Brevet FR2507314A1 — publié le 19821210

La présente invention se rapporte à un dispositif pour indiquer la route suivie par un véhicule automobile et concerne plus particulièrement un appareil perfectionné pour déterminer et pour indiquer visuellement l'emplacement actuel, la trajectoire de marche et la direction actuelle de marche d'un véhicule automobile à son conducteur. Pour tenter d'éviter que le conducteur d'un véhicule automobile ou autre se perde, par exemple lorsqu'il conduit la nuit ou bien lorsqu'il traverse une région inconnue, on a imaginé divers appareils conçus pour indiquer visuellement en continu ou en discontinu la position instantanée ou actuelle ou pour fournir au conducteur d'autres informations sur un panneau d'affichage ou un écran, incluant une carte routière ou autre disposée près du siège du conducteur, de façon à lui fournir les informations de guidage nécessaires se rapportant à la situation instantanée du véhicule, par rapport à la trajectoire ou à la route voulue. Un appareil classique pour indiquer la route de ce genre est conçu de façon à détecter la distance de marche du véhicule en fonction de sa vitesse et du temps de marche, en utilisant une section de détection, une orientation actuelle et la grandeur de l'écart azimutal instantané du véhicule par une section de détection d'orientation qui utilise, par exemple, un détecteur de débit de gaz ou analogue adapté à détecter une vitesse angulaire éventuelle produite autour de l'axe de lacet du véhicule, ce qui permet d'obtenir la position du véhicule le long de sa trajectoire par une opération arithmétique sur les données ainsi obtenues, les résultats de ces opérations arithmétiques étant successivement mémorisés et, indiqués visuellement au moyen de spots variant d'un moment à l'autre sur un écran d'affichage sur lequel est présentée une carte transparente des routes ou des chemins le long desquels le véhicule se déplace. Le mode de construction est couramment utilisé à cause de ses performances avantageuses, -notamment du dispositif connu sous le nom de détecteur de débit de gaz qui présente une résistance appréciable aux vibrations physiques, une sensibilité notable et une grande vitesse de réponse comparativement aux dispositifs de détection mécanique tels que les gyroscopes et autres Ce détecteur de débit de gaz est un moyen typique pour détecter un mouvement azimutal du véhicule, qui est conçu pour détecter la vitesse angulaire produite par un mouvement de rotation du véhicule en terme d'une quantité fractionnaire ou fine de la différence de la chaleur sensible engendrée par une variation éventuelle du débit de gaz dans le détecteur provenant d'un tel écart azimutal, et qui est engendré par le mouvement de rotation du véhicule Toutefois, il est à noter qu'il est essentiel que ce détecteur de débit de gaz ait une température Interne constante pour permettre de détecter avec précision l'orientation de l'objet sur lequel il est monté et que sa température interne ne s'élève au niveau constant voulu qu'au terme d'une période de temps appréciable après sa mise en marche En méme temps, à cause de sa sensibilité à la température, ce détecteur de débit de gaz est sensible aux variations de la température externe qui constituent un facteur de perturbation immédiat De ce fait, il est impossible d'utiliser ce détecteur de débit de gaz pour une telle application sans prendre de précautions particulières concernant la température. En conséquence, il n'existe actuellement aucune installation pratique d'un tel détecteur de débit dé gaz à haute densité, qui pourrait être utilisé sans difficultés sur un véhicule automobile, car une telle installation serait pratiquement inacceptable du point de vue économique. La présente invention s'est fixé pour but de réaliser un appareil pour indiquer visuellement la marche suivie par un véhicule qui comporte un détecteur de débit de gaz étudié pour remédier aux inconvénients ci-dessus. En conséquence, le but principal de la présente invention est de fournir un appareil perfec- tionné pour indiquer la trajectoire parcourue par un véhicule automobile comportant un détecteur de débit de gaz qui est conçu de façon à être alimenté en énergie électrique avant de faire apparaître des indications représentatives de la trajectoire de marche sur un dispositif d'affichage, dans une mesure correspondant au temps nécessaire pour qu'il atteigne sa température de régime interne, de sorte qu'il peut être prêt à commencer son opération de détection de l'orientation dans des conditions stables, au moment voulu. Plus précisément, un autre but de la présente invention est de fournir un appareil perfectionné pour indiquer la route d'un véhicule qui est adapté aux véhicules automobiles, et qui est conçu de façon que le détecteur de débit de gaz soit positivement chauffé à tout moment voulu afin de contribuer à élever rapidement sa température intérieure, et aussi pour éliminer l'influence de la température extérieure sur sa température interne. Selon la présente invention, un appareil perfectionné pour indiquer la route suivie par un véhicule automobile, qui exprime la route actuelle du véhicule automobile sous la forme de coordonnées bidimensionnelles qui peuvent être obtenues arith- métiquement à partir d'une distance de marche unité du véhicule en se basant sur les signaux de sortie d'un dispositif de détection de la distance de marche adapté à détecter la distance de marche actuelle du véhicule, et à partir d'un détecteur de débit de gaz adapté à détecter un azimut résultant pris par le véhicule après la marche du véhicule à un point donné, de sorte que les données de position ainsi obtenues concernant la position actuelle du véhicule qui varie d'un moment à l'autre peuvent être mémorisées succes- sivement, et de sorte que la trajectoire de marche actuelle du véhicule peut être affichée visuellement, en continu, pendant que le véhicule marche, caractérise en ce qu'il comprend, en combinaison, un minuteur adapté à faire en sorte que les moyens d'alimentation en énergie électrique commencent à fournir de l'énergie au détecteur de débit de gaz à l'expiration d'une période de temps prédéterminée qui corresponde à la période nécessaire pour que ledit détecteur de débit de gaz atteigne sa température de régime stable. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, qui n'a, bien entendu, aucun caractère limitatif de quelques exemples de réalisation préférés en référence au dessin annexé sur lequel: la Fig 1 est un schéma par bloc illustrant la construction de base d'un appareil pour indiquer la route d'un véhicule conforme à un mode de réalisation préféré de la présente invention; la Fig 2 est une représentation schématique de l'écran du dispositif d'affichage de l'appareil de l'invention; la Fig 3 est un schéma par bloc d'un autre mode de réalisation de l'appareil de détection d'orientation conforme à l'invention; et, la Fig 4 est une vue en coupe illustrant un exemple de réalisation pratique d'un four thermosta- tique dans lequel est logé le détecteur de débit de gaz-conforme à l'invention. On va décrire maintenant plus en détail un mode de réalisation préféré de l'invention, en regard du dessin annexé. En se référant maintenant à la Fig 1, on voit la représentation schématique de la structure de base d'un appareil conforme à la présente invention pour un véhicule automobile qui comprend, selon un mode de réalisation préféré, un dispositif de détection de la distance parcourue 1 qui est adaptée à engendrer une impulsion électrique correspondant à une distance de marche du véhicule, un détecteur de débit de gaz 2 adapté à délivrer un signal électrique qui est pro- portionnel à l'orientation actuelle ou au degré actuel d'écart azimutal du véhicule par rapport à sa direction de marche actuelle, une unité de traitement (CPU) 3 adaptée à compter les impulsions électriques du détec- teur i ci-dessus afin de déterminer la direction de marche du véhicule à partir des signaux de sortie du détecteur de gaz 2, tout en mesurant la distance parcourue par le véhicule, et aussi pour calculer arithmétiquement en fonction des résultats de ces mesures, la position actuelle du véhicule sous la forme de coordonnées bidimensionnelles pour une distance unitaire donnée de marche du véhicule, tout en con- trôlant par une unité centrale tout l'appareil, une mémoire de trajectoire 4 (rame) adaptée à emmagasiner successivement les données de position qui varient d'un moment à l'autre sous la forme des coordonnées bidimensionnelles fournies par l'unité de traitement 3 et pour conserver les données ainsi obtenues sous la forme d'informations finies et continues des positions correspondant à l'emplacement actuel du véhicule, un dispositif d'affichage 5 adapté à montrer visuellement ces informations qui sont mises à jour de temps à autre, en tant que distance de marche actuelle du véhicule, en tant que trajectoire résultante du véhicule jusqu'au point actuel o se trouve celui-ci, une direction de marche acutelle, le temps nécessaire pour atteindre un certain point, etc, un dispositif d'actionnement manuel 6 adapté à transmettre un ordre à l'unité de traitement 3 afin de modifier convenablement les réglages de façon à changer ces indications, une indication partiellement agrandie de la trajectoire actuelle, une sélection manuelle de l'échelle d'af- fichage, etc, un dispositif d'alimentation 7 adapté 4 fournir l'énergie électrique nécessaire (qui peut être une batterie) à chacun des composants 1 à 6,et un dispositif de chrono-coordination ou de synchronisation 8 adapté à fournir au circuit d'alimentation 7 l'ordre de commencer à alimenter l'appareil aux termes d'une période de temps prédéterminée. On va décrire maintenant le fonctionnement fondamental de l'appareil indicateur de trajectoire construit conformément à la présente invention. Avec un tel appareil indicateur de trajectoire, conforme à la présente invention, il est à noter que la première étape consiste à tourner l'interrupteur d'allumage (non représenté) du dispositif d'alimen- tation 7 avant le démarrage du véhicule, alimentant ainsi en énergie électrique chacun des composants 1 à 6, après quoi on règle manuellement un point de départ ou de référence prédéterminé de la course du véhicule et l'échelle désirée d'affichage sur le dispositif d'affichage 5 au moyen du dispositif d'ac- tionnement manuel 6 Après ces opérations, et quand le véhicule se met en marche, une seule impulsion est envoyée par le détecteur 1 à l'unité de traitement 3 chaque fois que-le véhicule a parcouru une distance unité, le nombre de ces impulsions étant additionné pour mesurer la distance instantanée parcourue par le véhicule, tout en envoyant les signaux de sortie du détecteur de débit de gaz 2 à l'unité de traitement 3, déterminant ainsi la direction actuelle de croisière du véhicule en mouvement, de temps en temps L'unité de traitement 3 effectue, comme il a été indiqué ci- dessus, une opération arithmétique pour Qbtenir, à chaque instant, la position actuelle ou le point graphique (xy) sur les coordonnées X-Y à l'échelle choisie sur le dispositif d'affichage 5, conformément à la distance parcourue et à l'écart azimutal du véhicule qui a été détecté de la manière indiquée plus haut, des résultats de cette opération étant ensuite envoyés à la mémoire 4 pour y être conservés. Le contenu de cette mémoire, qui est constamment lue, est envoyé au dispositif d'affichage 5 afin de fournir l'indication visuelle correspondante En même temps, le signal azimutal de la position actuelle du véhicule est émis par l'unité de traitement 3 et est envoyé au dispositif d'affichage 5. Plus précisément, comme le montre clairement la figure 2, les signaux d'entrée envoyés au dispositif d'affichage 5 à la fois par la mémoire de trajectoire de marche 4 et par l'unité de traitement 3 sont adaptés à faire apparaître à l'emplacement B o se trouve le véhicule une marque Mi indiquant sa direction azimutale et une indication d'une marque M 2 indiquant la tra- jectoire parcourue par le véhicule depuis le point de référence précédent A jusqu'à la position actuelle B. Il est à noter que pour pouvoir contrôler le tracé par le spot le long de la route parcourue par le véhicule, comme l'indique la marque M 2 sur le dispositif d'affichage 5, que ce tracé soit conforme ou non à la trajectoire désirée, on a prévu une marque de récu- pération M 3 pouvant être placée à n'importe quel point le long de la trajectoire indiquée M 2 sur le dispositif d'affichage 5, au moyen du dispositif manuel 6. *De plus, le dispositif d'affichage 5 pourrait être arrangé, comme par exemple sur la Fig 2, de manière à faire apparaître sur le dispositif d'affichage une indication, comme indiqué en Dl, en provenance de l'unité de traitement 3, faisant connaître le temps pris par le véhicule pour atteindre l'emplacement actuel B (ce qui est réalisable en utilisant un minuteur incorporé dans l'unité de traitement 3 ou en comptant du dispositif manuel 6. Comme il a été expliqué ci-dessus, il est ainsi possible que le conducteur du véhicule détermine rapidement et de manière sûre la direction de marche de son véhicule, par rapport à une trajectoire de référence, indiquée sur l'écran du dispositif 2507314 - d'affichage 5 sur laquelle apparaît le tracé d'une carte routière. Selon un premier aspect de la présente invention, on prévoit, avec un tel arrangement, un minuteur approprié 8 qui est adapté pour sélectionner un réglage de temps donné de manière qu'il puisse servir à fournir l'ordre de démarrage à un dispositif d'alimentation 7, de sorte que ce circuit peut automatiquement commencer à fournir de l'énergie électrique à chacun des dispositifs 1 à 6, à un instant qui a été prédéterminé par le conducteur avant le démarrage du véhicule, indépendamment de l'interrupteur d'alimentation En fonctionnement, dans le cas de ce nouvel arrangement du dispositif indicateur de trajectoire de marche, le conducteur peut à volonté, régler le dispositif de minutage 8 de façon qu'il ne démarre qu'après la période de temps réellement nécessaire pour chacun des dispositifs essentiels 1 à 6 pour atteindre leur régime stable de température de fonc- tionnement, de sorte que ces dispositifs, en particu- lier le détecteur de débit de gaz 2, puissent auto- matiquement être allumés auparavant et puissent atteindre leur régime stable, de sorte qu'ils sont prêts à indiquer correctement la trajectoire de marche du véhicule immédiatement lors du démarrage de celui-ci, lorsqu'on le désire ainsi Plus préci- sément, la caractéristique particulière de cette commande automatique minutée de l'alimentation concerne, évidemment, plus précisément, au moins, le détecteur de débit de gaz 2, parmi tous les autres éléments concernés. En se référant maintenant à la Fig 3, on voit un autre mode de réalisation du détecteur de débit de gaz 2, qui demande un temps appréciable avant d'atteindre sa température de régime et qui est le plus sensible aux variations de la température ambiante, est monté à l'intérieur d'un four thermosta- tique 9 qui est positivement chauffé par l'unité d'alimentation 7 de manière à pouvoir être alimenté par le dispositif de minutage 8 qui assure son ali- mentation en énergie électrique à l'expiration d'une période de temps prédéterminée Plus précisément, on prévoit un interrupteur thermostatique (non représenté) qui est conçu pour ouvrir le circuit d'alimentation de l'élément chauffant du four thermostatique 9 quand la température dépasse un seuil prédéterminé, et qui ferme ce circuit d'alimentaiton au-dessous de la tem- pérature préétablie, maintenant ainsi à l'intérieur du four la température voulue C'est ainsi, par exemple, qu'on s'arrange aussi pour que des dispositifs essen- tiels 1 à 6 soient alimentés en énergie électrique par un interrupteur du circuit d'alimentation élec- trique 7. Grâce à un tel arrangement, il est possible dans la pratique, de placer le détecteur de débit de gaz 2 à l'intérieur du four thermostatique 9, lequel peut être positivement chauffé, indépendamment de sa température ambiante, de façon à atteindre sa température -25 de régime rapidement, au besoin, et de façon à être prêt à fonctionner pour indiquer visuellement la trajectoire du véhicule dans une période de temps aussi courte que possible, qui peut être préréglée sur le dispositif de minutage 8 au départ du véhicule. De plus, le four thermostatique 9 est natu- rellement conçu pour pouvoir maintenir sa température interne à un niveau constant après le démarrage du véhicule, et il est avantageux d'éviter que le détecteur 2507314 - de débit de gaz 2 soit soumis à des perturbations dues à des variations de la température ambiante. La Fig 4 est une représentation schématique d'un mode de construction pratique du four thermosta- tique 9 dans lequel le détecteur de gaz 2 est incorporé. Sur cette figure, la référence 31 désigne l'enveloppe-extérieure du détecteur de débit de gaz 3 qui renferme un cylindre creux 31 a dont l'une des extrémités est fermée par un couvercle 31 b L'autre extrémité du corps 31 a présente unre ouverture 31 c en- tourée d'une bordure 31 d Il est à noter qu'on ne voit pas la forme de la section du corps 31 a sur le dessin, mais il convient de noter que sa circonférence est divisée de manière égale en trois parties s'avançant radialement vers l'intérieur et que des passages 32 s'étendent axialement entre les trois parties résul- tantes. A l'intérieur de l'enveloppe 31 est logé tout entier le détecteur de débit de gaz 33 Le détec- teur 33 comprend un support 33 a, un col 33 b et une partie cylindrique 33 c, une chambre de pompe 34 étant ménagée dans la partie 33 a Dans la chambre 34 est logée une plaquette piézo-électrique 35 faisant fonction d'élément de pompe Le gaz comprimé dans la chambre 34 est évacué par une sortie 36, s'écoule le long du pourtour extérieur de la partie cylindrique 33 c et le long des passages 32, suivant une direction axiale. D'autre part, on a prévu un orifice 37 à l'extrémité antérieure de la partie cylindrique 33 c, l'orifice 37 communiquant avec un canal interne 38, à l'extrémité duquel sont disposés des éléments thermo-sensibles 39 a et 39 b qui constituent un détecteur de débit 39 Dans un tel mode de construction, le débit qui s'écoule par la sortie 36 et le long des canaux axiaux 32 est introduit par l'orifice 37 dans le canal interne 38 et, est ensuite éjecté vers les éléments thermo-sensibles 39 a et 39 b En fonctionnement, quand se produit un mouvement angulaire du détecteur de débit de gaz, le gaz qui s'écoule dans le canal interne 38 est dévié Au point de modifier le débit de sortie de l'élément sensible 39 en conséquence Cette fine variation de la grandeur de sortie du détecteur de débit est amplifiée, puis est délivrée à l'extérieur. Autour de la surface extérieure de l'en- veloppe 31, on a prévu un fil électrique chauffant gainé 41 enroulé en spirale pour chauffer l'enveloppe 31 quand il est alimenté Le fil de chauffage gainé 41 permet de régler à volonté la température interne de l'enveloppe 31 et, de préférence, on prévoit également un détecteur de température 42 à l'intérieur de l'enveloppe 31, afin d'allumer et d'éteindre comme il convient l'élément chauffant conformément à la température mesurée dans l'enveloppe 31, ce qui permet de régler la température à l'intérieur de cette enve- loppe 31 pour maintenir une température optimale prédéterminée 'Idestinée a assurer un fonctionnement stable ou convenable du détecteur de débit de gaz. On a également-prévu un manchon de support cylindrique sur le pourtour extérieur de l'enveloppe 31 et une seconde enveloppe 22 constituée par une matière thermo-isolante. Un second fil de chauffage gainé 23 est interposé entre le manchon de support 21 et l'enve- loppe 22 Le fil chauffant 23 est, de préférence, adapté à être allumé et éteint, par exemple, au moyen d'un second -détecteur de température 24 installé à l'intérieur du manchon 21, afin de maintenir à l'in- térieur de l'enveloppe 22 une température constante. Il est, évidemment possible, dans la pratique, de maintenir la température Tc* dans l'en- veloppe 31 et la température TH dans l'enveloppe 22 à une valeur préférée quelconque au moyen des fils chauffants gainés 41 et 23, mais il est préférable de s'arranger pour maintenir une relation telle entre les deux températures, c'est-à-dire, un rapport TC > T Ht ce qui est possible afin de produire un effet d'isolation contre les variations extérieures de la température ambiante entourant l'enveloppe 22. Comme il a été décrit en détail ci-dessus, la présente invention apporte un appareil perfectionné pour indiquer la trajectoire de marche ou la route d'un véhicule qui offre l'avantage de permettre d'obtenir par un calcul arithmétique la position du véhicule exprimée sous la forme de coordonnées bidimensionnelles en se-basant sur les signaux de sortie fournis par un détecteur mesurant la distance de marche adaptée à détecter la distance parcourue par le véhicule et par un détecteur de débit de gaz adapté à mesurer l'azimut actuel du véhicule pendant qu'il est en marche, permettant ainsi d'obtenir des données variant d'un instant à un autre qui sont successivement mises en mémoire de façon à être affichées sur un dispositif visuel pour indiquer la trajectoire de marche résultante du véhicule sur l'écran du dispositif d'affichage, lequel comporte un dispositif de minutage adapté à faire démarrer la fourniture d'énergie électrique soit au détecteur de débit de gaz, soit au four thermostatique dans lequel ce détecteur est incorporé, à l'expiration d'une période de temps prédéterminée, qui a été préréglée pour être assez longue pour permettre au détecteur de débit de gaz d'atteindre sa température interne de régime, de sorte qu'il est possible, en pratique, de faire apparaître immédiatement sur le dispositif d'affichage la trajectoire de marche réelle du véhicule dès le démarrage. On conviendra, à la lecture de ce qui précède, que la présente invention permet effectivement d'attein- dre les buts qu'elle s'est fixés, mais il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées aux exemples de réalisation représentés et décrits ci-dessus sans sortir pour autant du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1 Appareil pour indiquer la route suivie par un véhicule automobile, qui exprime la route actuelle du véhicule automobile sous la forme de coordonnées bidimensionnelles qui peuvent être obtenues arithméti- quement à partir d'une distance de marche unité du véhicule en se basant sur les signaux de sortie d'un dispositif de détection de la distance de marche ( 1) adapté à détecter la distance de marche actuelle du véhicule, et à partir d'un détecteur de débit de gaz ( 2) adapté à détecter un azimut résultant pris par le véhicule après la marche du véhicule à un point donné, de sorte que les données de position ainsi obtenues concernant la position actuelle du véhicule qui varie d'un moment à l'autre peuvent être mémorisées suces- sivement, et de sorte que la trajectoire de marche actuelle du-véhicule peut être affichée visuellement, en continu, pendant que le véhicule marche, caractérisé en ce qu'il comprend, en combinaison, un minuteur ( 8) adapté à faire en sorte que les moyens d'alimentation ( 7) en énergie électrique commencent à fournir de l'énergie au détecteur de débit de gaz ( 2) à l'expiration d'une période de temps prédéterminée qui corresponde à la période nécessaire pour que ledit détecteur de débit de gaz ( 2) atteigne sa température de régime stable. 2 Appareil pour indiquer la route suivie par un véhicule automobile, qui exprime la route actuelle du véhicule automobile sous la forme de coordonnées bidimensionnelles qui peuvent être obtenues arithméti- quement à partir d'une distance de marche unité du véhicule en se basant sur les signaux de sortie d'un dispositif de détection de la distance de marche ( 1) adaptée à détecter la distance de marche actuelle du véhicule, et à partir d'un détecteur de débit de gaz ( 2) adapté à détecter un azimut résultant pris par le véhicule après la marche du véhicule à un point donné, de sorte que les données de position ainsi obtenues concernant la position actuelle du véhicule qui varie d'un moment à l'autre peuvent être mémorisées succes- sivement, et de sorte que la trajectoire de marche actuelle du véhicule peut être affichée visuellement, en continu, pendant que le véhicule marche, caracté- risé en ce qu'il comprend, en combinaison, un détecteur de débit de gaz ( 2) enfermé d'une manière thermo-isolante dans un four thermostatique ( 9) et un minuteur ( 8) adapté à mettre en marche le dispositif d'alimentation en énergie électrique ( 7) dudit four thermostatique ( 9) à l'expiration d'une période déterminée qui correspond à la période de temps nécessaire pour que ledit détecteur de débit de gaz ( 2) atteigne une température de régime stable.