CA1058303A - Procede et dispositif pour la conduite d'un vehicule - Google Patents

Procede et dispositif pour la conduite d'un vehicule

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CA1058303A
CA1058303A CA251,150A CA251150A CA1058303A CA 1058303 A CA1058303 A CA 1058303A CA 251150 A CA251150 A CA 251150A CA 1058303 A CA1058303 A CA 1058303A
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Abstract

PRECIS DE LA DIVULGATION:

Procédé et dispositif pour la conduite d'un véhicule devant effectuer plusieurs fois successives le même trajet et selon lequel on actionne au moins certains organes dudit véhicule selon des informations préenregistrées. L'invention est remar-quable en ce que lesdites informations concernent les actions à exercer sur lesdits organes en rapport avec la position dudit véhicule le long dudit trajet et en ce que, à partir desdites informations, on actionne lesdits organes en fonction de la posi-tion et de la vitesse actuelles du véhicule, ainsi que du temps de réponse desdits organes. Conduite automatique de véhicules.

Description

~OS8303 ~ a présente invention concerne un procédé et un di~po-sitif pour la conduite d'un véhicule de~ant effectuer plu~ieur~
fois successives le même trajet, éventuellement à des vite3se~
diffférentes. Elle concerne les véhicules dont la trajectoire e~t déterminée au~si bien par des guide~ mécaniques (rails, par exemple) que par des guides ou repère~ électriques ou radio-électrique (cables électriques enterrés ou immergés s'étendant le long dudit trajet, baliqes, etc...).
On ~ait que lor3que le conducteur d'une automobile effectue plusieurs fois de suite le même parcours routier, il apprend la route et enregistre petit à petit les perturbations ou accidents du trajet susceptibles de modifier sa trajectoire, sa vitesse, etc... Il acquiert la connaissance de la route qui lui permet d'avoir une conduite plus rationnelle, plus coulée, plu9 bconomique et/ou plus rapide. ~a conduite est d'autant meilleure que l'on conna~t mieux la route. Conduire plusieurs foi~ sur le m8me tra~et devient alor~ pratiquement machinal. Par ailleurs, on remarquera que la conduite est d'autant meilleure que le conduc-teur ~egarde plus loin devant lui, c'e~t-à-dire perçoit plu9 long-temps à l1avance le~ pertu~ation~ auxquelles il sera confronté.
En revanohe, un train, par exemple, qui effectue tou- `
~ours le m8me tra~et, e~t conduit, à chaque fois, comme 91 i'l ';
effo¢tuait le tra~et pour la premlère fois. Il en résulte que le train, quoique beaucoup plus fiable et sûr que l'automobile, pr~sente des performanoe~ relatives bien moindres que celle-ci.
~ a presente invention a pour but de remédier à cet i~-conv~nlent.
A cette fin, selon l'invention, le procédé pour la con- -~duite d'un véhioule devant effectuer plusieurs fois succe~sives 3Q le m8me tra~et et selon lequel on actionne au moins certains organes dudit véhioule ~elon des informations préenregistr~es, est remarquable en ce que lesdites information~ concernent les 1~58303 actions à exercer ~ur ou par lesdits organe~ en rapport avec la position dudit véhicule le long dudit trajet et en ce que, à
partir desdites infor~ations, on actionne lesdits organes en fonction de la po~ition actuelle du véhicule, corrigée en tenant compte de la vite~e actuelle de ce dernier et du temp~ de répon3e de~dit~ organe~.
Ainsi, il e~t possible de commencer à actionner de~ or-ganes du véhicule en avance, de façon que l'action de ceux-ci ~oit optimale, au bon ~oment, lorsque le véhicule se trouvera à
l'endroit corre~pondant. On voit ainsi que, grâce au contenu des in~ormations préenregi~trées, la conduite du véhicule e~t effec-tuée selon une habitude acquise, tandis que par l'utilisation que l'on fait de ces informations, on peut réaliser cette conduite par anticipation.
~ es informations enregi~trées peuvent provenir d'un enregistrement fait soit au cours d'un premier trajet en conduite normale, soit en laboratoire en tenant compte des particularités répertoriées dudit tra~et.
Bien entendu, les organes commandé~ peuvent être de dl~férente~ natures: ce peut être par exemple des vérins, des mo-teur~, des vannes, etc... eusceptibles de co~mander l'orientation d'e~sieux, l'inclinai~on de la caisse du véhicule, la compres3ion de la suspenslon, etc...
Il est ainsi possible d'optimaliser la conduite et/ou le oon~ort du véhicule en communiquant à ces organes les états et/ou les positions optimales qu' il8 doiYent prendre à chaque emplacement du parcours.
~ 'amplltude et la rapidité de la commande de oertains organes peuvent avantageu9ement être réalisées en fonction de la vites~o actuelle du vehicule: par exemple, il est préférable que l~inclinaison de la caisse d'un véhicule dans un virage, pour tenlr compte de la force centrifuge, s'effectue en fonction de la vitesse de ce ~éhicule.
Ainsi, grâce au procédé de l'invention, les organe~ du véhicule sa~ent ce qu'ila doivent faire en fonction du trajet.
Il est avantageux de leur indiquer en outre, SOU8 forme d'une consigne, le résultat auquel il~ doivent parvenir en chaque point du trajet. Cette consigne peut 8tre fi~e, mais, selon une autre caractéristique dudit procédé, lèsdite~ informations préenregis-trée~ concernent, en plus des action~ à exercer ~ur les organes, les résultats auxquels oeux-ci doivent donner lieu en rapport avec la positlon du véhicule le long du ~trajet.
Ainsi, le véhicule non seulement sait maintenant ce qu'il doit faire en fonction de ce qui va lui arriver, mais encore sa commande est empêchée de dériver. Sa conduite peut donc deve-nir entièrement automatique.
Un dispositif, destiné à la mise en oeuvre du procédé
selon l'invention, peut ~tre remarquable en ce qu'il comporte une mémoire contenant les informations concernant les actions à
exeroer sur au moins un organe en rapport avec la position du véhicule le long du trajet, des premiers moyens pour fournir la ~0 position actuelle du vehicule, des ~econds moyens pour fournir la vites~e actuelle du véhicule, des troisièmes moyens pour four-~ir des indication~ con¢ernant le temps de réponse de l'organe à
oommander, un calculateur recevant les 81gnaux de sortie de ces trois moyen~ et fournissant une position anticipée du véhicule, un dispo8itif de leoture de ladite mémoire à cette position anti-oipée et un di~po8iti~ d'actionnement dudit organe recevant la 80rtie de ladite mémoire corre~pondant à cette position anticipée.
a~ diapo~iti~ peut comporter un second calculateur re-cevant le signal de sortie desdits second~ moyens et ~ournissant audit di~positif d'actionnement un signal de consigne pour l'ac-tionne~ent dudit organe en fonction de la nature de ladite action.
Entre le dispositif d'actionnement et 1'organe commandé

, ; ~

lOS8303 est di3po~é un sommateur dont l'une des entrées reçoit le ~ignal de sortie dudit dispo~itif d'actionnement et l'autr~ le ~ al de ~ortie d'un ~econd di~poqitif d'actionnement monté dan~ une boucle d'as~ervi~sement du fonctionnement dudit organe. De pré~érence, le ~ignal de consigne fourni à ladite boucle provient d'une seconde mémoire dan~ laquelle sont préenregistrées des in-formations concernant les résultats à obtenir dudit organe en rapport avec la position dudit véhicule le long du trajet.
~e~ figures du des~in annexé feront bien comprendre comment l'invention peut être réalisée.
~ eq figures 1 à 3 montre~t les schémas synoptiques de trois modes de réali~ation du dispositif Yelon l'invention, Sur ces figures, des références identiques déqignent de~ élément semblables.
Le dispositif, conforme à l'invention et montré schéma-tiquement par la figure 1 t est monté sur un véhicule non repré-senté et effectuant toujours le même trajet et il comporte un calculateur 1 recevant simultanément des ~ignaux provenant d'un capteur de po~ition 2, d'un capteur de vites~e 3 et d'un indica-teur de temps de répon~e 4. ha capteur 2 donne la position ins-tantanée actuelle du véhicule, par exemple son absoisse x le long de la traJeotolre de oe dernier. ~e capteur 3 fournit la vitesse in~tantanée actuelle V du vehicule. On remarquera que la vitesse V pourxait être caloulée ~ partir de x, par l'intermédiaire d'un dlff~rentiateur 5. ~nfin, l'indicateur 4 fournit un temp~ T
oorrespondant, aux r~a8e~ pr~s, au temps de répon~e de la cha~ne de co~mande d'un or~ane 6 ~ actionner.
~e caloulateur 1 calcule une abscisse x', telle que x' ~ x + V. ~ ~
c'est-~-dire que x' est en avance sur x de la quantité V.~.
~ e calculateur 1 envoie son signal x' à une mémoire 7 oontenant une table des actions à exercer par l'organe 6 en fonc-~058303 tion des abscisse~ x et la mémoire 7 fournit à un dispositif d'actionnement 8 l'action corre~pondant à l'abscisse x'. I,e dispositif d'actionnement 8 actionne alors l'organe 6.
Ainsi, lor~que le véhicule est encore à l'abscis~e x, l'organe 6 reçoit l'ordre qu'il devra avoir exécuté lorsque ce véhlcule sera à x'. ~a commande dudit organe est donc anticipée de la di~tance V.T ou, si la vitesse V reste constante entre x et x', du temps ~.
Dans le cas où 1'on désire que 1'organe 6 aoit action-né d'une façon dép~ndant de la vitesse in~tantanée V du ~éhicule, le di~po~itif selon l'invention comporte de plu~ (voir la figure
2) un calculateur 9, recevant le sigRal V du capteur 3 et four- -nissant au dispositif d'actionnement 8 par exemple un signal Vk pour actionner l'organe 6 en fonction d'une puissance de V. ~e coefficient k peut prendre des valeurs fonction du type d'action effectuée par l'organe 6. Par exemple, si l'organe 6 commande l'inclinaison de la caisse du ~éhicule pour tenir compte du dé- ;
vers de la voie et de la force centrifuge dans les courbss5 le coefficient k peut prendre la valeur 2.
Les di~pogitifs montrés par le~ ~igure~ 1 et 2 sont appropriés ~ des action~ s'effectuant à l'encontre de l'action de moyens élastiques, ou bien encore ~usqu'à une butée fixe, et¢... ~'amplitude de~ actions exercées est alor~ déterminee par un élément extérieur aux dispositifs.
~ a figure 3 montre un dispositif selon l'invention dans lequel l'amplitude de l'action de l'organe 6 peut atre asservie.
cet e~fet, ce dispositif qui comporte les élément~ 1, 2, 3, 4, 6, 7, 8 et 9 décrits ci-de~su~, comprend de plus un sommateur 10, dont une entrée est reli~e à la sortie du dispositif d'actionne-ment 8 et dont la sortie est réunie à l'entrée de commande del'organe 6. Celui-ci est monté par ailleurs dans un boucle d'as-servissement comprenant un comparateur 11 et un second dispositif d'actionnement 12, ~e comparateur 11 reçoit d'une part, le signal de sortie de l'organe 6 et d'autre part, un signal de oonsigne provenant soit d'un di~positif de consigne fixe 13, soit de pré-férence d'un dispo~itif de co~signe~ préenregistrées 14, ~e signal de sortie du comparateur 11 alimente le dispositii d'ac-tionnement 12, dont la sortie est r~unie à l'autre entrée du sommateur 10.
~ e di~positif de con~ignes préenregistrées 14 est for-mé par une mémoire qui à chaque valeur de 2 fait correspondre une valeur caractéristique du résultat de l'action de l'organe 6. Ces informations, ainsi d'ailleurs que celles de la mémoire 7 peuvent provenir d'un enregi~trement effectu~ lors d'un passage antérieur sur le même trajet. Bien sûr, les mémoire~ 7 et 14 ~-peu~ent être constituées par la m8me mémoire ou par des parties de la même mémoire. La mémoire 14 est lue en fonction de l'indi-cation x donnée par le capteur de position 2 et fournit à sa ~or-tie le ré~ultat de l'action correspondante.

Claims (10)

Les réalisations de l'invention, au sujet desquelles un droit exclusif de propriété ou de privilège est revendiqué, sont définies comme il suit:
1. Procédé pour la conduite d'un véhicule devant ef-fectuer plussiez fois successives le même trajet et selon lequel on actionne au moins certains organes dudit véhicule selon des informations préenregistrées, caractérisé en ce que lesdites informations concernent les actions à exercer sur ou par lesdits organes en rapport avec la position dudit véhicule le long dudit trajet et en ce que, à partir desdites informations, on actionne lesdits organes, en fonction de la position actuelle du véhicule, corrigée en tenant compte de la vitesse actuelle de ce dernier et du temps de réponse desdits organes.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'amplitude et la rapidité de la commande d'au moins certains organes est une fonction de la vitesse du véhicule.
3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les actions desdits organes sont asservies.
4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que lesdites informations préenregistrées concernent, en plus des actions à exercer sur les organes, les résultats auxquels ceux-ci doivent donner lieu en rapport avec la position du véhicule le long du trajet.
5, Procédé selon la revendication 1 ou 4, caractérisé
en ce que lesdites informations sont enregistrées au cours d'un trajet antérieur.
6. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdites informations sont enregistrées en laboratoire.
7. Dispositif pour la mise en oeuvre d'un procédé pour la conduite d'un véhicule devant effectuer plusieurs fois succes-sives le même trajet et selon lequel on actionne au moins certains organes dudit véhicule selon des informations préenregistrées, lesdites informations concernant les actions à exercer sur ou par lesdits organes en rapport avec la position dudit véhiculé le long dudit trajet, lesdits organes étant actionnés à partir desdites informations en fonction de la position actuelle du véhicule, corrigée en tenant compte de la vitesse actuelle de ce dernier et du temps de réponse desdits organes, caractérisé en ce qu'il com-porte une mémoire contenant les informations concernant les actions à exercer sur au moins un organe en rapport avec la position du véhicule le long du trajet, des premiers moyens pour fournir la position actuelle du véhicule, des seconds moyens pour fournir la vitesse actuelle du véhicule, des troisièmes moyens pour fournir les indications concernant le temps de réponse de l'organe à com-mander, un calculateur recevant les signaux de sortie de ces trois moyens et fournissant une position anticipée du véhiculé, un dispo-sitif de lecture de ladite mémoire à cette position anticipée et un dispositif d'actionnement dudit organe recevant la sortie de ladite mémoire correspondant à cette position anticipée.
8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comporte un second calculateur recevant le signal de sortie desdits second moyens et fournissant audit dispositif d'ac-tionnement un signal de consigne pour l'actionnement dudit organe en fonction de la nature de ladite action.
9. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que, entre le dispositif d'actionnement et l'organe commandé, est disposé un sommateur dont l'une des entrées reçoit le signal de sortie dudit dispositif d'actionnement et l'autre le signal de sortie d'un second dispositif d'actionnement monte dans une boucle d'asservissement du fonctionnement dudit organe.
10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé
en ce que, en outre, ladite boucle est connectée à une seconde mémoire dans laquelle sont préenregistrées des informations con-cernant les résultats à obtenir dudit organe en rapport avec la position dudit véhiculé le long du trajet.
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