Brevet FR2416455A1 — publié le 19790831

L'invention concerne généralement un procédé et un dispositif de mesure et d'affichage des performances d'un mobile, notamment par exemple d'un véhicule automobile, qui permettent de calculer et d'afficher sélectivement par exemple au moins la consommation instantanée de carburant par 1.00 km, la consommation moyenne de carburant par 100 km depuis un instant de référence, et la vitesse moyenne en km/h depuis l'instant de référence. Un tel dispositif est appelé à rendre les plus grands services aux conducteurs des véhicules automobiles, qui ont par exemple à effectuer un certain parcours dans un délai précis, et qui se fixent une vitesse moyenne qui détermine l'heure de départ en fonction de la distance à parcourir. De plus, la vitesse est limitée actuellement sur les routes et sur les autoroutes, et le gouvernement fait souvent appel à la bonne volonté des conducteurs pour que ceux-ci diminuent au maximum leur consommation d'essence. Il est donc particulièrement intéressant actuellement, pour un automobiliste, de pouvoir surveiller en permanence la consommation instantanée d'essence de son véhicule, ainsi que la consommation moyenne depuis le départ d'un parcours, pour essayer de conduire de façon à rédlire au maximum la consommation d'essence de son véhicule pendant le parcours. Il est également intéressant que l'automobiliste puisse connaître à tout instant la vitesse moyenne de son véhicule depuis le départ, afin de savoir s'il est en avance ou en retard sur ses prévisions. Ces informations, qui sont d'un intérêt évident pour l'automobiliste moyen, sont pratiquement indispensables pour le coureur automobile ou le conducteur de rallye. On connait déjà un appareil destiné à rendre ce genre de service aux conducteurs, mais cet appareil est de conception électromécanique et n'est pas capable de calculer des valeurs moyennes de vitesse ou de consommation sur des temps relativement longs. Pour cette raison, cet appareil -connu ne donne que des valeurs instantanéès, par exemple la consommation instantanée de carburant par 100 km ou par heure, et la vitesse instantanée du véhicule. Ces informations, si elles donnent certains renseignements sur le mode de conduite, ne permettent pas à l'automobiliste de connattre sa consommation moyenne d'essence depuis le départ, ni sa vitesse moyenne. De plus, l'information représentant la vitesse instantanée du véhicule, fait double emploi avec l'indication donnée par le compteur de vitesse du véhicule. La présente invention a précisément pour but de pallier les inconvénients de l'appareil connu, et propose à cet effet un procédé et un dispositif de mesure et d'affichage des performances d'un mobile, tel qu'un véhicule automobile,pouvant afficher au moins la consommation instantanée d'essence par 100 km, la consommation moyenne d'essence par 100 km depuis un instant de référence, et la vitesse moyenne du véhicule depuis un instant de référence. L'invention a également pour objet un procédé et un dispositif qui permettent d'actualiser périodiquement et automatiquement la valeur de l'information affichée, de sorte que le conducteur est tenu constamment au courant des variations des informations précitées. L'invention a également pour objet un dispositif de mesure et d'affichage des informations précitées, de type électronique, et qui permet d'effectuer des calculs de valeurs moyennes notamment de consommation et de vitesse depuis un instant de référence, sur des temps relativement très longs, et correspondant au parcours maximum qu'un conducteur peut effectuer d'une seule traite ou en une seule journée. Dans ce but, l'invention propose donc un procédé de mesure et d'affichage des performances d'un mobile, par exemple d'un véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il consiste à calculer sélectivement des informations représentant certains paramètres caractéristiques de fonctionnement du véhicule tels par exemple la consommation instantanée en carburant du véhicule, la consommation moyenne en fonction de la distance parcourue et la vitesse moyenne du véhicule depuis un instant de référence, à afficher sélectivement une des informations calculées, et à actualiser périodiquement de façon automatique l'information affichée. L'invention propose également un dispositif de mesure et d'affichage des performances d'un mobile, par exemple d'un véhicule automobile, notamment pour la mise en oeuvre du procédé qui vient d'être décrit, caractérisé en ce qu'il comprend: - un débitm'etre branché sur une canalisation de passage de carburant du véhicule, délivrant une impulsion chaque fois qu'une quantité prédéterminée de carburant est passée dans la canalisation, et qui est relié à un premier compteur de grande capacité et à un compteur de faible capacité, - un capteur de déplacement formant générateur d'impulsiong produisant une impulsion chaque fois qu'une distance prédéterminée a été parcourue, et qui est relié à un second compteur de grande capacité et au compteur de faible capacité précité, - une horloge reliée à l'entrée d'un troisième compteur d'impulsion de grande capacité, - un calculateur susceptible d'effectuer les diverses divisions ou opérations nécessaires, - un circuit multiplexeur reliant les sorties des divers compteurs aux entrées du calculateur, - un circuit d'affichage d'une valeur calculée d'une information, - un circuit décodeur reliant la sortie du calculateur à l'entrée du circuit d'affichage, - un circuit de remise périodique à zéro du compteur de faible capacité, commandé par le calculateur, - et des circuits de commande sélective et réitérative du circuit multiplexeur et du calculateur, pour l'affichage sélectif du premier quotient et du deuxième quotient obtenus à partir des compteurs de grande capacité, et du troisième quotient obtenu à partir du compteur de faible capacité, et pour l'actualisation automatique du quotient affiché. L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparattront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre, faite en référence aux dessins schématiques annexés donnésuniquement à titre d'exemple illustrant un mode de réalisation de l'invention et dans lesquels - la figure 1 est une vue schématique de la face avant d'un appareil selon l'invention ; et - la figure 2 représente schématiquement le circuit électronique de l'appareil de la figure 1. On a donc représenté schématiquement en figure 1 la face avant d'un appareil de mesure et d'affichage des performances d'un véhicule automobile, selon un mode de réalisation préféré de l'invention. Cet appareil 10 comprend sur sa face avant une fenêtre 11 dans laquelle apparaissent les divers chiffres (ici au nombre de quatre) d'un circuit 12 d'affichage à diodoeélectro- luminescentesou à cristaux liquides.De façon connue, chaque chiffre est constitué de sept batonnets 13, disposés de façon à former un huit, et qui permettent, par allumage sélectif des batonnets, de représenter tous les chiffres de 0 - 9. La face avant de l'appareil comprend encore un commutateur 14 à au moins trois positions, pour l'affichage sélectif de la consommation instantanée de carburant par 100 km, de la consommation moyenne de carburant par 100 km depuis un instant de référence, et de la vitesse moyenne du véhicule depuis cet instant de référence. Le commutateur 14 peut encore occuper une quatrième position, par exemple la position supérieure sur le dessin, qui correspond à l'arrêt de l'appareil. Ainsi, par une simple manoeuvre du commutateur 14, on peut commander le fonctionnement de l'appareil, et l'affichage de l'une des trois informations précitées. On remarquera que le circuit d'affichage 12 comprend encore un point décimal, placé entre les deux derniers chiffres, et que l'appareil permet d'afficher les consommations de carburant par 100 km avec une précision d'un dixième de litre, et les vitesses en km/h avec une précision d'un dixième de km. Bien entendu, l'appareil pourrait également comprendre un interrupteur général de commande marche-arrêt, et dans ce cas le commutateur 14 serait un commutateur de sélection d'informationsSà trois positions seulement. On va maintenant décrire, en référence à la figure 2, la structure complète de l'appareil selon l'invention. L'appareil 10 est associé à un débimètre 15, branché sur une canalisation de passage de carburant du véhicule, et à un capteur de déplacement 16, qui peut être monté par exemple entre le compteur kilométrique normal du véhicule et le cable tournant prévu pour entraîner ce compteur. Le débimètre 15 et le capteur de déplacement 16 sont des générateurs d'impulsions qui produisent une impulsion chaque fois qu'une quantité de carburant prédéterminé est passée dans la canalisation, et chaque fois que le véhicule a parcouru une distance prédéterminée1 respectivement. Par exemple, le débimètre 15 délivre une impulsion chaque- fois qu'une quantité de carburant égale à 408cm3 est passée dans la canalisation, et le capteur de déplacement 16 délivre une impulsion chaque fois que le véhicule a parcouru 1 mètre. L'appareil comprend encore une horloge 17, par exemple un multivibrateur ou un oscillateur à quartz, qui délivre une impulsion chaque fois qu'un intervalle de temps prédéterminé est écoulé. La sortie du débimètre 15 est reliée d'une part à l'entrée d'un compteur d'impulsions 18 de grande capacité (par exemple d'environ 1 million de bits), et d'autre part à l'entrée d'un compteur d'impulsions19 ayant une capacité plus faile(eradran 30dsZ La sortie du capteur de déplacement 16 est également reliée à l'entrée d'un compteur d'impulsiois20 de grande capacité (également de l'ordre d'un million de bits par exemple) et à une autre entrée du compteur d'impulsion 19 de faible capacité. La sortie de l'horloge 17 est également reliée à l'entrée d'un compteur 21 de grande capacité. Le compteur d'impulsions 19 de faible capacité sert à stocker les impulsions provenant du débimètre 15, et à établir leur total partiel jusqu'à ce qu'il ait reçu un nombre prédéterminé, par exemple 10, d'impulsions provenant du capteur de déplacement 16. A ce moment, le comptage des impulsions provenant du débimètre 15 est arrenté dans le compteur 19. Par contre, les compteurs 18, 20 et 21 de grande capacité totalisent constamment les impulsions qu'ils reçoivent du débimètre 15, du capteur de déplacement 16 et de l'horloge 17, respectivement. L'appareil 10 comprend ensuite un calculateur ou microprocesseur 25, capable d'effectuer un certain nombre d'opérations mathématiques néSessaires, telles que des divisions et des multiplications, qui est relié aux sorties des compteurs 18, 19, 20, 21 par un circuit multiplexeur représenté en deux parties 23, 24 sur le dessin. Le circuit comprend encore une mémoire morte 22, dans laquelle sont stockées au moins trois séries différentes d'instructions correspondant chacune aux calculs et aux traitements d'une des trois informations à afficher, et qui est associéed'une part au commutateur précité 14 de sélection et d'autre part à un compteur d'instructions 26 dont le but est de donner les adresses des différentes instructions d'une série dans la mémoire 22 et qui permet donc le déroulement séquentiel des instructions de chaque série d'instructions contenues dans la mémoire. Le calculateur ou micro-processeur 25 est relié bien entendu au compteur d'instructions 26, à la mémoire 22, aux divers compteurs 18, 19, 20, 21, et aux circuits multiplexeurs 23, 24 par un bus de commande 27.On voit également sur le dessin que les parties 23 et 24 du circuit multiplexeur sont reliées ensemble par un bus 28, et que la sortie de la partie .24 est reliée à l'entrée du calculateur ou micro-processeur 25 par un bus 29. La sortie du calculateur 25 est reliée à l'entrée d'un circuit 30 formant décodeur et mémoire. Les informations qui sont fournies par les compteurs 18, 19, 20 et 21, et qui sont traités par le circuit multiplexeur 23, 24 et par le microprocesseur 25 sont en mode Décimal-Codé-Binaire (DCB) alors que le circuit d'affichage 12 comprenant les quatre séries de sept diodesélectro-luminescentoeî3 fonctionne dans un mode particulier. Le circuit 30 forme donc une unité de conversion entre la sortie du calculateur 25 et l'entrée du circuit d'affichage 12. Ce circuit comprend également une mémoire, qui permet de maintenir dans le circuit 12 l'affichage de la dernière valeur calculée par le calculateur 25, pendant l'élaboration de la valeur suivante.Ainsi, la valeur affichée par le circuit 12 reste affichée jusqu'à ce que le calculateur 25 ait calculé une nouvelle valeur et l'ait transmise au circuit 12 pour affichage. On notera encore que la synchronisation des divers compteurs et la remise périodique à zéro du cpmpteur 19 de faible capacité sont commandées par le calculateur ou micro-processeur 25. Le circuit qui vient d'être décrit fonctionne de la façon suivante Quand l'appareil est en fonctionnement, les impulsions produites par le débimètre 15, le captèur de déplacement 16 et l'horloge 17 sont totalisées dans les compteurs 18, 19, 20 et 21 respectivement. Au moyen du commutateur 14, on sélectionne l'information que l'on désire afficher par le circuit 12. Cette sélection d'information correspond à une sélection d'une série d'instructions dans la mémoire morte 22. Le calculateur 25, recevant la première instruction, sélectionne alors, au moyen des circuits multiplexeurs 23 et 24, les compteurs 18 -21 dont il doit utiliser le contenu. il commande par le buts 27 le compteur d'instruction 26, et reçoit alors l'instruction suivante de la série sélectionnée d'instructias contenue dans la mémoire 22.Le micro-processeur 25 effectue ensuite, pas à pas, toutes les opérations nécessaires pour le calcul de l'infarmation sélectionnée.Le résultat du calcul effectué par le micro-processeur 25 est transmis au circuit d'affichage 12, par l'intermédiaire du circuit de décodage et de mémoire 30, et l'information calculée est affichée parle circuit 12, et est maintenoeaffichéesur ce circuit jusqu'à ce que le micro-processeur ait à nouveau répété le cycle d'opérationX c'est-à-dire qu'il est calculé la nouvelle valeur de l'information sélectionnée au départ. A titre d'exemple, on précisera que le micro-processeur 25 effectue un calcul toutes les 300 milli-secondes. On comprend qu'ainsi la valeur affichée sur le circuit 12 est périodiquement actualisée, toutes les 300 milli-secondes, en fonction du contenu des compteurs 18-21. Lorsqu'on désire afficher une autre information, il suffit de manipuler le commutateur 14 pour l'amener dans une autre position, et c'est alors une nouvelle série d'instructions qui est sélectionnée dans la mémoire morte 22. Le microprocesseur 25 utilise les contenus des compteurs sélectionnés et effectue les opérations nécessaires, pour afficher la valeur de cette autre information sur le circuit 12. La valeur affichée est, comme précédemment, périodiquement actualisée Jusqu'à ce que l'appareil soit arrêté ou jusqu'à ce que l'on sélectionne une autre information à afficher, au moyen du commutateur 14. Les séries d'opérations effectuées par le micro-processeur 25 sont les suivantes. Lorsqu'on désire connattre la valeur de la consommation instantanée d'essence par 100 km, le commutateur 14 est déplacé dans la position correspondante. En fonction de la série d'instructions correspondante contenue dans la mémoire 22, le micro-processeur 25 reçoit, par l'intermédiaire des circuits multiplexeurs 23 et 24, le contenu du compteur 19 de faible capacité. On a déjà précisé que ce compteur 19 totalisait toutes les impulsions provenant du débimètre 15, jusqu'à ce que le capteur de déplacement 16 ait produit dix impulsions (c'est-à-dire jusqu'à ce que le véhicule ait parcouru 10 mètres). La donnée correspondante est transmise au microprocesseur 25, qui la multiplie ou la divise par une constante, et affiche la valeur correspondante sur le circuit 12.A la fin de chaque calcul, c'est-à-dire au bout de 300 milli-secondes le compteur 19 est remis à zéro,et recawmence alors à totaliser à nouveau les impulsions produites par le débimètre 15 jusqu'à ce qu'il ait reçu dix impulsions en provenance du capteur de déplacement 16. Lorsqu'on désire connattre la consommation moyenne d'essence par 100 km depuis un instant de référence ( par exemple l'instant de départ du véhicule), on amène le commutateur 14 dans une seconde position, ce qui sélectionne dans la mémoire 22 une seconde série d'instruction. Les contenus des compteurs 18 et 20 sont alors transmis au micro-processeur 25, qui calcule leur quotient. La division du contenu du compteur 18 par le contenu du compteur 20 correspond bien, à une constante près, à la consommation moyenne d'essence par 100 km depuis le départ. La valeur fournie par le microprocesseur 25 est affichée sur le circuit 12. Toutes les 300 milli-secondes, les contenus des compteurs 18 et 20 sont à nouveau transférés au micro-processeur 25, qui effectue un nouveau calcul et affiche la valeur correspondante obtenue. Lorsqu'on désire connattre la vitesse moyenne des véhicules depuis l'instant de référence (instant de départ), le commutateur 14 est déplacé dans la troisième position, et la troisième série d'instruction est sélectionnée dans la mémoire 22. Les contenus des compteurs 20 et z sont alors transmis au micro-processeur 25, qui effectue leur division. La division du contenu du compteur 20 par le contenu du compteur 21 correspond bien, à une constante près, à la vitesse moyenne du véhicule, en km/h, depuis l'instant de départ. La valeur calculée est affichée sur le circuit 12, et est actualisée toutes les 300 milli-secondes, c'est-à-dire que les contenus des compteurs 20 et 21 sont périodiquement transférés au micro-processeur 25 toutes les 300 milli-secondes. Comme on l'a indiqué à titre d'exemple, le micro-processeur 25 effectue un nouveau calcul toutes les 300 milli-secondes. Cependant, les variations des informations choisies ne sont pas excessivement rapides, c'est-à-dire que, d'un calcul à l'autre effectué par le micro-processeur 25, seul le dernier chiffre de la valeur affichée est susceptible de changer, pour des conditions de fonctionnement normal du véhicule. Dans des conditions changeant brusquemment, par exemple quand le conducteur relache complètement la pédale d'accélérateur, la valeur affichée, par exemple de la consommation instantanée d'essence, passe d'une valeur importante à une valeur beaucoup plus faible, et se maintient sensiblement à cette valeur, seul le dernier chiffre pouvant varier en pratique, jusqu'à ce que le conducteur appuie à nouveau sur l'accélérateur. On comprend que l'invention permet à un conducteur de connattre constamment la consommation instantanée de son véhicule, la consommation moyenne depuis un instant de départ et la vitesse moyenne du véhicule depuis l'instant de départ, au moyen d'un circuit électronique qui est simple, fiable et bon marché. En effet, le nombre de composants de ce circuit est particulièrement limité, et lton mmarquera que l'on peut, de plus, remplacer les compteurs 18, 19, 20, 21 et les circuits multiplexeurs 23, 24 par un unique circuit intégré. Le circuit électronique général de l'appareil selon l'invention est donc extrêmement simple, il consomme très peu dwénergie, et il est d'une précision qu'il serait impossible d'obtenir avec des moyens mécaniques ou électromécaniques. il peut en outre être monté en grande série avec un prix de revient extrêmement bas. il est évident d'autre part qu'il est possible de compléter l'appareil qui vient d'être décrit, de façon à lui faire afficher des informations supplémentaires, telles que la vitesse instantanée du véhicule ou la consommation d'essence en litres par heure. il suffirait pour cela de rajouter un compteur .de faible capacité pour la totalisation des impulsions provenant du capteur de déplacement 16, et d'enregistrer une ou deux nouvelles séries d'instructions dans la mémoire morte 22. L'invention n'est donc nullement limitée au mode de réalisation décrit et représenté qui n'a été donné qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits, ainsi que leurs combinaisons, si celles-ci sont réalisées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre des revendications qui suivent. REVENDICATIONS 1. Procédé de mesure et d'affichage des performances d'un mobile, par exemple d'un véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il consiste à calculer sélectivement des informations représentant certains paramètres caractéristiques de fonctionnement du véhicule tels par exemple qu'au moins la consommation instantanée en carburant du véhicule, la consommation moyenne en fonction de la distance parcourue, et la vitesse moyenne du véhicule depuis un instant de référence, à afficher sélectivement l'une des informations calculées, et à actualiser périodiquement de façon automatique cette information affichée. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste à mesurer, depuis un instant de référence, un débit instantané de carburant et à incrémenter au moins un premier comptage d'une unité chaque fois qu'une quantité prédéterminée de carburant a été consommée, à évaluer la distance parcourue depuis l'instant de référence et à incrémenter au moins un deuxième comptage d'une unité chaque fois que le véhicule a parcouru une distance prédéterminée, à évaluer le temps écoulé depuis l'instant de référence en incrémentant d'une unité un troisième comptage chaque fois qu'il s'est écoulé un intervalle de temps prédéterminé, à calculer sélectivement et périodiquement un premier quotient en divisant le total du premier comptage par le total du deuxième comptage et un deuxième quotient en divisant le total du deuxième comptage par le total du troisième comptage, et à afficher le premier ou le deuxième quotient qui a été calculé. 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il consiste également à faire des totaux partiels du premier et du second comptage pendant un intervalle de temps variable , à calculer un troisième quotient en divisant le total partiel du premier comptage par le total partiel du second comptage, et à afficher sélectivement le trosième quotient ainsi obtenu. 4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il consiste à arrêter le total partiel du premier comptage quand le total partiel du second comptage atteint une valeur prédéterminée. 5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il consiste à remettre périodiquement à zéro les totaux partiels du premier et du deuxième comptage. 6. Dispositif de mesure et d'affichage des performances d'un mobile, par exemple d'un véhicule automobile, notamment pour la mise en oeuvre du procédé décrit dans l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend - un débimètre branché sur une canalisation de passage de carburant du véhicule, délivrant une impulsion chaque fois qu'une quantité prédéterminée de carburant est passée dans la canalisation, et qui est relié à un premier compteur de grande capacité et à un compteur de faible capacité, - un capteur de déplacement formant générateur d'impulsion, produisant une impulsion chaque fois qu'une distance prédéterminée a été parcourue, et qui est relié à un second compteur de grande capacité et au compteur de faible capacité précité, - une horloge reliée à l'entrée d'un troisième compteur d'impulsion de grande capacité, - un calculateur ou micro-processeur susceptible d'effectuer les diverses divisions ou opérations nécessaires, - un circuit multiplexeur reliant les sorties des divers compteurs aux entrées du calculateur, - un circuit d'affichage d'une valeur calculée, - un circuit décodeur reliant la sortie du calculateur à l'entrée du circuit d'affichage, - un circuit de remise périodique à zéro du compteur de faible capacité, commandé par le calculateur, - des circuits de commande sélective et réitérative du circuit multiplexeur et du calculateur, pour l'affichage sélectif du premier quotient et du deuxième quotient obtenus à partir des compteurs de grande capacité, et du troisième quotient obtenu à partir du compteur de faible capacité, et pour l'actualisation automatique du quotient affiché. 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que les circuits précités de commande sélective et réitérative comprennent une mémoire morte reliée au calculateur et contenant au moins trois séries différentes'd' instructions de calcul, associée à un commutateur à au moins trois positions pour la sélection de l'information à afficher, et associée également à. un compteur d'instructions relié au calculateur. 8. Dispositif selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que le décodeur placé entre la sortie du calculateur et l'entrée du circuit d'affichage comprend une mémoire destinée à maintenir l'affichage de la dernière valeur calculée de l'information sélectionnée pendant l'élaboration de la valeur suivante de la même information. 9. Dispositif selon l'une des revendications 6 à 8, caractérisé en ce que les divers compteurs et le circuit multiplexeur sont réalisés sous la forme d'un circuit intégré unique.