Brevet FR2707390A1 — publié le 19950113

La présente invention a trait d'une façon générale aux dispositifs indicateurs d'assiette pour véhicules automobiles, ou capteurs d'assiette. De façon classique en soi, un capteur d'assiette permet d'effectuer par exemple automatiquement le réglage de l'orientation en site des faisceaux des projecteurs du véhicule, pour assurer un éclairage correct de la route quelles que soient les conditions de charge du véhicule. Une autre application possible est d'utiliser les signaux fournis par un tel capteur pour commander une suspension de type hydraulique ou hydropneumatique du véhicule afin de l'asservir en assiette constante. Un tel capteur d'assiette est connu notamment par le document EP-A-0 186 571 au nom de la Demanderesse. Une difficulté rencontrée dans les capteurs d'assiette connus est qu'ils fonctionnent généralement à partir de la lumière émise par les projecteurs du véhicule. Cela signifie en pratique qu'ils ne fonctionnent que lorsque les projecteurs sont allumés, c'est-à-dire en principe la nuit. En outre, les capteurs d'assiette connus sont très sensibles à l'environnement du véhicule (éclairage urbain, projecteurs des véhicules roulant en sens inverse, changement de nature du revêtement routier, bandes de signalisation sur la chaussée, etc...) et peuvent donner des indications d'assiette erronées lorsque ce type de perturbation est rencontré. La présente invention vise à limiter ces problèmes, et en particulier à proposer un capteur d'assiette qui soit beaucoup moins sensible aux perturbations, notamment au rayonnement ambiant, et qui puisse être utilisé de jour sans avoir à allumer les projecteurs du véhicule. Elle concerne à cet effet un dispositif indicateur d'assiette pour véhicule automobile, du type comprenant des moyens pour émettre un rayonnement vers la route dans la direction longitudinale du véhicule, des moyens pour détecter le rayonnement renvoyé par la route et des moyens de traitement pour engendrer un signal représentatif de l'inclinaison desdits moyens, déterminant les variations d'assiette du véhicule, caractérisé en ce que le rayonnement émis est un rayonnement modulé en amplitude et en ce que les moyens de traitement comprennent des moyens de traitement sélectif de la seule composante du rayonnement détecté correspondant à une rétrodiffusion par la route du rayonnement modulé émis. Certains aspects préférées du dispositif selon l'invention sont les suivants - le rayonnement est un rayonnement infrarouge. - le rayonnement émis est modulé par une onde sinusoïdale, - la fréquence de la modulation est constante. - les moyens de traitement comprennent un filtre passebande. - les moyens de traitement comprennent un détecteur d'enveloppe. - les moyens de détection du rayonnement renvoyé comprennent deux éléments photosensibles visant deux zones distinctes de la route situées en avant du véhicule et toutes deux exposées au rayonnement modulé. - la sortie de chaque photodétecteur est reliée à un circuit de filtrage et de détection d'enveloppe, la sortie de chacun de ces circuits est reliée à un circuit intégrateur, et les sorties des deux intégrateurs sont reliées à un circuit diviseur de tension fournissant un signal représentatif de l'assiette courante du véhicule. - les moyens d'émission et les moyens de détection sont tous deux solidaires d'une partie basculante d'un projecteur de véhicule automobile, le projecteur comprenant alors des moyens pour faire varier l'inclinaison de ladite partie et donc l'orientation en site du faisceau émis, et des moyens motorisés étant prévus pour modifier ladite inclinaison à l'aide desdits moyens motorisés en fonction dudit signal représentatif de l'assiette courante du véhicule. - alternativement, les moyens d'émission et les moyens de détection sont tous montés fixes sur le véhicule et il est prévu des moyens pour commander la suspension du véhicule en fonction dudit signal représentatif de l'assiette courante du véhicule de manière à lui assurer une assiette constante. D'autres aspects, buts et avantages de la présente invention apparaîtront mieux à la lecture de la-description détaillée suivante d'un mode de réalisation préféré de celle-ci, donnée à titre d'exemple et faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels: la figure 1 est une vue schématique du principe d'un capteur d'assiette selon l'invention, et la figure 2 est un schéma-bloc d'un circuit électronique utilisé dans le capteur d'assiette de la figure 1. En référence tout d'abord à la figure 1, on a représenté un projecteur P de véhicule automobile qui comprend un boîtier B fermé à l'avant par une glace G et abritant un miroir M pourvu d'une lampe L. De façon classique en soi, le miroir et la lampe sont montés de façon à pouvoir basculer vers le haut et vers le bas pour permettre le réglage en site du faisceau engendré. A cet effet, une tige de commande T comporte à une extrémité une sphère S cloquée dans un siège S' solidaire de la région supérieure du miroir M. A son extrémité opposée, la tige traverse un passage ménagé dans le boîtier B. Un actuateur A, de préférence un motoréducteur, est monté à l'extérieur du boîtier B et peut commander les mouvements de la tige T horizontalement pour faire varier l'inclinaison en site de l'ensemble miroir-réflecteur. Selon un aspect essentiel de l'invention, un ensemble source-capteur, globalement indiqué en 100, est monté sur le miroir, par exemple à côté de celui-ci, de façon à adopter les mêmes variations d'inclinaison en site que ledit miroir. La source 110 comprend de préférence un ensemble de diodes électroluminescentes associés à des moyens de concentration de flux de manière à émettre un faisceau de rayonnement relativement concentré et légèrement plongeant en direction de la route en avant du véhicule. Le capteur 120 comprend de préférence une paire de photodiodes ou de phototransistors visant en direction de la route selon deux inclinaisons distinctes, de manière à capter le rayonnement provenant de deux régions de la route situées à deux distances différentes du véhicule en avant de celui-ci, ces deux régions étant toutes deux situées dans le champ d'éclairement de la source 110. Pour plus de détails quant à l'aspect optique de ces capteurs, on pourra se référer notamment au document EP-A-0 186 571. De façon classique en soi, en effectuant le rapport entre les intensités de rayonnement reçus par les deux capteurs, on obtient un signal représentatif de l'inclinaison de la source, c'est-à-dire de l'inclinaison de l'ensemble miroir-lampe, par rapport à la route. De la sorte, lors de variations d'assiette du véhicule, on peut agir sur l'actuateur A de manière à corriger cette inclinaison de façon dynamique. Selon une première caractéristique essentielle de l'invention, la source du rayonnement destiné à être capté par les moyens capteurs 120 n'est plus la lampe du projecteur, comme c'était le cas dans l'art antérieur. Au contraire, on prévoit une source distincte 110 se déplaçant avec le miroir M. Selon une autre caractéristique essentielle, le rayonnement émis par la source 110, qui est complètement indépendant du flux lumineux du projecteur, est modulé en amplitude. Ainsi, en prévoyant en aval des moyens capteurs 120 un dispositif de filtrage et/ou de détection synchrone ou de détection d'enveloppe approprié, on élimine des signaux recueillis les signaux parasites tels que le rayonnement provenant de l'éclairage ambiant (rayonnement ambiant de jour, éclairage urbain et des véhicules pendant la nuit, etc...). On comprend donc que grâce à cette modulation, le capteur d'assiette selon l'invention peut être utilisé de jour. Le rayonnement émis par la source 110 peut être un rayonnement visible. Mais de façon préférée, la source émet un rayonnement invisible, plus préférentiellement un rayonnement infrarouge. Dans ce cas également, la modulation du rayonnement émis permet de s'affranchir de l'ensemble des composantes infrarouges du rayonnement ambiant. Les moyens de traitement associés à l'ensemble sourcecapteur 100 comprennent de préférence, comme illustré sur la figure 1, un circuit 200 comportant un micro-processeur 210, un convertisseur analogique/numérique d'entrée 220 et un convertisseur numérique/analogique de sortie 230. Un étage amplificateur 205 est prévu en amont du convertisseur d'entrée 220 pour amplifier les signaux délivrés par les capteurs, proportionnels à la quantité de rayonnement reçue dans la bande passante desdits capteurs. Le micro-processeur 210 comporte également une ligne de sortie pour un signal analogique modulé qui est appliqué à la source 110. Ce signal est engendré sous forme numérique dans le micro-processeur 210, et sa fréquence est donc parfaitement connue. Cette fréquence est utilisée pour effectuer, selon le mode pratique de mise en oeuvre, un filtrage passe-bande étroit des signaux détectés par les photodiodes du capteur; le microprocesseur effectue également par traitement numérique une détection d'enveloppe du signal reçu. Le micro-processeur restitue de cette manière, pour chacun des deux capteurs, un signal numérique proportionnel à la quantité du rayonnement modulé qui a été rétrodif fusée par la route dans les deux régions déterminées situées en avant du véhicule. Le microprocesseur peut ensuite effectuer le rapport entre ces deux quantités, pour engendrer une information représentative de l'inclinaison de l'ensemble miroir-lampe par rapport à la route et, à partir de cette information, commander l'actuateur A pour maintenir constante la portée du projecteur. En variante, on peut bien entendu prévoir que le microprocesseur 210 pilote une suspension hydraulique ou hydropneumatique du véhicule pour ajuster de façon dynamique l'assiette du véhicule. L'ensemble 100 est dans ce cas fixe. On va maintenant décrire en référence à la figure 2 un exemple de réalisation d'un circuit de traitement analogique selon l'invention. Ce circuit, globalement indiqué en 300, comporte un générateur 310 d'un signal alternatif d'amplitude et de fréquence bien déterminées, cette fréquence étant notée F. La sortie de ce générateur est appliquée à l'entrée d'un étage amplificateur 320 dont l'objet et de polariser et d'amplifier ce signal, pour l'appliquer à deux diodes électroluminescentes 331, 332 émettant dans le domaine infrarouge. De la sorte, le rayonnement émis en direction de la route est un rayonnement infrarouge modulé en amplitude, par une onde en l'espèce sinusoïdale de fréquence constante. Ces diodes sont associées à des moyens de concentration du rayonnement vers une région de la route située en avant du véhicule. Le circuit comprend en outre deux photodiodes 341, 342 sensibles dans l'infrarouge et destinées à recueillir le rayonnement émis dans leur direction respectivement par deux zones de la route incluses dans la région exposée au rayonnement infrarouge modulé et situées à deux distances différentes du véhicule. Ce rayonnement recueilli possède parmi ses composantes une partie rétrodiffusée de ce rayonnement infrarouge modulé. Le signal délivré par chaque photodiode est appliqué à un étage de filtrage et de détection d'enveloppe, respectivement 351, 352, dont le rôle est d'éliminer par filtrage toutes les composantes du rayonnement non modulées ou modulées à une fréquence différente de celle du rayonnement émis par les diodes électroluminescentes, et de convertir l'amplitude du signal à la fréquence F en un signal d'enveloppe. Ce signal est représentatif de la quantité de rayonnement infrarouge modulé rétrodiffusée par la zone considérée de la route. La sortie de chaque étage de filtrage/détection attaque respectivement, par l'intermédiaire d'un interrupteur commandé 361, 362, l'entrée inverseuse d'un amplificateur opérationnel 371, 372. Chaque amplificateur opérationnel est monté en intégrateur. Son entrée non inverseuse est reliée à la masse. Un condensateur, respectivement C1, C2, est monté entre sa sortie et son entrée inverseuse. Deux autres interrupteurs commandés 381, 382 sont montés en parallèle avec les condensateurs pour remettre les intégrateurs à zéro. Les interrupteurs commandés 361, 362 et 381, 382 sont pilotés par un circuit de commande 390 qui permet d'intégrer les signaux d'enveloppe délivrés par les circuits 351, 352 à intervalles réguliers, entre lesquels les intégrateurs sont remis à zéro. Les signaux de sortie des amplificateurs opérationnels 371, 372 sont appliqués aux deux entrées d'un diviseur analogique 400, et le rapport entre ces signaux obtenu en sortie du diviseur est un signal lié bijectivement avec l'inclinaison de l'ensemble source-capteurs, et dont de l'ensemble miroir-lampe, par rapport à la route. Ce signal est utilisé, comme indiqué plus haut soit pour faire varier l'inclinaison des ensembles précités, soit pour faire asservir le véhicule en assiette constante en agissant sur sa suspension. Là encore, on se référera au document EP-A-0 186 571 pour davantage de détails sur cette commande d'inclinaison. L'utilisation d'un signal infrarouge modulé en amplitude permet de détecter les variations d'inclinaison de l'ensemble miroir-lampe par rapport à la route de façon visuellement imperceptible notamment pour les conducteurs des véhicules roulant en sens inverse. Le dispositif de l'invention peut bien entendu fonctionner de jour comme de nuit, dans la mesure où la lumière du faisceau d'éclairage du projecteur lui-même n'intervient nullement. Comme on l'a indiqué plus haut, on peut également faire travailler le dispositif dans le domaine visible, avec des diodes électroluminescentes émettant un rayonnement visible modulé et des photodiodes opérant également dans le domaine visible. On notera par ailleurs que la source de modulation peut être une onde alternative de type sinusoïdal, rectangulaire, en dents de scies, etc... L'utilisation d'une onde sinusoïdale facilite toutefois le filtrage effectué en sortie des photodiodes car un filtrage passebande à bande étroite permet d'éliminer aisément l'ensemble des composantes parasites du rayonnement. On notera également que les principes de la présente invention peuvent être mise en oeuvre dans un capteur d'assiette comportant N capteurs de rayonnement visant N zones différentes de la route, à chaque capteur étant associé un circuit de traitement de signal ne conservant que la composante du rayonnement reçu à la fréquence de modulation. L'utilisation d'un nombre de capteurs supérieur à deux permet en particulier d'effectuer des tests de vraisemblance lors de chaque mesure de luminosité, afin notamment de ne pas tenir compte du signal indicateur d'assiette lorsque des anomalies liées à la variation du revêtement routier ou encore à la présence d'un autre véhicule à très grande proximité.. On observera enfin que la fréquence F de l'onde de modulation peut être choisie dans une vaste plage de valeurs, des basses aux hautes fréquences. On peut bien entendu faire varier cette fréquence et/ou l'amplitude de la modulation pour accroître encore l'immunité vis-à-vis des rayonnements parasites. On évitera toutefois de choisir une basse fréquence multiple de la fréquence du réseau électrique d'éclairage urbain dans la mesure où des composantes harmoniques provenant du rayonnement de l'éclairage public pourraient affecter la sélectivité des circuits de réception et de traitement. Bien entendu, la présente invention n'est nullement limitée à la forme de réalisation décrite ci-dessus et représentée sur les dessins, mais l'homme de l'art saura y apporter toute variante ou modification conforme à son esprit. REVENDICATIONS 1. Dispositif indicateur de l'assiette d'un véhicule, du type comprenant des moyens (110; 331, 332) pour émettre un rayonnement vers la route dans la direction longitudinale du véhicule, des moyens (120; 341, 342) pour détecter le rayonnement renvoyé par la route et des moyens de traitement (200, 300) pour engendrer un signal représentatif de l'inclinaison desdits moyens, déterminant les variations d'assiette du véhicule, caractérisé en ce que le rayonnement émis est un rayonnement modulé en amplitude et en ce que les moyens de traitement comprennent des moyens (351, 352, 371, 372) de traitement sélectif de la seule composante du rayonnement détecté correspondant à une rétrodiffusion par la route du rayonnement modulé émis. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le rayonnement est un rayonnement infrarouge. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le rayonnement émis est modulé par une onde sinusoïdale. 4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le rayonnement est modulé à une fréquence constante. 5. Dispositif selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que les moyens de traitement comprennent un filtre passe-bande (351, 352). 6. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les moyens de traitement comprennent un détecteur d'enveloppe (351, 352). 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que les moyens de détection du rayonnement renvoyé comprennent deux éléments photosensibles (341, 342) visant deux zones distinctes de la route situées en avant du véhicule et toutes deux exposées au rayonnement modulé. 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que la sortie de chaque photodétecteur (341, 342) est reliée à un circuit de filtrage et de détection d'enveloppe (351, 352), en ce que la sortie de chacun de ces circuits est reliée à un circuit intégrateur (371, 372), et en ce que les sorties des deux intégrateurs sont reliées à un circuit diviseur de tension (400) fournissant un signal représentatif de l'assiette courante du véhicule. 9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que les moyens d'émission (110; 331, 332) et les moyens de détection (120; 341, 342) sont tous deux solidaires d'une partie basculante (M, L) d'un projecteur de véhicule automobile, en ce que le projecteur comprend des moyens motorisés (A, T) pour faire varier l'inclinaison de ladite partie et donc l'orientation en site du faisceau émis, et en ce qu'il est prévu des moyens pour modifier ladite inclinaison à l'aide desdits moyens motorisés en fonction dudit signal représentatif de l'assiette courante du véhicule. 10. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que les moyens d'émission (110; 331, 332) et les moyens de détection (120; 341, 342) sont montés fixes sur le véhicule et en ce qu'il est prévu des moyens pour commander la suspens ion du véhicule en fonction dudit signal représentatif de l'assiette courante du véhicule de manière à lui assurer une assiette constante.