Brevet FR2638255A1 — publié le 19900427

Procédé de guidage d'un mobile et mobile guidé selon ce procédé. L'invention concerne un procédé de guidage d'un mobile au voisinage d'une trajectoire déterminée, le mobile comportant des moyens d'orientation et des moyens de commande desdits moyens d'orientation, la trajectoire étant matérialisée par une substance détectable. Le guidage de mobiles le long d'une trajectoire fixe a fait l'objet de nombreux travaux et développements, compte tenu du nombre important d'utilisation de tels mobiles. Dans les disposiLifs de guidage connus jusqu'à présence, la trajectoire duit être suivie avec une grande précision. C'est le cas par exemple du guidage d'outils dans des machines de précision ou de véllicules sans conducteurs. Dans Ces systèmes connus, on mesure la position du mobile à chaque instant, ou à des intervalles de temps courts, par rapport à la trajeoLoire, et on effectue la correction correspondante. Les moyens les plus divers ont été proposés pour mesurer l'écart entre le mobile et sa trajectoire. De nombreuses propositions utilisent un conducteur électrique matérialisant la trajectoire et une ou plusieurs têtes magnétiques sur le mobile. On a proposé également d'utiliser une trajectoire magnétique, une détection optique, un rayonnement laser, etc. La caractéristique commune de tous ces systèmes de guidage est leur complexité et leur prix de revient élevé. Ils ne peuvent être utilisés pour des applications simples telles que des chariots de manutention, des tondeuses à gazon ou autres types de mobiles actuellement commandés manuellement par un opérateur ayant une action simple et répétitive. La présente invention vise à fournir un procédé de guidage d'un mobile pour lui faire suivre de manière sûre, économique et répétitive une trajectoire déterminée avec une approximation suffisante pour des applications simples et de grande diffusion. A cet effet, le procédé selon l'invention est caractérisé par le fait qu'on détecte le passage d'un détecteur ou capteur disposé sur le mobile au voisinage de ladite trajectoire, et on envoie un ordre auxdi ts moyens de commande desdits moyens d'orientation du mobile. Le procédé selon l'invention permet donc de suivre la trajectoire par corrections successives à chaque fois qu'on détecte le croisement du détecteur porté par le mobile avec la trajectoire. Selon une forme de mise en oeuvre du procédé selon l'invention, la trajectoire est matérialisée par un fil, un câble ou un marquage ferro-magnétique et le détecteur est un détecteur de métal comprenant une bobine électro-magnétique. De préférence, on dispose deux détecteurs à l'avant du mobile de part et d'autre de son plan médian. On peut ainsi corriger automatiquement les déviations vers un côLé de la trajectoire ou l'autre. L'invention concerne également un mobile guidé selon-le procédé précédent. L'invention sera bien comprise à la lecture de la description suivante faite en se référant au dessin annexé dans lequel: La figure 1 est un schéma de principe représentant un mo bile selon un exemple de réalisation de l'invention ali gné sur sa trajectoire; la figure 2 est analogue à la fi gure 1, le mobile étant incliné par rapport à sa trajec toire, et la figure 3 est analogue aux figures 1 et 2, le mobile étant decale par rapport a sa trajectoire. Le mobile 1 est figuré avec deux roues avant motrices 2, 3 et une roue arrière directrice 4. Bien entendu, on peut envisager toutes combinaisons de moyens moteurs et direcLeurs, roues motrices et/ou directrices, chenilles, avec orientation par blocage d'une roue ou d'une chenille directrice, etc. Une solution simple consiste à utiliser deux roues motrices entraînées chacune par un moteur dont l'arrêt provoque un blocage de la roue qu il commande et une rotation du mobile autour de cette roue. Le mobile comprend en outre des moyens de commande d'orientation (non représentés) qui peuvent être la commande d2un moteur d' orien- tation de la roue arrière 4 ou, dans le cas de roues ou de chenilles motrices à moteur individuel, une commande d'arrêt d'un moteur. L'entraînement du mobile peut être électrique, thermique, ou au moyen de toute autre source autonome. Conformément à l'invention, le mobile 1 comporte à l'avant deux capteurs 5 et 6 disposés de part et d'autre d'un plan médian du mobile. Les capteurs 5 et 6 sont sensibles à une matière disposée pour matérialiser la trajectoire 7 que doit suivre le mobile. A titre d'exemple, la trajectoire 7 peut être matérialisée par un fil de fer doux noyé dans le sol ou posé sur le sol, les détecteurs 5 et 6 étant capables de détecter, à partir d'une distance prédéterminée, de préférence réglable, la présence du fil. Un tel détec teur peut comj > rendre une bobine électrique comme, par exemple, un détecteur de metaux. Lorsque le mobile l est en ligne avec sa trajectoire 7 (figure 1), aucun des détecteurs 5, 6 n'est activé. Si le mobile 1 est incliné relativement à sa trajectoire 7 (figure 2), un détecteur 6 est activé par la présence du fil 7. I1 émet un signal de commande des moyens d'orientation qui font pivoter la roue arrière 4 pour redresser la trajectoire. De même, lorsque le mobile 1 se trouve décalé par rapport à sa trajectoire 7 (figure 3), un détecteur 5 est activé par la présence du fil 7 et émet un signal commandant l'orientation de la roue directrice 4. La commande d'orientation est supprimée dès que le détecteur 5 ou 6 est à une distance du fil 7 supérieure à la sensibilité sur laquelle il est réglé. De préférence, le mobile l comprend en outre un capteur 8, analogue aux capteurs 5 et 6, placé dans le plan de symétrie du mobile. Le capteur 8, qui a un rôle de sécurité, est associé à un dispositif de temporisation qui arrête le mobile l lorsque le capteur 8 n'a pas été activé par la présence du fil 7 pendant un temps prédé- terminé. Le mobile 1 est ainsi automatiquement arrêté s'il est sorti de sa trajectoire, c' est-à-dire si les deux capteurs 5 et 6 sont écartés du fil 7 d'une distance supérieure à leur seuil de dé section. La temporisatior permet cependant dc tenir compte de discontinuités éventuelles du fil 7, par exemple pour des croise ments de trajectoire. Or peut en outre disposer un quatrième capteur 9 à l'arrière du mobile l pour assurer une fonction de mise en ligne. Le mobile 1 peut être un outil mobile tel qu'une tondeuse à gazon, ou un véhicule, par exemple un wagonnet remonte-pente. La trajectoire U peut être matérialisée, comme on l'a indiqué précédemment, par un fil noyé dans le sol ou posé dessus. Elle peut aussi être formée par un revêtement peint ou collé, par une disposition discontinue de formes métalliques telles que des billes espacées d'une distance prédéterminée par l'inertie de réaction des capteurs et de la commande correspondante. L'ensemble peut être associé à des fonctions relatives au mobile, par exemple station de rechargement automatique de batteries, hor- loge de mise en route, programmation autonome du véhicule pour des inversions de marche, des arrêts, des variations de vitesse, etc. Dans un but de sécurité et/ou de commande du mobile, on peut prévoir sur la trajectoire 7 des plages de surface accrue (non représentées) et un détecteur sur le mobile dont la sensibilité est réglée pour ne pas détecter le fil 7 mais seulement de telles pla gels. Rvendi cations I. Procédé de guidage d'un mobile (I) au voisinage d'une trajectoire déterminée (7), le mobile (1) comportant des moyens d'orientation (4) et des moyens de commande desdits moyens d'orientation (4), la trajectoire (7 > étant matérialisée par une substance détectable, caractérisé par le fait qu'on détecte le passage d'un détecteur ou capteur (5, 6, 8, 9) disposé sur le mobile (l) au voisinage de le- dite trajectoire (7), et on envoie un ordre auxdits moyens de commande desdits moyens d'orientation (4) du mobile (1). 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la trajectoire (7) est matérialisée par un fil, un câble ou un marquage ferro-magnétique et le détecteur (5, 6, 8, 9,) est un détecteur de métal comprenant une bobine électro-magnétique. 3. Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait qu'on dispose deux détecteurs (5, 6) à l'avant du mobile (1) de part et d'autre de son plan médian. 4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait qu'on place un détecteur (9) à l'arrière du mobile (l) pour la mise en ligne de celui-ci. 5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caraotérisé par le fait que le mobile (l) est muni d'un détecteur de sécurité (8) dispose, dans le plan médian du mobile (l) et commandant l'arrêt du mobile (l) cri cas d'interrupLion de ladite substance détectable. 6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé par le fait que ledit détecteur de sécurité (8) est temporisé. 7. Mobile guidé (1) au voisinage d'une trajectoire (7) déterminée tel que tondeuse à gazon pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications l à 6, comportant des moyens d'orientation (4) et des moyens de commande desdits moyens d'orientation (4), la trajectoire (7) étant matérialisée par une substance détectable, caractérisé par le fait qu'il comprend au moins un détecteur (5, 6, 8, 9) agencé pour détecter la présence de ladite substance matérialisant la trajectoire (7) et pour envoyer un signal de commande auxdits moyens d'orientation (7) du mobile (l). 8. Mobile guidé selon la revendication 7, caractérisé par le fait que la trajectoire (7) est matérialisée par un fil, un câble ou un marquage ferro-magnétique et le détecteur (5, 6, 8, 9) est un détecteur de métal comprenant une bobine électro-magnétique. 9. Mobile guidé selon l'une des revendications 7 et 8, caracterisé par le fait qu'il comporLe deux détecteurs (5, 6) dis posés de part et d'autre de son plan médian. 10. Mobile guidé selon l'une des revendications 7 à 9, caracterise par le fait qu'il comporte un detecteur (9) de mise en ligne disposé à l'arrière du mobile (1). 11. Mobile guidé selon l'une des revendications 7 à 10, caractérisé par le fait qu'il comprend un détecteur de sécurité (8? disposé, dans le plan médian du mobile (i) et commandant l'arrêt du mobile (1) en cas d'interruption de ladite substance détectable. 12. Mobile guidé selon la revendication 11, caractérisé par le fait que ledit détecteur de sécurité (8) est temporisé. i3. Mobile guidé selon l'une des revendications 7 à 12, caractérisé par le fait qu'il est programmé. 14. Mobile guidé selon l'une des revendications 7 à 13, caractérisé par le fait que la trajectoire (7) comporte au moins une plage de surface accrue et le mobile comprend un détecteur dont la sensibilité est réglée pour ne pas détecter le fil (7) mais seulement de telles plages.