FR2868560A1 - Mobile motorise, notamment chariot pour sac de golf, comprenant des moyens de pilotage a distance - Google Patents

Abstract

Un mobile motorisé comprend un dispositif d'entraînement au sol (B, M, R, RM).Il est remarquable en ce qu'un dispositif d'émission/réception d'ondes (EM, RE) est apte à émettre des ondes (FU) vers arrière par rapport à une direction de déplacement du mobile au sol, un dispositif de traitement est apte à déterminer l'écart temporel entre des ondes émises et des ondes reçues après réflexion des ondes émis, et un dispositif de pilotage est apte à commander le dispositif d'entraînement en fonction dudit écart temporel, pour freiner le mobile lorsque l'écart temporel tend à augmenter et pour accélérer le mobile lorsque l'écart temporel tend à diminuer.Application notamment aux chariots motorisés pour sacs de golf, pilotés sans contact devant le joueur (OP).

Description

MOBILE MOTORISE, NOTAMMENT CHARIOT POUR SAC DE GOLF,

COMPRENANT DES MOYENS DE PILOTAGE A DISTANCE

La présente invention concerne des procédés et 5 dispositifs de pilotage d'un mobile motorisé sans liaison physique entre le mobile et l'opérateur.

Une application particulière - mais non limitative - concerne le pilotage des chariots motorisés pour sacs de golf.

En référence à la figure 1 des dessins annexés, certains chariots de golf motorisés sont munis d'un moteur électrique M qui, par l'intermédiaire d'un réducteur R, imprime aux roues motrices RM un mouvement de rotation qui assure le déplacement du chariot vers l'avant. Une batterie B alimente une platine électronique E dont le rôle est de permettre le réglage de la vitesse de déplacement du chariot.

On a également représenté sur la figure 1 l'ossature OS du chariot, apte à recevoir un sac de golf SG de façon connue en soi, ainsi qu'une roue non motrice plus petite RL.

De façon classique, le réglage de vitesse est obtenu grâce au principe de la modulation de largeur d'impulsion telle que mise en uvre dans les systèmes d'alimentation à découpage. On rappellera simplement ici que l'alimentation à découpage génère une base de temps dont la période est déterminée. A l'intérieur de chaque cycle, elle autorise le passage d'un courant électrique dont la tension est égale à celle de la batterie B pendant un temps variable, qui détermine lui même la fraction de la tension de la batterie B qui va être appliquée au moteur électrique. C'est en général grâce à l'ajustement d'un potentiomètre PO logé dans la poignée P que l'on fait varier la tension.

Ce chariot de golf connu présente certaines limitations. En particulier, lors de son déplacement, l'opérateur doit ajuster le potentiomètre lors des démarrages et des arrêts, mais aussi et surtout même en pleine marche, afin de maintenir le chariot à la vitesse qu'il souhaite qui est en principe celle de son pas.

En effet, le fonctionnement bien connu du moteur électrique à courant continu montre que le fait d'appliquer une tension donnée audit moteur n'assure pas une vitesse de rotation constante: si, à tension égale, le moteur est freiné par application d'un couple plus résistant, sa vitesse de rotation est réduite: c'est ce qui se passe lorsque l'ensemble chariot + opérateur arrive dans une montée, auquel cas le chariot ralentit (et même si le pas de l'opérateur est ralenti par la pente, on constate que le ralentissement du chariot est en général trop important). Inversement, dans une descente, la vitesse du chariot augmente, et en tous cas augmente plus que la vitesse du pas de l'opérateur. Dans les deux cas, l'opérateur est obligé d'agir sur le potentiomètre afin de ramener le chariot à la vitesse souhaitée.

La difficulté est que ce phénomène intervient même pour de petits et courts dénivelés, et dans ce cas les réglages successifs de la vitesse du chariot deviennent fastidieux.

Selon l'art antérieur, on connaît différents dispositifs ayant pour objet de libérer l'opérateur du souci constant d'ajuster la vitesse du chariot: ils sont par exemple décrits dans les brevets US-3,472,333, US- 2868560 3 3,720,281, US-3,742,507, US-3,748,564, US-3,812,929, US-3,856,104, US-3, 976,151, US-4,109,186, US-4,844,493, US-5,611,406 US-5,810,105, US-6,327, 219, US-6,142,251 et US-6,404,159.

Ces brevets décrivent des solutions qui font appel à des émissions d'ondes électromagnétiques, ultrasonores ou infrarouges dont le but est: a) soit de guider le chariot à partir d'ordres donnés par l'opérateur; b) soit d'assurer un fonctionnement automatique du chariot par rapport à l'opérateur selon une méthode connue de positionnement à l'aide de deux récepteurs.

Ces différentes solutions ne résolvent toutefois que partiellement les problèmes précités.

Ainsi, dans le cas a), l'opérateur doit fréquemment agir sur les commandes pour guider le chariot.

Et le cas b) engendre de nouveaux inconvénients, et notamment: - le chariot étant suiveur par rapport à l'opérateur, ceci peut représenter des risques si par exemple l'opérateur a fait un détour pour éviter un obstacle mais s'est ensuite replacé dans son axe primitif de déplacement: le chariot, lui, suivra une ligne droite entre sa position actuelle et l'opérateur, et risquera donc de rencontrer l'obstacle sus- mentionné ; L'opérateur doit porter sur lui un émetteur autonome; - une action spécifique de l'opérateur est souvent nécessaire pour stopper le chariot.

On connaît aussi par le document WO-95 03838 un système qui utilise une combinaison d'ondes électromagnétiques et d'ondes ultrasonores. Là aussi, le 2868560 4 chariot se comporte en suiveur de l'opérateur, et celui-ci est exposé aux inconvénients relatifs aux cas a) et b).

La présente invention vise à proposer des procédés et dispositifs de pilotage d'un mobile motorisé sans liaison physique entre le mobile et l'opérateur qui pallient ces limitations de l'état de la technique.

Plus particulièrement, l'invention vise à proposer des procédés et dispositifs de pilotage dans lesquels le mobile motorisé précède l'opérateur, c'est-à-dire se situe devant lui au cours de la marche, et ceci de préférence sans que l'opérateur n'ait une action à effectuer pour démarrer, maintenir à distance constante, ou arrêter le mobile motorisé, et de préférence également sans que l'opérateur n'ait à porter sur lui un équipement particulier.

Ces buts sont atteints, conformément à l'invention, grâce à un mobile motorisé, en particulier chariot de golf, comprenant un dispositif d'entraînement au sol, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif d'émission/réception apte à émettre des ondes vers l'arrière par rapport à une direction de déplacement du mobile au sol, un dispositif de traitement apte à déterminer l'écart temporel entre des ondes émises et des ondes reçues après réflexion des ondes émises, et un dispositif de pilotage du dispositif d'entraînement en fonction dudit écart temporel, pour accélérer le mobile lorsque l'écart temporel tend à diminuer et pour freiner le mobile lorsque l'écart temporel tend à augmenter.

Certains aspects préférés, mais non limitatifs, de l'invention sont les suivants: 2868560 5 * le dispositif de pilotage est apte à appliquer à un circuit d'alimentation du dispositif d'entraînement des signaux de consigne tels que la distance entre le mobile et un opérateur réfléchissant les ondes est maintenue essentiellement égale à une distance de consigne.

* le mobile comprend des moyens de réglage de la distance de consigne.

* les moyens de réglage de la distance de consigne comprennent un organe de réglage apte, dans un mode manuel d'utilisation du moile, à régler un degré de traction et/ou de freinage du mobile.

* le dispositif d'émission/réception d'ondes est apte à émettre des ultrasons sous forme impulsionnelle.

* le dispositif de traitement comprend des moyens de filtrage des écarts temporels mesurés.

* les moyens de filtrage sont appliqués à une pluralité de valeurs d'écarts temporels successivement déterminées.

* les moyens de filtrage comprennent au moins une fonctionnalité choisie dans le groupe comprenant la sélection d'une valeur la plus basse parmi un groupe de valeurs, l'élimination de valeurs supérieures à un seuil de valeurs admissibles, et le calcul d'une moyenne mobile.

* le mobile comprend un dispositif de sécurité apte à interrompre l'entraînement du mobile lorsque l'écart temporel déterminé, après éventuel filtrage, franchit un seuil.

* le mobile comprend un dispositif de sécurité apte à interrompre l'entraînement du mobile lorsque le niveau des ondes réfléchies reçus est inférieur à un seuil.

2868560 6 * le mobile comprend un dispositif d'émission/réception d'ondes unique agencé sensiblement selon un axe central du mobile.

* le mobile comprend au moins deux dispositifs 5 d'émission/réception d'ondes.

* le mobile comprend deux dispositifs d'émission/réception d'ondes situés de part et d'autre d'un axe central du mobile.

* le mobile comprend un dispositif de guidage, et le dispositif de pilotage est apte à appliquer au dispositif de guidage des signaux de consigne de guidage en fonction d'une différence entre les écarts temporels entre ondes émises et ondes réfléchies déterminés au niveau des deux dispositifs d'émission/réception d'ondes.

* le dispositif de guidage comprend des dispositifs de pilotage différenciés pour deux moteurs électriques aptes à entraîner deux roues motrices du mobile à des vitesses différentes.

* le dispositif de guidage comprend un dispositif 20 pour faire pivoter une roulette du mobile autour d'un axe sensiblement vertical.

D'autres aspects, buts et avantages de la présente invention apparaîtront mieux à la lecture de la description suivante de formes de réalisation préférées de celle-ci, donnée à titre d'exemple non limitatif et faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels: La figure 1 déjà décrite illustre schématiquement en élévation de côté un mobile motorisé, en l'espèce un chariot de golf, susceptible d'incorporer le dispositif de l'invention, La figure 2 illustre les formes d'ondes ultrasonores pouvant être mises en jeu dans le dispositif de l'invention, La figure 3A est une vue de dessus schématique d'un mobile motorisé, ici un chariot de golf, selon l'invention, et illustre aussi la coopération du dispositif de l'invention avec un opérateur du mobile, La figure 3B est un schéma-bloc des éléments essentiels participant au pilotage réalisé selon l'invention, La figure 4 est un diagramme d'amortissement pouvant être mis en jeu dans le dispositif de l'invention, et Les figures 5A et 5B illustrent par des vues de dessus schématiques du chariot de golf deux variantes de réalisation du dispositif selon l'invention.

Le dispositif de pilotage de mobile motorisé selon l'invention met en jeu l'émission d'ondes ultrasonores (de fréquence par exemple voisine de 40 kHz) par un émetteur appartenant à un système d'émission/réception d'ultrasons, leur réflexion sur l'opérateur, leur réception par le récepteur dudit système d'émission/réception, le traitement des signaux du système d'émission/réception par une unité de traitement comprenant par exemple un microcontrôleur programmé à cette fin, et enfin l'élaboration, par une unité de pilotage, de signaux pilotant l'entraînement des roues motrices du mobile motorisé en vue de garder sensiblement constante la distance entre celui-ci et l'opérateur alors que le mobile se déplace devant l'opérateur en train de marcher.

En référence simultanément aux figures 3A et 3B, le dispositif d'émission/réception d'ultrasons comprend un émetteur EM et un récepteur RE qui sont de préférence situés dans la région de l'ossature OS située à la base de la poignée P du mobile, l'émetteur EM émettant un faisceau d'ultrasons FU en direction de l'opérateur OP comme illustré sur la figure 3A. Les signaux réfléchis sont recueillis par le récepteur RE situé par exemple au proche voisinage de l'émetteur EM.

L'unité de traitement UT et l'unité de pilotage UP sont de préférence intégrées dans le boîtier du module 10 électronique E du chariot.

Dans une forme de réalisation de base, le fonctionnement du dispositif de pilotage est le suivant: a) envoi, par l'unité de traitement UT, d'une impulsion électrique très brève I (voir figure 2) à destination de l'émetteur EM; b) émission, par ledit émetteur EM, d'un train d'ondes ultrasonores US en réponse à l'impulsion I; c) réflexion passive, par l'opérateur OP, du train d'ondes ultrasonores; d) réception, par le récepteur RE, du train d'ondes ultrasonores USR réfléchi par l'opérateur; e) élaboration par l'unité de traitement UT d'une information représentative du temps écoulé entre l'émission du train d'ondes et la réception des ondes réfléchies (on décrira plus loin le traitement et la mise en forme des signaux électriques envoyés par le récepteur à l'unité de traitement), et donc, en supposant une vitesse de propagation acoustique constante, de la distance entre le mobile et l'opérateur; plus précisément, si t0 est l'instant d'émission du train d'ondes ultrasonores, si tl est l'instant de réception dudit train d'ondes ultrasonores renvoyées par 2868560 9 l'opérateur, si v est la vitesse de propagation des ondes ultrasonores, et si d est la distance qui sépare le mobile motorisé de l'opérateur, on a la relation: d = (t1 - tO)*v/2 (en tenant compte du fait que les ondes ultrasonores parcourent 2 fois la distance d entre leur émission et leur réception; f) calcul, par l'unité de traitement, de ladite distance d; g) comparaison, par l'unité de traitement, de la distance d calculée avec une distance de consigne dc; cette distance de consigne dc peut être par exemple: o la distance estimée par l'opérateur comme étant la plus confortable pour la conduite du mobile motorisé, et qu'on dénommera "distance de confort" ; o ou toute autre distance répondant à des critères fixés pour l'utilisation pratique du mobile; la comparaison de ces deux distances détermine: o l'écart en valeur absolue entre les distances d et dc, qu'on dénommera "écart de distance" ; o le sens de cet écart, qui détermine lui même si la distance calculée d est plus grande ou plus petite que la distance de consigne dc; on notera ici que l'on peut ou non implémenter une "zone morte" à l'intérieur de laquelle ledit écart de distance sera considéré comme nul; on notera également que, les ondes ultrasonores étant émises par un mobile motorisé en mouvement, et réfléchies par un opérateur lui aussi en mouvement, il s'ensuit que les mesures sont entachées d'une composante d'irrégularité, plus ou moins aléatoire, et l'on décrira plus loin des procédés de filtrage et de traitement statistique des données permettant de tenir compte de cet effet; h) calcul par l'unité de traitement, à partir dudit écart de distance, d'un paramètre ci-après dénommé "paramètre de régulation", et envoi de ce paramètre destiné à l'alimentation à découpage du moteur M du mobile pour la piloter; i) détermination et envoi à l'alimentation à découpage, à partir de l'unité de traitement, d'un signal électrique représentatif du sens de l'écart de distance sur une entrée logique de pilotage du module électronique E, qui inclut l'unité de pilotage UP précitée et l'alimentation à découpage; on observera ici que l'alimentation à découpage utilisée ici comprend une unité de commutation de traction à transistors FET canal N et une unité de commutation de freinage à transistors FET canal P, et l'information sur le sens de l'écart de distance permet de à commander l'unité de commutation appropriée, pour appliquer au moteur la tension d'alimentation correspondant au paramètre de régulation.

Une variante de l'invention consiste à commander le moteur électrique seulement en mode traction, et à réaliser le freinage à l'aide d'un dispositif indépendant du moteur. Dans ce cas, l'unité de traitement délivrera des signaux de pilotage de traction ou de freinage adaptés.

Selon une autre variante, la traction peut être assurée par un moyen autre qu'un moteur électrique à courant continu. L'homme du métier saura dans ce cas effectuer les adaptations nécessaires au niveau du pilotage.

Les différentes phases décrites ci-dessus peuvent le cas échéant intégrer les variantes suivantes: j) prise en compte d'un ou plusieurs événements extérieurs, et par exemple la détection d'une demande de passage en mode manuel par l'utilisateur (mode manuel que l'on décrira dans la suite) ; dans ce cas, la séquence est interrompue et cet événement extérieur est traité dans une autre partie du programme de l'unité de traitement; k) Possibilité de prise en compte d'un ou plusieurs ajustements extérieurs; par exemple, on peut prévoir un moyen permettant à l'opérateur de modifier la distance de confort; avantageusement, ce moyen est constitué par le potentiomètre qui, dans un mode manuel conventionnel, permet de régler la vitesse de déplacement du mobile; dans ce cas, la séquence n'est pas interrompue, mais le processus utilise simplement la nouvelle valeur de la distance de consigne de établie par ce réglage.

Les différentes phases décrites ci-dessus sont répétées par exemple de 5 à 50 fois par seconde, de manière à réaliser au bout du compte à un pilotage de la vitesse du mobile tel qu'il évolue avec la même progression que l'opérateur en train de marcher.

On va maintenant décrire une variante du procédé selon laquelle un fonctionnement en mode manuel est également possible.

Un tel mode manuel est souhaitable, pour des raisons de sécurité, par exemple lorsque l'évolution du mobile motorisé et de l'opérateur qui le pilote a lieu dans des zones encombrées ou confinées: en effet il pourrait se produire dans ce cas des réflexions parasites des ondes ultrasonores par des objets proches tels que les murs d'un bâtiment par exemple, qui risqueraient d'être prises en compte et considérées comme valides par l'unité de traitement et d'induire des comportements potentiellement aberrants du mobile.

Ce mode fonctionnement met en jeu les mêmes éléments que ceux mis en jeu dans le pilotage automatique décrit ci-dessus, à l'exception du système d'émission/réception d'ultrasons qui est inactif.

Dans ce mode de réalisation, le signal de paramètre de régulation envoyé par l'unité de traitement reliée au système d'émission/réception ultrasonore est remplacé par le signal électrique issu du potentiomètre conventionnel PO (voir figure 1) de réglage de vitesse (ou de tout autre actionneur capable de traduire une action manuelle en un signal électrique, tel qu'un encodeur incrémentai, des touches à contact, des touches capacitives ou magnétiques, etc.) ajusté manuellement par l'opérateur.

La demande de fonctionnement en mode manuel est réalisée par exemple par un commutateur relié à une entrée logique de l'unité de traitement, le changement d'état sur cette entrée étant traité dans l'étape j) précitée.

Plus précisément, ce changement d'état provoque la sortie du programme de la boucle a) à 1), et la mise en 25 oeuvre des étapes suivantes: m) vérification par le microcontrôleur de la position du potentiomètre PO de réglage de vitesse; en effet, si le potentiomètre n'est pas dans une position proche du zéro au moment de la demande de passage en mode manuel, les étapes qui suivent n), o) et p) sont propres à induire une forte et subite tension aux bornes du moteur électrique et une accélération brutale du mobile motorisé, avec les risques humains et matériels que cela entraîne; si c'est le cas, le programme reste dans l'étape m) par exemple jusqu'à ce que l'opérateur ramène ledit potentiomètre de réglage de vitesse au voisinage du zéro, et l'opérateur devient alors autorisé à agir sur le potentiomètre pour l'amener à la position correspondant à la vitesse souhaitée; n) comparaison du signal électrique issu du potentiomètre PO avec une valeur prédéfinie; dans le cas où il existe un partage de la course totale utile du potentiomètre de réglage de vitesse entre une partie gauche réservée au freinage et une partie droite réservée à la traction, avec une position neutre délimitant ces deux parties), l'unité de traitement détermine ainsi la position courante du curseur du potentiomètre P0, en positif ou en négatif, par rapport à la position neutre, puis calcule un écart qu'on dénomme "écart de réglage" ; cet écart de réglage est alors utilisé de la même manière que l'écart de distance calculé lors de l'étape g) décrite plus haut; on peut le cas échéant implémenter une "zone morte" à l'intérieur de laquelle l'écart de réglage précité est considéré comme nul; o) calcul par l'unité de traitement, à partir dudit écart de réglage, du paramètre de régulation destiné à 25 piloter l'alimentation à découpage; p) envoi par l'unité de traitement à l'unité de pilotage du signal représentatif du paramètre de régulation, pour piloter, selon la valeur du paramètre, l'unité de commutation de traction ou l'unité de commutation de freinage.

q) prise en compte d'un événement extérieur (par exemple demande de retour vers le mode automatique décrit plus haut; dans ce cas, la séquence est interrompue et l'événement extérieur est traité dans la partie du programme de l'unité de traitement dédiée au mode automatique; r) Retour à l'étape m).

Une variante du mode d'utilisation manuelle décrit ci-dessus consiste à utiliser la totalité de la course utile du potentiomètre de réglage de vitesse soit pour le mode traction, soit pour le mode freinage. Pour différentier les deux modes, on utilise par exemple le basculement d'un interrupteur associé au potentiomètre de réglage de vitesse, relié à une entrée logique de l'unité de traitement.

On va maintenant décrire les circuits de traitement des signaux mis en jeu dans le dispositif d'émission/réception ultrasonore utilisé dans la présente invention.

On observera en préambule que, lorsque l'on utilise des procédés mettant en oeuvre une mesure de distance par ultrasons, la situation idéale est la suivante: - le système d'émission/réception d'ultrasons est fixe dans l'espace; - les ultrasons sont réfléchis par un matériau conçu à cet effet, qui est fixe dans l'espace et qui est de surface infinie et parfaitement plane pour réfléchir la totalité des ondes ultrasonores reçues.

Dans de telles conditions idéales, les signaux électriques seraient parfaitement homogènes, et leur traitement aisé.

Plus concrètement, lorsqu'un train d'ondes ultrasonores est émis par un système relativement stable en position et réfléchi par une surface plane, fixe, et de surface suffisante, les temps de parcours des ondes, et donc la distance ensuite calculée sont relativement homogènes.

Toutefois, dans certaines applications dont celle du 5 pilotage d'un chariot de golf, on rencontre plusieurs difficultés: - le système d'émission/réception d'ultrasons est en mouvement, puisqu'il est solidaire du chariot de golf, lui-même amené à se déplacer sur des terrains présentant des micro- et macro-irrégularités; plus précisément, ces irrégularités provoquent soit des secousses, soit des variations spatiales importantes dudit système d'émission/réception lorsqu'il s'agit de macroirrégularités; en outre, le chariot subit des variations instantanées de sa vitesse si par exemple il rencontre un obstacle qui le freine; l'élément qui réfléchit les ultrasons, à savoir l'opérateur lui-même, est lui aussi en mouvement, et il est bien connu que la marche n'est pas un déplacement régulier: à l'intérieur du cycle d'un pas, le déplacement humain subit accélération et freinage; parallèlement, il faut tendre à ce que le moteur électrique de traction ait une vitesse de rotation la plus constante possible d'une part pour éviter une surconsommation d'énergie électrique, et donc une moins grande autonomie de la batterie du mobile, et d'autre part pour éviter une usure prématurée du matériel; - l'élément réflecteur (l'opérateur) réalise la réflexion des ondes ultrasonores par des surfaces: É qui ne couvrent pas la totalité de la zone de propagation desdites ondes ultrasonores, d'où le fait qu'un certain pourcentage des ondes ultrasonores n'atteint pas l'opérateur (voir figure 3A) ; É qui ne sont pas planes, ce qui induit des distorsions dans les distances parcourues par lesdites ondes ultrasonores entre l'émetteur EM et le récepteur RE via la réflexion sur l'opérateur (voir encore figure 3 et les distances Dl, D2, D3) ; É et dont la couleur et la texture varient selon les vêtement portés, ce qui influe significativement sur la réflexion des ondes ultrasonores; - il peut arriver aussi que les ondes ultrasonores soient réfléchies par un élément situé en arrière-plan de l'opérateur (arbre, autre personne...) , ce qui amène ces ondes réfléchies parasites à perturber le traitement, qui ne devrait traiter que les ondes réfléchies par l'opérateur.

On va maintenant décrire différentes solutions, exploitables individuellement ou en combinaison les unes 20 avec les autres, pour remédier à ces difficultés.

a) processus d'optimisation de la régulation (i) On peut répéter plusieurs fois les étapes a) à f) décrites plus haut pour obtenir une mesure de distance. En particulier, on diminue sensiblement le caractère aléatoire ou aberrant des mesures, et on réduit donc de façon significative certaines des difficultés ci-dessus; en particulier, après plusieurs calculs de distance réalisés en réitérant la succession des étapes a) à f), l'unité de traitement ne retient que la valeur de distance la plus basse obtenue.

En effet, on a vu plus haut que pour de multiples raisons, une partie des ondes ultrasonores peut être perdue ou dégradée, et il s'avère que dans la plupart des cas aberrants, la mesure de la distance séparant le chariot de l'opérateur est plus grande que la distance réelle. La valeur la plus faible représente donc, par élimination, la meilleure valeur possible.

(ii) l'unité de traitement définit une valeur maximale admissible pour la distance mesurée. Cette limitation permet de ne pas tenir compte de valeurs pourtant valablement obtenues, mais dues à des objets autres que l'opérateur (objets en arrière-plan, tels que des arbres, une autre personne, etc.).

(iii) Après les traitements de filtrage ci-dessus mentionnés, on est alors en possession de mesures dont la fiabilité est améliorée. Ces mesures ne sont toutefois pas directement exploitables, car elles présentent encore une dispersion encore trop importante.

Pour atténuer leurs variations, l'unité de traitement met avantageusement en oeuvre des procédés statistiques tels que - mais non exclusivement - un calcul de moyennes mobiles où chaque valeur de distance effectivement exploitée dans le processus est la moyenne des N mesures de distance les plus récentes. On réduit ainsi considérablement les difficultés précitées; ainsi la figure 4 des dessins illustre un certain nombre de points de mesure ( valeurs brutes ) illustrés par des petits cercles, et les moyennes mobiles obtenues pour différents coefficients d'amortissement (nombre de mesures prises en compte à chaque fois).

Un autre avantage de ces traitements statistiques est qu'ils permettent des accélérations ou freinages très progressifs, ce qui diminue la consommation d'énergie et permet donc une plus grande autonomie de la batterie, préserve le matériel et assure un bon confort de pilotage.

b) processus de sécurité Avantageusement, l'unité de traitement et l'unité de pilotage forment en combinaison un dispositif de sécurité apte à interrompre l'entraînement du mobile lorsque l'écart temporel déterminé, éventuellement après le filtrage de valeurs précité, franchit un seuil, et/ou lorsque le niveau des ondes ultrasonores réfléchies est inférieur à un seuil (opérateur hors de portée).

Selon une autre variante de l'invention, on prévoit deux systèmes d'émission/réception d'ultrasons, ou davantage, de façon à pouvoir également piloter ledit mobile en direction.

Ainsi, en référence à la figure 5A, on a représenté deux émetteurs/récepteurs d'ultrasons, respectivement EMG/REG et EMD/RED, qui sont activés l'un après l'autre.

Le chariot illustré sur cette figure comprend par ailleurs deux moteurs électriques MG et MD associés respectivement à deux réducteurs (non représentés) pour entraîner indépendamment l'une de l'autre les deux rouesmotrices RMG et RMD du chariot.

Un premier système d'émission/réception d'ultrasons EMD/RED est monté de façon décalée à droite - en référence à l'axe général de déplacement - du chariot. Le deuxième système d'émission/réception EMG/REG est monté symétriquement de façon décalée à gauche.

Les systèmes d'émission/réception d'ultrasons sont reliés à une unité de traitement analogue à celle décrite plus haut, à ceci près qu'elle est capable de gérer deux émissions d'ultrasons, au niveau des deux émetteurs respectifs, et deux réceptions des ultrasons respectivement réfléchis.

De préférence, l'unité de traitement effectue alternativement des déterminations de distance avec les dispositifs d'émission/réception gauche et droit, à une cadence appropriée (typiquement une fraction de seconde).

Le fonctionnement de cette variante de réalisation de l'invention est le suivant.

Lorsque l'opérateur se tient dans l'axe général de déplacement du mobile, les distances mesurées par les dispositifs d'émission/réception d'ultrasons à gauche et à droite sont identiques. L'unité de traitement pilote donc les alimentations des deux moteurs pour y envoyer la même consigne de pilotage. Les deux moteurs étant identiques, la trajectoire du mobile motorisé est alors sensiblement rectiligne.

Si maintenant, comme illustré sur la figure 5A, l'opérateur se déplace vers la droite par rapport à l'axe général de déplacement, alors les distances mesurées par les systèmes d'émission/réception respectifs, soit DMG pour distance moyenne gauche et DMD pour distance moyenne droite, sont différentes. Dans le cas pris en exemple à la figure 5A, la distance DMG est plus grande que la distance DMD. Après traitement et mise en forme des signaux comme décrit plus haut, le moteur droit reçoit une consigne qui tend à entraîner la roue motrice droite RMD plus rapidement que la roue motrice gauche, qui reçoit sa consigne propre. Le mobile motorisé va donc entamer une trajectoire courbe vers la gauche. On pourrait aussi procéder de façon inverse, de sorte que si l'opérateur se place à droite de l'axe général de déplacement, le mobile motorisé tourne à droite. Selon le mode de fonctionnement, l'opérateur prendra rapidement l'habitude de contrôler la direction du mobile en modifiant sa propre trajectoire.

La figure 5B représente une autre possibilité d'utiliser les informations issues de deux systèmes d'émission/réception d'ultrasons reliés à une unité de traitement appropriée. Dans cette variante, un seul moteur M, assure la fonction de déplacement du mobile en translation. Un système différentiel est avantageusement prévu pour autoriser les virages sans patinage.

Le guidage est ici assuré par un dispositif DCO de commande d'orientation des roulettes avant RL du mobile, qui est piloté par l'unité de pilotage UP pour orienter lesdites roulettes (ou en variante une roulette unique) en fonction d'une consigne élaborée à partir de la différence entre les distances mesurées par les systèmes d'émission/réception d'ultrasons gauche et droit. On réalise ainsi le changement de trajectoire du mobile motorisé en fonction des déplacements hors axe de l'opérateur.

Selon une autre variante, non illustré, on peut prévoir plus de deux systèmes d'émission-réception d'ultrasons, en particulier dans le but de: - effectuer des distinctions améliorées entre l'opérateur et des obstacles, effectuer un guidage amélioré du mobile en fonction de la trajectoire adoptée par l'opérateur.

Dans tous les cas où le nombre de systèmes d'émission/réception d'ultrasons est supérieur à un, l'unité de traitement assure le cadencement des différentes phases d'émission d'ultrasons, de réception des ultrasons réfléchis, d'élaboration des consignes de commande du ou des moteurs et de l'envoi de ces consignes au(x) circuit(s) d'alimentation correspondant(s), en évitant que des ultrasons émis ou reçus au niveau d'un système d'émission/réception ne perturbent ceux mis en jeu dans un autre système d'émission/réception.

L'invention s'applique dans tous les cas où un mobile motorisé doit rester à distance sensiblement invariable devant un opérateur lorsque l'opérateur est en mouvement, et l'homme du métier saura y apporter de nombreuses variantes.

En particulier, en mettant en oeuvre la technologie appropriée, les ondes émises peuvent être des ondes radiofréquence, infrarouges, etc.

Claims (16)

REVENDICATIONS

1. Mobile motorisé, en particulier chariot de golf, comprenant un dispositif d'entraînement au sol (B, M, R, RM), caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif d'émission/réception d'ondes (EM, RE) apte à émettre des ondes (FU) vers arrière par rapport à une direction de déplacement du mobile au sol, un dispositif de traitement (UT) apte à déterminer l'écart temporel entre des ondes émises et des ondes reçues après réflexion des ondes émis, et un dispositif de pilotage (UP) du dispositif d'entraînement en fonction dudit écart temporel, pour freiner le mobile lorsque l'écart temporel tend à augmenter et pour accélérer le mobile lorsque l'écart temporel tend à diminuer.

2. Mobile selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de pilotage (UP) est apte à appliquer à un circuit d'alimentation (E) du dispositif d'entraînement des signaux de consigne tels que la distance (d) entre le mobile et un opérateur réfléchissant les ondes est maintenue essentiellement égale à une distance de consigne (dc).

3. Mobile selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens (PO) de réglage de la distance de consigne.

4. Mobile selon la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens de réglage de la distance de consigne comprennent un organe de réglage (PO) apte, dans un mode manuel d'utilisation du mobile, à régler un degré de traction et/ou de freinage du mobile.

5. Mobile selon l'une des revendications 1 à 4,

caractérisé en ce que le dispositif d'émission/réception d'ondes (EM, RE) est apte à émettre des ultrasons sous forme impulsionnelle.

6. Mobile selon l'une des revendications 1 à 5,

caractérisé en ce que le dispositif de traitement (UT) comprend des moyens de filtrage des écarts temporels mesurés.

7. Mobile selon la revendication 6, caractérisé en ce 15 que les moyens de filtrage sont appliqués à une pluralité de valeurs d'écarts temporels successivement déterminées.

8. Mobile selon la revendication 7, caractérisé en ce que les moyens de filtrage comprennent au moins une fonctionnalité choisie dans le groupe comprenant la sélection d'une valeur la plus basse parmi un groupe de valeurs, l'élimination de valeurs supérieures à un seuil de valeurs admissibles, et le calcul d'une moyenne mobile.

9. Mobile selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif de sécurité (UT, UP) apte à interrompre l'entraînement du mobile lorsque l'écart temporel déterminé, après éventuel filtrage, franchit un seuil choisi parmi un seuil supérieur et un seuil inférieur.

10. Mobile selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif de sécurité (UT, UP) apte à interrompre l'entraînement du mobile lorsque le niveau des ondes réfléchies reçues est inférieur à un seuil.

11. Mobile selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif d'émission/réception d'ondes unique (EM, RE) agencé sensiblement selon un axe central du mobile.

12. Mobile selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'il comprend au moins deux dispositifs d'émission/réception d'ondes (EMG, REG, EMD, RED).

13. Mobile selon la revendication 12, caractérisé en ce qu'il comprend deux dispositifs d'émission/réception d'ondes (MG, REG, EMD, RED) situés de part et d'autre d'un axe central du mobile.

14. Mobile selon la revendication 13, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif de guidage (MG, MD, RMG, RMD; DCO, RL), et en ce que le dispositif de pilotage (UP) est apte à appliquer au dispositif de guidage des signaux de consigne de guidage en fonction d'une différence entre les écarts temporels entre ondes émises et ondes réfléchies déterminés au niveau des deux dispositifs d'émission/réception d'ondes.

15. Mobile selon la revendication 14, caractérisé en ce que le dispositif de guidage comprend des dispositifs de pilotage différenciés (UT, PT, MG, MD) pour deux moteurs électriques aptes à entraîner deux roues motrices (RMG, RMD) du mobile à des vitesses différentes.

16. Mobile selon la revendication 14, caractérisé en ce que le dispositif de guidage comprend un dispositif (DCO) pour faire pivoter une roulette (RL) du mobile autour d'un axe sensiblement vertical.