Brevet FR2184801A1 — publié le 19731228

La présente invention a pour objet un dispositif pour la mesure de la voie et de l'angle de carrossage des véhicules automobiles au moyen de miroirs fixés sur les moyeux des roues de maniere à autre contenus dans des plans perpendiculaires aux axes de ces roues. L'invention se donne pour but de concevoir un dispositif de ce genre de telle manière que la mesure de la voie et de l'angle de carrossage soit indépendante de la longueur des essieux ainsi que de la largeur de la plate-forme de mesure. Ce but est atteint, selon un aspect de la présente invention, et dans un dispositif de mesure du genre précité, grtce au fait que sont disposés en face des miroirs des projecteurs ainsi que des surfaces de projection garnies de détecteurs photosensibles destinés à capter les images réfléchies par les miroirs de réticules ou de diaphragmes à ouverture cruciforme placés sur l'axe optique des projecteurs avec leurs branches orientées horizontalement et verticalement, et que lesdits projecteurs et lesdites surfaces de projection sont mobiles les uns par rapport aux autres dans une direction inclinée de 45 sur le plan de niveau du véhicule. Ainsi qu'il sera montré dans la description suivante avec référence à l'une des figures des dessins ci-annexés, l'invention telle que caractérisée ci-dessus rend possible une mesure de la voie et de l'angle de carrossage qui est indépendante des différences de longueur d'essieu des véhicules ainsi que des différences possibles de distance entre les dispositifs de mesure et les miroirs fixés sur les roues. Le dispositif selon l'invention permet en outre une mesure simultanée de la voie et de l'angle de carrossage. Selon un autre aspect de l'invention; le mouvement relatif est rendu possible grâce au fait que les axes optiques des projecteurs peuvent être pivotés dans un plan incliné de 45e par rapport au plan de niveau du véhicule. Une autre possibilité de réaliser le mouvement relatif entre les projecteurs et les surfaces de projection consisterait à déplacer en translation ces dernières selon une direction inclinée à 45- par rapport au plan de niveau du véhicule. I1 est avantageux que les détecteurs photosensibles qui doivent capter le passage des branches horizontales d'une image lumineuse cruciforme soient distincts des détecteurs destinés à capter le passage des branches verticales de cette même image. Pour chacune des branches horizontales et verticales de l'image lumineuse cruciforme sont prévus au moins deux détecteurs placés à une certaine distance l'un de l'autre dans la direction de la branche considérée. I1 est avantageux de prévoir pour la comnande de pivotement des projecteurs ou des surfaces de projection des moteurs de commande pas-à-pas. Pour la détermination de la valeur de la voie du véhicule, les détecteurs associés aux branches verticales des images lumineuses sont avantageusement reliés à un circuit marche-arrêt d'actionnement d'un compteur enregistrant le train d'impulsions commandant la rotation des moteurs pas-à-pas. Pour la détermination de l'angle de carrossage des roues antérieures, les détecteurs associés aux branches horizontales des images lumineuses sont avantageusement reliés pour chacune des roues à un compteur réversible enregistrant le train d'impulsions commandant la rotation des moteurs pas-à-pas. Le sens de comptage de ces compteurs réversibles s'inverse lors du passage par zéro. L'invention sera décrite et son mode de fonctionnement expliqué plus en détail à la faveur d'un exemple de réalisation donné ci-après à simple titre illustratif et en se référant aux dessins ci-annexés, en lesquels la figure 1 représente en vue perspective le dispositif de mesure selon l'invention la figure 2 est un schéma du circuit de comptage pour la détermination de la voie du véhicule la figure 3 est le schéma d'un circuit de comptage pour la détermination de l'angle de carrossage du véhicule et la figure 4 est une construction graphique à l'aide de laquelle sera démontrée l'indépendance de la mesure de la voie et de l'angle de carrossage du véhicule en fonction de la distance séparant le miroir de la surface de projection. Comme le montre la figure 1 des dessins, un projecteur 1 émet un faisceau lumineux 2 qui, après réflexion sur un miroir plan 3 fixé au moyeu d'une roue antérieure d'un véhicule 4, projette sur une surface de projection 6 l'image 5 d'un réticule à croisée de fils. La surface de projection 6 contient des détecteurs photosensibles 7, 7', 8 et 8' qui sont reliés aux circuits représentés aux figures 2 et 3 des dessins. Par souci de simplification, la figure 1 ne représente qu'une moitié du dispositif de mesure. Un dispositif semblable se trouve placé en face d'un autre miroir fixé sur le moyeu de la roue antérieure droite du véhicule 4.Le projecteur 1 peut être déplacé en pivotement au moyen d'un moteur de commande pas-à-pas non représenté sur les dessins et actionné par un train d'impulsions, de telle sorte que le faisceau lumineux 2 qu'il émet ou, ce qui revient au même, l'axe de projection se déplace de 1' angle inférieur gauche du miroir 3 vers l'angle supérieur droit de ce même miroir. Les moteurs pas-à-pas peuvent etre remplacés par des commandes à action continue, si toutefois le mouvement de pivotement des pro Secteurs est simultanément converti par l'intermédiaire de traducteurs numériques en un nombre d' impulsions proportionnel à ~~ sa valeur angulaire.Dans un cas comme dans l'autre,l'image 5 du réticule placé sur l'axe optique et à l'intérieur du projecteur 1 se déplace simultanément de l'angle inférieur gauche de la surface de projection 6 vers son angle supérieur droit. Au cours de ce mouvement, la branche verticale de l'image lumineuse cruciforme 5 vient à recouvrir les détecteurs photosensibles 7 et 7'. I1 convient à ce sujet de souligner que les deux projecteurs placés l'un sur la droite et 1 'autre sur la gauche du véhicule doivent être placés au moyen des moteurs de commande pas-à-pas en parfait synchronisme à partir d'une position de référence.Celle des branches verticales des images lumineuses cruciformes qui la premiôre vient à recouvrir les détecteurs photosensibles 7 et 7' qui lui sont associés sur le côté correspondant du véhicule déclenche le fonctionnement d'un compteur électronique qui totalise les impulsions du train d'impulsions servant à actionner les moteurs de commande 'pas-à-pas, et ceci jusqu' à ce que la branche verticale de l'image lumineuse cruciforme projetée par 1 'autre projecteur situé en vis- -vis atteigne à son tour les détecteurs photosensibles 7 et 7' qui lui sont associés. Le compteur est alors stoppé. Le nombre d'impulsions qu'il a enregistré constitue une mesure de la voie du véhicule. C'est en pratique la différence entre les angles de voie des deux roues antérieures qui est ainsi déterminée. Simultanément, les détecteurs photosensibles 8 et 8' sont balayés par la branche horizontale de l'image lumineuse cruciforme 5 pendant le mouvement de pivotement du projecteur 1 à partir de sa position de départ. Les signaux de sortie des détecteurs sont utilisés, l'un après l'autre, et séparément pour les deux côtés du véhicule, pour commander chacun le fonctionnement d'un compteur réversible préréglable enregistrant les impulsions du train d'impulsions actionnant les moteurs de commande pas-à-pas. Lors du déplacement de l'image à partir d'un angle prédéterminé, le compteur réversible qui a été réglé en conséquence commence à compter à partir de la position de déclenchement choisie et dans le sens arrière. Lorsque l'image atteint le détecteur 8, le comptage se trouve stoppé.Si pendant le déplacement de l'image lumineuse le point zéro du compteur vient à être atteint, le sens de comptage s'inverse automatiquement. Le compteur associé à chacun des côtés du véhicule fournit alors la valeur mesurée de l'angle de carrossage. Pour l'étalonnage du dispositif, les projecteurs sont amenés à la position électrique "zéro" à l'aide des moteurs de commande pas-à-pas. Deux repères d'étalonnage sont alors amenés au moyen de vis de réglage en coincidence avec les branches verticales et horizontales de l'image cruciforme. Comme détecteurs photosensibles peuvent être employés des phototransistors. La figure 2 des dessins représente un circuit de comptage utilisable pour la détermination de la différence des angles de voie des roues antérieures. A partir des détecteurs 7 et 7' placés des deux côtés du véhicule sont dérivés, dans un circuit de coincidence non représenté, des signaux correspondant respectivement à la roue antérieure droite et à la roue antérieure gauche. Ces signaux sont amenés aux bornes d'entrée R et L. La borne d'entrée R est raccordée à une entrée de la porte NAND 10, tandis que la borne d'entrée L l'est à une entrée d'une seconde porte NAND 11. Les secondes entrées des deux portes NAND 10 et 11 sont reliées ensemble à une entrée réservée à un signal de pro gramne destiné à déclencher la mesure de la voie.La sortie de la porte NAND 10 est reliée à l'entrée de cadence d'une bascule bistable 12. De même, est reliée la sortie de la porte NAND 11 à l'entrée de cadence d'une seconde bascule bistable 13. Les sorties des deux bascules bistables sont reliées aux deux entrées d'une porte NOR 16, dont la sortie est elle-même connectée par l'intermédiaire d'un inverseur 17 à une entrée d'une porte NAND 18. Une seconde entrée de la porte NAND 18 se trouve reliée par un conducteur à un émetteur d'impulsions de cadence pour les moteurs de commande pas-à-pas. Sa sortie est connectée à lten- trée de comptage d'un compteur 19. Les sorties des bascules bistables 12 et 13 sont reliées en outre, par l'intermédiaire de portes NAND 14 et 15, chacune à l'entrée de remise à l'état initial de l'autre bascule 13 ou 12.Les secondes entrées des portes NAND 14 et 15 sont respectivement connectées aux bornes d'entrée et L. Les sorties des bascules bistables 12 et 13 sont enfin reliées, par l'intermédisire de l'une des entrées de deux portes NAND 20 et 21 respectivement, aux entrées d'une bascule bistable 22 dont la position fournit une indication du signe de la différence angulaire constatée par le compteur 19. Les secondes entrées des portes NKND 20 et 21 sont reliées à la sortie de l'inverseur 17. Le circuit fonctionne de telle manière que, après l'application d'un signal de programme déclenchant la mesure de voie sur les deux secondes entrées des portes NAND 10 et 11, le signal qui parvient le premier à l'une des bornes d'entrée R ou L ouvre par l'intermédiaire de la bascule bistable 12 ou 13 la porte NAND 18 précédant le compteur 19 destiné à enregistrer les impulsions de l'émetteur de cadence, tandis qu'un signal parvenant postérieurement à l'une des bornes d'entrée R ou L provoque la fermeture de la porte NAND 18. Simultanément, le signe de la différence ainsi constatée entre les angles de voie des deux roues antérieures du véhicule est indiqué par la bascule bistable 22. La figure 3 des dessins représente le schéma d'un dispositif de comptage pour la mesure de l'angle de carrossage. Un tel circuit est contenu deux fois dans le dispositif de mesure, une fois pour la roue antérieure droite et une autre pour la roue antérieure gauche. Un signal de programne pour le déclenchanent de la mesure de l'angle de carrossage est conduit, par l'intermédiaire d'une borne d'entrée St, à une porte NAND 30. La seconde entrée de cette porte 30 est connectée à un circuit de coinciden- ce non représenté, qui délivre un signal lorsque sont éclairés les deux détecteurs 8 et 8' représentés à la figure 1. La sortie de la porte NAND 30 est reliée à une entrée d'une bascule bistable 32.L'autre entrée de cette bascule 32 est connectée, par l'intermédiaire de l'inverseur 31, à la borne d'entrée St recevant le signal de programme destiné à déclencher la mesure de l'angle -de carrossage. La borne St est en outre reliée à l'entrée d'un organe temporisateur monostable 34, dont la sortie est connectée à l'entrée de réglage d'un compteur réversible 35 préréglable. La sortie de l'organe temporisateur monostable est en outre connectée à l'une des entrées d'une bascule bistable 37 servant à la commande du sens de comptage du compteur réversible 35, bascule dont la sortie est reliée à une entrée de commande du sens de comptage de ce compteur réversible 35. La même sortie de la bascule bistable 37 est reliée à un dispositif non représenté pour l'indication du signe du nombre enregistré par le compteur.Les trois décades de chiffres du compteur sont reliées, par l'intermédiaire d'une porte ET 36, à une seconde entrée de la bascule bistable 37 servant à la commande du sens de comptage du compteur. L'entrée de comptage de ce mFme compteur est reliée, par l'intermédiaire d'une porte NAND 33 dont une entrée est con tôlée par la sortie de la bascule bistable 32, au générateur de cadence utilisé pour la production des trains d'impulsions de cadence des moteurs de commande pas-à-pas servant à déplacer les projecteurs. Pour la mesure de l'angle de carrossage, le projecteur est incliné en direction verticale de par exemple --3- préalablement à la mise en oeuvre du processus de mesure. En réponse au signal de programne appliqué à la borne d'entrée St, le compteur réversible 35 est préréglé sur la méme valeur angulaire. La bascule bistable 37 est alors en position de comptage "en arrière". Si la roue concernée du véhicule présente un angle de carrossage de -2-, la branche horizontale de l'image lumineuse cruciforme correspondante atteint les détecteurs 8 et 8' après un pivotement de 1v. Le signal délivré par les détecteurs a pour effet de stopper le moteur de commande pas-à-pas, et avec lui pareillement le compteur. Sur ce compteur est porté l'enregistrement -2". Si l'angle de carrossage de la roue concernée avait été par exemple de +20, le compteur 35 aurait inversé son sens de comptage lors du passage par la valeur "0 ", ceci grâce à l'action de la porte ET 36 et de la bascule bistable 37. Simultanément aurait été aussi modifiée l'indication du signe, de sorte que même en ce cas le compteur 35 aurait établi la valeur angulaire correcte. La figure 4 des dessins reproduit une construction graphique à l'aide de laquelle il peut entre démontré que la mesure de l'angle avec le dispositif selon l'invention n'est pas affectée par des variations de la distance séparant les projecteurs ou les surfaces de projection des miroirs fixés sur les moyeux des roues, et que par conséquent des différences sur la longueur d'essieu ou sur les dimensions de la plate-forme de mesure sont sans effet sur le résultat des mesures. Le point O inscrit sur le plan de projection 40 représente le point d'emis- sion d'un rayon lumineux 41, qui est renvoyé par un miroir 42 sous forme de rayon réfléchi 44 sur ce plan de projection 40. Le même rayon lumineux 41 serait réfléchi par un miroir 43 situé à une plus grande distance du plan 40 sous la forme d'un rayon lumineux 45, dont le point d'intersection avec le plan 40 serait différent de celui du rayon 44. Si l'on fait à présent pivoter le rayon 41 d'un angle d jusqu'à ce qu'il frappe le miroir 42 perpendiculairement à son plan, le rayon réfléchi 46 coïncide alors avec le rayon incident. C'est un rayon identique que réfléchirait également le miroir 43 plus éloigné en direction du mante point O du plan de projection 40. Or ce point O reçoit le rayon réfléchi qui représente le signal de fin de mesure de l'angle. La mesure de l'angle se trouve ainsi indépendante de la distance séparant les miroirs 42 ou 43 du plan de projection 40. REVENDICATION Dispositif pour la mesure de la voie et de l'angle de carrossage des véhicules automobiles au moyen de miroirs fixés sur les moyeux des roues de manière autre contenus dans des plans perpendiculaires aux axes de ces roues, ainsi que de projecteurs disposés en face de ces miroirs et de surfaces de projection garnies de détecteurs photosensibles destinés à capter les images réfléchies par les miroirs de réticules ou de diaphragmes à ouverture cruciforme placés sur l'axe optique des projecteurs avec leurs branches orientées horizontalement et verticalement, lesdits projecteurs et lesdites surfaces de projection étant mobiles les uns par rapport aux autres dans une direction inclinée de 45- sur le plan de niveau du véhicule, et des détecteurs séparés étant prévus pour les branches horizontales et verticales de l'image lumineuse cruciforme, caractérisé par le fait que les projecteurs ou les surfaces de projection peuvent titre pivotés au moyen de moteurs de commande pas-à-pas, que les détecteurs associés aux branches verticales des images lumineuses sont reliés à un circuit marche-arrst d'actionnement d'un compteur enregistrant le train d'impulsions commandant la rotation des moteurs pas-à-pas, et que les détecteurs associés aux branches horizontales des images lumineuses sont reliés pour chacune des roues à un compteur réversible enregistrant le train d'impulsions commandant la rotation des moteurs pas-à-pas, lesdits compteurs réversibles inversant leur sens de comptage lors de leur passage par zéro.