Brevet FR2614585A1 — publié le 19881104

La présente invention a trait d'une façon générale aux dispositifs électriques pour commander à distance la position d'une pluralité organes mobiles parmi un ensemble de positions discrète; respectives possibles, et concerne plus particulièrement un dispositif pour commander la position d'un ensemble d'organes mobiles, et en particulier l'inclinaison de projecteurs d'un véhicule automobile, du type comprenant une unité de commutation commune à plusieurs positions et, de façon associée à chaque orGane mobile, une unité de commande comprenant un moteur à courant continu dont la sortie est mécaniquement reliée d'une part,à l'organe mobile pour déterminer sa position et d'autre part, à un curseur apte à circuler avec contact électrique sur une piste électriquement conductrice,la piste comprenant un certain nombre de zones d'arrêt, égal au nombre de positions de l'unité de commutation, qui déterminent un nombre correspondant de positions de l'organe mobile, et des zones de circulation situées entre les.zcnes d'arrêt et reliées à celles-ci par des diodes, le curseur étant électriquement relié à une première borne du moteur, dont l'autre borne est reliée à une tension fournie par l'unité de commutation, et ladite unité de commutation comprenant des moyens pour délivrer aux zones de circulation, selon sa position, des tensions électriques telles que le moteur est alimenté pour en tramer le curseur et 1' organe mobile vers leurs positions correspondantes et les arrêter dans ces positions. On connaît déjà dans la technique antérieure un dispositif de ce type, dans lequel la tension fournie à la borne de chaque moteur opposée au curseur est issue d'un diviseur de tension respectif constitué par un pont de deux résistances. Cette disposition a pour but, comme c'est la tendance générale dans le domaine automobile, de s'affranchir économiquement d'un dispositif électromécanique du type inverseur relativement onéreux destiné à inverser le sens de rotation des moteurs à courant continu des diverses unités de commande. Mais une telle solution présente cependant un certain nombre d'inconvénients. Tout d'abord, les ponts diviseurs sont le lieu d'une déperdition d'énergie électrique importante puisque, pour remplir leur râle, les valeurs des résistances du pont doivent être faibles devant l'impédance du moteur associé. En outre, cette so- lution exige,pour l'alimentation de la borne des moteurs opposée à celle reliée au curseur, au moins deux fils. En effet, ou bien chaque pont diviseur est monté dans l'unité de commande associée au projecteur respectif, auquel cas il est nécessaire d'amener à ladite unité la masse et la tension positive, alimentant les deux bornes du pont, ou bien tous les ponts diviseurs sont réunis au niveau de l'unité de commutation dars l'habitacle du véhicule, auquel cas il est nécessaire d'envoyer vers. les projecteurs, outre les fils véhiculant les tensions de zones de circulation, un fil par moteur. La présente invention vise à pallier les inconvénients de la technique antérieure, en se basant sur le fait que, en incorporant à nouveau un inverseur de polarité que la technique antérieure vise d'une façon générale à supprimer, il est possible de simplifier grandement le raccordement entre l'unité de commutation et les diverses unités de commande. Plus particulièrement, le surcoût occasionné par l'incorporation d'un inverseur de polarité s'avère largement compensé au niveau des faisceaux de câblesalimentant les unités de commande. Ceci est d'autant plus inattendu que d'autres dispositifs de la technique antérieure comportant un inverseur de polarité comprennent, pour raccorder le commutateur aux unités de commande, un nombre de fils bien supérieur au nombre de positions possibles. Ainsi, conformément à l'invention, le dispositif tel qu'exposé en introduction est caractérisé en ce que l'unité de commutation comprend un inverseur de polarité pour la tension fournie à ladite autre borne du moteur, qui détermine le sens de rotation de ce dernier en fonction de la manoeuvre de changement de position effectuée sur ladite unité de commutation, en ce que les unités de commande sont toutes connectées en parallèle sur un bus commun véhiculant ladite tension appliquée à ladite autre borne du moteur et lesdites tensions délivrées aux zones de circulation, et en ce que le bus est ainsi apte à déterminer les positions des organes mobiles en comportant un nombre de fils égal au nombre.des- dites positions. De façon préférée les tensions véhiculées par le bus peuvent chacune prendre une valeur parmi deux correspondant respectivement à la masse et à la tension fournie par un accumulateur. En outre, il est particulièrement avantageux que chaque unité de commande se présente sous la forme d'un module intégrant l'organe mobile tel que le projecteur et comportant un connecteur d'entrée des tensions du bus ainsi qu'un connecteur de sortie des mêmes tensions pour un autre module. Il est également préférable que l'inclinaison de chaque projecteur soit déterminée p?r le mouvement linéaire d'une tige portant une rotule de cloquage pour le montage du projecteur, provoquant le pivotement de ce ce dernier par rapport à un point d'appui fixe. Par exemple, l'unité de commutation est à quatre positions, le nombre de zones d'arrêt de la piste et d'inclinaisons du projecteur étant également de quatre. D'autres aspects et avantages de la présente invention apparattront mieux à la lecture de la description détaillée suivante d'une forme de réalisation préférée de celle-ci, donnée à titre d'exemple et faite en référence au dessin annexé,sur lequel la figure unique est une vue schématique d'un dispositif de commande à distance de l'orientation des projecteurs d'un véhicule automobile selon l'invention. Le dispositif comprend tout d'abord une unité de commutation, globalement désignée par la référence 100, située à l'intérieur de l'habitacle du véhicule de façon à pouvoir être actionnée par le conducteur. Elle comprend à cet effet un organe de manoeuvre (non représenté) à quatre crans ou positions stables,par exemple du type rotatif, qui est fonctinnellement relié à un premier commutateur 110 comportant deux entrées 1111112(de façon appropriée, la masse (Ov) et la tension positive +V fournie par l'accumulateur du véhicule, par exemple 12v ou 24v) et trois sorties, 113, 114 et 115 qui sont portées à des tensions respectives déterminées en fonction de la position de l'organe de manoeuvre, comme on le verra plus en détail par la suite. L'unité de commutation comprend également un second commutateur 120 constitué par un simple inverseur unipolaire capable de délivrer sur une sortie 116, selon la position dudit inverseur, la tension +V ou celle qui correspond à la masse appelée dans la suite Ov. L'unité de commutation est conçue pour que la position de l'inverseur 120 soit déterminée par le sens de déplacement de l'organe de manoeuvre, comme on le verra en détail plus loin. Ainsi, conformément à l'invention, l'unité de commutation possède une sortie'sur quatre fils (113, à 116) constituant, comme on le verra plus loin, un bus commun permettant d'alimenter un nombre approprié de modules de commande. On a représenté sur la figure deux modules de commande d'inclinaison de projecteurs, globalement désignés par la référence 200,qui sont chacun associés à un projecteur 210. On va 'décrire en détail un seul de ces modules, l'autre lui étant rigoureusement identique. Le module de commande comprend un moteur à courant continu 220 comportant deux bornes d'alimentation 221 et 222 et dont l'arbre de sortie 223 est mécaniquement solidaire, par l'intermédiaire de moyens de transmission appropriés (non représentés mais schématisés par des lignes en traits mixtes et bien connus de l'homme de l'art), tout d'abord d'une tige de commande 211 mobile suivant la direction de la flèche 212 et susceptible de déterminer l'inclinaison du projecteur 210, en l'une parmi quatre positions possibles, par pivotement de ce dernier autour d'un axe par exemple horizontal passant par un point d'appui fixe,schématisé en 213 associé au projecteur. De façon appropriée, la tige 211 porte une rotule conventionnelle pour le montage du projecteur par cloquage. L'arbre de sortie du moteur est également solidaire d'un curseur 239 électriquement conducteur qui est apte à circuler sur une piste de contact 230 en établissant un contact électrique permanent avec elle. La piste 230 est constituée par quatre zones conductrices d'arrêt 231, 232, 233, 234 entre lesquelles s'étendent trois zones conductrices de circulation 235, 236, 237. Les diverses zones sont électriquement isolées les unes des autres, en étant mutuellement légèrement espacées comme représenté, mais sont reliées entre elles par un ensemble de diodes 238. Plus précisément, deux zones voisines quelconques de la piste 230 sont reliées entre elles par une diode disposée avec une polarité telle que, sur la figure, elle conduit le courant du bas vers le haut. On trouve ainsi six diodes reliées en série avec à chaque fois la même polarité. Le rôle de ces diodes sera expliqué plus en détail par la suite. La fore'deys diverses zones de la piste 230 au niveau de leur réunion et la forme du curseur sont déterminées, de façon non illustrée, de telle sorte que le contact électrique entre la piste et la borne considé. rée du moteur lors du passage du carseur d'une zone à l'autre soit en permanence assuré, afin que l'alimentation de ce dernier s'effectue avec continuité. Les quatre zones d'arrêt 231 à 234 de la piste conductrice 230 sont disposées le long du trajet du curseur en des positions qui correspondent, via les moyens de transmission, aux quatre inclinaisons souhaitées du projecteur, les quatre positionsétant numérotées dans ce qui suit de 1 à 4. Les trois zones de circulation 235, 236 et 237 de la piste de contact 230 sont respectivement reliées aux trois sorties 113, 114, 115 de l'unité de commutation 100, tandis que la borne 222 du moteur, opposée à la borne 221 qui est reliée au curseur 239, est reliée à la sortie 116 de l'unité de commutation. On peut noter que le module de commande 200 est relié à l'unité de commande par l'intermédiaire de quatre fils seulement, et que ces même quatre fils peuvent être implantés à la manière d'un bus, désigné par la référence 300, pour effectuer le raccordement à l'unité de commutation, formant centrale de contrôle manuel, de tout nombre approprié de modules de commande, bien entendu dans la limite de la puissance disponible en sortie de l'unité 100. On a ainsi représenté sur la figure deux modules 200, respectivement associés aux projecteurs gauche et droit du véhicule, alimentés et contrôlés par les même quatre fils 301 à 304 du bus 300. Le dispositif décrit ci-dessus fonctionne de la manière suivante. Tout d'abord, dans la position représentée, qui correspond à la position nO 2 de l'organe de manoeuvre sur le tableau de bord, les sorties du module de commutation 110 sont telles que les zones conductrices de circulation 236 et 237 sont au potentiel zéro (signe ") tandis que la zone de circulation 235 est au potentiel IV (signe "+"), et qu'en conséquence (comme on le comprendra mieux par la suite), le curseur 230 occupe la position telle que représentée, en face de la zone d'arrêt 232, et le projecteur occupe en conséquence la position d'inclinaison correspondante, toutes ces positions étant par conventionnumérotées "2". En outre, l'inverseur 120 occupe une position telle que la borne 222 du moteur est au potentiel O(signe "-"). Lorsque le conducteur du véhicule souhaite modifier l'orientation des projecteurs du véhicule pour passer par exemple à la position n03, il actionne l'organe de manoeuvre pour le faire passer de la position n02 à la position n03. En l'espèce, ceci a pour conséquence de faire passer le potentiel de la zone de circulation 236 de chaque module 200 au potentiel +V (signe "+"), et les moyens d'action de l'organe de manoeuvre sont conçus de manière à ce que lors d'un tel passage d'une position donnée à une position portant un numéro supérieur, l'inverseur prenne et en l'occurence conserve sa position telle que représentée. En conséquence, on comprend que la zone d'arrêt 232 maintenant bordée de deux zones portées au potentiel "+", est elle-même à ce potentiel, ainsi que par voie de conséquence la borne 221 du moteur. Le moteur est donc alimenté pour tourner dans un sens de rotation donné, à savoir celui qui provoque la descente du curseur 239, jusqu'à ce que celui-ci atteigne la zone d'arrêt 233 corressondant à la Position 3, coniointement avec un basculement correspondant du projecteur. Mais du fait que la zone 237 est au potentiel "-" et la zone 236 au potentiel "+", il en résulte que les deux diodes 238 qui relient ces zones, en passant par la zone d'arrêt 233, sont bloquées, et qu'aucun courant ne peut donc circuler à travers ladite zone d'arrêt. Il en résulte que le curseur 239, et donc le projecteur, s'arrêtent dans la position n03, jusqu'à ce que l'organe de manoeuvre de l'unité de commutation 100 soit à nouveau manipulé par le conducteur du véhicule. Supposons maintenant que le conducteur bascule à nouveau l'organe de manoeuvre de la position 3 à la position 2. Ceci a pour effet d'une part, de rétablir sur les zones de circulation les tensions telles qu'elles figurent sur le dessin, et d'autre part, de faire basculer l'inverseur 120 de telle sorte que la borne 222 du moteur 220 soit maintenant à la tension "+", puisque le sens de déplacement de l'organe de manoeuvre a été inversé et qu'il désigne une position dont le numéro est plus petit. Il en-résulte que le moteur 220 est maintenant alimenté avec une polarité inversée, puisque la zone d'arrêt 233 par laquelle il est alimenté est maintenant au potentiel "-". Le curseur et le projecteur vont ainsi retourner dans la position n02, qui est celle dont la zone d'arrêt 232,en liaison avec deux diodes à l'état bloqué, ne peut plus véhiculer de courant. On comprend que, par un raisonnement analogue à celui qui précède, toutes les positions du curseur et du projecteur peuvent être désignées par un choix appro-prié des tensions présentes sur les quatre fils 301 à 304 du bus 300. On a représenté dans le tableau I cidessous la table de vérité des positions atteintes, dans un sens de déplacement puis dans l'autre, par le curseur et le projecteur, en fonction des tensions Vî-V4 présentes sur le bus, tensions elles-mêmes déterminées par la position de 11 organe de manoeuvre de l'unité de commutation. TABLEAU I 1- > 2 -- > 3-- > 4 1 3 V1 - +++ V1 - + + + V2 2 - - + + V3 - - - + V3 - - - + V4 + - - - V4 + + + - Ainsi, conformément à l'invention, un faisceau de conducteurs à quatre fils permet d'alimenter en parallèle un nombre quelconque de modules de commande pour déterminer une position donnée de chacun desdits modules parmi un ensemble de positions égal au nombre de fils. On peut observer que, grâce à la présence des diodes 238, les modules de commande 200 opèrent indépendamment les uns des autres, et aucune synchronisation entre les moteurs n'est nécessaire. En particulier, lorsqu' un curseur franchit la séparation entre une zone de circu lation et une zone d'arrêt, en établissant pendant un court instant un court-circuit entre ces deux zones, pendant que le curseur d'un second module s'est déià immobilisé sur la zone d'arrêt homologue, aucun courant ne peut circuler à travers cette seconde zone d'arrêt pour décaler la position atteinte dans ce second module par le curseur et le projecteur, du fait de la presence des diodes. En outre, on peut noter que, si un curseur, notamment par effet d'inertie, dépasse légèrement la zone d'arrêt désignée, il en résulte que les deux bornes du moteur 220 sont alors portées au même potentiel et que ce dernier interrompt tout de même son mouvement. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée à la forme de réalisation décrite en détail cidessus et représentée sur le dessin, mais l'homme de l'art saura imaginer tout variante ou modification conforme à son esprit. En particulier, on pourra prévoir, raccordés en parallèle sur le bus 300, autant de modules de commande du type de celui décrit, bien entendu dans les limites du courant maximal de sortie de l'unité de commutation 100. Ces modules pourront par ailleurs déterminer la position de tout genre d'organe mobile devant prendre l'une parmi une pluralité de positions discrètes, à bord de véhicules automobiles ou non. Le nom de ces positions discrètes pourra par ailleurs varier dans de larges limites, mais dans tous les cas, le nombre de fils du bus sera égal au nombre de ces positions. En outre, l'espacement entre les diverses zones d'arrêt de la piste pourra être régulier ou non. Dans le même esprit, les moyens de transmission entre la sortie du moteur, le curseur et l'organe mobile tel que le pro jecteur pourront être de tout type approprié, avec une relation entre le mouvement du curseur et celui de l'organe mobile qui peut être choisie linéaire ou non. Par ailleurs, on peut noter que la piste 230 peut ne pas être rectiligne et présenter la forme d'un arc de cercle, auquel cas le curseur est avantageusement prévu à l'extrémité d'un bras monté pivotant au centre dudit cercle. Enfin, l'organe de manoeuvre manuelle équipant l'unité de commutation 100 pourra être remplacé par un système d'asservissement permettant par exemple de corriger l'orientation des projecteurs en fonction des variations d'assiette du véhicule sous l'effet de sa charge. REVENDICATIONS 1. Dispositif pour commander la position d'un ensemble d'organes mobiles, et en particulier l'inclinaison de projecteurs (210) d'un véhicule automobile, du type comprenant une unité de commutation commune (1-00) à plusieurs positions et, de façon associée à chaque organe mobile, une unité de commande (200) comprenant un moteur à courant continu (220) dont la sortie (223) est mécaniquement reliée d'une part, à l'organe mobile (210) pour déterminer son inclinaison et d'autre part, à un curseur (239) apte à circuler avec contact électrique sur une piste (230) électriquement conductrice, la piste comprenant un certain nombre de zones d'arrêt (231, 234), égal au nombre de positions de l'unité de commutation (100), qui déterminent un nombre correspondantde positions de l'organe mobile, et des zones de circulation (235-237) situées entre les zones d'arrêt et reliées à celles-ci par des diodes (238), le curseur étant électriquement relié à une première borne (221) du moteur, dont l'autre borne (222) est reliée à une tension (V4) fournie par l'unité de commutation (200), et ladite unité de commutation comprenant des moyens (110) pour délivrer aux zones de circulation, selon sa position, des tensions électriques (V1-V3) telles que le moteur est alimenté pour entraîner le curseur et l'organe mobile vers leurs positions correspondant et les arrêter dans ces positions, caractérisé en ce que l'unité de commutation comprend un inverseur de polarité (120) pour la tension (V4) fournie à ladite autre borne du moteur, qui détermine le sens de rotation de ce dernier en fonction de la manoeuvre de changement de position effectuée sur ladite unité de commutation, en ce que les unités de commande (200) sont toutes connectées en parallèle sur un bus commun (300) véhiculant ladite tension (V4) appliquée a ladite autre borne du moteur et lesdites tensions (V1-V3) délivrées aux zones de circulation, et en ce que le bus est ainsi apte à déterminer les positions des organes mobiles en comportant un nombre de fils égal au nombre desdites positions. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les tensions (Vi-V4) véhiculés par le bus (300) peuvent chacune prendre une valeur parmi deux correspondant respectivement à la masse et à la tension fournie par un accumulateur. 3. . Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que chaque unité de commande se présente sous la forme d'un module intégrant l'organe mobile tel que le projecteur et comportant un connecteur d'entrée des tensions (V1-V4) du bus ainsi qu'un connecteur de sortie des mêmes tensions pour un autre module. 4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'inclinaison de chaque projecteur est déterminée par le mouvement linéaire d'une tig (211) portant une rotule pour le montage du projecteur par cloquage, provoquant le pivotement de ce dernier par rapport à un point d'appui fixe (213). 5. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'unité de commutation est à quatre positions, le nombre de zones d'arrêt (231234) de la piste (230) et d'inclinaisons du projecteur étant également de quatre.