FR1464517A - Commande de guidage automatique pour véhicules auto-propulsés - Google Patents

Description

Commande de guidage automatique pour véhicules auto-propulsés. La présente invention se rapporte à une com mande de guidage perfectionnée pour un véhicule autopropulsé afin de permettre un fonctionnement de celui-ci en marche arrière aussi bien qu'en marche avant; et elle s'applique en particulier à des systèmes de guidage du type dans lequel le vé hicule se dirige automatiquement le long d'un che min défini par un conducteur sous tension ordinai rement installé le long ou au-dessous de la surface de support sur laquelle circule le véhicule.

Une commande de guidage classique comprend une certaine forme de dispositif mécanique de conduite associé à la roue directrice du véhicule de façon à faire tourner celui-ci dans chacune des directions de conduite, à gauche ou à droite. Le fonctionnement du dispositif mécanique de con duite est réglé par une commande électrique qui comprend un ensemble sensible à la marche avant comportant un dispositif servant à détecter une déviation dans le chemin parcouru par le véhicule vers la droite ou vers la gauche du parcours désiré et à fournir à la commande un signai d'erreur qui excite à son tour le dispositif mécanique de con duite afin de provoquer un effet correctif de la direction de la roue directrice.

Dans un agencement ordinaire, l'ensemble sensi ble à la marche avant comprend des bobines sensi bles à la direction vers la droite et vers la gauche qui sont montées de façon à se déplacer autour d'un axe vertical de pivotement voisin de l'extré mité avant du véhicule et qui sont mises en posi tion en avant de la roue directrice de façon à prévoir l'effet correctif de conduite et à provoquer la contre-réaction indispensable à la réalisation d'un système stable, les bobines étant associées mécaniquement su dispositif mécanique de conduite de façon à se déplacer autour de leur axe de sup port de pivotement suivant une amplitude propor tionnelle à celle du déplacement en direction de la roue directrice. L'invention a pour but de fournir Une commande de guidage servant à conduire automatiquement un véhicule le long d'un chemin déterminé lorsque ce véhicule circule en marche arrière aussi bien qu'en marche avant; Un ensemble de commande de conduite en mar che arrière qui peut être utilisé avec des ensembles existants de commande de conduite en marche avant ou leur être ajouté; Un ensemble de commande de conduite en mar che arrière que l'on puisse utiliser facultativement, se fixant facilement à un véhicule ou s'en déta chant facilement suivant les nécessités.

Tous les véhicules pour lesquels on peut utiliser la présente invention comprennent un châssis et un certain nombre de roues servant à le supporter. On peut utiliser de nombreux agencements de roues; la plupart de ceux-ci se composent de trois ou de quatre roues; leur totalité comprend en commun au moins une roue directrice montée au voisinage d'une des extrémités du véhicule et au moins une roue fixe montée près de l'autre extré mité de celui-ci, et pour la commodité de la descrip tion qui suit, l'extrémité du véhicule voisine de la roue que l'on peut diriger sera désignée sous le nom d'extrémité avant puisque ceci constitue l'agencement normal.

Selon ia`présente invention, une commande de conduite pour un véhicule comportant un châssis, et des roues de support comprenant au moins une roue directrice formant un centre autour duquel tourne le véhicule suivant le déplacement de la direction de la roue directrice, un dispositif méca nique servant à diriger celle-ci et un circuit de commande servant à régler le fonctionnement du dispositif mécanique est caractérisée en ce que la commande de direction comprend des ensembles sensibles aux écarts de direction en marche avant ou arrière montés chacun de façon à se déplacer autour .d'un pivot vertical espacé respectivement en avant et en arrière de la ligne sur laquelle se trouve le centre de fixation du véhicule, et des moyens de liaison servant à faire pivoter les en sembles sensibles à la marche avant et arrière en répondant au fonctionnement du dispositif méca nique de conduite avec une amplitude proportion nelle à la distance séparant chaque ensemble sen sible de la ligne centrale de fixation de façon à ce que ces ensembles sensibles comportent un effet de détection et de correction correspondant aux écarts de direction par rapport au centre giratoire du véhicule, et des moyens servant à relier sélective ment l'un des ensembles sensibles à la direction au circuit de commande selon le sens du déplacement du véhicule.

D'autres caractéristiques et avantages de la pré sente invention ressortiront .de la description qui va suivre, faite en regard des dessins annexés et donnant à titre explicatif mais nullement limitatif une forme de réalisation préférée conforme à l'in vention, appliquée au guidage en marche avant et en marche arrière d'un chariot industriel à trois roues.

Sur ces dessins La figure 1 est une vue schématique en plan d'un chariot représentant les ensembles sensibles à la marche avant et à la marche arrière montés sur celui-ci; La figure 2 représente une élévation latérale du chariot représenté sur la figure l; La figure 3 représente une élévation en bout de celui-ci; La figure 4 est une. vue fragmentaire en plan re présentant la fixation de l'ensemble sensible à la marche arrière au châssis du chariot; Les figures 5 et 6 représentent des vues agran dies en coupe suivant respectivement comme indi qué les lignes 5-5 et 6-6 de la figure 4, et La figure 7 représente un schéma de la commande de guidage en marche avant et arrière.

Le véhicule représenté schématiquement sur les figures 1 à 3 représente un chariot classique indus triel 10, à trois roues et autopropulsé, dont le châssis 11 est supporté par une seule roue avant directrice 12 et deux roues arrière nop directrices 14 tournant autour d'un axe transversal. commun 16. Un servomoteur réversible 18 est monté sur le châssis et est couplé à la roue directrice 12 par une liaison 20 à pignons de chaîne et chaîne Galle. Le fonctionnement du servomoteur 18 fait tourner ainsi la roue 12 soit vers la droite soit vers la gauche, et le véhicule 10 tourne autour d'un centre situé à l'endroit où la ligne du centre de fixation de l'axe 16 est intersectée par l'axe de rotation de fa roue directrice 12.

Le fonctionnement du servomoteur 18 est réglé par une commande de direction automatique de faon à faire suivre au véhicule 10, lorsqu'il cir- cule en marche avant, un chemin défini par un conducteur sous tension 22 installé dans ou sur la partie supérieure de la surface de support 23 du véhicule. Etant donné qu'une telle commande de direction est bien connue, on ne l'a pas repré sentée en détail, elle comprend cependant un ensem ble 24 sensible à la marche avant se composant de bobines sensibles à la direction vers la droite et vers la gauche 26 et 27. Ces bobines 26 et 27 sont montées sur un support approprié 28 qui est fixé au pivot 30 de la roue directrice 12 de sorte que le support 28 et les bobines 26 et 27 se déplacent avec le mouvement de conduite- de la roue direc trice 12.

Des signaux détectés par les bobines situées à droite et à gauche 26 et 27 règlent le fonctionne ment du servomoteur 18 par l'intermédiaire d'un circuit de commande approprié tel que celui repré senté schématiquement sur la figure 7. Dans ce circuit de commande, la bobine 26 sensible à la direction vers la droite est connectée électrique ment à un pré-amplificateur 32 et la bobine 27 sensible à la direction vers la gauche à un pré amplificateur 34. Les pré-amplificateurs 32 et 34 sont reliés électriquement à un amplificateur diffé rentiel 36, dont la sortie 37 commande l'excitation du servi o-moteur électrique 18.

L'invention permet que le véhicule soit guidé en marche arrière en utilisant les mêmes organes de commande et de conduite. Un ensemble 40 sensible à la marche arrière est monté sur un châssis de prolongement ou auxiliaire 42 qui est relié au châssis 11 du véhicule par des pivots 43 de façon à ce qu'il soit relativement articulé sur un axe transversal horizontal et qui est supporté au voisinage de son extrémité arrière par une roue orientable 44. L'ensemble 40 sensible à la marche arrière comprend une bobine 46 sensible à la direction vers la droite et une bobine 47 sensible à la direction vers la gauche ces bobines étant supportées par un support approprié 48 fixé à un arbre vertical 50 et entraînées depuis le servo moteur 18 par une liaison 52 par pignons de chame et chaîne Galle.

La relation entre l'ensemble 25 sensible à la marche avant et l'ensemble 40 sensible à la marche arrière est une relation de symétrie en sens con traire par rapport à la ligne du centre de rotation de l'axe 16 des roues non directrices du point de vue physique, mécanique et électrique. On voit que les pivots verticaux respectifs 30 et 50 autour desquels les ensembles sensibles aux marches avant et arrière sont entraînés par le servomoteur 18 sont espacés dans des directions opposées et à des distances égaies par rapport à l'axe des roues non directrices 14, comme cela -est représenté par les distances L 1 et L 2 sur la figure 1. Avec cet espacement relatif, on utilise le même rapport d'entraînement pour les transmissions 20 et 52 à pignons de chaîne et chaîne Galle et la symétrie est gardée en donnant aux supports respectifs 28 et 48 des ensembles de marche avant et arrière la même longueur. On obtient une relation inverse au point de vue électrique en montant la bobine 27 sensible à la marche avant vers le côté gauche et la bobine 46 sensible à la marche arrière vers le côté droit du même côté de l'axe central longi tudinal du véhicule, les bobines 26 et 47 de droite en marche avant et de gauche en marche arrière étant montées de l'autre côté de cet axe.

En se reportant au schéma électrique de la figure 7, la bobine sensible 46 située à droite en marche arrière est reliée à l'intérieur du circuit à la bobine sensible 27 située à gauche en marche avant, et les bobines de gauche en marche arrière et de droite en marche avant 47 et 26 sont de même reliées ensemble à l'intérieur du circuit. Un commutateur inverseur bipolaire 54 est monté de façon à permettre que les bobines des ensembles de marche avant et arrière soient connectées sélec tivement aux autres organes du circuit. Ainsi les ensembles sensibles à la marche avant et arrière sont agencés électriquement et mécaniquement de façon à détecter également et en sens inverse n'im porte quelle déviation dans le parcours du véhicule par rapport au chemin fixé et à prévoir- n'importe quel changement de direction du véhicule autour d'un centre situé sur l'axe de rotation de ses roues non directrices.

Dans le cas où des nécessités de construction pour un véhicule spécial obligent à abandonner l'agencement comportant une égalité de symétrie qui a été décrit - par exemple de façon à ce que les distances L 1 et L 2 ne soient pas égaies un changement proportionné dans le rapport des transmissions d'entraînement 20 et 52, ou entre la longueur relative des supports de montage 28 et 48, deviendra nécessaire, ou les deux à la fois. Les ensembles sensibles à la marche avant et à la marche arrière doivent présenter un effet de détec tion et de prévision d'erreur égal et .de sens opposé autour du même axe de rotation, ou en d'autres termes, une relation de symétrie par rapport à la ligne centrale de rotation et au centre de rotation situé sur celle-ci doit résulter de la combinaison de la situation relative des ensembles sensibles à la marche avant et à la marche arrière par rapport à la ligne centrale de rotation, des rapports relatifs d'entraînement à partir du servomoteur et des lon gueurs relatives des supports de montage.

Les spécialistes de la technique admettront que l'on peut utiliser des moyens équivalents, tels que des servo-dispositifs hydrauliques ou électri ques, servant à coupler les ensembles sensibles aux marches avant et arrière avec l'appareil mécanique de conduite au lieu de la forme mécanique du dispositif de couplage représenté.

D'autres caractéristiques que l'on trouve dans la construction décrite comprennent l'articulation à pivot entre le châssis auxiliaire 42 et le châssis principal du véhicule 11 et la roulette orientable 44 servant à supporter le châssis auxiliaire. Ceci assure que les bobines sensibles de l'élément sensible à la marche arrière seront en position approximati vement à la même distance du câble de guidage 22, quelle que soit la dénivellation de la surface 23 sur laquelle le véhicule circule. En conséquence, l'intensité du signal obtenu des bobines sensibles 46 et 47 de l'ensemble 40 de marche arrière sera sensiblement la même que celle de ceux obtenus des bobines de l'ensemble de marche avant 25.

Comme on le voit sur les figures 4 à 6 on utilise de préférence une articulation facilement démontable entre le châssis principal 11 et le châssis auxiliaire 42 de sorte que l'ensemble sen sible à la marche arrière et son châssis de support peuvent être facilement détachés du véhicule quand on ne désire pas de commande pour la marche arrière. D'un côté du véhicule, cet assemblage comprend un support de montage 60 fixé au châssis 11 près de son extrémité arrière. Une barre 62 située sur l'extrémité avant du châssis auxiliaire 42 est équipée .d'une broche d'articu lation 63 qui peut s'engager dans une douille 64 montée sur un bras 65 faisant partie du support 60, et les pièces sont maintenues assemblées par un unique boulon et une rondelle 66 et 67 comme on le voit en particulier sur la figure 6.

De l'autre côté du véhicule, un accouplement démontable, installé dans l'entraînement 52 à pignons et chaîne, entre l'ensemble sensible à la marche arrière et le servomoteur 18 forme une partie de l'articulation reliant le châssis principal et le châssis auxiliaire. Cette construction, qui est représentée en détail sur la figure 5, comprend une barre 70 fixée au châssis auxiliaire 42 et s'étendant en avant de celui-ci et une broche d'arti culation et un tourillon cylindriques combinés 72 fixés à la barre 70. Un pignon de chaîne 74 com portant une partie formant palier 75 est monté de façon à pouvoir tourner sur une partie agran die cylindrique 76 de l'élément 72 et est maintenu assemblé à celle-ci par une ligne fendue 78. Un second pignon de chaîne 80 fixé à un palier 82 est montée sur la partie 83 formant palier d'un raccord 84 assujetti au châssis principal 10, ce raccord 84 comprenant un alvéole 85 dans lequel se loge en coulissant et en tournant l'extrémité cylindrique réduite 86 de l'élément 72. Les pignons 74 et 80 sont reliés de façon à être entraînés l'un par l'autre par un ou plusieurs goujons 84 portés par l'un des pignons et s'engageant en coulissant dans un alvéole ménagé dans l'autre. L'assemblage d'entraînement 52 entre le servomoteur 18 et l'en- semble 40 sensible à la marche arrière comprend une chaîne 52a entraînée autour du pignon 74 et du pignon 88 situé à.- l'arrière du -véhicule, et une seconde chaîne 52b en prise avec le pignon 80 et le pignon 89 situé sur l'arbre du moteur d7ën- traînement: - Des pignons de chaîne fous intermé diaires appropriés sont utilisés de façon à guider les chaînes 52a et 52b entre les pignons 74 et 80 et leurs pignons associés respectifs 88 et 89.

Cette construction -permet d'attacher rapidement le châssis auxiliaire 42 -et l'ensemble sensible de marche -arrière au châssis principal 11 ou de les détacher rapidement de celui-ci par un mouvement relatif transversal entre les deux châssis. Un seul boulon 6C maintient les deux châssis assemblés.

Claims (1)

1. RÉSUMÉ Commande- de direction destinée à la conduite d'un véhicule- comportant un châssis, des roues de support comprenant au moins une roue directrice formant -un centre autour duquel le véhicule tourne en réponse au déplacement de la direction de la roue-directrice, un dispositif mécanique servant à diriger la roue directrice et un circuit de commande servant à régler le fonctionnement du dispositif mécanique de conduite, ladite commande étant caractérisée par les points suivants, séparément ou en combinaisons 1 Elle comprend des ensembles sensibles aux erreurs de direction en -marche avant et en marche arrière montés chacun de façon à se déplacer autour d'un pivot vertical et espacés respective ment en avant et en arrière de la ligne sur laquelle se trouve le centre de rotation du véhicule, et des dispositifs d'accouplement servant à faire pivoter ces ensembles sensibles en réponse- au fonctionne ment- du dispositif mécanique de conduite suivant une amplitude proportionnelle à la distance sépa rant -chacun de ces ensembles- de la ligne centrale de rotation de façon que ces ensembles produisent un effet de détection et de correction correspon- dant aux erreurs- par rapport au centre de rotation du véhicule, et des moyens servant à relier sélec tivement l'un desdits ensembles au circuit de com mande selon le sens du mouvement du véhicule;. 2 -Les pivots verticaux des ensembles sensibles à la -direction en marche avant- et arrière sont situés en sens opposés- et à égaie distance de la ligne centrale de rotation du véhicule et sont cou- plés-au dispositif mécanique de conduite avec le même rapport -d'entraînement; 3 Les moyens d'accouplement servant à faire pivoter les ensembles sensibles à la marche- avant et arrière comprennent une transmission à pignons de chaire et chaîne Galle entre chacun de ces ensembles et le dispositif mécanique de conduite; 4 L'ensemble sensible à la direction en marche arrière est monté sur un châssis auxiliaire relié de façon amovible au châssis du véhicule; 5 L'ensemble sensible à la direction en marche arrière est monté sur un châssis auxiliaire relié au- châssis du véhicule de façon à pivoter sur un axe transversal à la direction du mouvement verti cal; 6 Un dispositif - de roues supporte- le châssis auxiliaire au voisinage de l'emplacement de l'en semble sensible à la marche arrière disposé sur celui-ci? 7 -Deux pignons de chaîne sont montés de façon à tourner- sur l'axe de liaison par pivotement du châssis auxiliaire - avec le châssis du véhicule de façon que leur entraînement -puisse être séparé, avec des transmissions par chaînes entre l'un des pignons et le dispositif mécanique de conduite et entre l'autre pignon et l'ensemble sensible à la marche arrière - servant à faire pivoter ce dernier ensemble suivant le fonctionnement du dispositif mécanique de conduite.