Brevet FR2086352A1 — publié le 19711231

la présente invention concerne un véhicule destiné à se déplacer sur des surfaces comportant des obstacles. On connaît des véhicules qui se déplacent le long de fils conducteurs alimentés en courant alternatif sur des sur-5 faces occupées par des obstacles, le parcours de ces véhicules est déterminé par les fils conducteurs, auquel cas il n'est pas possible de détecter des obstacles qui sont éventuellement situés sur le trajet suivi par le véhicule. Du fait que des fils conducteurs sont souvent logés dans le sol, il ntet pas possible 10 de modifier le trajet du véhicule. Enfin, des commandes de véhicules du type précité ne conviennent pas pour des véhicules qui se déplacent par exemple dans des halls de stockage où les charges doivent être fréquemment changées de place, en étant par exemple déposées également sur le trajet des véhicules. 15 L'invention a pour but de fournir un véhicule qui puisse se déplacer sur des surfaces comportant des obstacles qui peuvent fréquemment changer de place sans que la marche des véhicules en soit altérée. L'invention concerne à cet effet un véhicule du 20 type ci-dessus, caractérisé en ce qu'il est prévu un dispositif pour détecter les obstacles situés sur le trajet du véhicule et un dispositif de commande, ce dispositif de commande agissant, en fonction de la position de l'obstacle placé sur le trajet du véhicule, sur tm dispositif de direction assurant au moins un 25 changement de direction du véhicule. L'invention sera mieux comprise en regard de la description ci-après et des dessins annexés représentant des exemples de réalisation de l'invention, dessins dans lesquels: - la figure 1 représente schématiquement une sur-30 face comportant des obstacles et un véhicule qui doit se déplaœr sur cette surface; - la figure 2 représente une seconde surface pourvue d'obstacles et qui doit être parcourue par un véhicule représenté schématiquement; 35 - la figure 3 est -une représentation schématique d'un véhicule muni de dispositifs indiqués également de façon schématique;' la figure 4 représente un dispositif de détection d'obstacles situés sur le trajet du véhicule ainsi que le 40 dispositif de commande associé; 71 14600 2086352 - la figure 5 est un schéma synoptique qui représente schématiquement les dispositifs montés sur le véhicule suivant l'invention. Sur la figure 1, on a désigné par 10 une surface 5 comportant des obstacles 11 et 12. Cette surface doit être parcourue par un véhicule 13, qui porte par exemple un dispositif de balayage, représenté schématiquement sur la figure 3» Les obstacles 11 et 12 dépassent de la surface 10. Le véhicule 13 est placé en 14 sur la surface et il se déplace le long de la 10 ligne en tirets repérée par des flèches jusqu'au point 15. Le dispositif de détection d'obstacles 16 monté sur le véhicule 13 détecte la lisière de la surface 10 et agit sur un moteur d'entraînement 47 du véhicule de manière que le véhicule revienne le long de la ligne en tirets jusqu'au point de départ 14. En ce 15 point de départ 14, le véhicule 13 est actionné par un dispositif de commande 46 et un dispositif de direction 50 de manière à suivre un second parcours qui commence à peu près en 17. En ce point le dispositif de direction 50 est à nouveau sollicité de manière que les roues passent dans la position d'avance en ligne droite 20 et que le véhicule 13 se déplace en direction de l'obstacle 11. Le dispositif de détection 16 mcnté sur le véhicule 13 repère l'obstacle 11 et le moteur d'entraînement 45 est inversé en conséquence de manière que le véhicule 13 revienne à son point de départ 17. Il se produit à nouveau un changement de trajectoire 25 pour passer au parcours suivant et le véhicule 13 est à nouveau entraîné en marche avant vers l'obstacle 11. Lorsqu'il se rapproche de l'obstacle 11, le véhicule détecte à l'aide de son dispositif 16 que l'obstacle 11 ne pénètre plus que partiellement dans sa trajectoire actuelle. 30 A l'aide du dispositif de détection 16, le véhi cule détermine la largeur de la partie de l'obstacle 11 pénétrant encore dans sa trajectoire, il revient sur sa trajectoire initiale et il est décalé à l'extrémité de cette trajectoire, c'est-à-dire à peu près au point 18, d'une distance correspon-35 dant à la largeur de l'obstacle 11 qu'il a précédemment déterminée. Ensuite le véhicule 13 se déplace à nouveau en marche avant jusqu'au, point 19. Le véhicule 13 détermine alors à l'aide d'un détecteur latéral 20 que l'extrémité de l'obstacle 11 se trouve en ce point 19. En conséquence, le dispositif de direction 40 50 du véhicule 13 est sollicité de manière que le véhicule 13 se 71 14600 3 2086352 déplace dans une direction opposée en arrière de l'obstacle 11 à peu près jusqu'au point 21. En ce point le dispositif de direction !?0 est sollicité de manière que le véhicule avance en ligne droite jusqu'à la lisière 22 de la surface 10. 5 Lorsque le véhicule se rapproche de la lisière de la surface 10, le sens de rotation de son moteur-d'entraînement 47 est à nouveau inversé, de sorte que le véhicule 13 revient dans la direction inverse du sens de déplacement initial jusqu'à 1 ' obstacle 11. Il subit à nouveau tin changement de marche sur 10 cet obstacle et il se déplace jusqu'au point 23. Le véhicule 13 change à nouveau de direction et il revient le long de la ligne en tirets repérée par des flèches pour reprendre sa trajectoire de la manière déjà décrite. En outre, le contournement de l'obstacle désigné par 12 s'effectue de la manière décrite plus haut. 15 Sur la figure 2, on a représenté une surface 25 dans laquelle sont ménagés des évidements 26, 27 et 28 constituant des obstacles. Pour définir ces obstacles, il est prévu autour des évidements 26, 27 et 28 des boucles de fil 29 et 30 qui sont reliées à des générateurs de courant alternatif 31 et 20 32. Egalement, la surface 25 est délimitée extérieurement à l'aide d'un fil conducteur 33 qui est relié à un générateur de courant alternatif 34. Pour détecter les obstacles 26, 27 et 28 dont les lisières sont définies par les conducteurs 29 et 30 alimentés en courant alternatif et pour détecter la lisière de la surface 25 25 qui est définie par le conducteur 33, le véhicule est muni de détecteurs qui explorent le champ électrique engendré autour des conducteurs 29, 30 et 33. Ces détecteurs 78, 79» 80 et 81 sont reliés, comme pour le véhicule 13 de la figure 1, également à une mémoire et à un dispositif de commande. Le mode de fonction-30 nement du véhicule de la figure 2 correspond à celui du véhicule de la figure 1. De même, la structure du véhicule de la figure 2 correspond à celle du véhicule 13 de la figure 1. Seuls les détecteurs sont modifiés en correspondance à la délimitation des obstacles et de la surface. 35 Sur la figure 3, on a représenté schématiquement la structure du véhicule 13. Sur le côté avant 35 du véhicule sont disposés par exemple dix micro-contacteurs 36 à 45 qui fournissent, en fonction de leur position de commande, c'est-à-dire dans la condition de charge ou de décharge, un signal à un dispo-40 sitif de commande 46. Ce dispositif de commande contient une 71 14600 2086352 4 mémoire qui se compose par exemple de multivibrateurs bistables et dans laquelle la largeur d'obstacles déterminée à l'aide des micro-contaeteurs 36 à 45 peut être emmagasinée. La largeur d'obstacles est obtenue par génération à l'aide des micro-contacteurs 5 36 à 45 d'un signal d'information déterminé qui est appliqué au dispositif de commande et à la mémoire correspondante de manière à pouvoir également déterminer la largeur de l'obstacle lorsque , par exemple, un petit obstacle pénètre dans la trajectoire du véhicule et actionne le contacteur 41 alors que les contacteurs 36 10 à 40 et 42 à 45 ne sont pas actionnés. En fonction du signal fourni, qui indique qu'un obstacle est placé dans la trajectoire du véhicule, un moteur électrique 47 servant à entraîner le véhicule 13 est inversé de polarité. En conséquence, la direction d'entraînement des roues 48 du véhicule reliées au moteur 47 est mo-15 difiée et le véhicule se déplace dans la direction opposée. Ge sens de marche est maintenu jusqu'à ce qu'un micro-contacteur 49 prévu à l'extrémité du véhicule soit actionné. Lors de l'actionnement de ce micro-contacteur, un signal est déclenché de manière à avertir que le véhicule est arrivé à l'ex-20 trémité de la trajectoire correspondante. En correspondance à la largeur d'obstacle déterminée de la manière décrite plus haut, le véhicule est décalé de la distance qui a été détenninée par le micro-contacteur prévu à l'extrémité avant du véhicule. Un moteur de direction 50 est alors actionné de manière à faire tour-25 ner l'essieu directeur des roues avant 48 par l'intermédiaire d'une broche 51 et d'un secteur denté 52. Après décalage du véhicule d'une distance correspondant à la largeur de l'obstacle, le véhicule se déplace à nouveau dans la direction initiale de mouvement, c'est-à-dire en marche avant. 30 Si la largeur d'obstacles déterminée à l'aide du contacteur est supérieure à celle du véhicule, par exemple lorsque le véhicule arrive à la lisière de la surface de travail, le véhicule est décalé d'une distance correspondant à sa largeur totale. 35 Dans le cas où le véhicule a détecté un obstacle dans sa trajectoire, il se rapproche étroitement de cet obstacle et un micro-contacteur 53 placé à l'extrémité du véhicule fournit un signal lorsque le véhicule 13 est arrivé complètement sur l'obstacle. En conséquence, un signal est fourni au disposi-40 tif de commande 46 et le véhicule est décalé d'une distance cor 71 14600 5 2086352 respondant à sa largeur totale dans la direction où le contacteur 53 est disposé sur le véhicule 13. On obtient ainsi que la surface située en arrière de l'obstacle soit également utilisée. Sur la figure 4, on a représenté un mode avanta-5 geux de réalisation d'un disnositif de détection d'obstacles situés dans la trajectoire d'un véhicule» Les micro-contacteurs 36 à 45 comportent chacun un contact d'inversion 54 à 63. Les voies de commande des inverseurs, qui sont fermées lors de la désexci-tation des micro-contacteurs 36 à. 45, sont alors branchées en 10 série, cette combinaison en série des voies de commande étant reliée à une première électrode d'un condensateur 74. Les voies de commande, ouvertes lors de la désexcitation des micro-contacteurs 36 à 45, sont, par contre, reliées chacune à une résistance 64 à 72, la voie de commande ouverte du micro-contacteur 63 étant re-15 liée directement au point de jonction des résistances 64 à 72. Le point de jonction commun des résistances 64 à 72 est relié à la seconde électrode du condensateur 74 qui est elle-même connectée au dispositif de commande et notamment à un transistor d'entrée 73 du dispositif de commande 46* L'électrode d'entrée du 20 transistor d'entrée 73 reçoit par conséquent un signal d'entrée correspondant à la charge du condensateur et définissant la largeur de l'obstacle pénétrant dans la trajectoire du véhicule. La coopération des différents éléments d'exploration, de commande et d'enclenchement, a été encore une fois re-25 présentée schématiquement sur la figure 5. Le dispositif de direction, désigné par la référence 50, est relié par l'intermédiaire d'un circuit logique 75 à une mémoire 76 et au contacteur de fin de course 53 monté sur le côté du véhicule. La mémoire 76, qui peut être un multivibrateur bistable associé à chaque con-30 tacteur de fin de course, est agencée de manière que les multivibrateurs soient commutés dans l'une ou l'autre de leurs positions de commande en correspondance à la position de commande des micro-contacteurs 36 à 45 et soient maintenus dans cette position de commande jusqu'à ce que le véhicule ait été décalé dans 35 une trajectoire adjacente. La mémoire 76 est reliée au dispositif 16 de détection d'obstacles et par conséquent aux micro-contacteurs 36 à 45. En correspondance à la valeur obtenue qui représente la largeur de 1'obstacle, le moteur d1 entraînement 47 est 40 d'abord inversé et le véhicule se déplace dans la direction [ 71 14600 b 2086352 inverse jusqu'à ce que le contacteur de fin de course 53 fournisse un signal. Ce signal assure à nouveau un changement de polarité du moteur 47 mais celui-ci n'est pas mis en route. Initialement, le- moteur de direction 50 est actionné de manière que, 5 lors de la mise en route du moteur d'entraînement 47, le véhicule 13 soit décalé latéralement. Après ce décalage latéral, les roues 48 du véhicule sont ramenées dans la position de marche en ligne droite et le véhicule 13 se déplace en marche avant jusqu'à ce qu'il entre en contact avec un obstacle ou bien qu'il atteigne 10 la lisière opposée de la surface de travail. Lorsque le véhicule arrive sur un obstacle, le contacteur latéral 53 est actionné lorsque l'obstacle est atteint et il est à nouveau enclenché lois du passage devant l'obstacle. Ce contacteur de fin de course 53 fournit un signal qui enclenche le moteur de direction 50 de ma-15 nière à dévier le véhicule 13 en arrière de l'obstacle afin que le volume situé en arrière de 1'obstacle puisse être également atteint par le véhicule. Sur le côté du véhicule qui est opposé au contacteur de fin de course 53, est prévu un autre contacteur de fin de course 74 qui sert, lorsque le véhicule a complè-20 tement balayé la surface de travail, à arrêter le moteur d'entraînement lorsque le véhicule arrive sur la lisière latérale de la surface. Le contacteur latéral 77 est relié au moteur d'entraînement de manière que celui-ci soit arrêté lors de l'action-nement de ce contacteur 77. 25 Le véhicule décrit plus haut peut être utilisé pour toutes les opérations de travail de sol. Par exemple, on a représenté sur la figure 3 une balayeuse ou un cylindre tournant servant de balayeuse 78 qui est montée sur le véhicule. Le véhicule 13 peut être accouplé également à d'autres types d'appareils 30 de travail de sol, par exemple des charrues, des semoirs, etc. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation ci-dessus décrits et représentés, à partir desquels on pourra prévoir d'autres modes et d'autres formes de réalisation, sans pour cela sortir du cadre de l'invention. 71 14600 7 2086352 BEVSHDI3ATI0 US 1°— Véhicule destiné à se déplacer sur des surfaces comportant des obstacles, véhicule caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif pour détecter les obstacles placés dans sa 5 trajectoire et un dispositif de commande qui agit, en fonction de la position des obstacles se trouvant dans ladite trajectoire, sur un dispositif de direction assurant un changement de direction du véhicule. 2°- Véhicule suivant la revendication 1, caracté-10 risé en ce que le dispositif de détection des obstacles situés dans la trajectoire comporte des détecteurs placés sur le côté avant du véhicule et produisant des signaux électriques de manière à pouvoir déterminer à l'aide des détecteurs la largeur des obstacles pénétrant dans la trajectoire du véhicule. 15 3°- Véhicule suivant la revendication 2, caractéri sé en ce qu'on utilise comme détecteurs des contacteurs électromécaniques de fin de course. 4°- Véhicule suivant la revendication 2, caractérisé en ce qu'il est prévu des émetteurs fournissant des signaux 20 optiques et associés à des récepteurs servant de détecteurs de signaux. 5°- Véhicule suivant la revendication 2, caractérisé en ce qu'il est prévu des émetteurs fournissant des signaux acoustiques et associés à des récepteurs cervant de détecteurs 25 de signaux. 6°- Véhicule suivant la revendication 2, caractérisé en ce qu'il est prévu des émetteurs fournissant des signaux magnétiques et associés à des récepteurs servant de détecteurs de signaux. 30 7°- Véhicule suivant la revendication 2, caracté risé en ce qu'on utilise comme détecteurs des capteurs eapacitife. 8°- Véhicule suivant l'une quelconque des revendications 2 à 7, caractérisé en ce que les détecteurs sont reliés à un dispositif d'exploitation chiffrée de la position des dé-35 tecteurs sur le véhicule. 9°- Véhicule suivant la revendication 8, caractérisé en ce que le dispositif d'exploitation de la position des détecteurs sur le véhicule est agencé sous forme d'un convertisseur numérique-analogique. 40 10°- Véhicule suivant la revendication 3» caracté 71 14600 8 2086352 risé en ce que les points d'enclenchement des contacteurs électromécaniques de fin de course sont situés sur une ligne théorique qui fait un angle aigu par rapport au côté avant du véhicule. 5 11°- Véhicule suivant l'une quelconque des reven dications 1 à 10, caractérisé en ce que les détecteurs sont reliés à une mémoire qui emmagasine un signal électrique représentant la largeur d'obstacle qui a été déterminée par les détecteurs. 10 12°- Véhicule suivant la revendication 11, caracté risé en ce que les détecteurs, après détermination de la largeur d'obstacles, agissent sur un moteur de direction ou d'entraînement du véhicule, en ce que le véhicule exécute un changement de direction de 180° et se déplace jusqu'au point limite opposé 15 de la trajectoire et en ce que, au dit point limite opposé de la trajectoire, le dispositif de direction dirige le véhicule dans une trajectoire décalée par rapport à la trajectoire initiale d'une distance correspondant à la largeur d'obstacles déterminée puis, après le décalage de trajectoire, le véhicule continue à 20 se déplacer en marche avant. 13°- Véhicule suivant l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce qu'il est prévu, sur le premier côté du véhicule qui est opposé à la direction de décalage,au moins un détecteur qui fournit un signal au moins après le passa-25 ge du véhicule devant un obstacle. 14°- Véhicule suivant la revendication 13» caractérisé en ce que, après le passage du véhicule devant l'obstacle, par suite d'un déclenchement provoqué par les-détecteurs disposés latéralement sur le véhicule, le dispositif de direction dé-30 clenche un changement de direction en fonction de la largeur de l'obstacle pénétrant dans la trajectoire suivie auparavant, le véhicule pouvant être décalé dans la direction dans laquelle les détecteurs latéraux sont montés sur le véhicule» 15°- Véhicule suivant la revendication 13, caracté-35 risé en ce que, après passage du véhicule devant l'obstacle, le véhicule est décalé d'une distance correspondant à sa largeur totale dans la direction du contacteur de fin de course déclenchant le décalage. 16°- Véhicule suivant l'une quelconque des reven-40 dications 1 à 14, caractérisé en ce qu'' est prévu sur le second 71 14600 9 2086352 côté du véhicule au moins un second détecteur qui déclenche lors de son actionnement des processus de commande, notamment l'arrêt du véhicule. 17°- Véhicule suivant l'une quelconque des reven-5 dications 1 à 12, caractérisé en ce qu'I est prévu sur le côté arrière du véhicule au moins un détecteur qui déclenche un changement de direction du moteur d'entraînement du véhicule et qui agit sur la commande de direction du véhicule de manière que ce dernier soit décalé d 'une distance correspondant à sa largeur 10 totale. 18°- Véhicule suivant l'une quelconque des revendications 1 à 15» caractérisé en ce qu'. _ est prévu que le côté arrière du véhicule au moins un détecteur qui déclenche un changement de direction du moteur d'entraînement du véhicule et qui 15 agit sur la commande de direction du véhicule de manière que celle-ci assure le décalage du véhicule d'une distance correspondant à la largeur de l'obstacle pénétrant dans la trajectoire du véhicule, la dite largeur ayant été mesurée par les détecteurs fixés sur le côté avant du véhicule. 20 19°- Véhicule suivant l'une quelconque des reven dications 8 ou 9, caractérisé en ce que les détecteurs prévus sur le véhicule sont agencés sous forme de contacteurs de fin de course qui comportent chacun un contact d'inversion. 20°- Véhicule suivant la revendication 19, carac-25 térisé en ce que les voies de commande fenaées lors de l'ouverture des contacteurs de fin de course sont branchées en série et en ce que les voies de commande ouvertes sont reliées chacune à une première borne d'une résistance, les dites résistances présentant différentes valeurs ohmiques et étant reliées entre elles 30 par leurs secondes bornes. 21°- Véhicule suivant la revendication 19, caractérisé en ce que le point de jonction des résistances et de la combinaison-série des voies de commande est relié à une électrode d'un condensateur dont l'autre électrode est reliée à un 35 dispositif de commande du dispositif de direction du véhicule, notamment à la base d'un transistor d'entrée. 22°- Véhicule suivant l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les obstacles placés dans la trajectoire du véhicule peuvent être explorés à l'aide de bo-40 bines montées sur le véhicule, les obstacles étant entourés par 71 14600 10 2086352 au moins un conducteur parcouru par du courant alternatif. 23°- Véhicule suivant l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu' est prévu pour limiter la surface de travail un conducteur alimenté en courant alternatif. 24°- Véhicule suivant l'une quelconque des revendications 1 à 23, caractérisé en ce que des appareils de travail de surfaces et de sol sont reliés au véhicule.