FR2915283A1 - Procede et systeme de mesure electronique de l'assiette de vehicule. - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un système de mesure de l'assiette d'un véhicule, comportant au moins un dispositif de mesure d'un angle par rapport à un axe, ce dispositif étant monté sur un châssis du véhicule.

Description

Procédé et système de mesure électronique de l'assiette d'un véhicule

L'invention concerne un système pour mesurer, de façon électronique, l'assiette d'un véhicule afin de pouvoir, notamment, adapter l'éclairage émis par les projecteurs du véhicule en fonction de la position du véhicule. L'invention concerne également un procédé pour mettre en oeuvre ce système. L'invention trouve des applications dans le domaine de l'éclairage automobile et, en particulier, dans le domaine du contrôle automatique de l'éclairage des véhicules, ce contrôle automatique nécessitant de connaître l'assiette du véhicule. Dans le domaine de la construction automobile et, en particulier, de l'éclairage automobile, il peut être important de connaître l'assiette du véhicule afin d'adapter le positionnement de certains éléments du véhicule et, notamment, l'angle d'éclairage des projecteurs du véhicule. L'assiette d'un véhicule est l'angle entre le plan du sol et l'axe longitudinal de ce véhicule (encore appelé axe du véhicule). . Le véhicule peut avoir une position dite normale lorsque le véhicule est parallèle au sol. Cette position normale correspond, par exemple, à un véhicule à plat sur une route, sans charge particulière. Dans cette position, l'assiette est nulle. Dans certaines circonstances, la position du véhicule par rapport au sol peut varier. Par exemple : - lorsque le véhicule est chargé, l'avant du véhicule, appelé le nez du véhicule, est relevé ; le véhicule n'est alors pas parallèle au sol ; le véhicule a, dans ce cas, une assiette positive ; - lorsque le véhicule freine, il pique du nez ; le véhicule n'est alors pas non plus parallèle au sol ; le véhicule a, dans ce cas, une assiette négative.

Par ailleurs, sur la route, l'éclairage fourni par les projecteurs d'un véhicule doit être réglé afin, d'une part, d'éclairer suffisamment la scène de route située à l'avant du véhicule pour permettre au conducteur de détecter les obstacles et, d'autre part, de ne pas éblouir le conducteur d'un véhicule venant en sens inverse. Pour cela, le positionnement des projecteurs est généralement réglé devant une mire, lorsque le véhicule est en position normale, c'est-à-dire que son assiette est nulle. Aussi, lorsque l'assiette du véhicule n'est pas nulle, l'éclairage fourni par les projecteurs se trouve modifié par rapport à l'éclairage de base. En particulier, lorsque l'assiette est négative, les projecteurs éclairent insuffisamment la scène de route, ce qui peut être gênant pour le conducteur. Au contraire, lorsque l'assiette est positive, les projecteurs éclairent vers le haut, ce qui est gênant pour les conducteurs de véhicules venant en sens inverse. Les constructeurs automobiles cherchent donc à contrôler l'éclairage des véhicules afin que celui-ci soit uniforme quelle que soit l'assiette du véhicule. En particulier, clans le cas de projecteurs du type à lampe à décharge, qui fournissent un éclairage très puissant, il est important que l'éclairage soit contrôlé automatiquement en tenant compte de l'assiette du véhicule. Ainsi, pour contrôler l'éclairage des projecteurs, et notamment l'angle d'éclairage, il est nécessaire de connaître l'assiette du véhicule. Actuellement, l'assiette d'un véhicule est mesurée au moyen d'un système mécanique. Ce système comporte généralement des capteurs à piste résistive, qui mesurent un premier écart entre le train et le châssis du véhicule, à l'avant dudit véhicule, et un second écart entre le train et le châssis, à l'arrière du véhicule. A partir de ces deux écarts et, en connaissant la distance entre les deux capteurs, il est possible d'en déduire l'assiette du véhicule. Un tel système nécessite donc deux dispositifs mécaniques placés, l'un à l'avant du véhicule, l'autre à l'arrière du véhicule. Un ensemble mécanique mobile, équipé de rotules, relie mécaniquement les deux dispositifs mécaniques au châssis et au train. Un tel système pose des problèmes d'encombrement. Ce système nécessite une adaptation particulière pour chaque type de véhicule. En effet, il est nécessaire de trouver, sur chaque type de véhicule, un emplacement adapté qui permette à la fois de satisfaire au design du véhicule et à la capacité de mesure du système. Or, un tel système est relativement volumineux, ce qui ne facilite pas le choix de l'emplacement. En outre, pour mesurer l'écart entre le train et le châssis, il est nécessaire d'installer ce système à proximité des points de fixation des roues. Pour cela, les capteurs sont souvent installés dans les passages des roues et l'ensemble mécanique est installé entre les passages de roues. Cependant, les passages de roues sont des endroits très exposés, notamment, aux poussières, aux gravillons, aux produits chimiques, etc., ce qui pose des problèmes de robustesse du système. Pour rendre le système plus robuste, il faut protéger les capteurs du système. Pour cela, il est classique d'utiliser des protections montées autour desdits capteurs et destinées à les protéger des chocs et de l'humidité. Cependant, comme ces capteurs sont des éléments mobiles, les protections doivent être de dimensions relativement larges, ce qui augmente encore l'encombrement du système. L'invention a justement pour but de remédier aux inconvénients des techniques exposées précédemment. A cette fin, l'invention propose un système de mesure électronique de l'assiette d'un véhicule dans lequel les éléments de mesure peuvent être, au moins en partie, installés à des endroits moins délicats que le passage des roues. En outre, le système de l'invention permet de réaliser un système indépendant du véhicule qui peut être monté sur tous les types de véhicule, sans nécessiter une implantation particulière. Le systèrne de l'invention peut ainsi être vendu en kit post-équipement. De façon plus précise, l'invention concerne un système de mesure de l'assiette d'un véhiculle, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un dispositif de mesure d'un angle par rapport à un axe, ce dispositif étant monté sur un châssis clu véhicule. L'invention peut comporter également une ou plusieurs des caractéristiques suivantes : - le dispositif de mesure d'un angle est un inclinomètre mesurant un angle par rapport à un axe horizontal X. - le dispositif de mesure d'un angle comporte au moins un accéléromètre pour mesurer une accélération du véhicule suivant un premier axe X' et un deuxième axe Z' de l'accéléromètre, ledit premier axe étant perpendiculaire au dit deuxième axe. Le premier axe X' étant un axe de l'accéléromètre, son orientation est donc déterminée par rapport à l'orientation de l'accéléromètre lui-même. X'et Z' constituent donc un référentiel de l'accéléromètre. - le système comporte un dispositif de mesure d'angle monté sur le train du véhicule. - le premier dispositif de mesure d'angle est un premier inclinomètre mesurant une inclinaison de châssis entre ledit châssis et l'axe horizontal X, et le second dispositif de mesure d'angle est un second inclinomètre mesurant une inclinaison de train entre ledit train et l'axe horizontal X. - chaque dispositif de mesure d'angle comporte un premier accéléromètre mesurant l'accélération du véhicule suivant un axe X' du premier accéléromètre et un second accéléromètre mesurant l'accélération du véhicule suivant un axe Z' du deuxième accéléromètre perpendiculaire au premier axe X' du prernier accéléromètre. Le premier axe X' étant un axe de l'accéléromètre, son orientation est donc déterminée par rapport à l'orientation de l'accéléromètre lui-même. X'et Z' constituent donc un référentiel du dispositif de mesure d'angle. -chaque dispositif de mesure d'angle comporte un accéléromètre à deux axes pour mesurer l'accélération du véhicule selon ces deux axes. - le système comporte une carte électronique apte à déterminer un écart angulaire R û a entre le train et le châssis du véhicule, à partir des mesures d'angle de train a et d'angle de châssis F3. - la carte électronique est connectée à un dispositif de correction des projecteurs du véhicule. - le dispositif de mesure d'angle est fixé sur la carte électronique. - le dispositif de mesure d'angle est monté dans un projecteur du véhicule. - la carte électronique est apte à déterminer un écart angulaire ((3 û a) entre le train et le châssis à partir du calcul suivant : 2 * (Achx' û Atx") / (Ach., + Atz"), où AchX et Achz, sont des accélérations mesurées par l'accéléromètre du châssis suivant deux axes de l'accéléromètre du châssis, à savoir respectivement un premier axe X' et un deuxième axe Z' perpendiculaire au premier axe X' de l'accéléromètre du châssis, et Abe, et Ab- sont des accélérations mesurées par l'accéléromètre du train suivant deux axes de l'accéléromètre du train, à savoir respectivement un premier axe X" et un deuxième axe Z" perpendiculaire au premier axe X" de l'accéléromètre du train. Selon un exempNe préférentiel, les deux accéléromètres sont montés dans le système de manière à ce que leurs premiers axes X' et X" soient parallèles, lorsque l'assiette du véhicule est nulle. Dans ce dernier cas, le résultat du calcul précédent est directement l'écart angulaire ((3 û a) entre le train et le châssis. - la carte électronique est apte à déterminer un écart angulaire R û a entre le train et le châssis à partir du calcul suivant : Asin{AcHx' / [(AcHx')2 + (AcHZ')2 ]112} - Asin{ATx / I(ATx")2 + (ATZ" )2 ]1/2} où AchX et AchZ' sont des accélérations mesurées par l'accéléromètre du châssis suivant deux axes de l'accéléromètre du châssis, à savoir respectivement un premier axe X' et un deuxième axe Z' perpendiculaire au premier axe X' de l'accéléromètre du châssis, et Abe et Atiii sont des accélérations mesurées par l'accéléromètre du train, respectivement, suivant deux axes de l'accéléromètre du train, à savoir un premier axe X" et un deuxième axe Z" perpendiculaire au premier axe X" de l'accéléromètre du train. Selon un exemple préférentiel les deux accéléromètres sont montés dans le système de manière à ce que leurs premiers axes X' et X" soient parallèles, lorsque l'assiette du véhicule est nulle. Dans ce dernier cas, le résultat du calcul précédent est directement l'écart angulaire (R û a) entre le train et le châssis. - le premier axe (X', X") selon lequel le ou les accéléromètres effectuent les mesures est horizontal, lorsque le véhicule a une assiette nulle. L'invention concerne également un procédé de mesure de l'assiette d'un véhicule, caractérisé en ce qu'il comporte les opérations suivantes : - mesure d'une inclinaison de train entre un train du véhicule et un axe horizontal, - mesure d'une inclinaison de châssis entre un châssis du véhicule et l'axe horizontal, - détermination d'un écart angulaire entre le châssis et le train en appliquant la formule suivante : Assiette = inclinaison châssis - inclinaison train. Elle concerne aussi un procédé de mesure de l'assiette d'un véhicule, caractérisé en ce qu'il comporte les opérations suivantes : - mesure d'une accélération Achx du châssis du véhicule suivant un premier axe X' et d'une accélération Achz' du châssis du véhicule suivant un deuxième axe Z' perpendiculaire à ce premier axe X', - mesure d'une accélération Abc du train du véhicule suivant un premier axe X" et d'une accélération A2 du train du véhicule suivant un deuxième axe Z" perpendiculaire à ce premier axe X", - effectuer le calcul suivant : 2 x (Achx' û At,ä) / (Ach7' + Ab") et - détermination d'un écart angulaire (3 û a) entre le châssis et le train à partir du calcul de l'étape précédente. Elle concerne en outre un procédé de mesure de l'assiette d'un véhicule, caractérisé en ce qu'il comporte les opérations suivantes : - mesure d'une accélération AchX' du châssis du véhicule suivant un premier axe X' et d'une accélération Ach,' du châssis du véhicule suivant un deuxième axe Z' perpendiculaire à ce premier axe X', - mesure d'une accélération Abe du train du véhicule suivant un premier axe 15 X" et d'une accélération Au, du train du véhicule suivant un deuxième axe Z" perpendiculaire à ce premier axe X", -effectuer le calcul suivant : Asin{AcHx I [(ACHx')2 + (ACHZ')2 ]1/2} -Asin{ATxä I [(ATx" )2 + (ATZ")2 ]1/2} et 20 - détermination d'un écart angulaire (a û a) entre le châssis et le train à partir du calcul de l'étape précédente. Selon des variantes préférentielles de ces procédés, les deux accéléromètres sont rnontés dans le système de manière à ce que leurs premiers axes X' et X" soient parallèles, lorsque l'assiette du véhicule est 25 nulle. Dans ce dernier cas, le résultat des calculs précités pour chaque procédé est directement l'écart angulaire ((3 û a) entre le train et le châssis. Ces procédés peuvent comporter également la caractéristique suivante : - l'une au moins des valeurs mesurées d'accélération du train et/ou du 30 châssis est transmise à un dispositif de correction des projecteurs du véhicule. L'invention concerne en outre un véhicule équipé d'un système de mesure de l'assiette d'un véhicule tel que décrit précédemment.

L'invention est représentée, à titre illustratif mais non limitatif, dans les dessins annexés où : - la figure 1 représente un véhicule dans différentes positions avec différentes assiettes ; - la figure 2 représente un véhicule équipé de deux inclinomètres, selon un premier mode de réalisation du système de l'invention ; - la figure 3 représente un véhicule équipé de deux accéléromètres selon un second un mode de réalisation du système de l'invention ; - la figure 4 représente schématiquement les écarts angulaires mesurés par les accéléromètres, dans le cas du second mode de réalisation de l'invention ; - la figure 5 représente le diagramme fonctionnel de la carte électronique du système de l'invention dans le mode de réalisation des figures 3 ; - la figure 6 représente un tableau listant des exemples d'erreurs d'approximation entre la formule globale et la formule simplifiée utilisées pour calculer l'assiette du véhicule dans l'invention ; et - la figure 7 schématise les différents écarts angulaires compris entre l'accélération totale et la pesanteur.

L'invention propose un système de mesure électronique de l'assiette d'un véhicule comportant au moins un dispositif de mesure d'un angle par rapport à un axe, permettant de mesurer la position du véhicule par rapport au sol. Dans le cas où le système de l'invention comporte un seul dispositif de mesure d'angle, celui-ci est placé sur le châssis et permet de mesurer l'assiette du véhicule sur un sol plat. Dans un mode de réalisation de l'invention, le dispositif de mesure d'angle est un inclinomètre. Dans un autre mode de réalisation, le dispositif de mesure d'angle comporte au moins un accéléromètre. Dans un autre mode de réalisation, le système comporte deux dispositifs de mesure d'un angle : un premier dispositif est monté sur le châssis du véhicule et un second dispositif est monté sur le train dudit véhicule. Dans ce cas, le système de l'invention permet de mesurer l'assiette du véhicule quelle que soit l'état du sol, plat ou en pente. Sur la figure 1, on a représenté différents exemples d'assiettes d'un 35 véhicule équipé du système de l'invention. La position dite normale d'un véhicule est représentée par l'exemple P1 sur la figure 1. Dans cette position normale, le véhicule est sur une route plate, sans charge particulière ; il est parallèle à au sol. Dans cet exemple, le sol est horizontal, c'est-à-dire qu'il est perpendiculaire à l'accélération de la pesanteur, représentée par la ligne en pointillés G. L'assiette du véhicule est alors nulle. Dans certaines circonstances, par exemple lorsque le véhicule est chargé ou qu'il freine, sa position par rapport au sol peut varier. La valeur de son assiette est alors clifférente de zéro. L'assiette du véhicule peut alors être positive ou négative, aussi bien lorsque le véhicule est sur un sol plat que lorsqu'il est sur un sol en pente, en montée comme en descente. Dans les exemples P31 et P32 de la figure 1, le véhicule est chargé. Dans P32, le véhicule est sur un sol plat. Dans P31, le véhicule est en descente, sur un sol en pente. Dans ces deux exemples, l'avant du véhicule, appelé le nez du véhicule, est relevé. Le châssis 2 du véhicule n'est pas parallèle au sol. Dans ce cas, l'assiette du véhicule est positive. Dans les exemple P21 et P22 de la figure 1, le véhicule freine. Dans P22, le véhicule est sur un sol plat. Dans P21, le véhicule est en montée, sur un sol en pente. Dans ces deux exemples, le véhicule pique du nez. Le châssis 2 du véhicule n'est pas parallèle au sol. Dans ce cas, l'assiette du véhicule est négative. La figure 1 montre que : assiette véhicule = inclinaison châssis û inclinaison train. Aussi, selon un des modes de réalisation préférés de l'invention, le système de mesure de l'assiette comporte des moyens pour mesurer l'inclinaison du châssis du véhicule, des moyens pour mesurer l'inclinaison du train du véhicule et des moyens de calcul pour soustraire l'inclinaison du train de l'inclinaison du châssis afin d'en déduire l'assiette du véhicule. Dans la suite de la description, on appellera train du véhicule, la partie du véhicule dont l'axe passe par les roues du véhicule, et châssis, ou caisse du véhicule, la partie mobile embarquée située au-dessus des amortisseurs du véhicule. Comme expliqué précédemment, la partie mobile embarquée, ou châssis, peut être sensiblement inclinée par rapport au train du véhicule, en fonction notamment de l'état des suspensions (compressés ou non).

Dans un mode de réalisation de l'invention, l'inclinaison du châssis et l'inclinaison du train sont mesurées au moyen de deux inclinomètres. Un inclinomètre est monté sur le châssis et l'autre inclinomètre est monté sur le train du véhicule. Dans ce mode de réalisation, les inclinaisons de train et de châssis sont mesurées par rapport à un axe horizontal X. En particulier, dans ce mode de réalisation, est l'axe X perpendiculaire à l'accélération de la pesanteur représentée par la ligne G et orienté dans la direction de marche du véhicule. Sur la figure 2, on a représenté un exemple de véhicule 1 équipé de deux inclinomètres 4 et 5. Dans cet exemple, le châssis est référencé 2 et le train est référencé 3. Un premier inclinomètre 4 est monté sur le train 3 du véhicule 1. Un second inclinomètre 5 est monté sur le châssis 2 du véhicule 1. L'inclinomètre de train 4 mesure l'inclinaison du train par rapport à l'axe horizontal X. L'inclinomètre de châssis 5 mesure la valeur d'inclinaison du châssis 2 par rapport à ce même axe horizontal X. Les deux valeurs d'inclinaison de train et de châssis sont transmises, par une liaison électrique, à une carte électronique, ou carte numérique, apte à fournir une valeur d'assiette en fonction des valeurs d'inclinaisons reçues. Dans l'exemple de la figure 2, la carte électronique peut être une carte 20 de contrôle des projecteurs 6, appelée carte LCS (Light Control System, en termes anglo-saxons). Cette carte numérique peut être un calculateur ou tout autre moyen de calcul permettant d'effectuer une soustraction entre une première et une seconde valeurs correspondant, respectivement, à l'inclinaison du châssis et 25 à l'inclinaison du train. Si on appelle a l'angle d'inclinaison du train et 13 l'angle d'inclinaison du châssis, alors l'assiette est égale à R - a. Comme expliqué précédemment, cette valeur d'assiette R - a est calculée par la carte 6. Elle est ensuite transmise à un système de commande du véhicule apte à utiliser cette valeur d'assiette pour corriger la position d'éléments du 30 véhicule. Dans l'exemple de la figure 2, le système de commande est un système de correction automatique des projecteurs 7. L'inclinomètre de train 4 est installé sur le train du véhicule : il peut être installé dans un passage de roue, comme dans l'art antérieur, mais il peut aussi être éloigné de ce passage de roue, dès lors qu'il se trouve sur le 35 train du véhicule. En effet, dans l'invention, un seul inclinomètre suffit pour mesurer l'inclinaison du train et cet inclinomètre peut être situé n'importe où sur le train, en particulier, à des endroits du véhicule à l'abri des chocs et de l'humidité, comme par exemple sur la barre d'essieu. L'inclinomètre de châssis 5 est installé sur le châssis du véhicule, à n'importe quel endroit du châssis, le châssis étant un endroit relativement protégé du véhicule. Il peut être installé, par exemple, dans un projecteur 7 du véhicule ou dans le compartiment passagers. Il peut aussi être soudé directement sur la carte LCS 6, ladite carte LCS étant généralement montée en série sur le véhicule, lors de la fabrication, pour permettre la commande des projecteurs. Dans ce dernier cas, la carte LCS peut être installée à proximité du projecteur 7 ou dans le projecteur lui-même. Dans le système de l'invention, l'inclinomètre de train et l'inclinomètre de châssis peuvent être identiques. Ils peuvent être réalisés selon différentes technologies. Par exemple, ils peuvent être réalisés au moyen d'une piste résistive et d'un pendule, au moyen d'un capteur inertiel ou encore au moyen d'un capteur piézo-électrique à l'horizontal. Dans un autre rnode de réalisation de l'invention, les inclinaisons du châssis et du train sont mesurées au moyen d'accéléromètres à deux axes ou d'accéléromètres à axe unique. Dans le cas d'accéléromètres à axe unique, un ensemble de deux accéléromètres est installé sur le train et un autre ensemble d'accéléromètres est installé sur le châssis. Pour chaque ensemble d'accéléromètres, un des accéléromètres mesure l'accélération du véhicule dans une direction verticale, et l'autre accéléromètre mesure l'accélération du véhicule dans une direction horizontale. Les directions horizontale et verticale sont déterminées par rapport aux accéléromètres eux-mêmes. Dans le mode de réalisation préféré de l'invention, qui va maintenant être décrit, on détermine les inclinaisons relatives du châssis et du train au moyen d'un premier accéléromètre à deux axes (appelé aussi accéléromètre doubles axes ou accéléromètre biaxial) monté sur le châssis et d'un deuxième accéléromètre à deux axes monté sur le train. Chacun de ces accéléromètres est monté dans le véhicule de manière à ce qu'il mesure alors l'accélération à la fois suivant un premier axe qui est horizontal lorsque l'assiette du véhicule est nulle, et suivant un deuxième axe perpendiculaire au premier axe, le deuxième axe étant vertical lorsque l'assiette du véhicule est nulle. Ces deux axes forment un référentiel propre à l'accéléromètre. Selon l'assiette du véhicule le premier et le deuxième axe vont s'écarter respectivement de l'horizontale et de la verticale. Néanmoins dans les conditions de circulation habituelle, l'assiette du véhicule étant en dessous de 45 , le premier axe sera toujours plus proche de l'horizontale que de la verticale et le deuxième axe sera toujours plus proche de la verticale que de l'horizontale. Par commodité, on appellera donc, dans la description qui suit, le premier axe d'un accéléromètre, l'axe horizontal de cet accéléromètre, et le deuxième axe d'un accéléromètre, l'axe vertical de cet accéléromètre.

Pour l'accéléromètre de châssis, l'axe horizontal est l'axe X' du châssis et l'axe vertical est l'axe Z' perpendiculaire à x'. Pour l'accéléromètre de train, l'axe horizontal est l'axe X" du train et l'axe vertical est l'axe Z" perpendiculaire à x". Comme expliqué plus en détail par la suite, chaque accéléromètre mesure un écart angulaire entre l'accélération totale vue par l'accéléromètre et l'axe vertical de cet accéléromètre. L'accélération totale prend en compte l'accélération moteur du véhicule ou le freinage du véhicule, l'accélération due à la pesanteur ainsi qu'une influence relative à la montée ou à la descente d'une côte. On a représenté, sur la figure 3, un exemple de véhicule équipé du système selon le mode de réalisation préféré de l'invention. Dans cet exemple, le véhicule est équipé d'un accéléromètre de train 40, installé sur le train 3 du véhicule 1, et d'un accéléromètre de châssis 50, installé sur le châssis 2 du véhicule. Dans l'exemple de la figure 3, l'accéléromètre de châssis 50 est monté à proximité d'une carte de calculs numérique 8, par exemple sur un même substrat 9 que ladite carte numérique 8. Comme expliqué plus en détail par la suite, l'accéléromètre de train 40 est relié à cette carte numérique 8 qui reçoit ainsi les valeurs des accélérations mesurées sur le train et les valeurs des accélérations mesurées sur le châssis. La carte numérique 8 détermine l'assiette du véhicule et peut ainsi transmettre cette information à la carte LCS 6 (comme dans l'exemple de la figure 3) ou à tout autre ordinateur ou élément de commande du véhicule. Sur la figure 4, on a représenté schématiquement les accéléromètres 40 et 50 d'un véhicule se déplaçant de la gauche vers la droite de la figure, sur un sol horizontal et freinant suivant une force FA. L'accéléromètre de train 40 mesure l'accélération totale subie par le train, c'est-à-dire, dans cet exemple, la somme vectorielle de l'accélération de freinage FA et de l'accélération de la pesanteur G. L'accéléromètre 40 mesure donc l'accélération totale Acc subie par le train. L'accélération totale Acc du train est égale à la somme de l'accélération suivant l'axe X", notée ATx,,, et de l'accélération suivant l'axe Z", notée ATZ' . L'accéléromètre de châssis 50 mesure l'accélération totale subie par le châssis, c'est-à-dire, dans cet exemple, la somme vectorielle de l'accélération de freinage FA et de l'accélération de la pesanteur G. L'accéléromètre 50 mesure donc l'accélération totale Acc subie par le châssis. L'accélération totale Acc du châssis est égale à la somme de l'accélération suivant l'axe X', notée AcHx', et de l'accélération suivant l'axe Z', notée ACHZ'. L'accéléromètre de train 40 mesure l'écart angulaire a entre l'accélération totale Acc vue par le train et l'axe vertical Z". On détermine à 15 partir du schéma de la figure 4 : ATxä = Acc * sin(a) ATZ,. = Acc * cos(a) D'où : a = ASIN (ATx' / Acc) L'accéléromètre de châssis 50 mesure l'écart angulaire [3 entre 20 l'accélération totale Acc vue par le châssis et l'axe vertical Z'. Par un raisonnement similaire à celui du train, on en déduit : = ASIN (AcHx / Acc). Comme le vecteur relatif à l'accélération totale Acc est égal à la somme des vecteurs des accélérations suivant l'axe horizontal et l'axe 25 vertical, respectivement pour le train et pour le châssis, on détermine : Acc = [(ATx')2 + (ATZ )2] Y2 vu par le train, et Acc = [(AcHX')2 + (AcHZ)2] 'Y2 vu par le châssis. On en déduit alors les angles a et f3 suivants : a = Asin {ATx, / [(ATX")2 + (ATZ")2 ] 1/2} 30 R = Asin [ACHX' / [(AcHx')2 + (AcHZ')2 ] 1/2} Comme expliqué précédemment, l'assiette correspond à l'inclinaison du châssis moins l'inclinaison du train, soit assiette = R a. Sur la figure 7, on a schématisé les différents écarts angulaires montrés sur la figure 4. L'écart angulaire e est l'écart entre la pesanteur G et l'accélération totale Acc. Cet 35 écart 0 inclut l'angle f3 qui correspond à l'inclinaison du châssis par rapport à la verticale Z' et l'angle complémentaire RS entre la verticale Z' et la pesanteur G. Par aillleurs, l'écart 0 inclut l'angle a qui correspond à l'inclinaison du train par rapport à la verticale Z" et l'angle complémentaire as entre laverticale Z" et la pesanteur G. L'assiette du véhicule correspond donc à l'angle entre la verticale Z" de l'accéléromètre du train et la verticale Z' de l'accéléromètre du châssis. On peut déterminer l'assiette du véhicule en remplaçant [3 et a par les valeurs déterminées précédemment. On en déduit alors la formule globale suivante de l'assiette : ([3 - a) = Asin{ACHx / [(ACHx')2 + (ACHZ')2 ] 1/21 - Asin{ATX" / [(ATX")2 + (ATZ")211/2} Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, on approxime la formule précédente donnant l'assiette du véhicule (R û a) par la formule simplifiée suivante : 7 (R û CI) = [ 2 x (ACHX' - ATX") / (ACHZ' + ATZ")] Les deux formules données précédemment pour déterminer (R û a) permettent à une carte numérique, ou autres moyens de calculs numériques, de déterminer l'assiette du véhicule à partir de la valeur d'inclinaison du châssis, de la valeur d'inclinaison du train et d'une série de calculs numériques.

Des exemples d'une estimation de l'erreur angulaire obtenue lorsque l'assiette est déterminée par la formule simplifiée au lieu de la formule globale sont données dans le tableau de la figure 6. Ce tableau montre que l'erreur d'approximation de la formule simplifiée est relativement faible par rapport à la valeur de l'assiette. Or, la formule simplifiée permet un calcul plus facile et plus rapide, par la carte numérique 8, par rapport à la formule globale. Cette formule simplifiée peut être calculée de façon algorithmique par la carte numérique, comme montré sur la figure 5. Il est à noter que dans cet exemple de réalisation, les premiers axes X', X", selon lesquels les accéléromètres effectuent les mesures sont horizontaux, lorsque le véhicule a une assiette nulle. Néanmoins si les contraintes de montage dans le véhicule l'imposent, les accéléromètres peuvent être montés dans le système de manière à ce que, lorsque l'assiette du véhicule est nulle, ces premiers axes ne soient pas horizontaux, par exemple forment un angle de 45 par rapport à l'horizontale. En effet, dès lors que ces premiers axes X' et X" sont parallèles lorsque l'assiette du véhicule est nulle, l'angle que font les axes verticaux let Z" entre eux correspond à l'assiette du véhicule. Les premiers axes X' et X" peuvent également avoir un décalage angulaire l'un par rapport à l'autre lorsque l'assiette du véhicule est nulle. Dans ce dernier cas, pour avoir l'assiette du véhicule, il faut retrancher ce décalage angulaire de l'angle ((3 ù a) obtenu selon les calculs cités précédemment. L'exemple de réalisation représenté, à savoir lorsque les premiers axes X' et X" sont horizontaux lorsque le véhicule a une assiette nulle, est donc le mode de réalisation préféré pour sa simplicité.

Dans l'exemple de la figure 5, le capteur de châssis est monté à proximité de la carte numérique 8, sur un même substrat 9. Ce mode de réalisation permet de limiter la quantité de câblage nécessaire pour transmettre les valeurs mesurées par l'accéléromètre 50 à la carte numérique.

Comme montré sur la figure 5, l'accéléromètre de train 40 est relié à la carte 8 pour lui fournir (étape 11) une valeur K2.1 d'accélération selon l'axe horizontal X" et (étape 21) une valeur K2.2 d'accélération suivant l'axe vertical Z". Parallèlement, l'accéléromètre de châssis 50 fournit (étape 10) une valeur K1.1 d'accélération suivant l'axe X' et (étape 20) une valeur K1.2 d'accélération suivant l'axe Z'. Les valeurs d'accélération suivant l'axe X' K1.1 et K2.1 sont soustraites l'une à l'autre (étape 12) pour former le résultat intermédiaire S1. Les valeurs K1.2 et K2.2 d'accélération suivant l'axe Z" sont ajoutées l'une à l'autre et multipliées par '/2 (étape 22) pour former le résultat intermédiaire S2. Le résultat intermédiaire S1 est ensuite divisé par le résultat intermédiaire S2 (étape 30), donnant la valeur de l'inclinaison différentielle du châssis par rapport au train, en degrés. Cette valeur d'inclinaison différentielle correspond à l'assiette du véhicule. On comprend de ce qui précède que la carte numérique 8 a uniquement une première opération de soustraction, une deuxième opération d'addition et de multiplication et une troisième opération de division à effectuer pour fournir l'écart ((3 ù a). Les calculs à réaliser par la carte 8 sont des calculs numériques, par exemple binaires, simples et donc rapides à effectuer. La valeur de l'assiette peut être déterminée par calculs, par une carte 35 numérique, à partir de l'une ou l'autre des formules données précédemment.

Les valeurs de l'assiette peuvent aussi être obtenues au moyen d'une tabulation, réalisée à partir de l'une ou l'autre des formules données précédemment et mérnorisée dans une mémoire à forte densité. Une telle tabulation, comprenant une table à deux entrées, permet de passer en revue les différentes valeurs possibles pour les accélérations du train et du châssis et de fournir, en sortie, les différentes valeurs possibles pour l'écart ((3 û a). Dans le mode de réalisation qui vient d'être décrit, dans lequel les inclinomètres sont réalisés au moyen d'accéléromètres, il est possible d'extraire de la carte numérique certaines valeurs, telles que l'accélération longitudinale du véhicule, afin d'utiliser ces informations dans d'autres dispositifs du véhicule. Par exemple l'accélération longitudinale du véhicule, à savoir AcHx et ATx,,, peut être extraite, à la sortie des accéléromètres ou à l'entrée de la carte numérique, pour être envoyée à un système de commande du véhicule. Ce système de commande peut être, par exemple, la correction automatique des projecteurs afin de donner une anticipation à la correction dynamique. Par exemple, un fort coup de frein qui commence par une décélération peut permettre, en envoyant la valeur des accélérations longitudinales, d'anticiper le mouvement du véhicule avant même que le châssis ne s'incline.

Comme on l'a compris de ce qui précède, le système de mesure de l'assiette du véhicule selon l'invention est indépendant du type de véhicule puisque les inclinomètres de train et de châssis peuvent être installés n'importe où sur le train et le châssis du véhicule. Ce système peut donc être réalisé sous la forme d'un kit post-équipement, vendu en service après-vente et pouvant être installé sur lle véhicule par un particulier sans avoir recours à un spécialiste.

Claims (16)

REVENDICATIONS

1 û Système de mesure de l'assiette d'un véhicule, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un dispositif de mesure d'un angle par rapport à un axe, ce dispositif étant monté sur un châssis du véhicule.

2 û Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de mesure d'un angle est un inclinomètre mesurant un angle par rapport à un axe horizontal (X).

3 - Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de mesure d'un angle comporte au moins un accéléromètre pour mesurer une accélération du véhicule suivant un premier axe (X') et un deuxième axe (Z') de l'accéléromètre, ledit premier axe étant perpendiculaire au dit deuxième axe.

4 û Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comporte un second dispositif de mesure d'angle monté sur le train du véhicule.

5 û Système selon la revendication 4, caractérisé en ce que - le premier dispositif de mesure d'angle est un premier inclinomètre (4) mesurant une inclinaison de châssis entre ledit châssis et l'axe horizontal (X), et - le second dispositif de mesure d'angle est un second inclinomètre (5) mesurant une inclinaison de train entre ledit train et l'axe horizontal (X).

6 û Système selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que chaque dispositif de rnesure d'angle comporte un premier accéléromètre mesurant l'accélération du véhicule suivant un axe (X') du premier accéléromètre et un second accéléromètre mesurant l'accélération du véhicule suivant un axe (Z') du deuxième accéléromètre perpendiculaire au premier axe (X') du premier accéléromètre.

7 û Système selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que chaque dispositif de mesure d'angle comporte un accéléromètre à deux axes pour mesurer l'accélération du véhicule selon ces deux axes (X' et Z' ; X" et Z").

8 û Système selon l'une quelconque des revendications 4 à 7, caractérisé en ce qu'il comporte une carte électronique (8) apte à déterminerun écart angulaire ((3 -- a) entre le train (3) et le châssis (2) du véhicule, à partir des mesures d'angle de train (a) et d'angle de châssis (13).

9 û Système selon la revendication 8, caractérisé en ce que la carte électronique (8) est connectée à un dispositif de correction des projecteurs 5 (7) du véhicule.

10 û Système selon l'une quelconque des revendications 8 à 9, caractérisé en ce que le dispositif de mesure d'angle est fixé sur la carte électronique (8).

11 û Système l'une quelconque des revendications 8 à 10, caractérisé 10 en ce que le dispositif de mesure d'angle est monté dans un projecteur (7) du véhicule.

12 û Système selon l'une quelconque des revendications 8 à 11, caractérisé en ce que la carte électronique est apte à déterminer un écart angulaire (R û a) entre Ile train et le châssis à partir du calcul suivant : 15 2 * (Achx' û AtX') I (Achz' + At"), où AChX' et AChZ' sont des accélérations mesurées par l'accéléromètre du châssis suivant deux axes de l'accéléromètre du châssis, à savoir respectivement un premier axe (X') et un deuxième axe (Z') perpendiculaire au premier axe (X') de l'accéléromètre du châssis, et Abe, et Atz- sont des 20 accélérations mesurées par l'accéléromètre du train suivant deux axes de l'accéléromètre du train, à savoir respectivement un premier axe (X") et un deuxième axe (Z") perpendiculaire au premier axe (X") de l'accéléromètre du train.

13 -Système selon l'une quelconque des revendications 8 à 11, 25 caractérisé en ce que la carte électronique est apte à déterminer un écart angulaire (R û a) entre le train et le châssis à partir du calcul suivant Asin{ACHx' / [(ACHX')2 + (ACHZ')2 ]1/2} - ASin{ATX / [(ATX")2 + (ATZ")211/2{ où Achx' et Ac,' sont des accélérations mesurées par l'accéléromètre du châssis suivant deux axes de l'accéléromètre du châssis, à savoir 30 respectivement un premier axe (X') et un deuxième axe (Z') perpendiculaire au premier axe (X') de l'accéléromètre du châssis, et AtX,, et Atz- sont des accélérations mesurées par l'accéléromètre du train suivant deux axes de l'accéléromètre du train, à savoir respectivement un premier axe (X") et un deuxième axe (Z") perpendiculaire au premier axe (X") de l'accéléromètre du 35 train.

14 - Système selon l'une quelconque des revendications 3 à 13, caractérisé en ce que le premier axe (X', X") selon lequel le ou les accéléromètres effectuent les mesures est horizontal, lorsque le véhicule a une assiette nulle.

15 ù Procédé de mesure de l'assiette d'un véhicule, caractérisé en ce qu'il comprend les opérations suivantes : - mesure d'un angle de train (a) entre un train du véhicule et un axe horizontal (X), - mesure d'un angle de châssis (R) entre un châssis du véhicule et 10 l'axe horizontal (X), - détermination d'un écart angulaire (a ù a) entre le châssis et le train.

16 ù Procédé de mesure de l'assiette d'un véhicule, caractérisé en ce qu'il comporte les opérations suivantes : - mesure d'une accélération (Achx') du châssis du véhicule suivant un 15 premier axe (X') et d'une accélération (AchZ') du châssis du véhicule suivant un deuxième axe (Z') perpendiculaire à ce premier axe (X'), - mesure d'une accélération (Atx,,) du train du véhicule suivant un premier axe (X") et d'une accélération (At") du train du véhicule suivant un deuxième axe (Z") perpendiculaire à ce premier axe (X"), 20 - effectuer le calcul suivant : 2 x (Achx' ù Atxä) / (AchZ + Ati ) et - détermination d'un écart angulaire ((3 ù a) entre le châssis et le train à partir du calcul de l'étape précédente. 25 17 - Procédé de mesure de l'assiette d'un véhicule, caractérisé en ce qu'il comporte les opérations suivantes : -mesure d'une accélération (AchX') du châssis du véhicule suivant un premier axe (X') et d'une accélération (Achf) du châssis du véhicule suivant un deuxième axe (Z') perpendiculaire à ce premier axe (X'), 30 -mesure d'une accélération (A() du train du véhicule suivant un premier axe (X") et d'une accélération (Atrf,) du train du véhicule suivant un deuxième axe (Z") perpendiculaire à ce premier axe (X"), - effectuer le calcul suivant : Asin{ACHx I [(ACHX')2 + (ACHZ.')2 ]1/2} - Asin{ATX^ I [(ATX")2 + (ATz")2 ]1/2} 35 et- détermination d'un écart angulaire (R û a) entre le châssis et le train à partir du calcul de l'étape précédente. 18 û Procédé selon la revendication 16 ou 17, caractérisé en ce que l'une au moins des valeurs mesurées d'accélération du train et/ou du châssis est transmise à un dispositif de correction des projecteurs du véhicule. 19 û Véhicule équipé d'au moins un projecteur, caractérisé en ce qu'il comporte un système selon l'une quelconque des revendications 1 à 14.