FR2465205A1 - Appareil d'orientation pour deplacements en voiture - Google Patents

Abstract

CET APPAREIL COMPREND UNE MASSE D'INERTIE 1 QUI CONSERVE TOUJOURS LA MEME ORIENTATION ET AUTOUR DUQUEL UN INDICATEUR DE DIRECTION 8 SOLIDAIRE DU VEHICULE PIVOTE SUIVANT LES CHANGEMENTS DE DIRECTION DU VEHICULE. DES SIGNAUX FONCTION DE CES PIVOTEMENTS ET DES SIGNAUX FONCTION DE LA DISTANCE PARCOURUE (CES DERNIERS ETANT DERIVES DU NOMBRE DE TOURS D'UNE ROUE PAR EXEMPLE) FONT PIVOTER ET AVANCER UNE CARTE ROUTIERE POSEE SUR UN SUPPORT ET SUR LAQUELLE UN POINT LUMINEUX INDIQUE EN PERMANENCE L'ENDROIT OU SE TROUVE LE VEHICULE.

Description

Les véhicules automobiles seront équipés à l'ave-

nir de dispositifs appelés centres d'information qui fourniront beau-

coup plus d'informations que les appareils indicateurs actuels. C'est ainsi que l'on sera informé à l'avenir non seulement de la vitesse de marche instantanéede l'heure et du niveau d'huile mais aussi, par exemple, de la vitesse de marche moyenne, des consommations d'essence instantanée et moyenne, de l'état des freins, du niveau

de l'eau de refroidissement et ainsi de suite.

A côté d eflaexiste cependant aussi le besoin important de savoir en permanence o l'on se trouve exactement

pendant un voyage; cette information devrait être disponible automa-

tiquement et ne pas demander une recherche laborieuse sur une carte routière par le conducteur ou un autre occupant du véhicule. Un système d'orientation, indiquant automatiquement l'endroit o se

trouve le véhicule pendant umn déplacement, est d'une grande impor-

tance surtout pour des personnes roulant seules puisque leur atten-

tion doit rester concentrée sur la conduite, de sorte qu'elles n'ont pas la possibilité, en roulant, de découvrir sur une carte o elles se trouvent à un moment donné. Même pour des passagers expérimentés, la détermination de la position du véhicule pose des difficultés

considérables, surtout la nuit.

On connaît déjà des appareils d'orientation qui permettent de déterminer automatiquement la position du véhicule en marche sans que cela demande l'aide d'un passager. Ces appareils,

travaillant selon différents principes, ont toutefois l'inconvé-

nient de demander une dépense élevée qui compromet leur usage.

L'invention vise à apporter un appareil d'orien-

tation utilisable pendant les voyages avec des véhicules routiers, qui soit facile à réaliser et qui soit surtout de fabrication peu

coûteuse.

Selon l'invention, un tel appareil est essentiel-

lement caractérisé en ce qu'il comprend des moyens pour déterminer la distance couverte par le véhicule et les changements de direction du véhicule et en ce que la distance couverte par le véhicule et/ou la position instantanée du véhicule sont déterminées à l'aide de l'éloignement mesuré et des changements de direction constatés et

sont indiquées.

D'autres caractéristiques et avantages de l'inven-

tion ressortiront plus clairement de la description qui va suivre

de plusieurs exemples de réalisation et des dessins annexés.

Un appareil d'orientation selon l'invention doit

S comporter, pour l'essentiel, un dispositif qui permette de déter-

miner la déviation angulaire de l'axe longitudinal du véhicule par rapport à une direction donnée lors de changements de direction, un dispositif pour déterminer la distance couverte et un dispositif qui convertit les valeurs déterminées en mouvements correspondants de rotation et de translation sur un dispositif indicateur. Les

changements de direction du véhicule sont déterminés par un disposi-

tif installé dans le véhicule mais ne participant pas à ses change-

ments de direction et conservant donc la même orientation pendant

la marche du véhicule. Ce dispositif est de préférence, comme repré-

senté sur les figures 1 à 4, une masse d'inertie 1 montée rotative

sans frottement sur un axe 2. Le montage sans frottement de la mas-

se 1 peut être réalisé par un palier magnétique, aérostatique ou

hydrostatique, par exemple.

Les figures 2 à 4 montrent des montages par des paliers aérostatiques. Alors que la masse 1 de l'exemple de la figure 2 est forcée de suivre les inclinaisons longitudinales et transversales du véhicule en raison de la forme enveloppante du palier, il n'en est pas de même dans les exemples des figures 3 et 4 parce que la masse 1 peut osciller ici grâce à l'emploi de paliers

concaves (en calotte sphérique). A la différence de ceux des fi-

gures 2 et 3, le dispositif de la figure 4 possède un palier à double calotte sphérique, qui a l'avantage, par son effet de retenue, que la masse ne peut pas être détachée au passage de tronçons de

routes en mauvais état ou de nids de poule.

Dans les exemples des figures 2 à 4, le centre de rotation 3 de la masse 1 montée rotative sur l'axe 2 doit se trouver au-dessus de son centre de gravité 4. La distance optimale entre le centre de rotation 3 et le centre de gravité 4 peut être trouvée par des essais ou par calcul. La masse 1 est en forme de disqueetestbeaucoup plus épaisse au bord afin qu'elle possède le moment d'inertie de masse requis pour un poids qui ne soit pas

trop élevé.

L'air comprimé nécessaire au palier aérostatique

arrive par la tubulure 5 et le canal 6 et peut être prélevé, par-

exemple, du système à air comprimé si le véhicule en est équipé ou être fourni par un compresseur. La masse 1 et son axe 2 sont placés sur un support 7 se trouvant dans le véhicule et pouvant être-cons-

titué, par le plancher du coffre à bagages par exemple.

Comme déjà mentionné, il faut déterminer pen-

dant la marche les déviations angulaires de l'axe longitudinal du

véhicule par rapport à une direction fixe prédéterminée. Les change-

ments de direction du véhicule peuvent être déterminés, par exemple, comme représenté sur la figure 5, par un indicateur de direction 8 solidaire du véhicule et effectuant, lors de changements de direction du véhicule, des mouvements rotatifs correspondant à ces changements

autour de la masse 1. Pour pouvoir déterminer la grandeur des change-

ments directionnels du véhicule, la masse 1 de la figure 5 porte une échelle angulaire, s'étendant sur 3600 par exemple. La masse 1 est orientée de manière que le point zéro de l'échelle prévue sur son bord soit tourné dans une direction fixée d'avance, laquelle est de préférence la direction du nord puisque les cartesroutières sont orientées au nord. Comme la masse 1 ne participe pas aux changements de direction du véhicule, le repère ou le point zéro de l'échelle angulaire portée par elle indique dans ce cas en permanence le nord, également pendant la marche, et les déviations angulaires indiquées par l'indicateur de direction 8 sont des déviations par rapport à la direction du nord. Si l'axe longitudinal dui véhicule s'écarte par suite d'un léger virage de 10 de la direction du nord, par

exemple, comme représenté sur la figure 5, l'indicateur de direc-

tion 8 - qui est un simple index dans l'exemple de la figure 5 -

tourne de IO' autour de la masse 1 et se place devant le trait de

division de 10 de l'échelle-de la masse.

La figure 6 montre symboliquement la disposition de la masse 1 utilisée pour déterminer les changements directionnels dans une automobile 9. L'emplacement de l'indicateur -de distance 10, formé d'un capteur d'impulsions par exemple, indique symboliquement que la distance couverte par l'automobile est déterminée par le

nombre de tours d'une de ses roues.

La figure 7 représente un dispositif faisant pivoter une carte routière en fonction des changements de direction du véhicule et déplaçant la carte en translation en fonction de la distance couverte par lui. Au milieu de ce dispositif se trouve un plateau tournant 11 qui, lors d'un changement de direction du véhicule, effectue exactement le même pivotement que l'index 8 par rapport

à la masse 1. La translation de la carte, s'effectuant proportionnel-

lement à la distance couverte par le véhicule, est produite par un dispositif d'avance sous forme d'un anneau-12 qui entoure le plateau 11 et est guidé dans le sens de l'axe longitudinal du véhicule par un

cadre 13.

Le déplacement en translation de l'anneau d'avance

12 est produit, par exemple, par un électro-aimant formé d'une culas-

se 14 et d'une bobine 15. Cet électro-aimant reçoit continuellement, pendant la marche, des impulsions électriques qui ont chacune pour effet que l'anneau 12 est attiré par l'électro-aimant, donc déplacé par rapport à lui. La cadence des impulsions et la grandeur de chaque déplacement de l'anneau 12 sont choisies de telle manière que la

translation ainsi produite de la carte correspond à la distance cou-

verte par le véhicule. Des ressorts de rappel 16 ramènent chaque fois l'anneau 12 à sa position de départ lorsque l'électro-aimant n'exerce pas de force d'attraction sui lui. La course h qu'effectue l'anneau d'avance 12 à chaque impulsion peut être ajustée par la vis de

butée 17.

Le plateau tournant 1l-présente des trous d'aspi-

ration 18 et l'anneau d'avance 12 présente des trous d'aspiration 19 pour aspirer une carte routière, soit contre le plateau, soit contre l'anneau. Le plateau tournant et l'anneau d'avance aspirent la carte routière alternativement, avec chevauchement des aspirations

produitespar l'un et l'autre afin d'emp&cher que la carte ne tombe.

L'anneau d'avance 12 est déplaçable en deux directions: en direction de l'électro-aimant et dans la direction opposée à son retour à la position de départ. La carte routière se trouvant sur l'anneau 12 ne doit cependant participer qu'aux translations en une direction sinon elle serait ramenée chaque fois à la même position. Il s'ensuit que

la carte ne doit être aspirée par l'anneau 12 que lors des déplace-

ments de cet anneau en une direction, l'anneau ne devant pas exercer

un effet d'aspiration lorsqu'il est déplacé en sens contraire, géné-

ralement lorsqu'il est rappelé à la position de départ. Afin d'em-

pêcher l'entraînement indésiré de la carte lors des déplacements de l'anneau en sens contraire, la carte est de préférence immobilisée par le plateau tournant, par aspiration, pendant les déplacements

en sens contraire de l'anneau.

L'anneau d'avance 12 déplace par conséquent la carte routière pas à pas dans une seule direction. Les changements

de direction du véhicule ont seulement un effet sur le plateau tour-

nant 11, lequel effectue par rapport à l'anneau d'avance 12 le même pivotement que l'index ou indicateur de direction 8 pendant un virage du véhicule et qui fait alors pivoter la carte routière se trouvant sui lui en conséquence, la carte étant aspirée par le plateau pendant les changements de direction et non par l'anneau d'avance. La carte tourne donc toujours avec le plateau mais elle

se déplace seulement en une direction avec l'anneau 12.

Les aspirationsde la carte doivent donc répondre aux conditions suivantes. Lorsqu'elle est à déplacer en translation, elle doit être aspirée seulement par l'anneau d'avance 12 et non pas par le plateau tournant 11. Pendant un déplacement en translation de l'anneau au cours duquel la carte ne doit pas être déplacée avec

lui, la carte est aspirée par le plateau mais non pas par l'anneau.

Pendant une rotation du plateau pour faire pivoter la carte confor-

mément au virage pris par le véhicule, la carte doit seulement être aspirée par le plateau et non pas par l'anneau, L'anneau d'avance ne doit donc exercer un effet d'aspiration sur la carte que lorsque

l'électro-aimant reçoit des impulsions pour le déplacement de l'anneau.

Les impulsions électriques que reçoit l'électro-

aimant sont produites, par exemple, à partir des révolutions d'une ou de plusieurs roues du véhicule. Par exemple, une roue déterminée peut produire une impulsion à chaque tour; cette impulsion ne peut

cependant pas être transmise directement à l'électro-aimant, un rap-

port devant être établi entre le nombre des impulsions fournies et le nombre des impulsions envoyées à l'électro-aimant, ce rapport 246520 i étant fonction de l'échelle de la carte routière et d'autres facteurs encore.

Il existe dans un tel système les relations sui-

vantes a.n E (1) h.m = E/M (2) h = a.n/M.m (3) o a est la circonférence de la roue de véhicule, n le nombre de tours de roue pour une distance parcourue déterminée du véhicule, E la distance couverte par le véhicule, h la course de l'anneau d'avance, m le nombre des impulsions pour l'électro-aimant et M

l'échelle de la carte routière utilisée.

Si l'électro-aimant doit recevoir une impulsion chaque fois que le véhicule a parcouru une distance de 300 m, par

exemple, la course h de l'anneau d'avance par impulsion doit cor-

respondre à:

h = a.n/M = 300/M.

En cas d'utilisation d'une carte routière à l'échelle 1:300 000, la course h de l'anneau est dans ce cas égale

à 300/300 000 = 10 m = 1 mm.

La figure 8 représente en perspective le disposi-

tif de la figure 7 pour le déplacement de la carte suivant des coordonnées polaires. Cette figure montre surtout le guidage de l'anneau d'avance 12 par le cadre 13. Elle montre en plus que le plateau tournant 11 est commandé par un moteur pas à pas 20 qui, chaque fois l'index 8 tourne d'un angle déterminé par rapport à la masse 1, reçoit une impulsion faisant tourner le moteur pas à

pas 20 donc aussi le plateau Il relié à lui du même angle.

Alors que la figure 5 montre simplement de quelle manière le changement de direction du véhicule peut être déterminé par le miuvement de l'index 8 par rapport à la masse 1 d'orientation fixe, les figures 9 à 13 se rapportent au problème de la commande du moteur pas à pas20 qui, comme indiqué ci-dessus, doit produire des rotations ou des pivotements égaux à ceux de l'indicateur de direction ou index 8. Le moteur 20 doit en outre tournertoujours

dans le meme sens que l'ind.: 8 par rapport à la masse 1, c'est-à-

dire dans le sens des aiguilles d'une montre ou dans le sens contraire.

Une telle commande peut être réalisée de différentes

manières. L'une d'elles est représentée à titre d'exemple sur la fi-

gure 9. La masse lpassèdedans ce cas une bordure annulaire exté-

rieure 21 qui porte un codage de bande perforée 22 exploré par un lecteur de bande perforée. Ce lecteur est formé, par exemple, d'un émetteur 23 à diodes électroluminescentes et d'un récepteur 24 à éléments photosensibles. Le codage sur la bordure 21 de la masse 1 doit être réalisé de manière qu'un pivotement déterminé du lecteur de bande perforée, lequel tourne autour de la masse 1 comme l'index. 8 de la figure 5 quand le véhicule prend un virage, produise un pivotement

correspondant du plateau tournant Il. Par exemple, si chaque pivote-

ment du lecteur de bande perforée de 1 doit produire un pivotement du plateau de 1 , il faut 360 codes différents sur le bord de la

masse 1 pour qu'il y ait un code différent pour chaque degré d'angle.

La prévision de 360 codes différents demande l'utilisation d'un code binaire à neuf positions, pouvant être exploré par un lecteur de bande perforée comprenant une ligne de diodes électroluminescentes à 9 bits comme émetteur et une ligne d'éléments photosensibles à neuf parties comme récepteur. Pour l'exploration, les neuf diodes

électroluminescentes ou DEL émettent de la lumière vers le codage cons-

titué par les trous perforés. Cependant, conme ce codage varie d'un degré d'angle à l'autre, les éléments photosensibles côté récepteur sont excités différemment suivant le code qui se trouve chaque fois entre l'émetteur et le récepteur. A chaque degré d'angle correspond par conséquent une configuration particulière d'éléments photosensibles actifs. Le récepteur peut être constitué, par exemple, par une ligne

de phototransistors à neuf parties du type BI' 16/9 ou BP' 17/9.

La figure 10 représente le code binaire à neuf

positions porté par la bordure 21 de la masse 1 à plus grande échelle.

La figure 11 montre un disque 25 qui est calé sur l'arbre du moteur pas à pas 20, effectue les mêmes pivotements que

le plateau tournant 11 et présente le même codage (26) que la bor-

dure 21 de la masse 1. Ce codage est également exploré par un lecteur de bande perforée qui est constitué de la même manière que le lecteur

de la figure 9 est est composé d'un émetteur 27 à diodes électro-

luminescentes et d'un récepte iL 28 à éléments photosensibles. Pour

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ce lecteur. on utilise de préférence également une ligne de DEL à neuf positions comme émetteur et une ligne d'éléments photosensibles

à neuf positions comme récepteur.

Les deux récepteurs 24 et 28 pour bandes perforées fournissent lors de la lecture des résultats qui sont comparés entre eux par un dispositif comme celui représenté schématiquement sur la figure 12. Si les deux résultats sont identiques, le moteur pas a pas 20 ne reçoit pas d'impulsion, de sorte que le plateau 11 n'est pas tourné. Cela est seulement le cas si les deux lecteurs de bande perforée occupent les mêmes positions angulaires par rapport au repère zéro, des positions correspondant, par exemple, à un angle de 100. , Si l'un des lecteurs est à la position de 10 et l'autre à la positionde 350 , malgré le fait qu'il y a chaque fois un écart de 10 par rapport au point zéro, le plateau est néanmoins animé d'une rotation puisque le dispositif est capable de distinguer entre

la position de 350 et la position de 10 en raison des codes diffé-

rents attribués à ces deux angles.

Par contre, si les résultats fournis par les deux récepteurs sont différents, le moteur 20 fait tourner le disque 25

jusqu'à ce que les deux récepteurs fournissent les mêmes résultats.

Les deux lecteurs de bande perforée sont ainsi amenés à la même

position, c'est-à-dire au même angle par rapport à la position zéro.

Dans l'exemple représenté sur la figure 12, les résultats fournis par les récepteurs sont comparés par un comparateur qui possède trois sorties: une sortie pour A< B, une sortie pour

A=B et une sortie pour A> B. Le comparateur de l'exemple de la Si-

gvre 12 es:t constitué par un montage en cascade d(e trois comparat:turs à 4 bits. Un comparateur à 4 bits convenant -à. cette applicatioar est fourni, par exemple, par la société Motorola sous la désigriatico

1MC 14585. Les neufs entrées A0 a A8 du montage en cascade de z,:.'pa-

rateurs sont conjuguées, par exemple, aux neuf éléments photosensibles du récepteur 24, tandis que les neuf entrées B0 à B8 sont dans ce

cas conjuguées aux neuf éléments photosensibles du récepteur 28.

A et B correspondent au nombre numérique du code

considéré. Par exemple, si l'on utilise la division angulaire habi-

tuelle en 360 - une autre division angulaire est bien entendu possible aussi -, il y aura 360 codes différents, correspondant à 360 nombres numériques différents. Le comparateur est capable de déterminer si le nombre numérique provenant d'un code déterminé dc la masse 1 et correspondant à une position angulaire déterminée est plus grand ou plus petit que le nombre numérique provenant du code

du plateau tournant et correspondant également à une position angu-

laire déterminée. Suivant que la différence entre les deux nombres numériques est positive ou négative, le plateau 11 est tourné dans un sens ou dans l'autre, jusqu'à ce que les deux nombres soit égaux (A=B), ce qui signifie qu'il y a concordance entre les positions angulaires. 29 désigne une source d'alimentation électrique pour le système.

La figure 13 représente une autre forme de réali-

sation pour la commande du plateau tournant 11 en fonction des chan-

gements de direction du véhicule. Alors que le codage angulaire décrit dans ce qui précède est un codage par des trous, la figure 13 montre un codage noir et blanc prévu sur le pourtour de la masse 1. Plus précisément, le codage de la figure 13 se compose de deux codages

noirs et blancs 22a et 22b qui sont mutuellement décalés. L'explora-

tion du codage supérieur 22a s'effectue par un émetteur 23a et un

récepteur 24a qui est un récepteur photosensible recevant le rayon-

nement réfléchi, tandis que le codage inférieur 22b est exploré par l'émetteur 23b en coopération avec un récepteur 24b analogue. Les

émetteurs peuvent être constitués, par exemple, par une diode électro-

luminescente, tandis que les récepteurs photosensibles peuvent être

constitués chacun par un phototransistor.

Si le véhicule effectue un changement de direction, les deux dispositifs à émetteur et récepteur pivotent autour de la masse d'inertie 1 dans une mesure qui correspond au changement de direction du véhicule. Les trains d'impulsions que reçoivent les

récepteurs 24a et 24b sont mutuellement décalés. Les trains d'im-

pulsions décalés fournis par les récepteurs sont amenés à un dis-

positif, présentant deux entrées et deux sorties, qui a la faculté, s'il est alimenté avec deux trains d'impulsions mutuellement décalés dans le temps, de ne faire apparaître qu'un seul train d'impulsions sur l'une de ses deux sorties. Sur l'une des sorties n'apparaît un signal que si le premier train d'impulsions est en retard par rapport au second, tandis qu'il n'apparaît un signal sur l'autre sortie que

si le second train d'impulsions est en retard par rapport au premier.

Il est ainsi possible de distinguer entre les sens de rotation; autre-

ment dit, ce dispositif permet de déterminer si les émetteurs et les

récepteurs tournent dans un sens ou dans l'autre autour de la masse 1.

Le moteur pas à pas peut ainsi être amené à tourner dans un sens ou dans l'autre, suivant qu'un signal apparaît sur l'une ou l'autre sortie. La figure 14 montre une forme de réalisation pour un montage qui transforme deux trains d'impulsions mutuellement décalés dans le temps en un seul train d'impulsions, qui, suivant que le premier train d'impulsions est en retard par rapport au second ou inversement, fait apparaître, sur l'une ou l'autre sortie, un train d'impulsions qui correspond au changement de direction du véhicule et qui commande le moteur pas à pas 20 conformément à ce

changement de direction.

Le dispositif de la figure 14 se compose de deux portes ET 30, 31 et de deux bascules RS 32, 33. Tandis qu'une entrée de la bascule 32 sert d'entrée de remise à 0, l'entrée de mise à 1 de cette bascule est connectée à la sortie 34 de la porte ET 30. Il en va de même pour la bascule 33, dont une entrée sert également d'entrée de remise à 0 et dont l'entrée de mise à 1 est connectée à la sortie 35 de la porte ET 31. A l'entrée 36 de la porte ET 30 est amené un train d'impulsions, tandis que son autre entrée 37 est connectée à l'une des sorties Q de la bascule 33. L'autre train d'impulsionscommande une entrée 38 de la porte ET 31, dont la

sortie 35 est connectée à l'entrée de mise à 1 de la bascule 33.

Suivant que l'un ou l'autre train d'impulsions est en retard par rapport à l'autre, il apparaît un signal, soit sur la sortie Q de

la bascule 32, soit sur la sortie Q de la bascule 33.

Comme déjà mentionné, le nombre de tours d'une roue du véhicule peut servir d'indication pour la distance parcourue par le véhicule. Quand on connaît la circonférence de la roue, on peut déterminer la distance couverte par le véhicule en comptant le nombre de tours de roue, par le déclenchement d'une impulsion à chaque tour de roue par exe:..jle et par l'utilisation des impulsions

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1.1 pour déplacer la carte routière en translation. Cependant, comme la carte ne doit pas être déplacée à chaque tour de roue mais seulement

lorsqu'une certaine distance a été couverte à chaque fois, les impul-

sions produites à chaque tour de roue ne peuvent pas être transmises directement au dispositif produisant le déplacement de la carte; un

diviseur programmable est nécessaire pour réduire le nombre d'impul-

sions suivant un rapport déterminé et pour ne transmettre une impul-

sion au dispositif de déplacement qu'après réception d'un nombre

déterminé d'impulsions de la roue.

La figure 15 représente un tel diviseur programmable 40, transformant un nombre déterminé n d'impulsions en une seule impulsion. Ce diviseur est formé par un montage en cascade d'un étage d'unités 41, d'un étage de dizaines 42 et d'un étage de centaines 43. Les différents étages peuvent être des diviseurs du type MC 14522 ou MC 14526 par exemple. Les impulsions dérivées des révolutions de la roue sont appliquées à l'entrée 44 du montage en cascade. Le rapport de division désiré est ajusté en code binaire sur les entrées de prépositionnement. Dans l'exemple représenté sur

la figure 15, un rapport de division de 50:1 est ajusté par l'appli-

cation d'un potentiel V aux entrées de prépositionnement 45 et 46 DD de l'étage des dizaines 42 et par la connexion à la masse des autres entrées de prépositionnement. Avec un rapport de division de 50:1, après application de 50 impulsions à l'entrée 44, il apparaît à la sortie 47 du diviseur programmable 40 une impulsion de parcours qui sert à la commande de l'électro-aimant, donc de l'anneau d'avance

pour la translation de la carte routière. Aux entrées de préposition-

nement du diviseur programmable peuvent être ajustés tous les rap-

ports de division désirés, Comme, avec le dispositif de la figure 7, le pivotement et la translation de la carte routière ne doivent pas se faire simultanément, il faut faire en sorte que les impulsions de pivotement ou de virage et les impulsions de parcours n'arrivent

pas en même temps. Ce problème est résolu, par exemple, par le mon-

tage de la figure 16, composé d'une porte OU exclusif 48 et de deux portes ET 49, 50. Avec ce montage, les impulsions de virage sont appliquées, par exemple, à l'entrée 51 de la porte OU exclusif 48 et à l'entrée 52 de la porte ET 49. Les impulsions de parcours sont au contraire appliquées à l'entrée 53 de la porte OU exclusif 48 et

à l'entrée 54 de la porte ET 50. La sortie 55 de la porte OU exclu-

sif 48 est connectée à l'entrée 56 de la porte ET 49 et à l'entrée 57 de la porte ET 50.

Avec le montage de la figure 16, l'impul-

sion de virage n'apparaît à la sortie 58 de la porte ET 49 que si une impulsion de parcours n'est pas arrivée en même temps. De même, il n'apparaît une impulsion de parcours à la sortie 59 de la porte ET 50 que si une impulsion de virage n'est pas appliquée en même temps. TLe montage de la figure 16 empêche donc que des impulsions de virage et de parcours arrivant en même temps ne soient transmises en même temps et il assure en même temps que la transmission d'impulsions de virage

et de parcours arrivant séparément ne soit entravée.

Le montage de la figure 17, formé d'une

porte OU exclusif 60 et d'une porte ET 61, a l'avantage, comparative-

ment au montage de la figure 16, que si une impulsion de virage et une impulsion de parcours arrivent simultanément, l'une de ces deux impulsions est transmise, de sorte qu'elles ne sont pas bloquées

toutes deux.

Bien que lesmontagesdes figures 16 et 17 empêchent,en cas d'arrivée simultanée d'impulsions de virage et de parcours, que les deux impulsions ne soient retransmises en même temps, ilsn'empêchent pas que l'une des impulsions arrivées en même temps, celle qui n'est pas retransmise, soit perdue. Cet inconvénient des montages représentés sur les figures 16 et 17 peut être éliminé lorsque, selon un perfectionnement de l'invention, on prévoit une mémoire dans laquelle est mémorisée celle des deux impulsionsarrivées en même temps qui n'est pas immédiatement retransmise et qui ne permet

la retransmission de cette impulsion qu'après une mémorisation tem-

poraire. La figure 18 montre un exemple d'un montage comprenant une telle mémoire pour assurer, premièrement, que des impulsions arrivant en même temps ne soient pas retransmises simultanément, deuxièmement, que l'impulsion non retransmise aussitôt soit mémorisée temporairement

avant d'être retransmise.

Avec le montage de la figure 18, l'impulsion de parcours et l'impulsion de virage sont introduites toutes deux dans une mémoire temporaire. L'impulsion de parcours est introduite dans un compteur avant/arrière 62 et l'impulsion de virage est introduite dans un compteur avant/arrière 63. A l'état vide, c'est-à-dire lorsqu'aucune impulsion n'est mémorisée dans les compteurs 62 et 63, un O apparaît aux sorties des compteurs. En cas de mémorisation d'une

ou de plusieurs impulsions, un 1 apparaît aux sorties des compteurs.

Dans le montage de la figure 18, un 1 à la sortie du compteur 62 apparaît également à l'entrée 64 de la porte ET 65 et un 1 à la sortie du compteur 63 apparaît également à l'entrée 66 de la porte ET 67. Lre 1 aux entrées 64 et 66 des portes de sortie (65, 67) n'est cependant décalé en avant que si un 1 apparaît également

aux deuxièmes entrées (68, 69) de ces portes de sortie. Comme l'en-

trée 68 de la porte de sortie 65 est pilotée par la porte ET 70, il n'apparaît un 1 à l'entrée 68 de la portie de sortie 65 que s'il y a un 1 aux deux entrées 71 et 72 de la porte ET 70. Cela est le cas lorsque la porte NOR 73 applique un 1 à l'entrée 71 de la porte 70 et si l'horloge (oscillateur) 74 transmet une impulsion périodique de décalage T1 à l'entrée 72 de la porte 70. Cependant, la porte NOR 73 ne fournit pas de 1 lorsqu'une impulsion de parcours et une impulsion de virage arrivent simultanément à ses entrées. La porte NOR 73 assure ainsi que des impulsions de parcours et de virage ne peuvent pas agir simultanément sur les mécanismes de déplacement

pour la carte d'orientation.

Les processus côté impulsions de virage du montage de la figure 18 se déroulent de façon analogue à ceux du côté des

impulsions de parcours.L'impulsion périodique de décalage T2 appli-

quée à l'entrée 75 de la porte ET 76 et décalée dans le temps par rapport à l'impulsion périodique de décalage T1 ne peut passer la porte de sortie 67 que s'il n' y a pas une arrivée simultanée d'une

impulsion de parcours et d'une impulsion de virage à la porte NOR 73.

Le déphasage de l'impulsion de décalage T2 par rapport à l'impulsion de décalage T1 est produit par un élément de temporisation 78. Le montage de la figure 18 empoche donc que les portes de sortie ne

transmettent simultanément des impulsions de parcours et de virage.

Il assure cependant aussi, en cas d'arrivée simultanée des deux im-

pulsions de commande, qu'aucune d'elles ne soit perdue, puisque tou-

tes les impulsions sont mémorisées temporairement dans les compteurs correspondants. Toutes les impulsions qui arrivent à l'entrée du montage de la figure 18 sont transmises par lui, l'impulsion de parcours à condition qu'une impulsion périodique de décalage T1 apparaisse à la porte 70 et l'impulsion de virage à la condition

qu'une impulsion périodique de décalage T2 apparaisse à la porte 76.

Le retardement des deux impulsions périodiques de décalage contribue également à empêcher la retransmission simultanée d'impulsions par les portes de sortie 65 et 67. La figure 18a montre le décalage dans

le temps des deux impulsions périodiques de décalage T1 et T2.

Les montages des figures 16 à 18 sont connectés entre le récepteur du dispositif de lecture sur la masse d'inertie et le moteur pas à pas pour ce qui concerne l'impulsion de virage et entre le diviseur programmable et l'électro-aimant pour ce qui

concerne l'impulsion de parcours.

L'air d'aspiration pour le plateau tournant et

l'anneau d'avance est commandé par des électrovannes par exemple.

La commande de ces électrovannes s'effectue en synchronisme avec

la commande des impulsions de pivotement respectivement de trans-

lation.

Les figures 19 et 20 servent à illustrer les pivo-

tements et les translations d'une carte routière par le plateau

tournant 11 et l'anneau d'avance 12 pendant la-marche du véhicule.

La figure l9a représente symboliquement le plateau tournant 11, l'anneau d'avance 12, une grille dont les lignes 79 sont parallèles à l'axe longitudinal du véhicule, ainsi qu'une partie 80 d'une carte

routière, partie qui sera appelée ci-après carte routière pour sim-

plifier. A la figure l9a la carte routière 80 n'a pas encore été

posée sur le plateau 11 et l'anneau 12. La flèche 81 indique symboli-

quement qu'au-dessus du plateau 11 se trouve une source de lumière

qui produit un point lumineux au centre du plateau.

Dans l'exemple de la figure 19, le plateau 11 est

ajusté par son repère zéro sur une marque qui correspond à la posi-

tion zéro de la masse 1 avant que la carte routière ne soit posée sur le plateau. De plus, avant la mise en place de la carte 80 sur

le plateau et l'anneau, on détermine le point de départ du voyage.

Il s'agit du point A sur la carte routière dans l'exemple de la

figure 19.

La carte 80 est ensuite posée de telle manière sur le plateau Il que le point de départ A se trouve au-dessus du centre de rotation du plateau 11 (figure 19b). Cet ajistement dupot de départ sur

le centre du plateau est facilité par l'éclairement de ce centre.

Après l'avoir posée par le point de départ A sur le centre du plateau,

on tourne la carte 80 de manière que sa direction du nord soit paral-

lèle aux lignes 79 de la grille. Le nord de la carte 80 est donc orienté dans le sens de l'axe longitudinal du véhicule. Après cela, la carte est tournée encore une fois autour du point de départ A,

par le plateau 11, de manière que le nord de la carte soit effective-

ment dirigé vers le nord. On obtient cette orientation lorsqu'on fait concorder la position angulaire du plateau avec la position angulaire

de l'indicateur de direction ou index 8 et elle est produite auto-

matiquement par la mise en marche du mécanisme de rotation ou de pivotement décrit. Cette orientation de la carte suivant le nord

* effectif est représenté sur la figure 19c.

Si l'on veut se déplacer du point A sur la carte 80

au point B, on roule tout d'abord en ligne droite jusqu'au point 82.

La translation de la carte par l'anneau d'avance correspondant à

cette marche en ligne droite est représentée sur la figure l9d.

La figure 19e montre l'arrivée au point 82 et, en même temps, le changement de direction qui doitavoir lieu au point 82 si le déplacement doit se poursuivre sur la route menant du point 82

jusqu'au point 83.

Comme il ressort de la description de la figure 59,

après avoir été poséesur le plateau avant le départ, la carte 80 doit

être tournée de manière que sa direction du nord corresponde effecti-

vement avec le nord. Cette position de départ de la carte avant le voyage est représentée encore une fois sur la figure 20a. Lorsqu'on roule de nouveau du point A (point de départ) au point 82, le premier croisement, il se produit tout d'abord seulement une translation de la carte, étant donné que le véhicule ne change pas de direction entre A et 82, La figure 20b représente la translation de la carte 80 correspondant au parcours du véhicule de A à 82. La figure 20c montre le pivotement de la carte 80 conformément au virage qu'effectue le véhicule au point 82 pour tourner de la première route ou rue dans

la deuxième, menant du point 82 au point 83.

La figure 20d indique la translation de la carte 80 pendant le déplacement de 82 à 83. La figure 20e montre le pivotement de la carte conformément au changement de direction du véhicule dans la direction B à l'arrivée au point 83. La figure 20f montre enfin

l'arrivée du véhicule au but B du voyage.

La figure 21 représente une partie (80) plus grande d'une carte routière et, schématiquement, le déplacement de cette

partie de carte par le dispositif d'avance.

Claims (34)

R E V E N D I C A T I 0 N S

1. Appareil d'orientation utilisable pendant les voyages avec des véhicules routiers, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens pour déterminer la distance couverte par le véhicule et les changements de direction du véhicule et en ce que la distance couverte par le véhicule et/ou la position instantanée du véhicule sont déterminées à l'aide de l'éloignement mesuré et des changements

de direction constatés et sont indiquées.

2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que la distance couverte par le véhicule est déterminée à partir

du nombre de tours d'une ou plusieurs roues du véhicule.

3. Appareil selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que, pour déterminer les changements de direction du véhicule, il comprend un indicateur de direction(8)relié rigidement au véhicule

(9) et indiquant les changements de direction du véhicule.

4. Appareil selon l'une quelconque des revendications

1 à 3, caractérisé en ce qu'il comprend une masse d'inertie (1) qui est montée rotative avec aussi peu de frottement que possible et qui ne participe pas aux changements de direction du véhicule et en

ce que l'indicateur de direction (8), lors de changements de direc-

tion du véhicule, effectue autour de la masse (1) des pivotements

qui sont une mesure des changements de direction du véhicule.

5. Appareil selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comprend un palier magnétique, aérostatique ou hydrostatique

pour le montage de la masse (1) avec le minimum de frottement.

6. Appareil selon la revendication 4 ou 5, caracté-

risé en ce que le palier pour la masse d'inertie (1) permet le main-

tien en position verticale de l'axe de rotation de la masse quelles que soient les inclinaisons latérales du véhicule et quelles que

soient les pentes sur lesquelles passe le véhicule.

7. Appareil selon la revendication 6, caractérisé en ce que le palier pour la masse d'inertie est un palier à calotte sphérique.

8. Appareil selon la revendication 7, caractérisé en ce que le centre de rotation du palier et le centre de gravité de la masse d'inertie sont mutuellement décalés de telle manière que l'axe de rotation de la masse prend automatiquement une position

verticale sous l'effet de la pesanteur.

9. Appareil selon l'une quelconque des revendications

4 à 8, caractérisé en ce que la masse d'inertie (1), pour la déter-

mination du mouvement rotatif ou pivotant de l'indicateur de direc- tion (8) relié rigidement au véhicule par rapport à elle, présente

une échelle angulaire et un repère pour sa position de départ.

10. Appareil selon l'une quelconque des revendications

1 à 9, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif qui transforme les changements de direction déterminés et les éloignements déterminés

en coordonnées polaires ou en coordonnées cartésiennes.

11. Appareil selon l'une quelconque des revendications

1 à 10, caractérisé en ce que l'indicateur de direction est réalisé en vue d'une exploration électronique ou optique des divisions de

l'échelle angulaire portée par la masse d'inertie.

12. Appareil selon l'une quelconque des revendications

1 à 11, caractérisé en ce'qu'il comprend un dispositif qui transforme les éloignements déterminés en valeurs qui correspondent à l'échelle de la carte d'orientation, carte routière ou carte de ville par

exemple, utilisée pour l'orientation.

13. Appareil selon la revendication 12, caractérisé

en ce qu'il compr-end un générateur d'impulsions qui produit des im-

pulsions en fonction du nombre de tours d'une ou plusieurs roues, de même qu'un diviseur d'impulsions qui réduit les impulsions produites en fonction du nombre de tours de roue suivant un iapport déterminé

qui correspond à l'échelle de la carte d'orientation utilisée.

14. Appareil selon l'une quelconque des revendications

1 à 13, caractérisé en ce que l'endroit o se trouve chaque fois le

véhicule est rendu visible sur la carte d'orientation.

15. Appareil selon la revendication 14, caractérisé en ce qu'il comprend un indicateur de position pour rendre visible

l'endroit o se trouve chaque fois le véhicule.

16. Appareil selon la revendication-15, caractérisé

en ce que l'indicateur de position est un point lumineux.

17. Appareil selon la revendication 15 ou 16, caracté-

riséen ce que l'indicateur de position est déplaçable suivant les

valeurs d'éloignement et de Changement de direction déterminées.

2A652Ce5

18. Appareil selon l'une quelconque des revendications

précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens produisant la rotation ou le pivotement de la carte d'orientation autour de la

position instantanée du véhicule comme point de rotation et confor-

mément aux valeurs de changement de direction fournies par l'indica-

teur de direction.

19. Appareil selon la revendication 18, caractérisé en ce qu'il comprend, pour faire pivoter la carte d'orientation, un plateau tournant (11) qui est commandé par un moteur pas à pas (20),

lui-même commandé par l'indicateur de direction.

20. Appareil selon l'une quelconque des revendications

1 à 19, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif d'avance (12)

qui déplace la carte d'orientation, quelle que soit sa position angu-

laire, dans le sens de la longueur du véhicule mais contrairement à sa direction de roulement, suivant la distance couverte et en

tenant compte de l'échelle de la carte.

21. Appareil selon l'une quelconque des revendications

1 à 20, caractérisé en ce que le dispositif d'avance est en forme

d'anneau (12) et entoure le plateau tournant (11).

22. Appareil selon l'une quelconque des revendications

1 à 21, caractérisé en ce qu'il comprend un électro-aimant qui déplace

le dispositif d'avance en translation suivant les impulsions pro-

duites en fonction des tours de roue.

23. Appareil selon l'une quelconque des revendications

1 à 22, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens qui rappellent

le dispositif d'avance à sa position de départ après chaque déplace-

ment produit par l'électro-aimant.

24. Appareil selon la revendication 23, caractérisé

en ce qu'il comprend un ressort de rappel (16) pour ramener le dis-

positif d'avance à sa position de départ.

25. Appareil selon l'une quelconque des revendications

1 à 24, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens pour aspirer la carte d'orientation au dispositif d'avance et au plateau tournant, de même que des moyens pour empocher que le carte d'orientation ne soit déplacée simultanément par le dispositif d'avance et par le

plateau tournant.

24 65520 5

26. Appareil selon la revendication 25, caractérisé en ceque la carte d'orientation est aspirée par le plateau tournant

lorsque le dispositif d'avance est ramené à sa position de départ.

27. Appareil selon l'une quelconque des revendications

24 à 26, caractérisé en ce qu'il comprend des électrovannes pour

commander les opérations d'aspiration.

28. Appareil selon l'une quelconque des revendications

1 à 27, caractérisé en ce qu'il comprend un circuit exclusif qui

empêche que le dispositif d'avance et le plateau tournant ne reçoi-

vent des impulsions de commande en même temps.

29. Appareil selon l'une quelconque des revendications

précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend un système de mémorisa-

tion qui, en cas d'arrivée simultanée d'une impulsion de parcours et d'une impulsion de rotation ou de virage, mémorise temporairement l'une de ces deux impulsions et ne la retransmet que lorsque l'autre

des deux impulsions arrivées en même temps a déjà été retransmise.

30. Appareil selon l'une quelconque des revendications

précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend un compteur avant/ar-

rière pour la mémorisation temporaire de l'impulsion de parcours et un compteur avant/arrière pour la mémorisation temporaire de l'impulsion de virage, en ce que chacun de ces compteurs est suivi d'une porte ET et en ce que le décalage en avant des impulsions mémorisées temporairement est produit par des impulsions périodiques

de décalage appliquées aux portes ET.

31. Appareil selon la revendication 30, caractérisé

en ce qu'il comprend une porte NOR dont une entrée reçoit l'impul-

sion de parcours et dont l'autre entrée reçoit l'impulsion de virage, en ce que l'appareil comprend, outre les portes ET mentionnées en premier, deux secondes portes ET, lesquelles sont connectées chacune entre la porte NOR et l'une des premières portes ET, en ce qu'une impulsion périodique de décalage est appliquée à chacune des secondes portes ET et en ce que les deux impulsions périodiques de décalage

sont mutuellement décalées dans le temps.

32. Appareil selon l'une quelconque des revendications

1 à 31, caractérisé en ce que des codages angulaires identiques sont disposés sur l'arbre du moteur pas à pas et sur la masse d'inertie, en ce que l'appareil comprend des moyens pour l'exploration sans contact de ces codages et en ce qu'il comprend en outre un comparateur qui sert à comparer les valeurs déterminées lors de l'exploration des deux codages et qui fournit par le résultat de cette comparaison une information sur la position angulaire instantanée du moteur pas à pas

par rapport à la position angulaire de la masse d'inertie.

33. Appareil selon l'une quelconque des revendications

1 à 32, caractérisé en ce qu'il comprend des systèmes à émetteur et

récepteur pour l'exploration des codages.

34. Appareil selon la revendication 33, caractérisé en

ce qu'il comprend des émetteurs lumineux et des récepteurs photosen-

sibles pour l'exploration des codages.