Brevet FR2354565A1 — publié le 19780106

La présente invention se rapport. à un dispositif destiné à mesurer la vitesse d'un véhicule. On sait que la vitesse d'avancement d'un véhicule peut Ztre observée par la vitesse de rotation d'un organe tournant, par exemple des roues folles du véhicule lui-même. Si le véhicule est à traction totale, c'est-à-dire que tous les couples de roues sont noteurs, il est possible d'observer la vitesse périphérique de telles roues, mais cette vitesse ne coincide pas avec la vitesse d'a vanceaent du véhicule on cas de dérapage des roues. Dans diverses applioa- tiens, on se trouve devant la nécessité d'observer aussi bien la vitesse des roues motrices que la vitesse d'avanconent du véhicule. Dans une invention précédente, également au nos de la société demande- rosse, on a illustré et décrit un système de commande de la profondeur de labour d'un tracteur agricole basé sur le dérapage du véhicule, dérapage calculé comme la différence entre la vitesse périphérique des roues sotrices et la vitesse périphérique des roues folles du tracteur. Cependant, il est clair que dais le cas de tracteur à traction totale il n'est plus pos- sible d'observer le dérapage du véhicule en se basant sur les différentes vitesses des roues, étant donné que le véhicule ne cosporte pas de roues folles. Le bit de la présente invention est de réaliser un dispositif capable de mesurer la vitesse d'avancement d'un véhicule en faisant abstraction de la vitesse des roues, et particulièrement adapté aux tracteurs agricoles à traction totale exployés pour un labour à profondeur commandée d'après le dérapage. Selon l'invention, on obtient ce résultat au noyen d'un dispositif électronique basé sur l'effet Doppler, qui est installé sur le véhicule et qui comprend t - un générateur de signaux sinusoidaux à fréquence ultra-sonique constante; - un émetteur d'ultra-sons auquel sont appliqués, par l'intermédiaire d'un amplificateur, les signaux du générateur, pour qu'il les transmette vers le sol avec un angle d'incidence inférieur à 90 ; - un récepteur d'ultra-sons apte à recevoir les signaux d'ultra-sons transmis par l'émtteur et réfléchis par le sol; - un circuit de nise en forme de signai:: qui reçoit, par l'intermédiaire d'un amplificateur, les signaux du récepteur pour fournir à la sortie des signaux sinusoidaux d'amplitude constante de la même que les signaux du récépteur; - un circuit multiplicateur analogique aux entrées duquel sert appliqués les signaux sinusoïdaux fournis respectivement par le générateur et par le circuit de mise eu forse et qui fournit à la sortie un signal qui est le produit des signaux d'entrée; - un filtre passe-bas à l'entrée duquel est appliqué le signal du multiplicateur analogique et à la sortie duquel se trouve un signal sinusoïdal dont la fréquence est égale à la différence entre la fréquence du signal reçu par le récepteur et celle du signal transmis par l'émetteur; et - un transmetteur à l'entrée duquel est appliqué le signal sinusoïdal du filtre passe-bas et dont la sortie fournit une grandeur proportionnelle à la frequence du signal sinusoïdal, correspondant à la vitesse d'avancemeat du véhicule. On va décrire maintenant, à seul titre d'exemple, le dispositif selon l'invention, eu se référant aux dessins joints dans lesquels s - la fig 1 représente le schéma synoptique du dispositif selon l'invention; et - la fig 2 en montre le diagramme de fonctionnement. Sur la fig 1, ou a représenté schématiquement le véhicule C sur lequel est installé le dispositif selon l'invention. Ou a désigné par G un géné- rateur de signaux sinusoïdaux à fréquence ultra-sonique constante. De tels signaux sont appliqués d'une part à une première entrée d'un multiplicateur analogique M et d'autre part, par l'intermédiaire d'un amplificateur A1, à un émetteur d'ultra-sons T qui les transmet vers le sol avec un angle d'incidence inférieur à 90 . R désigne un récepteur de signaux d'ultrasons, apte à recevoir les signaux mis par T et réfléchis par le sol. La sortie de R est reliée, par l'intermédiaire d'un amplificateur A2, à un circuit de mise eu forme de signaux comprenant un circuit conforma- tour S qui transforme les signaux du récepteur eu signaux alternatifs à onde rectangulaire de la même période, et un filtre passe-bande F1, qui fournit à la sortie un signal sinusoïdal de fréquence correspondant à la fréquence fondamentale du signal à onde rectangulaire appliqué à son entrée. Ce signal sinusoïdal d'amplitude constante est appliqué à la seconde entrée du multiplicateur analogique M qui fournit en sortie un signal qui est le produit dem signaux d'entrée. Enfin, la sortie de H est reliée par l'intermédiaire d'un filtre passe-bas F2, à un transmetteur HS. On va maintenant décrire le fonctionnement du dispositif dans le cas de véhicules eu mouvement & vitesse constante V Le générateur G génère un signal sinusoïdal VG de fréquence fo (voir fig 2a), amplifié eu A1 et transmis vers le sol par l'émetteur T. Le récepteur R reçoit le signal VR ré fléchi par le sol, qui, par effet Doppler, a la fréquence f1 différente de f0 et dépendant de la vitesse V1 du véhicule. Si, comme le montre la fig 1, le véhicule se déplace dans le sens de la flèche Z, correspondant à celle de la transmission d'ultra-sons, la fréquence f1 est plus grande que f0 (voir fig 2b), tandis qu'elle est plus petite si le véhicule se déplace dais le sens opposé. Le signal VR est amplifié par A2, puis transformé en signal à onde rectangulaire VS (voir fig 2c) par le circuit conformateur de quadrature d'onde S et enfin filtré par le filtre passe-band F1, à la sortie duquel on a le signal VF1 (voir fig 2d) qui est la composante sinusoïdale fondamentale de Vs- Les deux signaux VG et VF1 de fréquences respectives f0 et i1 sont multiplés dais le multiplicateur analogique M si bien qu'à la sortie de ce dernier on obtient un signal ayant deux composantes s l'une de fréquence égale à la somme des fréquences (f1 + f0) des signaux d'entrée et l'autre de fréquence égale à la différence des fréquences (f1 - f0) des si graux d'entrée. A travers le filtre F2 s'élimine la composante de fréquence f1 + f0, et on obtient le signal VF2 (voir fig 2e) de fréquence f1 - f0 proportionnelle & la vitesse du véhicule. Dans le cas où l'on veut mesurer cette vitesse, le transmetteur MS est un fréquencemètre. Si, au contraire, on désire obtenir un signal de tension proportionnel à la vitesse du véhicule, le transmetteur MS est constitué par un convertisseur fréquence-tension. Cette nécessité se présente en partioulier quand l'invention est appliquée au dispositif illustré dais la précédente invention de la société demanderesse. Dais le cas où le véhicule se déplacerait à une vitesse constante V2 double de la vitesse V1, le si gnal VG à la sortie du générateur G serait le même que celui de la fig 2a, tandis que le signal VR à la sortie du récepteur R aurait une fréquence f2 plus grande que f1 et telle précisément que f2 - f0 = 2 (f1 - f0). En conséquence, le signal sinusoïdal VF2 à la sortie du filtre passe-bas F2 aurait une fréquence double de celle du cas précédent. REVENDICATIONS 7 - Dispositif pour mesurer la vitesse d'un véhicule, particulièrement d'un véhicule à traction totale, caractérisé par le fait qu'il comprend : - un générateur(G)de signaux sinusoidaux à fréquence ultra-sonique constante; - un émetteur d'ultra-sons(T) auquel sont appliqués, par l'intermédiaire d'un amplificateur (A1), les signaux du générateur pour qu'il les transmette vers le sol avec un angle d'incidence inférieur à 90-; - un récepteur d'ultra-sons (R) capable de recevoir les signaux d'ultrasons transmis par l'émetteur et réfléchis par le sol;; - un circuit de mise on forme de signaux auquel sont appliqués, à travers un amplificateur (A2), les signaux du récepteur (R) pour fournir à la sortie des signaux sinusoïdaux à amplitude constante de la même fréquence que celle des signaux du récepteur; - un circuit multiplicateur analogique (M) aux entrées duquel sont appliqués les signaux sinusoidaus fournis respectivement par le générateur (G) et par le circuit de mise en forme et dont la sortie fournit un signal qui est le produit des signaux d'entrée; - un filtre passe-bas (F2) à l'entrée duquel est appliqué le signal du multiplicateur analogique et à la sortie duquel on a un signal sinusoïdal dont la fréquence est égale à la différence des fréquences du signal reçu et du signal transmis; et - un transmetteur (MS) à l'entrée duquel est appliqué le signal sinusoïdal du filtre passe-bas (F2) et qui fournit eu sortie une grandeur proportionnelle à la fréquence du signal sinusoïdal, correspondant à la vitesse d'alancement du véhicule. 2 - Dispositif pour mesurer la vitesse d'un véhicule selon la revendica- tion 1 caractérisé par le fait que le circuit de mise on forme de signaux est constitué par t - un circuit conformateur (S) auquel sont appliqués, à travers un amplifi- cateur (A2), les signaux du récepteur et qui fournit en sortie des signaux alternatifs à onde rectangulaire de la même période que celle des signaux à son entrée; et par - un filtre passe-bande (F1) auquel sont appliqués les signaux du circuit conformateur et qui fournit en sortie un signal sinusoïdal de fréquence correspondant à la fréquence fondamentale du signal à ode rectangulaire de son entrée. 3 - Dispositif pour mesurer la vitesse d'un véhicule selon l'une quelcon- que des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que le transmetteur (MS) est un fréquencemètre. 4 - Dispositif pour mesurer la vitesse d'un véhicule selon l'une quelcou- que des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que le transmetteur (MS) est un convetisseur fréquence-tension.