Préliminaire Produit DCPP-Girouette.doc Page 6