Brevet FR2427656A1 — publié le 19791228

L'invention concerne un procédé et un dispositif pour la détermination de la distance de sécurité sur des appareils signalisateurs de cette distance et régulateurs installés à bord des véhicules, appareils fonctionnant avec un calculateur, des paramètres tels que la vitesse, V1, V2 des véhicules, la décélération au freinage b1, b2, et de préférence aussi le temps de réaction tH du conducteur, étant, entre autres paramètres, déterminés et introduits en entrée du calculateur pour le calcul de la distance minimale de sécurité d'après ltexpression connue :: Avec les appareils signalisateurs de distance de sécurité fonctionnant sur le principe du radar, la distance séparant un véhicule de celui qui le précède et la vitesse rela tive -entre les deux véhicules pouvaient être mesurées. La vitesse v1 du véhicule de tête s'obtenait en faisant la différence entre la vitesse v2 obtenue pour le second véhicule et la vitesse relative v mesurée : 1 =T2 I V, Pour calculer las décélérations maximales pouvant être obtenues au freinage, des coefficients d'adhérence man devaient être données à l'avance par le conducteur en tant que valeur estimative et être sélectionnées subjectivement avec un couutateur. L'obJet de l'invention est de déterminer à l'aide d'un calculateur, une distance minimale de sécurité à partir de données obtenues de la façon indiquée par un appareil signalisateur at à partir d'autres paramètres pouvant également être calculés, distance minimale en deçà de laquelle, en fonction de la vitesse des deux véhicules, des valeurs caractérisant l'adhérence de la chaussée et d'autres conditions particulières, un signal avettissant le conducteur puisse être émis ou un pro cessus de freinage enclenché. t'invention tend donc à éviter une détermination subjective, par estimation, de valeurs à donner à l'avance ainsi que 1'introduction de telles valeurs dans le calculateur.Elle prévoit à la place de cette méthode, le calcul automatique de valeurs appropriées0 L'invention résoud ce problème en prévoyant que la décélération maximale de freinage b1 ou b2 des deux béhicules soit calculée en tenant compte de la valeur maximale Smar. du coefficient d'adhérence. L'invention prévoit également que le procédé de calcul de la distance de sécurité aS soit mis en application de telle sorte, qu'à partir de mesures effectuées en série sur une ou plusieurs des roues et/ou sur le véhicule, soit calculé par extrapolation le coefficient d'adhérence le plus élevé possi- ble max, donc la décélération de freinage maximale possible Le coefficient d'adhérence maxi. est à partir des différents paramètres, déterminé de telle sorte par des mesures faites en série qu'à partir de ces paramètres, soit trouvée la fonction selon laquelle le coefficient d'adhérence varie avec le glissement d'une roue, le coefficient d'adhérence maxi étant déterminé à partir de l'accroissement de cette fonction et du glissement optimal, lequel est pratiquement fonction de la vitesse du véhicule.Pour le calcul du coefficient d'adhérence puas, est notamment déterminée, à partir des valeurs fournies par les mesures faites en série-pour le coefficient d'adhérence et le glissement # , la pente de la courbe coefficient d'adhérence/glissement dont l'allure est, eP première approximation, linéaire pour W Z sont étant obtenue par extrapolation-. En multipliant la pente de la courbe coefficient d'adhérence/glissement par la valeur #opt. du glissement, s'ob- tient la valeur de pEa Le glissement optiinal?0pt est pratiquement fonction de la vitesse du véhicule. Pour déterminer la fonction coefficient d'adhérence/ glissemet, deux méthodes sont possibles. Cette fonction peut être déterminée soit avec l'équation des couples, soit avec l'équation de la résistance au roulement ; l'équation des couples concerne le comportement d'une roue de véhicule freinée ou entraînée alors que lorsque l'on utilise l'équation de la résistance au roulement, des caractéristiques du véhicule freiné ou entraîné sont utilisées Pour déterminer la pente de la courbe coefficient adhérence/glissement à l'aide de l'équation des couples, les paramètres suivants sont utilisés : moment dtinertie et rayon de roulement de la roue, réaction de contact du pneu en marche horizontale, pente de la chaussée, couple d'entraxnement ou de freinage de la roue, frottement de roulement du pneu, accélération de la roue, vitesse circonférentielle de la roue et vitesse du véhicule.Par contre, pour déterminer la pente de la courbe coefficient d'adhérence/glissement à l'aide de l'équation de résistance au roulement, les paramètres utilisés sont : le poids total du véhicule, la réaction de contact des pneus des roues entraînées ou freinées en marche horizontale, le frottement de roulement ainsi que la résistance aérodynamique du véhicule, la pente de la chaussée, l'accélération ou la décélération du véhicule, la vitesse circonférentielle des roues et la vitesse du véhicule.Les équations utilisées sont les suivantes : Equation des couples : Somme de tous les moments = MA-MR-MR- .Ga.r.cos X - bR/r Dans cette équation, r représente le diamètre de roulement de la roue concernée, 8 le moment d'inertie, bR l'accélération circonférentielle, Ga l'effort de réaction en marche horizontale, le coefficient d'adhérence h le couple d'entraînement et M3 le couple de freinage, h le couple de frottement de roulement ; l'angle a représente la pente de la chaussée. Equation de résistance au roulement somme de toutes les forces Dans cette équation, p représente le coefficient d'adhérence, Ga la réaction de contact des pneus des différentes roues entraînées ou freinées en marche horizontale, a la pente de la chaussée, l l'effort dû à la pente,' le frottement de--roulement et X la résistance aérodynamique0 e représente l'inertie d'une roue, r le rayon de roulement d'une roue et b l'accélération du véhicule. Par une moyenne d'une série de valeurs du coefficient d'adhérence , la variance de ce coefficient peut, pour une période courte mais suffisante pour reconnaitre l'état de la chaussée, être calculée d'auprès l'équation : Une grande dispersion, csest-à-dire une valeur élevée de S2, rend compte de coefficients d'adhérence incertains soumis à d'isportantes fluctuations, comme c'est le cas lors du phénomène d'aquaplaning, d'une route verglacée ou d'un autre état perturbé de la chaussée. Il doit être tenu compte de cette grande dispersion lors de l'introduction des décélérations de freinage possible-b1 et b2 dans le calculateur pour la distance de sécurité.Le dépassement d'un niveau de disper- sion déterminé peut toutefois être utilisé pour donner au conducteur use information de mise en garde. Pour la mise en oeuvre du procédé, l'invention prévoit en outre, un appareil signalisateur de distance de sécurité ou régulateur raccordé à un dispositif qui, pour avertir le conducteur et/ou enclencher une action de freinage, commande un processus de commutation lorsque l'écart entre les deux véhicules devient inférieur à la distance de sécurité calculée asO Cet appareil peut de plus, être raccordé à un dispositif destiné à avertir le conducteur, dispositif commandant un processus d'alarme lorsque la variance calculée dépasse une valeur prédéterminée. Le principe de l'invention, notamment lexploita- tion de la fonction p/ , est expliqué plus en détail par un diagramme représenté sur la figure. Sur ce diagramme ont été portées en ordonnées les coefficients d'adhérence et en abscisses les valeurs du glis sement #. Les deux courbes, qui représentent la variation de > L par rapport à # en différents états, montrent qu'à chaque valeur optimale de glissement Aopt s est associé un coefficient d'adhérence maxi max. La pente des courbes est en première approximation, cons tante jusqu'au coefficient d'adhérence, de sorte qu'à partir de cette pente, le coefficient d'adhérence le plus élevé peut être calculé par extrapolation jusqu' à la valeur t opt RAVENDICATIONS 1 - Procédé pour élaborer la distance de sécurité sur des appareils de signalisation de cette distance et de régulation qui équipent des véhicules et fonctionnent avec un calculateur, selon lequel le calculateur reçoit, entre autres paramètres, les vitesses vl, v2 des véhicules concernés, leurs décélérations au freinage b1, b2, et de préférence aussi le temps de réaction du conducteur, ces paramètres étant établis et introduits dans le calculateur-qui détermine la distance de sécurité d'après l'expression connue caractérisé par le fait que l'on calcule la décélération de freinage maximale b1, b2 des véhicules, en prenant en considération la valeur max la plus grande possible du coefficient d'adhérence correspondant, calculée à son tour sur la base de mesures actuelles. 2 - Procédé selon la revend cation t, caractérisé par le fait que lesdites mesures actuelles comprennent une série de mesures de la somme des couples des roues motrices, ainsi que le glissement entre la roue motrice et la roue non motrice, la valeur la plus grande possible max du coefficient d'adhérence étant obtenue par extrapolation à partir de ces mesures. 3 - Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que lesdites mesures actuelles comprennent une série de mesures de différents paramètres propres à permettre de dériver la fonction du coefficient d'adhérence et du glissement d'une roue, tandis qu'à partir de cette fonction et du glissement optimal, qui dépend.essentiellement de la vitesse du véhicule, on détermine le coefficient d'adhérence max le plus grande possible. 4 - Procédé selon la revendication 3, caractérisé par fait que l'on détermine la fonction coefficient d'adhérence/glisse- ment par exploitation des données de mesure à l'aide de l'équation des couples pour une roue entraînée ou freinée. 5 - Procédé selon la revendication i, caractérisé par le fait que l'on détermine la pente de la courbe coefficient d'adhérence/ glissement à l'aide de 11 équation des couples en faisant intervenir le moment d'inertie et le rayon de roulement de la roue, la réaction de contact du pneu en marche horizontale, la pente de la chaussée, le couple d'entrainement ou de freinage de la roue, le frottement de roulement des pneus, l'accélération de la roue, la vitesse circonférentielle de la roue, et la vitesse du véhicule. 6 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que l'on détermine la fonction coefficient d1adhérence/glissement à l'aide de l'équation d.e résistance au roulement par exploitation des données de mesure pour le véhicule entraîné ou freiné. 7 - Procédé selon la revendication 6, caractérisé par le fait que l'on détermine la pente de la courbe coefficient dtådhéren- ce/glissement à l'aide de l'équation de résistance au roulement en faisant intervenir le poids total du véhicule, la réaction de contact des pneus des roues entraînées ou freinées en marche horizontale, le frottement de roulement et la résistance aérodynamique du véhicule, la pente de la chaussée, l'accélération ou la décélération du véhicule, la vitesse circonférencielle des roues et la vitesse du véhicule. 8 - Procédé selon la revenzication 1, caractérisé par le fait que lton prend la moyenne d'une série de valeurs du coefficient d'adhérence P sur un intervalle de temps court, suffisant pour reconnaitre l'étant de la chaussée, et que la variance du coefficient d'adhérence est déterminée selon l'expression : 9 - Apparcil de signalisation d'une distance de sécurité comprenant des moyens pour la mise en oeuvre du procédé de l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'il est relié à un dispositif qui, pour avertir le conducteur ou enclencher une action de freinage, déclenche une commutation lorsque l'écart entre les deux véhicules devient inférieur à la distance de sécurité calculée as.