FR2926511A1 - Systeme de freinage automatique d'un vehicule - Google Patents
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Abstract
Dans un véhicule, l'invention concerne un système de freinage comprenant un dispositif de frein adapté pour freiner le véhicule en mouvement, et un dispositif de commande adapté pour, lorsqu'il reçoit un signal d'alerte de l'extérieur du véhicule, activer le dispositif de frein. Le système de freinage peut également comprendre un dispositif de signalisation propre à signaler un freinage automatique, au conducteur du véhicule freiné automatiquement et / ou aux conducteurs des véhicules environnants.
Description
SYSTEME DE FREINAGE AUTOMATIQUE D'UN VEHICULE
L'invention concerne un système de freinage pour un véhicule tel qu'un véhicule automobile. Un tel système de freinage comprend notamment, de manière connue, un dispositif de frein adapté pour freiner le véhicule. Le dispositif de frein comprend par exemple une mâchoire susceptible de venir pincer plus ou moins fortement un disque solidaire d'une roue du véhicule, entraînée en rotation lorsque le véhicule se déplace. Un système de freinage comprend également un dispositif de fixation d'une consigne de freinage par un conducteur du véhicule et un dispositif de commande adapté pour exercer sur le dispositif de frein une commande fonction de la consigne fixée par le conducteur. Le dispositif de fixation d'une consigne de freinage est par exemple une pédale de frein que le conducteur peut enfoncer plus ou moins pour fixer une consigne de freinage. Un enfoncement faible correspond généralement à un freinage léger, au contraire un enfoncement supérieur à un seuil maximum correspond généralement à un freinage d'urgence. En fonction de la consigne de freinage fixée par le conducteur, le dispositif de commande exerce sur le dispositif de frein une commande de freinage et active les feux de freinage. La distance nécessaire pour arrêter un véhicule en mouvement est fonction notamment de la consigne de freinage fixée par le conducteur, de l'efficacité du dispositif de commande et du dispositif de frein, de la vitesse du véhicule, des conditions météorologiques, mais également du temps de réaction du conducteur, c'est-à- dire du temps mis par le conducteur à appliquer la consigne de freinage à compter de l'instant où un obstacle apparaît devant son véhicule. Le temps de réaction du conducteur, de l'ordre de 1,5 s, se traduit par un déplacement de l'ordre de 5 à 120 m, selon la vitesse du véhicule, les conditions de circulation et les conditions météorologiques. Une telle distance peut être préjudiciable en cas de situation d'urgence.
L'invention a pour but de réduire la distance de freinage ou la distance d'arrêt d'un véhicule. Pour cela, l'invention propose un système de freinage comprenant un dispositif de frein adapté pour freiner le véhicule en mouvement, et un dispositif de commande adapté pour, lorsqu'il reçoit un signal d'alerte en provenance de l'extérieur du véhicule, activer le dispositif de frein. Le signal d'alerte est par exemple émis par un 15 obstacle en amont, tel qu'un véhicule en situation de freinage d'urgence, d'accident ou de panne. Ainsi, lorsqu'il reçoit un signal d'alerte de l'extérieur du véhicule, le dispositif de commande selon l'invention active le dispositif de frein, sans attendre 20 une réaction du conducteur. La commande est quasi-immédiate, et dans tous les cas bien plus rapide qu'une commande donnée par le conducteur. Le véhicule est ainsi freiné plus rapidement, et la distance de freinage ou d'arrêt est réduite en conséquence. 25 Le système de freinage selon l'invention comprend avantageusement en complément un dispositif de signalisation, et le dispositif de commande est adapté pour activer le dispositif de signalisation lorsqu'il reçoit le signal d'alerte. 30 Les véhicules situés au voisinage du véhicule équipé d'un système de freinage selon l'invention, en particulier les véhicules situés en aval, sont ainsi alertés d'un danger potentiel. Le dispositif de signalisation peut par exemple 35 comprendre : • des feux de détresse situés à l'extérieur du véhicule, et / ou • une alarme sonore située à l'intérieur du véhicule et / ou • une alarme visuelle située à l'intérieur du véhicule et / ou • un écran d'affichage susceptible d'afficher un message d'alerte écrit. Le conducteur du véhicule freiné automatiquement est ainsi alerté rapidement du freinage de son véhicule, et les conducteurs des véhicules alentours également. Dans un mode de réalisation, le signal d'alerte est reçu par un récepteur, par exemple de type infrarouge, du système de freinage. Le récepteur est de préférence adapté pour recevoir des signaux d'alerte émis uniquement par des obstacles situés en amont du récepteur. Le véhicule est ainsi freiné automatiquement uniquement en cas de danger. Lorsqu'il reçoit le signal d'alerte, le dispositif de commande exerce de préférence sur le dispositif de frein une commande propre à arrêter le véhicule rapidement (freinage d'urgence). Le déclenchement d'un freinage automatique est ainsi limité aux situations d'urgence, dans lesquelles le temps de réaction du conducteur pourrait être préjudiciable. Le système de freinage selon l'invention peut être avantageusement complété par un émetteur, par exemple de type infrarouge, propre à répéter le signal d'alerte. Ainsi, lorsque le véhicule est freiné automatiquement, les véhicules en aval sont alertés d'un danger devant eux, voire sont également freinés automatiquement s'ils sont équipés d'un système de freinage selon l'invention.
L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques et avantages apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre, d'un exemple de mise en oeuvre d'un système de freinage selon l'invention. La description est à lire en relation aux dessins annexés dans lesquels : • les figures 1, 3, 7, 8, 9, 10 et 11 sont des schémas montrant le principe de fonctionnement d'un exemple de système de freinage selon l'invention, • les figures 2a, 2b, 4, 5, 6 sont des schémas détaillant un mode de réalisation pratique d'un système dont le fonctionnement est présenté sur les figures 1, 3, 7 à 11 .
Le système selon l'invention représenté sur les figures comprend un dispositif de frein (non représenté) adapté pour freiner le véhicule en mouvement, et un dispositif de commande adapté pour, lorsqu'il reçoit un signal d'alerte de l'extérieur du véhicule, activer le dispositif de frein. Le dispositif de frein comprend par exemple une mâchoire susceptible de venir pincer plus ou moins fortement un disque solidaire d'une roue du véhicule, entraînée en rotation lorsque le véhicule se déplace. Le système de freinage comprend bien sûr en complément, comme tous les systèmes de freinage de véhicules connus, un dispositif de fixation d'une consigne de freinage par un conducteur du véhicule, dans l'exemple une pédale B susceptible d'être enfoncée. Le dispositif de commande est adapté, via une tige de commande 4, pour exercer sur le dispositif de frein une commande de freinage fonction d'une consigne de freinage fixée par le conducteur. Dans le cadre de l'invention, le dispositif de commande comprend également un vérin électronique 5, adapté pour transmettre via la tige 4 une commande de freinage au dispositif de frein. Le vérin 5 est activé par la réception du signal d'alerte. La commande de freinage peut être d'intensité constante, ou bien d'intensité variable en fonction d'un information contenue dans le signal d'alerte, par exemple en fonction de l'amplitude du signal d'alerte, ou en fonction d'un indicateur d'un degré d'urgence véhiculé par le signal d'alerte.
Le système de freinage représenté comprend également un dispositif de signalisation qui est activé par le dispositif de commande lorsque ce dernier reçoit le signal d'alerte. Le dispositif de signalisation représenté comprend des feux de détresse 6 situés à l'extérieur du véhicule, pour prévenir les véhicules environnant d'un freinage du véhicule.
Le dispositif de signalisation représenté comprend également : • une alarme sonore 18 située à l'intérieur du véhicule, • une alarme visuelle 16 située à l'intérieur du véhicule et / ou • un écran d'affichage 15 susceptible d'afficher un message d'alerte écrit. Le conducteur est ainsi averti par divers moyens du freinage automatique de son véhicule par le dispositif de commande.
Le système de freinage comprend également un récepteur 13 adapté pour recevoir le signal d'alerte, signal par exemple émis par autre véhicule en situation de freinage d'urgence et situé en amont du récepteur. Le récepteur 13 est ici de type infrarouge. Une liaison infrarouge entre l'obstacle émetteur du signal d'alerte et le véhicule équipé d'un système de freinage selon l'invention est en pratique une solution simple, robuste, dont la mise en oeuvre est bien connue, et qui en plus est limitée dans l'espace. En effet, un émetteur infrarouge a une portée limitée, sur une distance de l'ordre d'une centaine de mètres et dans un cône d'émission dont l'angle d'ouverture est réglable. Ainsi, en réglant la puissance de l'émetteur du signal d'alerte, et l'angle d'ouverture, il est possible de limiter la diffusion du signal d'alerte aux seuls véhicules les plus proches de l'obstacle émetteur et circulant dans le même sens, c'est-à-dire les véhicules les plus en danger du fait de l'obstacle présent devant eux.
Le déclenchement automatique du freinage est de préférence limité aux seules situations d'urgence. Lorsqu'il reçoit le signal d'alerte, le dispositif de commande exerce sur le dispositif de frein une commande de freinage propre à arrêter le véhicule rapidement freinage d'urgence). Le système de freinage peut comprendre également un émetteur propre à répéter le signal d'alerte. Le signal d'alerte est ainsi transmis aux véhicules voisinant le véhicule freiné automatiquement.
Dans l'exemple représenté, le système comprend un émetteur radiofréquence 26, et un émetteur infrarouge 8. En répétant le signal d'alerte, l'émetteur 26 radiofréquence alerte tous les véhicules situés dans un rayon donné autour de l'émetteur 26. En répétant le signal d'alerte, l'émetteur infrarouge 8 alerte seulement les véhicules situés dans le cône d'émission du signal infrarouge. Le signal d'alerte radiofréquence pourra par exemple être utilisé pour déclencher une alarme sonore ou visuelle à l'intérieur des véhicules qui le reçoivent. Le signal d'alerte infrarouge pourra par exemple être utilisé plus spécifiquement pour les véhicules les plus proches du véhicule en freinage automatique et donc les plus en danger, par exemple pour déclencher un freinage automatique. Ainsi, par exemple en cas d'accident, un véhicule impliqué dans l'accident peut prévenir tous les véhicules environnants d'un danger potentiel par l'intermédiaire de son émetteur radiofréquence, et peut déclencher un freinage automatique des véhicules situés en aval de l'accident par l'intermédiaire de son émetteur infrarouge.
Dans l'exemple représenté, le dispositif de signalisation comprend également une série de trois feux stop 1, 2, 3 destinés à prévenir les conducteurs des véhicules situés en aval d'un freinage du véhicule, avec une indication de l'intensité du freinage du dit véhicule. Le feu 1 est vert, le feu 2 est orange et le feu 3 est rouge. Bien sûr, ces couleurs sont données à titre indicatif seulement. Le dispositif de commande comprend notamment : • une tige 4, solidaire de la pédale B pour détecter la valeur de l'enfoncement de la pédale B, c'est à dire la valeur de la consigne de freinage appliquée par le conducteur, ou la valeur de la commande de freinage fixée par le dispositif de commande (via le vérin 5) lorsqu'il reçoit le signal d'alerte, • un contacteur trois états A, adapté pour détecter trois valeurs particulières d'enfoncement de la pédale B, c'est-à-dire trois valeurs particulières de consigne 25 de freinage, • trois relais 10, 11, 12, reliés chacun à une sortie du contacteur A et à un des trois feux 1, 2, 3, • une batterie 14 pour alimenter les feux et les relais en énergie électrique. 30 De manière connue, par l'intermédiaire de la tige 4, le dispositif de commande exerce sur le dispositif de freinage une commande de freinage fonction de la consigne de freinage appliquée par le conducteur. Plus spécifiquement pour l'invention, par 35 l'intermédiaire du contacteur A et des relais 10, 11, 12, le dispositif de commande va : • allumer le premier feu 1, vert, si le conducteur freine légèrement, par exemple s'il applique une consigne de freinage inférieure à une première valeur, environ 30% d'une consigne de freinage maximale par exemple, • allumer le deuxième feu 2, orange, si le conducteur freine moyennement, par exemple s'il applique une consigne de freinage comprise entre environ 30% et environ 60%, et • allumer le troisième feu, rouge, si le conducteur freine fortement, par exemple s'il applique une consigne de freinage supérieure à environ 60 à 80%, ou si le dispositif de commande applique une commande de freinage d'urgence via le vérin 5 (s'il reçoit le signal d'alerte). Les valeurs des intervalles de consigne de freinages, 0-30%, 30-60%, 60-100% sont bien sûr donnés seulement à titre indicatif. Dans la pratique, ces trois intervalles seront choisis en fonction d'une appréciation du risque encouru par les véhicules en aval en fonction de l'intensité du freinage du véhicule amont. Le nombre de feux à utiliser, trois ici, peut également être modifié. Le dispositif de commande active ici le feu 1 ou le feu 2 ou le feu 3, en fonction de la valeur de la consigne de freinage et les feux 1, 2, 3 ont des couleurs différentes. Dans une variante, les trois feux 1, 2, 3 sont de même couleur, le feu 1 est allumé seul lorsque le conducteur freine légèrement, les feux 1 et 2 sont allumés simultanément lorsque le conducteur freine moyennement, et les feux 1, 2, 3 sont allumés simultanément lorsque le conducteur freine fortement. Dans une autre variante encore, le dispositif de signalisation comprend un unique feu dont l'intensité lumineuse peut être variée en fonction de la valeur de la consigne de freinage. Dans un exemple, l'intensité lumineuse du feu peut prendre quatre valeurs, faible, moyenne, forte, chacune associée à un intervalle de consigne de freinage, par exemple 0-25% environ, 25%-50% environ, 50%-75% et 75%-100% environ. Ainsi, avec l'invention, un conducteur d'un véhicule situé en aval (représenté schématiquement sur les figures par l'oeil V), sait estimer l'intensité du freinage du véhicule qui le précède.
Dans l'exemple représenté, le dispositif de signalisation comprend également un feu de détresse 6, orange clignotant, et le dispositif de commande comprend également un relai 7 et un dispositif de clignotement 9 associés au feu de détresse 6. Par l'intermédiaire des relais 12 et 7, et du dispositif de clignotement 9, le dispositif de commande active le feu de détresse 6 et le feu 3 simultanément.
Dans l'exemple représenté, le dispositif de signalisation comprend également un émetteur radiofréquence 26, connecté ici en parallèle avec le feu de détresse 6. Par l'intermédiaire des relais 12 et 7, le dispositif de commande active l'émetteur 26 et le feu 3 simultanément. L'émetteur 26 émet alors un signal d'alerte radiofréquence susceptible d'être reçu par les véhicules environnants, dans un rayon de l'ordre de 50 à 150 m. Les véhicules en amont et en aval sont ainsi alertés d'un freinage important d'un véhicule proche, et donc d'un danger potentiel. Bien sûr, l'émetteur 26 pourrait également être activé indépendamment du feu 3, pour une valeur de consigne de freinage différente.
Dans l'exemple représenté également, le dispositif de signalisation comprend un émetteur infrarouge 8 et le dispositif de commande comprend également un relai 27 associé, connecté en parallèle sur le relai 12. Par l'intermédiaire des relais 12 et 27, le dispositif de commande active l'émetteur 8, qui émet un signal d'alerte infrarouge susceptible d'être reçu par les véhicules situés en aval de l'émetteur, dans un cône d'émission dont l'ouverture est réglable mais limitée à un angle d'ouverture compris entre 0 et environ 45°(cf figure 11). Ainsi, seuls les véhicules proches du véhicule émettant le signal d'alerte, circulant dans la même direction et situés en aval du véhicule émettant l'alerte sont informés qu'un véhicule situé devant eux est dans une situation de freinage d'urgence et représentent potentiellement un danger. En ajustant l'angle d'ouverture du cône d'émission de l'émetteur 8, il est possible d'alerter les véhicules situés sur la même voie de circulation que le véhicule émettant l'alerte, et / ou les véhicules circulant sur des voies adjacentes. Les véhicules situés en amont du véhicule émettant l'alerte ne reçoivent pas le signal infrarouge.
NOMENCLATURE 1 : feu stop vert 2 : feu stop orange 3 : feu stop rouge 4 : tige contacteur et poussoir vérin : vérin électronique 6 : feux de détresse 7 : relais clignotant 8 : émetteur infrarouge (IR) 9 : centrale clignotant : relais feu stop vert 11 : relais feu stop orange 12 : relais stop rouge 13 récepteur infra rouge (IR) 14 : batterie : cadran tableau de bord 16 : voyant LED lumineux 17 : tableau de bord 18 : avertisseur sonore de danger 19 : relais activation feu stop vert : relais activation feu stop orange 21 : relais activation feu stop rouge 22 : relais activation alarme sonore et clignotants 23 : relais activation vérin poussoir frein 24 : levier du vérin poussoir frein : récepteur radiofréquence 26 : émetteur radiofréquence la : poussoir contact feu stop arrière vert 2a : poussoir contact feu stop arrière orange 3a : poussoir contact feu stop arrière rouge A : bloc contact stop B : pédale de frein C : circuits reliés au récepteur IR V : visuel des feux stop du véhicule qui nous devance
Claims (6)
1. Dans un véhicule, système de freinage comprenant un dispositif de frein adapté pour freiner le véhicule en mouvement, et un dispositif de commande adapté pour, lorsqu'il reçoit un signal d'alerte de l'extérieur du véhicule, activer le dispositif de frein.
2. Système de freinage selon la revendication 1, comprenant également un dispositif de signalisation, et dans lequel le dispositif de commande est adapté pour activer le dispositif de signalisation lorsqu'il reçoit le signal d'alerte.
3. Système de freinage selon la revendication précédente dans lequel le dispositif de signalisation comprend : • des feux de détresse (6) situés à l'extérieur du véhicule, et / ou • une alarme sonore (18) située à l'intérieur du véhicule et / ou • une alarme visuelle (16) située à l'intérieur du véhicule et / ou • un écran d'affichage (15) susceptible d'afficher un message d'alerte écrit.
4. Système de freinage selon l'une des revendications précédentes, comprenant également un récepteur (13), par exemple de type infrarouge, adapté pour recevoir le signal d'alerte émis par un véhicule situé en amont du récepteur.
5. Système de freinage selon l'une des revendications précédentes, dans lequel, lorsqu'il reçoit le signal d'alerte, le dispositif de commande est adapté pour exercer sur le dispositif de frein une commande propre à arrêter le véhicule rapidement.
6. Système de freinage selon l'une des revendications précédentes, comprenant également un émetteur (8), par exemple de type infrarouge, adapté pour répéter le signal d'alerte.
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