Brevet FR2495327A1 — publié le 19820604

Dispositif de mesure logique de la distance parcourue par un mobile et/ou de sa vitesse, du tyoe à roue crantée ou analogue. La présente invention concerne un dispositif de mesure logique de la distance parcourue par un mobile et/ou de sa vitesse, du type à roue crantée ou analogue, Par l'expression "roue crantée ou analogue", on entend désigner toute espèce de roue dont la position et/ou la vitesse sont représentatives respectivement du déplacement et/ou de la vitesse du mobile à contrôler. Si celui-ci est un véhicule roulant, il pourra s'agir d'une roue calée sur l'un de ses essieux. Comme roue, on peut utiliser une roue effectivement crantée, c'est-à-dire du type roue polaire, portant des crans ou encoches à sa périphérie, coopérant avec un capteur magnétique ou inductif, ou encore une roue dentée ou un disque perforé coopérant avec un capteur photo-électrique.Dans tous les cas, s'agissant d'un dispositif de mesure logique, on utilise un capteur de comptage fixe propre à fournir directement ou indirectement une impulsion électrique à chaque passage devant lui d'un cran ou autre index discret porté par la -roue, les crans ou autres étant répartis uniformément à la périphérie ou au voisinage de la périphérie de celle-ci, en sorte qu'un comptage des impulsions sera représentatif de la distance parcourue par le véhicule et, par comparaison avec une base de temps, de sa vitesse. Un capteur supplémentaire est généralement prévu pour indiquer le sens de rota-tion de ladite roue. Ce genre de dispositif est assez sensible aux défauts intermittents qui peuvent se produire au niveau des capteurs, et qui se traduisent généralement par des crans non détectés, ou des fausses détections, par exemple par suite de la production d'impulsions électriques parasites. Le système de comptage peut lui aussi etre défaillant et par suite entrainer également la production de fausses indications de position et de vitesse, de meme que le capteur de sens de rotation de la roue peut tomber en panne et ne plus fournir l'indication voulue. On tente généralement de pallier ces défauts par une redondance des ensembles roue crantée-capteursainsi que des compteurs, mais ceci au détriment de la simplicité et moyennant, bien entendu, une augmentation notable du prix de revient. Le but de la présente invention est de remédier à tous ces inconvénients des dispositifs en question et, à cet effet, un dispositif du type général défini au début est, conformément à l'invention, caractérisé en ce que la disposition des crans ou analogues sur ladite roue est codée, et en ce qu'il comporte.en outre un circuit de comparaison propre à comparer avec ladite disposition codée les informations fournies à partir de la roue, et à valider ces informations seulement si elles sont conformes audit code. On s'affranchit ainsi des impulsions parasites ou toutes autres causes d'erreurs (par exemple crans manqués) dans l'acquisition des données, puisque, en prévoyant un nombre de crans ou analogues suffisamment grand, la probabilité pour que ces parasites ou autres aient une configuration conforme au code sera infime, ce qui permet de déceler parfaitement les défauts intermittents de détection ou de transmission des données à l'appareil de mesure. Selon un mode d'exécution possible, un dispositif conforme à l'invention pourra encore être caractérisé en ce que les crans ou analogues de ladite roue ont deux géométries différentes, les uns étant affectés à la valeur 1 et les autres à la valeur 0, et en ce qu'il est prévu, outre ledit capteur de comptage des crans, au moins un autre capteur, dit "capteur d'identification", apte à fournir une séquence binaire représentative de la "valeur" des crans passant successivement devant lui, les signaux logiques fournis par ces deux capteurs étant traités par ledit circuit de comparaison. On obtient ainsi automatiquement une séquence binaire codée synchronisée avec les signaux, également binaires, fournis par le capteur de comptage. Comme dans les dispositifs connus, les crans ou analogues de la roue pourront donc etre régulièrement répartis à la périphérie de celle-ci, et être comptés de façon classique pour la détermination de la distance parcourue par le mobile contrôlé, et de sa vitesse, mais en outre, comme on le voit, la production de séquences binaires codées, se répétant à chaque tour de roue, permettra de ne valider cette information de comptage que lorsque les séquences fournies par le capteur d'identification seront bien conformes au code préétabli. Pour ce qui concerne la géométrie des crans, on pourra prévoir par exemple que les crans de ladite roue ont deux largeurs différentes, l'une affectée à la valeur 1 et l'autre à la valeur 0, ledit capteur d'identification étant par exemple du type magnétique ou inductif, ou encore que les crans de ladite roue ont deux hauteurs différentes, l'une affectée à la valeur l et l'autre à la valeur 0, ledit capteur d'identification étant alors par exemple du type optique. Bien entendu,le terme "géométrie" est à entendre au sens le plus large, et on doit comprendre qu'il s'agit, d'une façon tout à fait générale, de désigner toute caractéristique physique de crans, signes matériels ou autres index portés par la roue et aptes à être classés dans au moins deux catégories différentes, avec un capteur d'identification correspondant, propre à fournir, à partir de ces caractéristiques physiques différentes, des informations sousforme de séquences binaires. Par ailleurs, pour limiter à une valeur infime la probabilité de voir des signaux erronés s'inscrire selon une séquence identique à la séquence binaire codée, on pourra prévoir en outre que la répartition, sur ladite roue, des crans ou analogues ayant une géométrie, et des crans ayant l'autre géométrie, est faite selon une séquence pseudoaléatoire non dégénérée. Par "pseudo-aléatoire", on entend désigner une séquence qui a une allure aléatoire, mais qui, bien entendu, ne l'est pas réellement, puisque l'alternance des crans de valeur 1 et des crans de valeur O est déterminée par un choix. Par "non dégénérée", on entend désigner par ailleurs une séquence qui, sous une apparence aléatoire, n'obéit pas à une loi de répartition cachée. Quant à la constitution du circuit de comparaison mentionné plus haut, on pourra utiliser bien entendu tout cir cuit électronique approprié, apte à effectuer une comparaison entre deux séquences de signaux binaires1 et l'on pourra prévoir d'utiliser par exemple une porte de validation, dont une entrée reçoit la séquence binaire produite par ledit capteur d'identification et dont l'autre entrée reçoit le signal de sortie d'un registre à décalage bouclé sur lui-même, celui-ci recevant à son entrée d'horloge la séquence binaire produite par ledit capteur de comptage, ce registre contenant en mémoire une séquence binaire identique à celle délivrée par ledit capteur d'identification pendant un tour complet de ladite roue. Ainsi, on conçoit que la séquence.sortant du registre sera exactement identique et synchronisée à celle qui est produite par ledit capteur d'identification pour autant que celui-ci ne fournisse aucun signal parasite -ou d'erreur, cas auquel ladite porte fournira un signal de validation, alors qu'au contraire, en cas de signal d'erreur, les signaux fournis par le registre (à la cadence imposée par le signal dé comptage introduit sur son entrée d'horloge) seront différents de ceux dudit capteur d'identification, ce qui empêchera cette validation. Bien entendu, bien des variantes pourraient être apportées à un tel circuit, sans pour autant sortir du cadre de la présente invention. En tout cas, on pourra prévoir en outre, de façon connue, un capteur supplémentaire du sens de rotation de la roue. Dans ce cas, il sera commode d'utiliser le signal fourni par ce capteur pour l'envoyer sur une entrée supplémentaire du registre à décalage, de sorte à commander en correspondance le sens de rotation de la séquence binaire mémorisée dans celui-ci. On pourra de la sorte éliminer aussi la production de tous signaux erronés d'indication du; sens de déplacement du mobile contrôlé. Des modes d'exécution de l'invention vont maintenant être décrits à titre d'exemples nullement limitatifs avec référence aux figures du dessin annexé dans lequel - les figures 1 et 2 représentent partiellement et schématiquement deux types de roues crantées utilisables confor mément-å l'invention : et - la figure 3 montre la réalisation d'un circuit de comparaison utilisable également selon l'invention. La roue crantée 1 de la figure 1, calée par exemple sur un essieu du véhicule dont on désire contrôler la vitesse, est d'un type magnétique et comporte des crans larges 2 et des crans étroits 3 de même hauteur, répartis à la périphérie de la roue selon une séquence binaire pseudo-aléatoire non dégénérée. La disposition est telle que, considérant un sens de rotation de la roue tel qu'indiqué par la flèche 4, les fronts montants 5 de tous les crans, larges ou é- troits, sont tous angulairement équi-distants. Les crans larges 2 sont par exemple affectés à la valeur binaire 1, et les crans étroits 3 à la valeur binaire 0. On peut prévoir par exemple 127 crans, ce qui fournit théoriquement quelque 3,4 x 1038 combinaisons possibles de séquences binaires. Une telle roue peut ainsi coopérer avec trois capteurs magnétiques 6, 7 et 8 disposés comme indiqué. Ces capteurs étant associés à des circuits logiques appropriés, on voit que le capteur 6 pourra être affecté au comptage des crans 2 et 3, et constituer ainsi ce que l'on a appelé plus haut le "capteur de comptage", fournissant une impulsion à chaque passage d'un front 5. Les capteurs 6 et 7 pourront constituer ensemble ce que l'on a appelé plus haut le "capteur d'identification", étant donné qu'ils sont aptes à fournir un signal binaire 1 ou O selon que le cran observé est large ou étroit, et à produire ainsi la séquence binaire codée susmentionnée.Quant aux capteurs 6 et 8, ils pourront constituer ensemble ce que l'on a appelé plus haut le "capteur supplémentaire", fournissant, par comparaison des temps d'arrivée des signaux de front, une indication quant au sens de rotation de la roue 1, et donc quant au sens de déplacement du véhicule contrôlé. A la figure 2, on a représenté à titre de variante une roue crantée 9 de type optique et comportant des crans hauts 10 affectés à la valeur binaire 1 et des crans bas 11 affectés à la valeur binaire 0, tous de même largeur, et répartis à la périphérie de la roue également d'une façon pseudo-aléatoire non dégénérée. Des capteurs optiques 12, 13 et 14 peuvent alors être disposés comme indiqué schématiquement. Avec cette disposition, on voit que, d'une façon analogue à ce qui était le cas pour la figure 1, le capteur 13 fournira les impulsions de comptage des crans, les capteurs 12 et 14 (capteur d'identification) la séquence binaire codée, et les capteurs 13 et 14 (capteur supplémentaire) l'indication du sens de rotation. Quel que soit le mode de réalisation envisagé pour les capteurs, sur la figure 3 on a référencé en 15 le capteur de conptage, en 16 le capteur d'identification et en 17 le capteur de sens de rotation, ces capteurs fournissant les signaux d'entrée d'un circuit de comparaison à porte de validation 18 et registre à décalage 19. La porte de validation 18 est constituée d'une porte OU exclusif 18a et d'un inverseur 18b branché sur une de ses entrées. Ainsi, la porte 18 fournira à sa sortie 25 un signal 1 lorsque les signaux sur ses deux entrées seront identiques (deux O ou deux 1), et au contraire un signal O lorsque les signaux sur ses deux entrées seront différents (un O sur l'une et un 1 sur l'autre). Le capteur 16 et la sortie 20 du registre sont reliés aux entrées de la porte 18, le capteur 15 est relié à l'en- trée d'horloge 21 du registre, et le capteur 17 à une entrée 22 de commande du sens du décalage dans le registre (de la sortie 20 à l'entrée 23 ou inversement). Le registre contient en permanence, par hypothèse, une séquence binaire identique à la séquence binaire fournie par le capteur 16 en absence de tout défaut de détection ou de transmission du signal d'identification. Autrement dit, on a introduit au départ, dans les mémoires du registre, une séquence binaire qui est le reflet exact de la répartition des crans à deux géométries différentes sur la périphérie de la roue. Cette séquence binaire va donc "tourner" dans le regis tre à la même vitesse que la roue crantée, du fait de la synchronisation assurée par le capteur.de comptage 15 et on aura ainsi à chaque instant, sur les sorties d'état 24 du registre, une séquence binaire qui, en absence de toute erreur ou défaut, sera parfaitement représentative de la position angulaire de la roue à chaque instant. Cette information pourra être traitée par tout moyen connu, pour la détermination de la vitesse ; dans-le cas d'absence de défaut ou d'erreur, les signaux fournis en 20 par le registreet les signaux fournis par le capteur d'identification 16 seront synchrones et identiques, ce qui permettra à la porte 18 de fournir à sa sortie 25 un signal de validation des informations fournies en 24. Au contraire, en cas d'impulsions parasites produites par les capteurs 15 ou 16, ou d'impulsions manquantes, les signaux à l'entrée de la porte 18.seront.différents et celle-ci fournira un signal d'invalidation ou d'alarme, éventuellement un signal d'arrêt du véhicule contrôlé. I1 est à noter que la porte 18 est réalisée selon la technique connue dite "à sécurité intrinsèque", c' est-à-dire que si son fonctionnement est défectueux, un signal O apparaitra automatiquement à sa sortie, ce qui avertira de la présence du défaut. Il convient de souligner que c'est d'ailleurs le seul élément du circuit qui doive être à sécurité intrinsèque, puisque, du fait même du codage des informations prélevées à partir de la roue, tout défaut de fonctionnement des autres organes, et notamment du registre à décalage 19, sera automatiquement détecté. Comme il va de soi, et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes d'application et de réalisation qui ont été plus particulièrement envisagés ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes. Notamment, il va de soi que les circuits logiques pourraient être remplacés par tous circuits équivalents, c'està-dire aptes à assurer essentiellement les mêmes fonctions. Ainsi, par exemple-, on pourrait envisager d'introduire dans le registre à décalage 19 une séquence binaire non plus identique à la séquence binaire fournie par la roue, mais une séquence inverse , on pourrait alors supprimer l'inverseur 18 b, et la porte de validation 18 fournirait à- sa sortie 25 exactement les mêmes signaux de validation que précédemment. REVENDICATIONS 1. Dispositif de mesure logique de la distance parcourue par un mobile et/ou de sa vitesse, du type à roue crantée ou analogue, du type comportant, associé à ladite roue, un capteur de comptage propre à émettre, directement ou indirectement, une impulsion électrique à chaque passage devant lui d'un cran ou autre index discret porté par la roue, en sorte qu'un comptage des impulsions sera représentatif de la distance parcourue par ledit mobile et, par comparaison avec une base de temps, de sa vitesse, étant entendu que ladite roue est entrainée à une vitesse de rotation proportionnelle à la vitesse dudit mobile, caractérisé en ce que la disposition des crans ou analogues sur ladite roue est codée, et en ce qu'il comporte en outre un circuit de comparaison propre à comparer avec ladite disposition codée les informations fournies à partir de la roue, et à valider ces informations seulement si elles sont conformes audit code. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les crans ou analogues de ladite roue ont deux géométries différentes, les uns étant affectés à la valeur 1 et les autres à la valeur 0, et en ce qu'il est prévu, outre ledit capteur de comptage des crans, au moins un autre capteur, dit "capteur d'identification", apte à fournir une séquence binaire représentative de la "valeur" des crans passant successivement devant lui, les signaux logiques fournis par ces deux capteurs étant traités par ledit circuit de comparaison. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les crans de ladite roue ont deux largeurs différentes, l'une affectée à la valeur 1 et l'autre à la valeur 0, ledit capteur d'identification étant par exemple du type magnétique ou inductif. 4. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les crans de ladite roue ont deux hauteurs différentes, l'une affectée à la valeur 1 et l'autre à la valeur 0, ledit capteur d'identification étant alors par exemple du type optique. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que la répartition, sur ladite roue, des crans ou analogues ayant une géométrie, et des crans ayant l'autre géométrie, est faite selon une séquence pseudo-aléatoire non dégénérée. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que ledit circuit de comparaison comprend notamment une porte de validation, dont une entrée reçoit la séquence binaire produite par ledit capteur d'identification et dont l'autre entrée reçoit le signal de sortie d'un registre à décalage bouclé sur luimeme, celui-ci recevant à son entrée d'horloge la séquence binaire produite par ledit capteur de comptage, ce registre contenant en mémoire une séquence binaire identique à celle délivrée par ledit capteur d'identification pendant un tour complet de ladite roue. 7. Dispositif selon la revendication 6, comprenant, de façon connue, un capteur supplémentaire du sens de rotation de la roue, caractérisé. par l'utilisation du signal fourni par ce capteur pour l'envoyer sur une entrée supplémentaire du registre à décalage, de sorte à commander en correspondance le sens de rotation de la séquence binaire mémorisée dans celui-ci. 8. Dispositif selon la revendication 6 ou 7, caractéri sé en ce que ladite porte de validation est du type "à sécurité intrinsèque".