FR2884626A1

FR2884626A1 - Dispositif sans contact pour l'accrochage et le controle de vehicules

Info

Publication number: FR2884626A1
Application number: FR0503905A
Authority: FR
Inventors: Daniel Henri Lucien Jos Martin
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2005-04-19
Filing date: 2005-04-19
Publication date: 2006-10-20

Abstract

Dispositif pour ajuster la distance entre des véhicules mobiles, comprenant un premier véhicule muni de moyens pour émettre un signal et un second véhicule muni de moyens pour recevoir ledit signal, caractérisé en ce que le signal est variable avec la distance audit premier véhicule et en ce que le second véhicule adapte sa trajectoire pour maintenir le signal reçu essentiellement constantL'invention est applicable aux véhicules de transport de passagers et de bagages.

Description

Dans ce contexte, l'invention concerne un dispositif pour ajuster la

distance entre des véhicules mobiles, comprenant un premier véhicule muni de moyens

pour émettre un signal ou émetteur et un second véhicule muni de moyens pour recevoir ledit signal ou récepteur, caractérisé en ce que le signal est variable avec la distance audit premier véhicule et en ce que le second véhicule adapte sa trajectoire pour maintenir le signal reçu essentiellement constant.

io Dans des modes particuliers de réalisation de l'invention: le signal reçu est maintenu essentiellement constant en amplitude - le signal reçu est maintenu essentiellement constant en déphasage le signal reçu est maintenu essentiellement constant en intensité - le signal est ultrasonore le signal est optique - le signal est maintenu essentiellement constant en déphasage entre une première partie du signal qui est optique et une seconde partie du signal qui est ultrasonore Dans une application de l'invention pour maintenir essentiellement constante la distance et rendre identiques les orientations dans un plan horizontal, afin d'obtenir un effet de chenille, d'un premier et d'un second véhicules mobiles du type à plateau horizontal, munis chacun de commandes de déplacement vers l'avant ou l'arrière ainsi que de commandes de rotation autour d'un axe vertical, au moins un émetteur est installé sur le premier véhicule, au moins deux récepteurs sont installés sur le second véhicule, la somme d'au moins deux des signaux reçus est maintenue constante par action sur la commande de déplacement vers l'avant ou l'arrière du second véhicule et la différence d'au moins deux des signaux reçus est maintenue nulle par action sur les commandes de rotation du second véhicule autour d'un axe vertical.

Il est entendu par effet de chenille, la propriété pour le second véhicule de suivre ultérieurement au premier véhicule, la même trajectoire.

Description de l'invention:

L'invention décrite trouve son application dans l'accrochage de deux véhicules comprenant chacun un plateau muni de deux roues, perpendiculaires à un axe situé essentiellement au milieu du plateau et permettant un déplacement orthogonal à cet axe, vers l'avant ou l'arrière selon que ledit plateau est incliné vers l'avant ou vers l'arrière respectivement. Les traces du plateau sur un plan vertical sont dites antiparalllèles par rapport à une droite horizontale dans ce plan pour des mouvements de sens opposés.

to II est aisé de voir que la liaison de deux véhicules avec des techniques mécaniques classiques dans l'art antérieur pour relier deux mobiles par une rotule aboutit à rendre inutilisable l'ensemble des deux vehicules.

En effet, lorsque les plateaux de deux véhicules sont liés par une rotule, insérée entre l'arrière du plateau du premier et l'avant du deuxième, l'abaissement de l'avant du premier plateau conduit au soulèvement de son arrière et donc de l'avant du second véhicule. Les traces des plateaux du premier et du second véhicule sont donc antiparallèles dans un plan vertical, par rapport à une droite horizontale dans ce plan. Lorsque l'un des véhicules tend à avancer, l'autre tend donc à reculer avec la même intensité. L'ensemble des deux véhicules tend donc à rester immobile et est donc inutilisable pour effectuer un déplacement.

Ce comportement ne change pas si l'on lie par une rotule les arrières des deux véhicules ou leurs avants, dans tous ces cas, les déplacements des plateaux sont antiparallèles par rapport à une droite horizontale et l'ensemble des deux véhicules reste inutilisable pour un déplacement.

Or l'utilisation conjointe de plusieurs véhicules revêt un intérêt évident pour transporter plusieurs personnes en même temps avec un seul conducteur ou des bagages.

Dans ce contexte, l'invention propose alors pour relier un premier et un second véhicules d'utiliser un émetteur ultrasonore disposé sur le premier véhicule et excité par un signal de type impulsion rectangulaire, par exemple de durée 25 microsecondes, ce qui permet d'utiliser des capteurs ultrasonores à 40 kHz pour les alarmes automobiles par exemple disponible chez le constructeur Murata, d'utiliser un récepteur ultrasonore identique à l'émetteur, l'effet piézo-électrique étant réversible, et de détecter l'amplitude de l'impulsion reçue par un amplificateur opérationnel en montage transimpédance avec une résistance typique de un mégohm. Dans ces conditions, l'amplitude maximum reçue diminue avec la distance entre l'émetteur et le récepteur, l'énergie émise se répartissant uniformément sur des sphères de rayon égal à la distance entre émetteur et récepteur.

Pour un déplacement rectiligne des deux véhicules, il est donc possible en asservissant les commandes de déplacement vers l'avant ou l'arrière du io second véhicule à l'amplitude du signal reçu, d'obtenir un déplacement rectiligne dans lequel le second véhicule ajuste sa distance au premier véhicule pour rester à une distance essentiellement constante, fonction de la consigne choisie pour la valeur de l'amplitude du signal reçu. Ainsi, on associera une diminution d'amplitude du signal à une accélération du second is véhicule et une augmentation à un freinage, respectivement.

Il est ainsi possible de maintenir une distance essentiellement constante entre deux véhicules du type à plateau horizontal mentionné sans contact mécanique entre eux et en évitant donc les difficultés mentionnées.

En munissant chaque véhicule à mettre en convoi, d'un émetteur et d'un récepteur, par exemple un récepteur à l'avant et un émetteur à l'arrière, il est donc possible de les associer, pour une trajectoire rectiligne.

Pour des déplacements dans un plan horizontal selon une trajectoire courbe, il est possible d'utiliser deux émetteurs situés sur le premier véhicule et disposés dans un même plan horizontal, d'utiliser deux récepteurs situés sur le second véhicule et disposés dans un même plan horizontal, en regard des deux émetteurs. Avantageusement, ces deux émetteurs sont peu directionnels et solidaires du plateau des véhicules pour permettre leur inclinaison sans diminution notable de l'amplitude. Chaque couple émetteur-récepteur permet de définir une distance entre deux points situés sur le premier et le second véhicules respectivement. Les deux couples permettent donc de définir la position relative de deux segments de droite situés sur lesdits véhicules respectivement et contenus essentiellement dans un même plan horizontal.

Pour des véhicules se déplaçant dans un plan, l'angle de ces deux segments de droite, matérialisés par les deux émetteurs sur le premier véhicule et les deux récepteurs pour le second véhicule représente alors un angle entre les deux véhicules et,de là, entre leurs trajectoires. Ces véhicules s étant munis de commandes de type poignées rotatives situées de part et d'autre d'un guidon et permettant d'indiquer par l'amplitude de leur rotation, l'amplitude de la rotation à effectuer autour d'un axe vertical, une rotation du premier véhicule est alors possible et se traduit par une augmentation de la différence d'amplitude, entre les deux signaux reçus, pour un sens de rotation io autour d'un axe vertical, par une diminution pour l'autre sens de rotation et par une différence nulle ou égalité des signaux, pour un angle nul entre le segment des émetteurs et le segment des récepteurs, c'est-à-dire entre les trajectoires desdits véhicules. La somme des deux signaux reçus est, pour sa part, proportionnelle à la distance des milieux des deux segments formés par les émetteurs et les récepteurs. II est donc possible en asservissant la commande de rotation autour d'un axe vertical du second véhicule pour maintenir une valeur de consigne nulle pour la différence des deux signaux reçus, de rendre nul l'angle entre les véhicules. De plus, en asservissant la commande de déplacement vers l'avant ou l'arrière du second véhicule pour obtenir une valeur constante de la somme des amplitudes des deux signaux reçus, il est possible de maintenir une distance constante entre les deux véhicules. Finalement, il est possible avec deux couples d'émetteur-récepteur d'asservir la position du second véhicule pour maintenir une distance constante sur une trajectoire identique entre les deux véhicules, pour un déplacement selon une trajectoire quelconque du premier véhicule sur un plan horizontal.

Il est avantageusement possible de n'utiliser qu'un seul émetteur et deux récepteurs, car avec un seul émetteur et deux récepteurs séparés spatialement, la différence des amplitudes est encore variable lors de la rotation du segment des récepteurs. En effet, pour une distance constante entre un émetteur et le milieu de deux récepteurs reliés de façon indéformable, une rotation des récepteurs entraîne un rapprochement de l'émetteur pour l'un et un éloignement pour l'autre, entraînant une variation de la différence des signaux reçus.

Il est aussi possible, pour une trajectoire rectiligne, de mesurer un déphasage du signal en émettant un signal composé d'une partie ultrasonore et d'une partie optique, de mesurer le déphasage entre ces deux parties dans le signal reçu et d'asservir ledit déphasage, représentatif de la distance parcourue par le signal ultrasonore, dans l'air ou le milieu qui supporte la transmission du signal ultrasonore, à une valeur de consigne représentative d'une distance à maintenir constante entre les véhicules. De même que pour io un signal maintenu constant en amplitude, pour un signal maintenu constant en phase, le doublement du nombre d'émetteurs et de récepteurs, ou seulement des récepteurs permet en utilisant la somme des déphasages et leur différence, de maintenir entre les véhicules une distance constante et un angle constant ou nul, respectivement.

Il est enfin possible d'utiliser des moyens d'émission et de réception adaptés à un signal maintenu constant en intensité. Ainsi, les détecteurs optiques sont sensibles à l'intensité , qui est le carré de l'amplitude du signal reçu. Comme l'intensité optique reçue diminue avec la distance, en particulier, selon la loi de Bouguer, comme l'inverse de la puissance quatrième de cette distance, il est ainsi possible d'utiliser un émetteur optique de type diode électro-luminescente et un récepteur optique quadratique, sensible à l'intensité du signal, de type photodiode, et d'envoyer le signal reçu sur un montage transimpédance identique au cas ultrasonore, pour obtenir un signal dont l'intensité est variable avec la distance entre les véhicules. De même le doublement des émetteurs et récepteurs ou seulement des récepteurs permet en utilisant la somme des intensités et leur différence, de maintenir entre les véhicules une distance constante et un angle constant ou nul, respectivement.

Finalement, tout signal variable avec la distance entre un couple émetteur-récepteur, peut-être utilisé pour la mise en oeuvre de l'invention. Les caractéristiques d'un signal, lorsque variables avec la distance, comme la fréquence, le déphasage et l'amplitude peuvent donc être utilisées si le milieu traversé par le signal entre l'émetteur et le récepteur en provoque la variation avec la propagation.

La description ci-dessus n'est donc pas limitative du point de vue du type de signal mais destinée à illustrer un mode particulier de l'invention.

Aux fins d'appliquer l'invention, pour relier deux véhicules du du type à plateau horizontal, comme décrit dans la demande internationale WO 00/75001, pour maintenir esssentiellement constante la distance et essentiellement annuler l'angle dans un plan horizontal entre un premier et un second véhicules mobiles, c'est-à-dire gommer leurs différences d'orientation dans un plan horizontal pour leur faire emprunter la même trajectoire, avec un effet dit de chenille, deux émetteurs, par exemple ultrasonores, sont installés w sur le premier véhicule, deux récepteurs, par exemple ultrasonores, sont installés sur le second véhicule, la somme des amplitudes reçue est maintenue constante par action sur la commande de déplacement vers l'avant ou l'arrière du second véhicule et la différence des amplitudes reçues est maintenue nulle par action sur les commandes de rotation du second véhicule autour d'un axe vertical.

L'application de la présente invention à un parc, permet la formation de convois temporaires, par association, sans contact mécanique ou rigide, de plusieurs véhicules en chaîne, rendant possible, par exemple, le transport de passagers avec un seul conducteur ou le transport de bagages et, de façon plus générale, tous les usages pour lesquels un véhicule unique est inadapté. Dans le cas des véhicules mentionnés dans la demande internationale précitée, l'association permet en outre de bénéficier de la puissance de chaque véhicule pour le déplacement en convoi.

II est entendu que tout moyen permettant d'informer sans contact le second véhicule de la position du premier permet de façon équivalente de réaliser le dispositif de l'invention. Un système de positionnement global des véhicules dans leur plan de déplacement peut ainsi être utilisé si sa précision et sa fiabilité sont compatibles avec le maintien d'une distance constante entre les véhicules considérés.

L'invention est susceptible d'application industrielle dans le domaine des véhicules de transport de passagers et de bagages.

Claims

REVENDICATIONS

Dispositif pour ajuster la distance entre des véhicules mobiles, comprenant un premier véhicule muni de moyens pour émettre un signal et un second véhicule muni de moyens pour recevoir ledit signal, caractérisé en ce que le signal est variable avec la distance audit premier véhicule et en ce que le second véhicule adapte sa trajectoire pour maintenir le signal reçu essentiellement constant Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le signal reçu est maintenu essentiellement constant en amplitude Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le signal reçu est maintenu essentiellement constant en déphasage Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le signal reçu est maintenu essentiellement constant en intensité Dispositif selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que le signal est ultrasonore Dispositif selon la revendication 1 ou 4, caractérisé en ce que le signal est optique Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le signal est maintenu essentiellement constant en déphasage entre une première partie du signal qui est optique et une seconde partie du signal qui est ultrasonore Application du dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7 pour maintenir essentiellement constante la distance et rendre identiques les orientations dans un plan horizontal, afin d'obtenir un effet de chenille, d'un premier et d'un second véhicules mobiles du type à plateau horizontal, munis chacun de commandes de déplacement vers l'avant ou l'arrière ainsi que de commandes de rotation autour d'un axe vertical, caractérisée en ce qu' au moins un émetteur est installé sur le premier véhicule, au moins deux récepteurs sont installés sur le second véhicule, la somme d'au moins deux des signaux reçus 1) 2) to 3) 4) 5) 6) 7) 8) est maintenue constante par action sur la commande de déplacement vers l'avant ou l'arrière du second véhicule et la différence d'au moins deux des signaux reçus est maintenue nulle par action sur les commandes de rotation du second véhicule autour d'un axe vertical.