Brevet FR2420600A1 — publié le 19791019

La présente invention concerne un dispositif d'analyse des caractéristiques de contact entre pneumatique et chaussée. L'invention a notamment pour but d'analyser les carac téristiques de contact pneumatique-chaussée en vue de connaître la rugosité géométrique et l'aptitude au drainage des revetements de chaussée. Ce but est atteint conformément à l'invention, du fait que le dispositif comprend au moins une roue munie d'un bandage à bande de roulement lisse et destinée à rouler sur la chaussée, des moyens pour mesurer le déplacement angulaire de la roue, des moyens pour répandre sur ladite bande de roulement en un endroit situé en amont de son point de contact sur la chaussée, un produit couvrant à coefficient de réflexion ou de diffusion de la lumière différent de celui de la bande de roulement, des moyens pour analyser optiquement la bande de roulement en un endroit situé en aval dudit point de contact avec la chaussée et des moyens disposés en aval desdits moyens d'analyse pour enlever l'essentiel du produit couvrant de la bande de roulement, lesdits moyens d'analyse comprenant au moins un analyseur comportant des moyens pour envoyer sur la bande de roulement en au moins un endroit dit de balayage situé en aval du point de contact avec la chaussée un flux de lumière et des moyens pour mesurer la lumière réfléchie ou diffuse par cet endroit éclairé de ladite bande de roulement. Ce dispositif permet de mesurer en continu les caractéristiques de contact réel entre pneumatique et revetement routier. Ainsi, après application d'un film de produit couvrant sur le pneumatique lisse, celui-ci est mis en contact avec le revêtement routier ce qui provoque. le départ de produit des points de contact réels entre le pneumatique et le revetement routier. La connaissance de cette image permet d'obtenir les dimensions des zones de contact ainsi que celles des zones de non-contact pouvant constituer des drains pour l'eau qui se trouverait entre le pneumatique et la chaussée. Avantageusement, les moyens d'analyse comprennent plusieurs analyseurs comportant chacun des moyens pour éclairer un point de balayage correspondant de la bande de roulement et des ment pour mesurer la lumière réfléchie ou diffusée par e point éclairé, ledit point balayant une ligne correspondante de ladite bande de roulement. Avantageusement, chaque analyseur comprend une source de lumière, des moyens de focalisation pour projeter la lumière de cette source suivant une tache lumineuse de balayage sur la bande de roulement, et des moyens de focalisation pour former une image de l'endroit éclairé sur un détecteur de lumière. Avantageusement, chaque analyseur comprend au moins, une fibre optique en Y dont deux branches aboutissent, l'une, à une source de lumière et l'autre, à un détecteur de lumière et dont la troisième branche est munie à son extrémité, d'un dispositif ae focalisation formant une image de ladite extrémité sur un point de balayage de la bande de roulement. Avantageusement, les moyens d'analyse comprennent au moins un analyseur dont le point de balayage est fixe. Avantageusement, le dispositif d'analyse comprend en outre, un circuit de traitement comprenant un circuit à seuil recevant le signal de mesure de lumière d'un analyseur et délivrant un signal binaire d'état "0" ou "1 " selon que le signal de mesure est inférieur ou supérieur au seuil, un premier compteur comptant le nombre d'impulsions dudit signal binaire, un deuxième compteur comptant, seulement lorsque le signal binaire est dans un état donné, des impulsions dites de rotation fournies par les moyens de mesure de la rotation de la roue, et un compteur à présélection comptant lesdites impulsions de rotation et envoyant aux deux premiers compteurs un signal de prise en compte ou d'affichage de leur contenu dès qu'il a compté un nombre d'impulsions de rotation égal au nombre présélectionné, moyennant quoi le premier compteur fournit le nombre de zones de contact ou de noncontact, le deuxième compteur fournit la longueur totale de ces zones de contact ou non-contact, ces deux mesures étant faites sur une longueur de déplacement de la roue correspondant audit nombre présélectionne. Avantageusement, le dispositif d'analyse comprend plusieurs analyseurs et un deuxième circuit de traitement comprenant un compteur recevant les signaux binaires correspondant à chaque analyseur et comptant les impulsions de rotation seulement lorsque les signaux binaires sont simultanement dans un état donné, un dispositif de seuil comparant chaque nombre d'impulsions successives comptées par ledit compteur avec un nombre seuil et, lorsque ce nombre d'impulsions est supérieur audit seuil, transmettant ce nombre à une mémoire addtionuse tout en remettant à zéro ledit compteur,moyennant quoi la mémoire additionneuse fournit la longueur totale de zones de non-contact étendues - ou délestages de longueurs supérieures à une valeur correspondant au seuil. Ce deuxième circuit de traitement comprend avantageusement, un deuxième compteur comptant le nombre de fois où le premier compteur transmet à la mémoire son contenu, ce deuxième compteur fournissant ainsi le nombre total de délestages. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va sure d'un exemple de réalisation et en se referant aux dessins annexés dans lesquels - La figure 1 est une vue schématique en élévation d'une remorque constituant le dispositif selon un mode de réalisation de l'invention - La figure 2 est une vue schématique de l'ensemble des organes associés à une roue de la remorque de la figure 1 selon un mode de réalisation de l'invention ; - La figure 3 est une vue développée de la bande de roulement d'une roue de la remorque de la figure i - La figure 4 est un schéma synoptique d'un circuit de traitement associé en propre à un analyseur selon un mode de réalisation de l'invention ; et - La figure 5 est un schéma synoptique d'un circuit de traitement pour le-traitement commun des signaux fournis par trois analyseurs selon un mode de réalisation de l'invention. Le dispositif d'analyse des caractéristiques de contact entre pneumatique et chaussée représenté est constitué (figure 1) par une remorque comprenant deux roues indépendantes 1, un chassis inférieur 2 associé à chaque roue 1 et articulé sur un axe horizontal 3 d'un châssis supérieur 4 ; ce châssis supérieur 4 est suspendu par rapport aux deux châssis inférieurs 2 au moyen d' organes de suspension 5, et il comporte un organe d'attelage 6 permettant la liaison de ladite remorque avec un véhicule tracteur non représenté. La remorque comporte deux ensembles de mesure ; chaque ensemble de mesure comprend une roue 1 et, disposés à postes fixes autour de la roue comme représenté sur la figure 2, un dispositif 7 pour appliquer un produit couvrant blanc tel que de la peinture sur la bande de roulement du pneumatique la de la roue 1, un dispositif de détection 8 pour analyseur les images formées sur la bande de roulement de la roue 1 après le revêtement de la bande de roulement d'une couche dudit produit courant et après l'entrée en contact de cette bande de roulement avec la chaussée 9, un capteur angulaire 10 mesurant le déplacement en rotation de la roue 1, un dispositif 11 de nettoyage du pneu pour enlever l'essentiel du produit couvrant subsistant sur la bande de roulement, et un dispositif 12 de nettoyage de la surface de la chaussée 9 tendant à enlever les traces laissées sur cette surface après l'entrée en contact du pneumatique la. La roue 1 et son pneumatique la sont d'un type courant mais la bande de roulement du pneumatique la est lisse et de couleur sombre. Selon l'exemple representé sur la viauro 2, le dispositif 7 comprend à la suite : un réservoir de peinture 13 muni d'un agitateur 14, une pompe 15 dont le rapport de pression est asservi à la vitesse de déplacement de la remorque, et un pistolet de pulvérisation sans air 16. Le pistolet 16 émet un jet de peinture 16a assurant le dépot sur la bande de roulement d'un film sur une largeur convenable. Le dispositif de détection 8 doit pouvoir distinguer sur la bande de roulement les zones sombres des zones claires, les zones sombres correspondant à l'empreinte de la chaussée (revêtement routier) 9 sur le pneumatique la. Le dispositif 8 selon l'exemple représenté comprend trois analyseurs linéaires ; chaque analyseur comprend : une lampe 17, un système de deux lentilles 18 concentrant la lumière de la lampe 17 sur une extrémite 19a d'une branche d'une fibre optique en Y, 19. A l'extrémité opposée 19b de la fibre optique, un autre système de lentille 20 forme une image ponctuelle de cette extrémité 19b sur un point de la bande de roulement. Ce point de lumière va balayer la bande de roulement suivant une ligne circulaire comme cela sera expliqué plus loin. La lumière réfléchie par le pneumatIque est captes par se même dispositif 20, 19 et elle est envoyée sur un organe de mesure de flux lumineux 21 placé à l'extrémité 19 de la branche adjacente à l'extrémité 19a de la fibre optique en Y, 19. L'organe 21 est par exemple constitué par une phstodiode. Une canalisation 22 reliée à une source d'air comprime non represen- tée, débouche dans la monture tubulaire 20a du système de lentilles 20 du coté adjacent à la bande de roulement ; on obtient ainsi un jet d'air comprimé à la sortie de la monture 20a pour empêcher la pénétration de toute projection de peinture dans ledit système 20. Le système 20 est monté sur un chariot 23 roulant au moyen des roulements ct billes 24 sur la bande de roulement. Le chariot 23 est monté à l'extrémité d'un bras representé schématiquement par un trait d'axe 25, ce bras étant articule à son autre extrémité sur un axe horizontal 26 du châssis 2. Un ressort 27 interposé entre le bras 25 et le châssis 2, maintient le chariot 23, 24 appliqué sur la bande de roulement. Ainsi, le système 20 est maintenu par le chariot 23, 24 à distance constante de la surface de roulement. Comme le montre la figure 3, l'analyse visuelle de la bande de roulement est avantageusement faite suivant trois lignes circulaires dont deux 50 et 51 sont fixes et dont la troisième 52, a une position réglable parallèlement aux génératrices de la bande de roulement dans un espace compris entre deux lignes circulaires, fixes, extrêmes 53 de la bande de roulement. Chaque analyseur linéaire est associé à une desdites lignes 50 à 52. L'analyseur chargé d'analyser visuellement la bande de roulement suivant la ligne 52 est analogue aux deux autres analyseurs, mais il comprend en outre, des moyens non représentés pour faire pivoter le système 20 autour d'un axe perpendiculaire à l'axe dudit système 20 et à l'axe de la roue 1. Selon l'exemple représenté sur la figure 2, le dispositif de nettoyage 11 comprend une plaque metallique 28 perpendiculaire à la bande de roulement et dont le bord libre 28a est conformé de manière à épouser la forme du profil transversal de la bande de roulement ; ce bord libre 28a est maintenu appliqué sur la bande de roulement au moyen de ressorts tels que 29 interposés entre un guide 30 de ladite plaque 28 et un talon 71 de la plaque 28. Une brosse 32 agissant sur la bande de roulement en amont de la plaque 28, complete le dispositif de nettoyage 11. Le dispositif de nettoyage 12 est constitué, par exemple, par une brosse rotative entraînée positivement en rotation autour de son axe. Le traitement du signal fourni par les organes de mesure 21 des analyseurs doit notamment permettre a) Une évaluation de la dimension - ou longueur - moyenne des zones de contact du pneumatique avec la chaussée, cette dimension - ou longueur - étant considerée dans le sens de la ligne de déplacement de la roue 1, ainsi qu'une évaluation du nombre de ces zones de contact ; b) Une évaluation de la longueur et du nombre des délestages, c'est-à-dire des zones où la roue 1 décolle complètement de la chaussée La figure 4 montre le schéma d'un exemple du circuit de traitement associé en propre à cacu des analyseurs. Le signal 33 fourni par l'organe 21 est traité dans un circuit à seuil 34 dont la sortie est à l'état "0" ou "1'l selon que le signal entrant 33 est inférieur ou supérieur à une valeur de seuil. Le signal de sortie 35 du circuit 34 est appliqué à l'entrée d'un compteur 35 comptant le nombre des créneaux de montée du signal 35. Le compteur 36 fournit ainsi, une mesure du nombre des zones de non-contact. Le signal 35 est également appliqué à une entre d'un compteur d'impulsions 37 recevant également un signal d'impulsions 38 fourni par le capteur angulaire 10 ; le compteur 37 est conçu pour compter les impulsions 3â seulement lorsque la sortie du circuit 34 est à l'état 1. Ainsi, le compteur 37 permet d'effectuer une mesure de ladite dimension moyenne des zones de non-contact. Le contenu des compteurs 35 et 37 est simultanément mis en mémoire et/ou affiché dans un dispositif convenable 36a, 37a et remis à zéro lorsque la roue 1 a parcouru une distance prédéterminée - dite de mesure - choisie assez grande pour que les mesures fournies par ces compteurs soient statistiquement stables. A cet effet, il est prévu un compteur de présélection 39 recevant les impulsions 38 et envoyant aux compteurs 36 et 37 un signal commandant le transfert de leur contenu vers les dispositifs 36a, 37a et la remise à zéro de ces compteurs 36, 37 dès que le nombre d'impulsions 33 comptées atteint le nombre présêlectionné. La valeur affichee sur le compteur 97- 57a divisee par le nombre présélectionné du compteur 39, indique la densité ou proportion des zones de non-contact. Le complément de ce nombre à l'unité indique la densité des zones de contact. En divisant la valeur affichée sur le compteur 37-37a par le nombre de zones de contact compte par le compteur 36-36 > et en multipliant le résultat par la distance correspondant à une impulsion 38, on obtient la longueur moyenne des zones de noncontact. Le schema de la figure 5 est celui d'un circuit de traitement commun aux trois analyseurs. Ce circuit est destine à mesurer la longueur moyenne et le nombre des délestages. A cet effet, ce circuit comprend un compteur 40 recevant les signaux 35a, 35b et 35c fournis par les circuits 34a, 34b et 34c des circuits de traitement individuels associés en propre aux analyseurs. Le compteur 40 reçoit également les impulsions 38 du capteur 10 ; ce compteur 40 est conçu pour compter ces impulsions 38 seulement lorsque les signaux 35a, 35b et 35c sont simultanément à l'état 111 ", Chaque nombre compte par le compteur 40 est compare dans un dispositif de comparaison 41 à un nombre seuil ; si le nombre compté est supérieur au seuil, il est envoyé dans une mémoire additionneuse 42 qui cumule ces nombre ; Si, au contraire le nombre compté est inférieur au seuil, aucun nombre n'est transmis à la mémoire 42.Dans les deux cas, le dispositif 41 envoie au compteur 40 un signal de remise à zéro par la ligne 43. Un compteur 44 compte le nombre des fois où la mémoire 42 reçoit une information numérique du dispositif de comparaison 41. Enfin, la mémoire additionneuse 42et le compteur 44 sont remis à zéro par le signal fourni par le compteur 39 décrit pré- cédemment, ce compteur 39 pouvant être commun aux circuits de traitement individuels à chaque analyseur et au circuit de traitement commun. Le compteur 44 fournit ainsi, une mesure du nombre de délestages tandis que la mémoire additionneuse 42 fournit une mesure de la longueur totale de ces délestages. Ces mesures sont interessantes en elles-memes et elles permettent en outre, de corriger les mesures affichees en 36a et 37a dans le circuit de traitement de la figure 4. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'analyse des caractéristiques de contact entre pneumatique et chaussée, caractérisé en ce qu'il comprend au moins une roue munie d'un bandage à bande de roulement lisse et destinas à rouler sur la chaussée, des moyens pour mesurer le déplacement angulaire de la roue, des moyens pour répandre sur ladite bande de roulement en un endroit situe en amont de son point de contact sur la chaussée un produit couvrant à coefficient de réflexion ou de diffusion de la lumière différent de celui de la bande de roulement, des moyens pour analyser optiquement la bande de roulement en un endroit situé en aval dudit point de contact avec la chaussée et des moyens disposées en aval desdits moyens d'analyse pour enlever l'essentiel du produit couvrant de la bande de roulement, lesdits moyens d'analyse comprenant au moins un analyseur comprenant des moyens pour envoyer sur la bande de roulement en au moins un endroit dit de balayage situé en aval du point de contact avec la chaussée , un flux de lumière et des moyens pour mesurer la lumière réfléchie ou diffusée par cet endroit éclairé de ladite bande de roulement. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens d'analyse comprennent plusieurs analyseurs comprenant chacun des moyens pour éclairer un point de balayage correspondant de la bande de roulement et des moyens pour mesurer la lumière réfléchie ou diffusée par ce point éclairé, ledit point balayant une ligne correspondante de ladite bande de roulement. 3. Dispositif selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que chaque analyseur comprend une source de lumière, des moyens de focalisation pour projeter la lumière de cette source suivant une tache lumineuse de balayage sur la bande de roulement, et des moyens de focalisation pour former une image de l'endroit éclairé sur un détecteur de lumière. 4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, carac térise en ce que chaque analyseur comprend au moins une fibre optique en Y dont deux branches aboutissent, l'une, à une source de lumière et l'autre, à un détecteur de lumière et dont la troisième branche est munie à son extrémité, d'un dispositif de focalisation formant une image de ladite extrémité sur un point de balayage de la bande de roulement. 5. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, carac térisé en ce que les moyens d'analyse comprennent au moins un analyseur dont le point de balayage est fixe. 6. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comporte en outre, un circuit de traitement comprenant un circuit à seuil recevant le signal de mesure de lumière d'un analyseur et délivrant un signal binaire d'état "0" ou "1" selon que le signal de mesure est inférieur ou supérieur au seuil, un premier compteur comptant le nombre d'impulsions dudit signal binaire, un deuxième compteur comptant, seulement lorsque le signal binaire est dans un état donné1 deys impulsions dites de rotation fournies par les moyens de mesure de la rotation de la roue, et un compteur à présélection comptant lesdites impulsions de rotation et envoyant aux deux premiers compteurs un signal de prise en compte ou d'affichage de leur contenu dès qu'il a compté un nombre d'impulsions de rotation égal audit nombre présélectionné, moyennant quoi le premier compteur fournit le nombre de zones de contact ou de non-contact, le deuxième compteur fournit la longueur totale de ces zones de contact ou non contact, ces deux mesures étant faites sur une longueur de déplacement de la roue correspondant audit nombre présélectionne. 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comprend plusieurs analyseurs et un deuxième circuit de traitement comprenant un compteur recevant les signaux binaires correspondant à chaque analyseur et comptant les impulsions de rotation seulement lorsque les signaux binaires sont simultanément dans un état donné, un dispositif de seuil comparant chaque nombre dtimpulsions successives, comptées par ledit compteur avec un nombre seuil et lorsque ce nombre d'impulsions est supérieur audit seuil transmettant ce nombre à une mémoire additionneuse tout en remettant à zéro ledit troisième compteur, moyennant quoi la mémoire additionneuse fournit la longueur totale de zones de non-contact étendues - ou délestages - de longueurs supérieu- res à une valeur correspondant au seuil. 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que le deuxième circuit de traitement comprend un deuxième compteur comptant le nombre de fois ou le premier compteur transmet son contenu à la mémoire, ce deuxième compteur fournissant ainsi1 le nombre total de delestages. 9. Procédé d'analyse des caractéristiques de contact entre pneumatique de véhicule et chaussée, caractérisé en ce qu'on fait rouler sur la chaussée une roue munie d'un bandage à bande de roulement lisse, on mesure le deplacement angulaire de la roue, on répand sur la bande de roulement en un endroit situé en amont de son point de contact sur la chaussée, un produit couvrant à coefficient de réflexion ou de diffusion de la lumière différent de celui de la bande de roulement, on analyse optiquement la bande de roulement en un endroit situé en aval dudit point de contact avec la chaussée et on enlève l'essentiel du produit couvrant de la bande de roulement après analyse optique.