Brevet FR2358662A1 — publié le 19780210

La présente invention concerne un procédé et un dispositif pour la détermination de la vitesse moyenne d'un mobile se dé plaçant le long d'un parcours quelconque ou éventuellement en rotation. Notamment, un mode de réalisation préféré-de l'inven tion est destiné à mesurer la vitesse moyenne d'un véhicule automobile. Il arrive fréquemment qu'un automobiliste, ayant à entre prendre un long parcours dans des délais précis, se fixe une vitesse moyenne, laquelle détermine ainsi son heure de départ en fonction de la distance à parcourir. Cependant, les imprévus de la circulation (ralentissements, bouchons, etc...) font sou vent regretter à l'automobiliste de ne pas posséder d'indicateur lui permettant de connattre à tout moment sa vitesse moyenne depuis son départ, pour connattre sa position réelle par rapport à ses prévisions et lui permettre de prendre les dispositions nécessaires (arrêts supplémentaires si une avance suffisante est constatée à un point donné du parcours, ou au contraire appels téléphoniques pour prévenir d'un retard probable une ou plusieurs personnes concernées par ce retard).Pour les courses automobiles et notamment les rallyes, cet accessoire devient pratiquement indispensable. On connatt déjà certains dispositifs de mesure de *.la vitesse moyenne d'un véhicule, utilisables dans un tel cas. Cependant, ceux-ci ont une structure complexe entièrement mécani que; ils sont donc peu précis et fort cotteux. Or, le développe ment de l'électronique et notamment des circuits intégrés de lo gique séquentielle rendent maintenant parfaitement possible l'élaboration de dispositifs de mesure de vitesse moyenne entiè rement électroniques, donc plus précis, plus fiables et moins coûteux. D'autre part, l'utilisation de moyens électroniques pour réaliser un tel appareil a conduit à définir un autre type de processus pour mesurer une vitesse moyenne ; ce processus étant bien adapté pour être mis en oeuvre à partir de modules électroniques. C'est pourquoi l'invention concerne d'abord un procédé pour déterminer la vitesse moyenne d'un mobile, notamment un véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il consiste - à évaluer la distance parcourue ou le nombre de tours effectués par ledit mobile depuis un instant de référence en incrémentant un premier comptage d'une unité chaque fois que ledit mobile a effectué un déplacement, ou une rotation prédéterminé , respectivement, - à évaluer le temps écoulé depuis ledit instant de référence en incrémentant un second comptage d'une unité chaque fois qutil s'est écoulé un intervalle de temps prédéterminé, - àeffectuer périodiquement la division du total dudit premier comptage par le total dudit second comptage, et - à afficher le résultat de cette division pendant au moins une partie de 1' intervalle de temps séparant le calcul de deux divisions successives. Bien entendu, si on raisonne en'termes de moyens électroniques, lesdits premier et second comptages sont effectués de façon très simple grace à deux compteurs d'impulsions recevant sur leurs entrées des signaux impulsionnels provenant respectivement d'un capteur de déplacement Qu de rotation formant générateur d'impulsions et d'unqhorloge numérique. En d'autres termes, l'invention concerne également un dispositif de mesure et d'affichage de la vitesse moyenne d'un mobile, par exemple un véhicule automobile, notamment pour la mise en oeuvre du procédé précité, caractérisé en ce qu'il comprend - un premier compteur d'impulsions, - un second compteur d'impulsions, - un capteur de déplacement ou de rotation formant générateur d'impulsions connecté à l'entrée dudit premier compteur, chaque impulsion émise par ledit capteur étant représentative d'un certain déplacement ou rotation prédéterminé effectué par ledit mobile, - une horloge connectée à l'entrée dudit second compteur, - un circuit diviseur dont les entrées sont reliées auxdits premier et second compteurs d'impulsions, - un circuit d'affichage relié audit circuit diviseur, pour l'affichage du contenu de celui-ci, et - un circuit de commande réitératif dudit circuit diviseur, commandant à intervalles de temps réguliem le le calcul; par ledit circuit diviseur, d'une nouvelle vitesse moyenne réactualisée à partir des signaux engendrés par lesdits premier et second compteurs. L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, détails et avantages de celle-ci apparaitront mieux à la lumière de la description explicative qui va suivre d'un mode de réalisation préféré d'un dispositif conforme aux principes de l'invention, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en référence au dessin non limitatif annexé dans lequel - la figure 1 représente un schéma bloc illustrant un mode de réalisation d'un dispositif conforme aux principes de l'invention ; et - la figue 2 est une vue en coupe d'un capteur de déplacement, formant capteur de kilométrage,utilisable notamment lorsque le dispositif schématisé sur la figure 1 est monté à bord d'une automobile. En référence à la figure 1, le dispositif selon l'invention se compose d'un capteur de kilométrage Il fournissant à sa sortie 12 des impulsions représentatives de la distance parcourue par le véhicule. Ce-capteur Il sera décrit plus en détails en réfé.:- rence à la figure 2. La sortie 12 est connectée à l'entrée 13 d'un premier compteur d'impulsions 14. Parallèlement, le dispositif comporte une horloge 15, par exemple un multivibrateur ou un oscillateur à quartz, dont la sortie 16 est reliée à l'entrée 17 d'un second compteur d'impulsions 18. D'autre part, le dispositif se compose d'un circuit diviseur 19 connecté, par l'intermédiaire d'une mémoire 20 à un circuit d'affichage 21. Ce circuit d'affichage peut être par exemple du type numérique. La mémoire 20 sert à maintenir l'affichage d'une certaine vitesse moyenne déjà calculée, par le circuit d'affichage 21, pendant le temps nécessaire à la réactualisation de la valeur de cette vitesse moyenne, c'est-à-dire notamment le temps nécessaire pour introduire les différentes données (les contenus des compteurs 14 et 18) dans le circuit diviseur 19 et pour effectuer l'opération de division proprement dite.Ces différentes opérations effectuées au niveau du circuit diviseur 19 sont contrôlées par un circuit de commande réitératif 22 du circuit diviseur 19, lequel a pour fonction d'introduire séquentiellement dans le circuit diviseur 19 les trains d'impulsions en provenance du compteur 14 et correspondant à la distance parcourue, et lestrainBdtimpulsions en provenance du compteur 18 correspondant au temps écoulé, puis de commander le calcul de la division proprement dite du contenu du compteur 14 par le contenu du compteur 18, dont le résultat est la vitesse moyenne au moment du calcul. D'autre part, il existe une liaison de synchronisation 25 entre l'horloge 15 et le circuit de commande 22.Ce dernier est en effet pourvu d'une entrée de synchronisation 26 recevant les impulsions d'horloge 15;oequilui permet d'élaborer l'ordre de commande du transfert d'information entre le compteur 14 et le circuit 19 puis, l'ordre du transfert du contenu du compbaur 18 vers le circuit 19 et enfin l'ordre de commande de la division proprement dite de ces deux contenus, à des moments choisis et à intervalles de temps réguliers, c'est-à-dire en synchronisme avec les signaux engendrés par l'horloge 15. D'autre part, il est à noter que les compteurs 14 et 18 sont d'un type bien connu dans la technique fonctionnant en mode Décimal-Codé-Binaire (abréviation DCB) alors que le circuit diviseur 19 est prévu pour recevoir des informations numériques codées en mode Décimal (abréviation D). Une unité de conversion 30 est donc prévue pour être intercalée entre les sorties 31 et 32 des compteurs 14 et 18, respectivement, et l'entrée 33 du diviseur 19. Cette unité de conversion reçoit donc des signaux en mode DCB et convertit ces derniers dans le mode D avant de les appliquer à l'entrée du diviseur 19. Dans ce but, l'unité de conversion 30 est constituée d'un premier convertisseur parallèle-série 35 relié au premier compteur 14 et d'un second convertisseur parallèle-série 36 relié au second compteur 18, tandis qu'un convertisseur DCB-D 37 est lui-même intercalé entre lesdits premier et second convertisseurs 35 et 36 d'une part et le circuit diviseur 19 d'autre part, comme le montre clairement la figure 1. C'est en outre au niveau des convertisseurs 35 et 36 qoese situe la liaison entre l'unité de conversion 30 et le circuit de commande 22. En effet, lesdits premier et second convertisseurs parallèle-série 35 et 36 sont pilotés par le circuit de commande 22, au moyen de liaisons respectives 38 et 39, pour une transmission en alternance de leurs signaux de sortie vers le circuit diviseur 19, par l'intermédiaire du convertisseur DCB-D 37.La commande de la division proprement dite au niveau du circuit diviseur 19 est également pilotée par le circuit de commande 22, comme on l'a indiqué précédemment, cela au moyen d'une liaison de commande telle que 40. La remise à zéro du compteur de vitesse moyenne décrit cidessus peut être effectuée, avant d'entamer un nouveau parcours,en coupant momentanément l'alimentation en tension (non représentée) des circuits électroniques qui viennent d'être décrits en référence à la figure 1. Cette coupure de tension a pour effet d'effacer les mémoires des compteurs 14 et 18. Mais cette remise à zéro peut également être effectuée à partir d'un circuit de remise à zéro 41, actionné par un bouton-poussoir 42 et fonctionnelement relié par des liaisons telles que 43 et 44 aux entrées de remise à zéro respectives des compteurs 14 et 18. En référence à la figure 2, on a représenté un exemple non limitatif de capteur de kilométrage bien adapté pour être monté dans us automobile entre le compteur kilométrique normal du véhicule et le cible tournant prévu pour entrainer ce dernier. A cet effet, le capteur Il se compose essentiellement d'un boîtier 45 traversé par un arbre 46 monté tournant autour de son axe longitudinal et supporté par des paliers extrêmes 47 et 48. L'arbre 46 débouche de part et d'autre du bottier 45 à l'intérieur d'embouts de raccordement filetés 49 et 50 entourant les extrémités de l'arbre 46 et permettant d'intercaler le boitier 45 entre le compteur kilométrique du véhicule et le câble tournant 51 précité.La partie active du capteur est constSuée par une cellule photo-électrique 52 et une source lumineuse 53 placées en regard l'une de l'autre. L'arbre 46 porte quant à lui un écran 54 susceptible de venir traverser, au cours de son mouvement rotatif, l'espace 55 séparant la cellule photo-électrique 52 de la source lumineuse 53. Par ce moyen très simple, à chaque tour de l'arbre 46 (qui est représentatif d'une certaine distance parcourue par le véhicule puisque cet arbre 46 est relié au câble 51 du compteur kilométrique) une variation impulsionnelle de courant est engendrée dans la cellule photo-électrique 52 et cette impulsion de courant, après mise en forme éventuelle, permet d'incrémenter d'une unité le compteur 14. Bien entendu, un grand nombre d'autres types de capteurs peut convenir ; il est en particulier évident pour quelqu'un de moyennement compétent dans la technique de remplacer un tel capteur à variation de luminosité par un capteur à variation de champ magnétique ou à variation de réluctance. Le fonctionnement du dispositif qui vient d'être décrit est des plus simples et découle avec évidence de la description qui précède. Dès que les compteurs 14 et 18 ont été remis à zéro, l'horloge 15 "remplit" progressivement le compteur 18 tandis que le capteur 11 (une fois que l'automobile se déplace)"remplit" quant à lui le compteur 14. Ainsi, le contenu du compteur 14 est représentatif de l'ensemble des kilomètres qui ont été parcourus depuis le départ tandis que le contenu du compteur 18 est représentatif du temps écoulé depuis le départ. il apparait avec évidence que le quotient du contenu de ces deux compteurs représente la vitesse moyenne du véhicule. Ce quotient est effectué périodiquement par le circuit diviseur 19 alors que le circuit d'affichage 21 permet d'en visualiser immédiatement le résultat,réactualisé périodiquement. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation qui-vient d'être décrit elle comprend tous les équivalents techniques des moyens mis en jeu si ceux-ci le sont dans le cadre des revendications qui suivent. R E V E N D I C A T I O N S REVENDICATIONS 1 - Procédé pour déterminer la vitesse moyenne d'un mobile, notamment un véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il consiste - à évaluer la distance parcourue ou le nombre de tours effectués par ledit mobile depuis un instant de référence en incrémentant d'une unité un premier comptage chaque fois que ledit mobile a effectué un déplacement ou une rotation prédéterminé, respectivement, - à évaluer le temps écoulé depuis ledit instant de référence en incrémentant d'une unité un second comptage chaque fois qu'il s'est écoulé un intervalle de temps prédéterminé, - à effectuer périodiquement la division du total dudit premier comptage par le total dudit second comptage, et - à afficher le résultat de cette division pendant au moins une partie de l'intervalle de temps séparant le calcul de deux divisions successives. 2 - Dispositif de mesure et d'affichage de la vitesse moyenne d'un mobile, par exemple un véhicule automobile, notamment puur la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend - un premier compteur d'impulsions, - un second compteur d'impulsions, - un capteur de déplacement ou de rotation formant générateur d'impulsions et connecté à l'entrée dudit premier compteur, chaque impulsion émise par ledit capteur étant représentative d'un certain déplacement ou rotation prédéterminé effectué par ledit mobile, - une horloge connectée à l'entrée dudit second compteur, - un circuit diviseur dont les entrées sont reliées auxdits premier et second compteurs d'impulsions, - un circuit d'affichage relié audit circuit diviseur, pour l'affichage du contenu de celui-ci, et - un circuit de commande réitératif dudit circuit diviseur, commandant à intervalles de temps réguliers le calcul par ledit circuit diviseur d'une nouvelle vitesse moyenne réactualisée, à partir des signaux engendrés par lesdits premier et second compteurs. 3 - Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'une mémoire est intercalée entre ledit circuit diviseur et ledit circuit d'affichage, pour maintenir l'affichage de la dernière valeur de vitesse moyenne calculée pendant l'élaboration de la valeur suivante. 4 - Dispositif selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que ledit circuit de commande a une entrée de synchronisation connectée à ladite horloge. 5 - Dispositif selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que, lesdits premier et second compteurs fonctionnant e mode DCB et ledit circuit diviseur fonctionnant en mode D, une unité de conversion à deux entrées en mode DCB et à sortie en mode D est intercalée entre les sorties respectives desdits premier et second compteurs et ledit diviseur. 6 - Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que ladite unité de conversion est. constituée d'un premier et d'un second convertisseur parallèle-série dont les entrées sont reliées respectivement auxdits premier et second compteurs, et d'un convertisseur I)CB-D, intercalé entre lesdits premier et second convertisseurs d'une part et ledit circuit diviseur d'autre part. 7 - Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que lesdits premier et second convertisseurs parallèlesérie sont pilotés par ledit circuit de commande, pour une transmission en alternance de leurs signaux de sortie vers ledit circuit diviseur, par l'intermédiaire dudit convertisseur DCB-D. 8 - Dispositif selon l'une des revendications 2 à 7, caractérisé en ce que ledit capteur de déplacement ou rotation est constitué d'un boitier renfermant une cellule photoélectrique et une source lumineuse placée en regard de ladite cellule, et qu'un arbre monté tournant autour de son axe longitudinal est disposé dans ledit bottier et entratne un écran ou analogue susceptible de traverser au cours de son mouvement un espace séparant ladite cellule et ladite source lumineuse, ledit bottier comportant un moyen de raccordement permettant de relier ledit axe à une pièce tournante dudit mobile, dont la rotation est représentative dudit déplacement ou rotation effectué. 9 - Dispositif selon la revendication 8,destiné à être monté à pord d'un véhicule automobile, caractérisé en ce que ledit arbre traverse de part en part ledit boîtier et que celui-ci porte des embouts de raccordement filetés, disposés autour des extrémités dudit arbre, pour pouvoir intercaler ledit boitier entre le compteur kilométrique du véhicule et le câble tournant prévu pour entrainer ledit compteur kilométrique.