Brevet FR2557047A1 — publié le 19850628

i La présente invention concerne un dispositif de com- mande éleetronique des feux de stop des véhicules automo- biles, utilisant le signal produit par un détecteur de mouvement pour mettre à l'état conducteur un module de commutation statique, dès que le véhicule n'est plus entrainé par le groupe de propulsion. L'alimentation des feux de stop des véhicules automo- biles est actuellement réalisée sur la quasi-totalité des véhicules grâce à un interrupteur actionné par la commande de freinage, cet interrupteur étant dans la plupart des cas un simple Fin de Course dont le contact électrique alimente directement les feux arrières de signalisation lorsque la commande de freinage est actionnée. Ce disposîtif de commande classique présente l'îineonvénient de signaler la décélération avec retard, alors mmme que le véhicule est en cours de freinage (le pied a déjà enfoncé la pédale de freJnage). Différents systèmes ont ainsi été proposés, permettant d'attirer l'attention des conducteurs suiveurs, soit en utilisant des feux indicateurs supplémentaiPes, soit en faisant fonctionner les feux réglementaires suîvant un mode différent (par exemple elignotement initial), mais tous ces systèmes étant déclenchés par la commande de freinage, voire ayant un temps de réponse trop important, ne permettent pas de signaler par anticipation le freinage d'un véhicule automobile. Le dispositif de commande électronique objet de loins vention, vise à améliorer la sécurité routière en proeurant une marge de sécurité supplémentaire importante locs du ralentissement en chatne de plusieurs véhioules. Selon l'invention ce but est atteint grace a un dispositif de commande électronique des feux de stop des véhicules automobiles venant suppléer le disposItrif de commande classique lorsque le v5hieule est en décélértion, alors que la commande de freinage n'est pas encore aetionnée, caractérisé en ce que les feux Indicateurs de décélération sont alimentés par un module de C'omuutation statique (3) mis à l'état conducteur par un signal électPi- que périodique produit par un détecteur de mouvement (1), pendant le déplacement du véhicule et transmis grâce à un interrupteur (2) dont le contact est fermé tant que la commande de propulsion du véhicule est relachée. Le conducteur circulant derrière un véhicule équipé de ce dispositif de commande électronique est prévenu quelques fractions de seconde avant le freinage effectif du véhicule le précédant, réduisant d'autant le retard au freinage du véhicule suiveur. L'écart de vitesse résultant au cours du freinage en chaîne étant plus faible qu'avec le dispositif de commande classique, l'intervalle de sécurité minimum entre les 2 véhicules se trouve raccourci. Ainsi lors d'un arrit brusque, la marge de sécurité supplémentaire obtenue dans le cas de 2 véhicules roulant initialement à km/h est d'environ 20 mètres pour une durée moyenne de réaction de 0,5 seconde soit environ 50 % de l'intervalle de sécurité classique. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la présentation qui va suivre, basée sur les dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemples nullement limitatifs afin d'illustrer la présente invention. -la figure 1 représente un bloc-diagramme du dispositif de commande électronique des feux de stop. -la figure 2 donne le schéma électrique d'une deuxième forme de réalisation détaillant le module de commutation statique. Le dispositif de commande électronique des feux indicateurs de décélération, représenté sur le bloc- diagramme de la figure 1, constitue un commutateur statique commandé par un signal caractéristique de la dynamique du véhicule et venant alimenter les feux arrières de signalisation de freinage, en parallèle de l'interrupteur de commande classique d'origine. Ce dispositif comprend: un détecteur de mouvement (1), produisant un signal électrique périodique caractéristique du déplacement du véhicule, un interrupteur (2), dont le contact est fermé en l'absence de propulsion du véhicule et connecté par 2 câbles souples (4) et (5), d'un côté à la sortie du détecteur de mouvement, de l'autre à l'entrée du module de commutation, un module de commutation statique (3), comportant un étage de mise en forme (6) du signal électrique produit par le détecteur de mouvement, un relais à seuil ajustable (7) et un étage de commutation (8), ces différents circuits étant électrique- ment connectés, un câble souple (9) d'alimentation du module de commutation depuis la borne positive de la batterie du véhicule, la borne négative étant supposée à la masse, un câble souple (10) de connexion entre la borne de sortie du module de commutation statique et la borne de l'interrupteur d'origine (11) alimentant les feux arrières de signalisation de freinage (12), une de leurs bornes étant supposée à la masse. Le détecteur de mouvement (1) est dans cette première forme de réalisation, une simple bobine d'induction à grand nombre de spires, protégée dans un boîtier plastique permettant également sa fixation et placée à proximité du boitier du tachymètre du type à aimant tournant équipant la plupart des véhicules automobiles. Lorsque le véhicule est en mouvement,le champ magnétique tournant produit par l'aimant, induit dans la bobine située à proximité, une tension alternative dont la fréquence est proportionnelle à la vitesse du véhicule. L'étage de mise en forme (6) est constitué d'un convertisseur fréquence-tension qui pourra avantageusement être réalisé en technique intégrée ou bien avec des circuits électroniques classiques. La tension obtenue, proportionnelle à la vitesse du véhicule, est appliquée au relais à seuil ajustable (7) de façon à éventuellement neutraliser le dispositif en-dessous d'une certaine vitesse, par exemple 20 km/h. L'étage de commutation(8), devant procurer un fort gain en courant, est constitué d'un commutateur à semiconducteurs fonctionnant en saturation et déclenché par le relais à seuilo Une explication plus détaillée de l'exécution des différents étages du module de commutation statique sera donnée plus loin à propos de la 2ème forme de réalisation. L'interrupteur (2) dans cette forme de réalisation est un simple Fin de Course actionné par la commande d'accélération et dont le contact est fermé lorsque la commande est au repos. Le signal électrique produit par le détecteur de mouvement est ainsi transmis au module de commutation dès que le véhicule n'est plus entraîné par le groupe de propulsion, permettant ainsi le fonctionnement par anticipation des feux de stop avant même que la commande de freinage ne soit actionnée et que le contact de l'interrupteur d'origine ne se ferme. Lorsque la commande de freinage est relachée, le contact de l'interrupteur d'origine s'ouvre, mais les feux de stop restent alimentés jusqu'à ce que la commande d'accélération soit à nouveau actionnée et n'ouvre le contact de l'interrupteur (2), alors aucun signal n'étant plus transmis au module de commutation statique, l'étage de commutation passe à l'état bloqué et coupe l'alimentation des feux de stop. La commutation des feux indicateurs de décélération étant effectuée par le module de commutation statique, aussi bien à l'enclenchement qu'au déclenchement, il est possible d'alimenter des feux -plus puissants, sans risque de déterioration des contacts de l'interrupteur d'origine, c'est notamment le cas pour les feux de camions. Dans une 2ème forme de réalisation dont le schéma électrique est donné à la figure 2, le détecteur de mouvement (13) est un élément du type à effet Hall dont les bornes d'alimentation (102) et (103) sont connectées respectivement à la masse et à la borne positive de la source de courant continu par les fils souples (14) et (15). La borne de sortie (104) du détecteur de mouvement est connectée à une borne de l'interrupteur (17) par un fil souple (16). Un fil souple (18) connecte l'autre borne-de l'interrupteur à l'entrée (105) du module de commutation statique (19). Les bornes d'alimentation (100) et (101) du module de commutation sont respectivement connectées par le fil souple (20) relié à la masse du véhicule (ou au potentiel de référence) et le fil souple (21) connecté à la borne positive de la batterie, la borne négative étant supposée à la masse. La sortie (108) du module de commutation statique est connectée par l'intermédiaire du fil souple (22) à la borne de l'interrupteur d'origine (23), alimentant les- feux arrières de signalisation de freinage (24). L'entrée (105) du module de commutation attaque une bascule monostable' (25) dent la sortie est connectée en série à une résistance {26) et un condensateur (27) dont l'autre borne est à la masse Le peint milieu (106) entre la résistance et le condensateur est connecté à un potentio= mètre de réglage (28) dent l'autre borne est reliée à la base d'un transistor N-P-N (29). Le'metteur de ce transistor est relié directement à la masse et une diode ZeneP (30) est branchée entre sa base et la masse, tandis que le collecteur du transistor est aonnecté à une résistance (31) dont l'autre borne attaque l'entrée (107) d'un montage de Darlington eonstitué des 2 transistors P-N- P (32) et (33) L'émetteur du transistor"suiveur est relié à la borne positire du module de commutation par llintermédîa!re d'une résistance (34) et sa base par teinteemédiaipe d'une diode 7ener (35), tandis que son collecteur est connecté à la borne de sortie (!08) du module de eommutationD Une résistance (36) est monrée en parall&le entre le point (107) et la borne positive du module de commutation. Le collecteur du transistor "émetteur" est conneosé à la masse par l'intermédiaire d'une résistance (37) tandis que son émetteur est connecté directement à la base du transistor "suiveur". Le détecteur de mouvement à effet Hall (13) dèlivPe à sa borne de sortie (104) un signal rectangulaire pePiodique de fréquence proportionnelle à la vitesse du véhiculeo La bascule monostable (25) permet de tPansformer ce signal en une série d'impulsions de même féquence que celle du signal donné par le détecteur de mouvement, mais de durée fixe, earactéristique de la bascule monostable. Pour cela, la pri.ode de référenee de cette bascule monostable (environ lOms) sera choisie inférieure à celle des sîgnauz les plus courts produits par le détecteur de mouvement. En intégrant ces impulsions par un ecrouit de formation de la valeur moyenne eonstitué de la résistance (26) et du condensateur (27), on obtient au point (106), une tension proportionnelle à la vitesse du véhicule. Ce premier étage constitue un convertisseur fréquence-tension classique qui pourra être réalisé avec des éléments standards. Sur certains véhicules, le détecteur de mouvement du type à effet Hall placé à proximité du bottier du tachymètre pourra être supprimé, le module de commutation étant attaqué par le signal fourni par un codeur rotatif équipant le véhicule et produisant déjà des impulsions rectangulaires de fréquence proportionnelle à la vitesse du véhicule. Dans le cas o le détecteur de mouvement à effet Hall serait remplacé par une bobine d'induction, ce premier étage comporterait en plus en série un amplificateur de la tension alternative produite par la bobine d'induction et un trigger de Schmitt venant attaquer la bascule monostable. Le potentiomètre (28) permet de faire varier la ten- sion appliquée à la base du transistor (29) de façon à en aJuster éventuellement le seuil de saturation qui sera atteint pour une vitesse du véhicule relativement basse, par exemple 20 km/h. La tension appliquée à la base du transistor (29) est limitée par la diode Zener (30) fixant ainsi un courant de base maximal, nettement supérieur cependant au seuil de saturation du transistor. Ce deuxième étage constitue un relais à seuil qui pourra aussi bien ître réalisé à l'aide d'une porte logique utilisée en commutateur à valeur de seuil, donnant une commutation très franche au voisinage du seuil d'enclenchement. Ce deuxième étage pourra également être réalisé à l'aide de techniques de comptage des impulsions conformées par le ler étage de façon à constituer un commutateur à valeur de seuil. L'étage de commutation proprement dite est réalisé à l'aide d'un montage de Darlington procurant un fort gain en courant et constitué des.2 transistors (32) et (33). Le potentiel du point (107) est déterminé par la chute de tension engendrée dans la résistance (31) par le courant de collecteur du transistor (29). La résistance (34) montée dans l'étage de sortie, donne une chute de tension proportionnelle au courant de sortie du module de commutation, cette résistance associée à la diode Zener (35) 7 2557047 limite le potentiel de la base du transistor (33). Le courant de base du transistor de sortie est ainsi limité, limitant par conséquent le courant d'alimentation des feux de stop, dont la résistance varie avec la température du filament. La résistance (36) montée à l'entrée de l'étage de sortie, tout en stabilisant le montage, permet une commutation plus rapide en blocage. Le montage de Darlington pourra avantageusement être réalisé en éléments couplés intégrés donnant une moindre résistance de seuil en fonctionnement. La résistance (37) permet de limiter le courant de collecteur du transistor (32). La représentation de l'interrupteur (1.7) à 2 posi- tions, transmettant le signal périodique de mouvement au module de commutation, n'est qu'une représentation du mode de fonctionnement de cet élément, mais ce pourrait également être un interrupteur statique, par exemple un élément à effet piézo-électrique, actionné par la commande d'accélération. Bien entendu l'invention n'est pas limitée aux exem- ples décrits ci-dessus et l'on pourra valablement concevoir d'autres formes de réalisation sans pour cela sortir du cadre de l'invention. D'un montage extrêmement simple et ne nécessitant au- cune modification des organes classiques du véhicule, ce dispositif de commande électronique des feux de stop des véhicules automobiles pourra, grâce aux dimensions réduites de ses éléments, s'intégrer sans problème à tous types de véhicules, aussi bien en première monte qu'en accessoire complémentaire. Le module de commutation statique pourra aisément se loger sous le tableau de bord, à proximité des organes de commande d'accélération et de freinage de faGon à en faciliter le raccordement électrique. L'alimentation électrique du module de commutation sera coupée en m9me temps que le contact afin d'éviter toute consommation de courant lors du stationnement du véhicule. 8 2557047 REVENDICATIONS 1) Dispositif de commande électronique des feux de stop des véhicules automobiles venant suppléer le dispositif de commande classique lorsque le véhicule est en décélération, alors que la commande de freinage n'est pas encore actionnée, caractérisé en ce que les feux indicateurs de décélération sont alimentés par un module de commutation statique (3) mis à l'état conducteur par un signal électrique périodique produit par un détecteur de mouvement (1), pendant le déplacement du véhicule et transmis grâce à un interrupteur. (2) dont le contact est fermé tant que la commande de propulsion du véhicule est relachée. 2) Dispositif de commande électronique suivant la reven- dication 1, caractérisé en ce que le détecteur de mouvement est constitué d'un élément du type à effet Hall, placé à proximité du boitier du tachymètre équipant le véhicule et utilisant le champ magnétique tournant, produit par l'aimant du tachymètre pour délivrer un signal rectangulaire périodique de fréquence proportionnelle à la vitesse du véhicule. 3) Dispositif de commande électronique suivant les reven- dications 1 et 2, caractérisé en ce que l'élément du type à effet Hall est remplacé par une simple bobine d'induction, délivrant une tension alternative de fréquence proportion- nelle à la vitesse du véhicule. 4) Dispositif de commande électronique suivant la reven- dication 1, caractérisé en ce que l'on utilise un simple Fin de Course mécanique actionné par la commande d'accélération comme interrupteur de transmission du signal périodique de mouvement. 9 -2557047 ) Dispositif de commande électronique suivant les reven- dicatIons 1 et 4, caractérisé en ce que le Fin de Course mécanique est remplacé par un interrupteur statique à effet piézo-électrique. 6) Dispositi- de commande électronique suivant la Peven- dication 1, caractérisg en ce que la module de commutation statique comporte un étage de mise en forme (6) du signal reçu du détecteur de mouvement, un relais à seuil ajustable (7) permettant de régler éventuellemnt le seuil de neutea- lisation du dispositif et un étage de commutation (8) assu- rant l'alimentation des feux indicateurs de décélération. 7 Dispositif de commande électronique suivant leas revenr dications 1 et 6, caactérisé en ce que l'étage de mise en forme du signal périodique est constitué d'un oonvortisseur r5 Péqueace-tension d!i1vrrant une tension propotionnelle à la vitesse du véhicule. 8) Dispositif de commande électronique suivant les revenr dications 1 et 6 caractérisé en ce que le relais à seull ajugtable est constitué d'un simple transistor associé à un potent.iomètre permettant de faire vaPieP le potentiel de sa base. 9) Dispositif de commande électronique suivan.t les Peven- dicatlons 1 et 6, oaractérlsé en ce que l'on utIlise un montage de Darlington cosme etage de commutationo 10) Dispositif de commande électronique suivant les Peven- _ileations 1 et 6, oaractérisé en ce que l'on utilise les techniques de comptage d'impulsions pour comander 12étage de commutation.