Brevet FR2367633A1 — publié le 19780512

L'invention concerne un dispositif pour la commande ou la régulation de la distancie réciproque de véhicules sans rails, évoluant l'un derrière l'autre, qui sont guidés le long dtun câble- pilote qui est parcouru par un courant alternatif. Ce dispositif fonctionne sans fil et utilise le câblepilote pour déclencher des impulsions d'informations transmises aux véhicules suivants, impulsions dofit le temps de transit du véhicule précédent au véhicule suivant peut s'interpréter comme distance des véhicules. Les véhicules guidés par cable-pilote doivent pouvoir circuler le long de leur câble-pilote commun, à des distances les plus courtes possibles, leur vitesse devant avoir des valeurs prescrites à l'avance. I1 est alors absolument nécessaire que les véhicules soient protégés contre une collision avec le véhicule qui précède ou qui suit. Pour le maintien nécessaire des distances, on connaît déjà des systèmes autonomes de radar. Ces systèmes necessitent toutefois une dépense électrique importante. En outre, le risque existe que les faisceaux radar émis par les différents véhicules se gênent l'un l'autre. L'invention a pour but d1éviter ces inconvénients et concerne à cet effet un dispositif du type ci-dessus, caractérisé en ce qu s en plus du courant alternatif, on introduit dans le câble, au moyen d'un émetteur stationnaire, à des intervalles de temps rythmés prescrits, une information sous forme d'impulsions, qui est reçue par tous les véhicules, et en ce que chacun des véhicules présente - de préférence disposé sur le coté de sa carrosserie - un dispositif de réception des impulsions J émanant du câble et contenant l'information. Par rapport aux réalisations connues, ce dispositif a pour avantage qu'une séparation simple et claire est possible entre les signaux utiles et parasites. Ceci est avant tout avantageux lorsque le circuit des véhicules contient des courbes assez fortes.de sorte que dans ces courbes il n'est pas possible d'avoir une liaison à vue directe. L'invention sera mieux comprise en regard de la description ci-après et des dessins annexés représentant un exemple de réalisation de l'inventions dessins dans lesquels - La figure 1 représente schématiquement un groupe de véhicules comprenant trois véhicules avec leur cable-pilote en vue latérale; - La figure 2 est une courbe en fonction du temps de deux impulsions utilisées pour la mesure de distance et - La figure 3 représente un circuit avec deux véhicules en vue par-dessusO Dans l'exemple de réalisation représenté, les véhicules A, B et C sont guidés par l'intermédiaire de leur câble-pilote commun K et se propagent dans le sens de la flèche Z au moyen de leur propre mécanisme d'entrainement à une vitesse telle que l'on tient entre deux véhicules respectifs, une valeur prescrite et réglée à l'avance de la distance.Le câble-pilote K est alimenté, à partir d'une génératrice G, en courant à fréquence acoustique et est raccordé à la masse avec une résistance R à son extrémité éloignée de la génératrice Le champ magnétique alternatif bâti par ce courant alternatif concentriquement au câble-pilote K est détecté par les palpeurs disposés sur le côté de la carrosserie des véhicules et non représentés sur le dessin et induit dans ces palpeurs des tensions alternatives qui sont exploitées de façon connue, pour que les différents véhicules soient guidés le long de leur câble-pilote avec le plus faible déport latéral possible. Pour le maintien des distances entre les différents véhicules, on superpose à la génératrice de courant alternatif G une information sous forme d'impulsion J. La génératrice G agit alors comme émetteur stationnaire. L'information sous forme d'impulsion J peut être reçue au moyen d'antiennes appropriées T qui se trouvent au voisinage immédiat du câble-pilote sur le coté de la carrosserie des véhicules et sont munies d'un dispositif électronique d'inter prétation. Ces antennes peuvent éventuellement être identiques aux palpeurs utilisés pour le guidage transversal. Le temps de transit de l'information sous forme dgimpulsion J du câble K à l'antenne T de chaque véhicule est négligée dans ce qui suit par suite de la très faible distance, ainsi que tous les temps de transit d'information à l'intérieur de chaque véhicule.En cas de besoin, ces temps de transit constants au moins approximativement, peuvent être pris en compte lors de l'étalonnage du système, Il faut distinguer les vitesses de groupe et temps de transit suivants TB,A = Temps de transit e l'information sous forme d'impulsion entre deux véhicules se suivant l'un l'autre, ici B et A. TSA-EB = Temps de transit cl un groupe d'oscillations de l'émetteur du véhicule précédent A au récepteur du véhicule suivant B. VK = Vitesse de propagation (vitesse de groupe) de linfor- mation en forme d impulsion sur e able VL = Vitesse de propagation du groupe d'oscillations dans l'air. Pour chaque véhicule A, B, C, on mesure le temps entre l'arrivée de l'information en forme d'impulsion en provenance du câble et l'arrivée ultérieure du groupe d oscillations provenant du véhicule précédent Ce temps T est relié a' ia distance S du véhicule précédent, Àe la façon suivante Comme les vitesses de propagation, tout au moins de façon approximative, peuvent etre considérées comme constantes, la mesure de distance par rapport au véhicule précédent peut se ramener linéairement à une mesure de temps Si les deux vitesses de propagation sont égales â la vitesse de la lumière, les temps à mesurer pour les valeurs correspondant à des distances entre véhicules sont très faibles ce qui signifie éventuellement des difficultés techniques de mesure et donc des frais. Selon l'in- vention une des valeurs l; est choisie très petite. et en fait aussi bien de façon absolue que par rapport à la deuxième.On peut alors négliger la dirée de transit suivant une direction et obtenir des valeurs faciles à saisir pour les temps à mesurer Premier exenple d'application Le cabie K est alimente avec un courant oscillan basse fréquence, à partir de la géneratrice G, pour la conduite automatique des véhicules A, B, C. fréquence de ce ceurant oscillant peut être par exemple de iooeo Hz Ce courant d'alimentation peut être interrompu temporairement pour permettre ia formation des impulsions diinformation J, par exemple pendant la durée de I ms et ceci sous forme de séquence périodique, par exemple cinq fois par seconde, sans que la conduite automatique des vehicules en soit influencée négativement. L'information produite au souen de 1 interruption de I ms du courant oscillant alimenté dans le cable-pilote K met en routes comme représenté en tI sur la figure 2, la mesure de temps. En même temps que le début de cette impulsion d'information, l'émetteur fixé à l'arrière de chaque véhicule émet un groupe d'oscillations de mesure M, également sous forme d'impulsion et formé d'ultrasons, groupe qui est reçu, après une durée de transit T, dans le récepteur E du véhicule suivant respectif.La vitesse de propagation de ce groupe d'oscillations de mesure à ondes ultra-courtes est treks faible par rapport à la vitesse de groupe de l'impulsion d'information produite au moyen de la suppression temporaire d'émission J. S On a alors T = Dès que le groupe d'ondes ultra-courtes M parvient au véhicule suivant, la mesure de temps est terminée. Le temps mesuré T dépend linéairement de la distance par rapport au véhicule précédent. Sur la figure 2, on a représenté par N et P d'autres impulsions parvenant au récepteur E d'un véhicule suivant, impulsions qui se sont produites par réflexion du groupe d'ultrasons sur le circuit des véhicules, contre les parois, sur les ponts, sur les parois des tunnels et autres, sur d'autres véhicules éloignés, etc., mais ces impulsions parviennent pourtant au recepteur E plus tard que le faisceau direct. I1 est donc possible, de façon simple, de distinguer le groupe d'ondes M qui doit donner la mesure pour l'éloignement exact des autres groupes d'ondes N/P non significatifs, le groupe d'ondes parvenant le premier étant toujours seul évalué.On peut également tenir compte electronlquementa par mesure de la température de l'air, de l'influence de la température sur la vitesse de propagation VL des sons et des ultrasons dans leair. Si les véhicules se trouvent dans un tunnel de la façon représentée sur la figure 3 et si le véhicule précédent A se déplace déja' au-dela dsune courbe et ne permet plus une liaison directe à vue vers le récepteur du véhicule suivant B, alors le faisceau d'ultrasons émis par le véhicule précédent se réfléchit de la manière indiquée sur la paroi du tunnel W. On interprète alors automatiquement la durée de transit mesurée, la plus proche de la distance, comme étant la distance. Comme la figure 3 l'indique, le faisceau de réflexion obtenu de cette façon donne une bonne approximation pour la distance réelle entre les véhicules représentés. Avec le dispositif décrit, on peut donc exécuter également la mesure de distance autour du virage représenté. Deuxième exemple d'application Pour le transfert d'un faisceau depuis l'émetteur du véhicule précédent vers le récepteur du véhicule suivant, on utilise une onde électromagnétique. Sa fréquence est choisie suffisamment haute pour qu'elle se réfléchisse bien sur les surfaces planes comme les parois de tunnels et autres-. C'est le rayonnement infra-rouge à très haute fréquence (5-50 GHz) qui y est particulièrement approprié. L'onde électromagnétique se propage à la vitesse de la lumière. La vitesse de groupe des impulsions d'information J dans le câble K est nettement plus faible que la vitesse de la lumière, à laquelle se propagent les ondes électromagnétiques. On peut viser à réduire en outre la vitesse du groupe au moyen de conceptions particulières du câble et de sa pose au besoin On a alors T = K Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation ci-dessus décrit et représenté, à partir duquel on pourra- prévoir d'autres modes et d'autres formes de réalisations, sans pour cela sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 10) Dispositif pour la commande ou la régulation de la distance réciproque de véhicules sans rails, évoluant l'un derrière l'autre, qui sont guidés le long dgun câble-pilote qui est par couru par un courant alternatif, dispositif caractérisé en ce qu'en plus du courant alternatif, on introduit dans le câble, au moyen d'un émetteur stationnaire, à des intervalles de temps rythmés prescrits, une information sous forme d'impulsions, qui est reçue par tous les véhicules, et en ce que chacun des véhicules présente - de préférence disposé sur le côté de sa carrosserie un dispositif de réception des impulsions J émanant du câble et contenant 1' information. 20) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que tous les véhicules A, B, C, lors de la réception d'une information J, sous forme d'impulsion, en provenance du câblepilote K, émettent de leur coté, une information sous forme d'impulsion sous forme d'un faisceau d'oscillations M, de préférence à l'arrière du véhicule. 30) Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que tous les véhicules A, B, C possèdent un dispositif récepteur E disposé de préférence à l'avant du véhicule pour la réception des informations M en forme d'impulsions émises par le véhicule précédent. 40) Mode d'emploi pour le dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que, sur tous les véhicules A, B, C, on mesure le temps qui s'écoule entre la réception des impulsions J en provenance du câble et a réception d'une impulsion M émise par le véhicule précédent. 5 ) Mode dsemploi selon la revendication 4, caractérisé en ce que le temps mesuré T est interprété comme étant en relation linéaire avec la distance S par rapport au véhicule précédent. 60) Mode d'emploi selon la revendication 5, caractérisé en ce que, pour différencier une impulsion de provenance directe M d'une impulsion reçue par réflexions successives (N, P), on choisit toujours le temps mesuré le plus court T. 70) Mode d'emploi selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'en cas de non-existence d'une impulsion reçue directement M, on choisit toujours l'impulsion réfléchie la plus courte N comme approximation de la distance exacte. 80) Mode d'emploi selon l'une quelconque des revendi cations 4 à 7, caractérisé en ce que l'information concernant la distance par rapport au véhicule précédent s'introduit dans la régulation de vitesse du véhicule de façon à éviter avec sécurité une ccllision entre véhicules. 90) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'un émetteur commandé par l'impulsion émise par le câble J est disposé de façon fixe sur la voie ou près de ia voie des véhicules et maintient les véhicules à distance définie. 100) Dispositif selon 11 une quelconque des revendications 1 à 3 et 9, caractérisé en ce qu'on transmet au véhicule qui Suit, au moyen de 11 émission prématurée ou retardée d'une impulsion de mesure M une autre distance que la distance effective. 110) Mode d'emploi pour un dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, 9 et 10, caractérisé en ce qu'il est prévu plusieurs émetteurs fixes S, qui peuvent, au choix, être mis en circuit/hors circuit de façon que les véhicules s'arrêtent devant un tel émetteur mis en circuit ou poursuivent leur route devant un tel emetteur mis hors circuit. 120) Mode d'emploi selon l'une quelconque dès revendications 4 à 8 et 11, caractérisé en ce qu'est disposé, sur ou à côté de la voie des véhicules, un dispositif de réception et de mesure E, fixe, qui reconnaît la position des véhicules qui circulent ou sont arrêtés dans son territoire de mesure. 13 ) Mode d'emploi selon l'une quelconque des revendications 4 à 8, 11 et 12, caractérisé en ce que, pour la transmission de la mesure d'impulsion M entre les véhicules, on utilise les ultrasons. 140) Mode d'emploi selon 1'une quelconque des revendications 4 à 8, pilet 13, caractérisé en ce quwonvutilise un câble à vitesse de propagation de signaux particulièrement basse (cable å durée de transit.