WO2016041979A1 - Dispositif pour l'attelage de deux véhicules en train, véhicule comportant un tel dispositif et procédé pour le déplacement de véhicules en train - Google Patents

Dispositif pour l'attelage de deux véhicules en train, véhicule comportant un tel dispositif et procédé pour le déplacement de véhicules en train Download PDF

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WO2016041979A1
WO2016041979A1 PCT/EP2015/071120 EP2015071120W WO2016041979A1 WO 2016041979 A1 WO2016041979 A1 WO 2016041979A1 EP 2015071120 W EP2015071120 W EP 2015071120W WO 2016041979 A1 WO2016041979 A1 WO 2016041979A1
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WO
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vehicle
vehicles
arm
train
slave
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Application number
PCT/EP2015/071120
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Inventor
Luc Michel
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Muses
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60D—VEHICLE CONNECTIONS
    • B60D1/00—Traction couplings; Hitches; Draw-gear; Towing devices
    • B60D1/48—Traction couplings; Hitches; Draw-gear; Towing devices characterised by the mounting
    • B60D1/481—Traction couplings; Hitches; Draw-gear; Towing devices characterised by the mounting adapted for being mounted to the front and back of trailers, carts, trolleys, or the like to form a train
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60D—VEHICLE CONNECTIONS
    • B60D1/00—Traction couplings; Hitches; Draw-gear; Towing devices
    • B60D1/58—Auxiliary devices
    • B60D1/62—Auxiliary devices involving supply lines, electric circuits, or the like

Definitions

  • the invention relates to a device for coupling two vehicles in a train, a vehicle comprising such a device and a method for moving vehicles in the train.
  • the invention is more particularly, but not exclusively, intended for urban vehicles operated according to a model of self-service rental called car-sharing, that is to say in which a vehicle is borrowed without reservation by its user in a station and delivered to any other station in the rental network, which discount station is not known at the time of the loan.
  • This shared mode of transportation is generally implemented by electric vehicles when it comes to motor vehicles.
  • the operation of a network of carsharing stations involves managing the distribution of vehicles between the stations of the network. Indeed, according to the hours of the day and according to their geographical location in the urban environment, some stations are systematically deficient vehicles while other stations are supersaturated.
  • Such a situation requires the operator to rebalance the stations in terms of the number of vehicles available.
  • a rebalancing is, for example, achieved by means of a truck which transports the vehicles from the supersaturated stations to the stations in deficit of vehicles.
  • Such a rebalancing operation is expensive to implement, particularly when it comes to moving motor vehicles. Indeed, the loading and unloading of these vehicles on the truck causes a considerable discomfort on the traffic so that it can not be implemented at peak hours, where this operation would be the most necessary, which forces the operator to oversize the fleet.
  • the truck carrying the vehicles lacks agility in urban areas and neutralizes access to the stations it serves during the loading and unloading of vehicles
  • EP 0434472 describes an automatic coupling for the constitution of a road vehicle train.
  • a train of vehicles is particularly difficult to maneuver in an urban environment and when more than 3 vehicles are coupled, the driving, and in particular the control of the phenomena of rear amplification, imposes the use of highly experienced drivers and low speed driving.
  • the document FR 2 942 448 describes a system for coupling a plurality of vehicles, in particular car-sharing vehicles, into a single-gear train.
  • This system has the disadvantage of using a rigid drawbar between the vehicles which makes coupling difficult in urban situation.
  • the geometric conditions of obtaining a single-path trajectory of this passive system limit the use of such a system to short vehicles, the length of the drawbar being substantially equal to the wheelbase of the vehicle leading.
  • the document WO 2007/132121 describes a train of coupled vehicles able to move in a single-path trajectory.
  • sensors measure the position of the steering means of each of the vehicles of said coupling.
  • the knowledge of this orientation does not allow itself to calculate a single-track trajectory that requires knowledge of vehicle wheelbase and coupling lengths.
  • this embodiment of the prior art becomes difficult to implement when dissimilar vehicles are coupled.
  • a road motor vehicle referred to as a slave vehicle
  • c means, called coupling means, capable of establishing a temporary mechanical connection and a temporary information link between the master vehicle and the slave vehicle, comprising for each vehicle:
  • an arm connected to the vehicle by means comprising a hinge of said arm about the yaw axis (y) of said vehicle;
  • CM. means for measuring the orientation of the arm at this yaw angle with respect to said vehicle
  • CMI means of coupling and locking, said interface, adapted to cooperate with the interface of the arm of the other vehicle to achieve the mechanical and informational link between vehicles;
  • driving means adapted to control driving functions comprise controlling the direction of the slave vehicle according to the relative orientation of the arms according to the yaw angle when said vehicles are connected by the coupling means.
  • the system that is the subject of the invention makes it possible to drive the vehicles of the train along a single-path trajectory, without respecting the geometric coupling conditions of the prior art and thus to use shorter coupling distances that are independent of the wheelbase of coupled vehicles, and the measurement of the angles between the coupling arms.
  • the flexibility introduced by the articulation facilitates the coupling of the vehicles.
  • the system that is the subject of the invention thus makes it possible to produce a train of several vehicles and to drive this train with a single driver according to conditions optimized according to the trajectory followed and the driving circumstances, which enables said train to evolve security in an urban or congested environment.
  • road motor vehicle means a vehicle with its own means of direction, able to move in a controlled path on a path free of guidance.
  • the coupling means of the system which is the subject of the invention comprise:
  • Civ. a connection of the arm to the vehicle having an elasticity along the longitudinal axis of said vehicle;
  • cv. means for measuring the relative longitudinal displacement of said arm relative to said vehicle
  • control means of the driving functions comprise the braking control of the slave vehicle.
  • This embodiment makes it possible in particular to control the rear amplification phenomena and facilitates the driving of a large number of coupled vehicles, the train always having sufficient braking power, by distributing this power on all the braked axles of the vehicles. harnessed.
  • the invention also relates to a vehicle, adapted for use in the system according to the invention according to any one of its embodiments, which vehicle comprises at the front and rear an arm and coupling means.
  • a vehicle is usable, both simultaneously and simultaneously, as a master vehicle and as a slave vehicle to form a train of vehicles.
  • the vehicle which is the subject of the invention comprises propulsion means.
  • said vehicle can be used independently outside the vehicle train and its driving power is also used for moving the train.
  • the arms of the vehicle object of the invention are retractable in a hidden position by the body of said vehicle when they are not coupled to the arm of another vehicle.
  • the autonomous use of said vehicle is facilitated.
  • the invention also relates to a method for controlling a vehicle according to the invention, used as a slave vehicle in a system according to the invention, which method comprises the steps of:
  • v. modify the direction of the slave vehicle directional train so as to reach the target value Aa.
  • This slave vehicle servocontrol process to the master vehicle optimizes the cornering behavior of the vehicle train and more particularly to reduce the turning radius of said train.
  • the method which is the subject of the invention is suitable for driving a vehicle train assembled according to a system whose coupling means comprise a longitudinal elasticity and comprises the steps of:
  • This embodiment of the method which is the subject of the invention advantageously makes use of the propulsion and braking means of the vehicles making up the train in order to control their behavior as a function of the driving circumstances.
  • the invention also relates to a method for managing a fleet of vehicles according to the invention in car sharing, distributed according to stations, which method comprises the steps of:
  • This method allows a single driver to easily route vehicles between the various stations of the park, and thus, in particular, to achieve balancing.
  • a driver is present during step v) in the vehicle detached in step w) and the method comprises after said step w) a step consisting in:
  • FIGS. 1 to 9 The invention is described below according to its preferred embodiments, in no way limiting, and with reference to FIGS. 1 to 9 in which:
  • FIG. 1 shows an exemplary embodiment of a part of the coupling means adapted to a vehicle and a system which are the subject of the invention, FIG. 1A according to a front view, FIG. 1B according to a view from above, said means being in the deployed position;
  • FIG. 2 shows an exemplary embodiment of a part of the coupling means, able to cooperate with the part shown in FIG. 1, FIG. 2A according to a view of FIG. profile, Figure 2B in a top view, Figure 2c in a view from above, the coupling means being in the retracted position, and Figure 2D, in a view from above the coupling means being deployed;
  • Figure 3 shows in partial views an embodiment of the arm articulation, Figure 3A in a side view and Figure 3B in a view from above;
  • FIG. 4 is a perspective view of an embodiment of a coupling implementing the coupling means shown in Figure 1 and 2;
  • Figure 5 illustrates in schematic views of the profile, the configurations of the locking means according to an embodiment of these means, Figure 5A in open configuration, Figure 5B in the intermediate configuration and Figure 5C in locked configuration;
  • FIG. 6 shows in a view from above a coupling of 2 vehicles forming a system according to an exemplary embodiment of the invention
  • FIG. 7 is a plan view of a train of vehicles forming a system according to one embodiment of the invention and traveling in a circular trajectory;
  • FIG. 8 shows in a side view a coupling of two vehicles at different altitudes, and in detail the axial connection of these two vehicles;
  • FIG. 9 illustrates in a profile view an embodiment of a train comprising vehicles of different types.
  • a vehicle (100) shown here schematically comprises at the front, or rear, coupling means for coupling to another vehicle.
  • these coupling means comprise a plate (1 10), for fixing said means to the structure of the vehicle, an arm (120) comprising at its end means (130) for coupling .
  • the coupling means comprise a portion (130) male adapted to cooperate with a female part.
  • the coupling means (130) are of generally conical shape, forming here a square-based pyramid, this form not being exclusive, so to facilitate the centering of the male means in the female means.
  • the pyramid of the male coupling means comprises 4 pads (131, 132, 133, 134) made of a plastic material, for example, polytetrafluoroethylene or PTFE, having a low coefficient of friction against other antagonistic materials, this in order to limit wear and promote self-centering when coupling with the female part.
  • a plastic material for example, polytetrafluoroethylene or PTFE, having a low coefficient of friction against other antagonistic materials, this in order to limit wear and promote self-centering when coupling with the female part.
  • the arm (120) is here shown in the deployed position. Indeed, according to this embodiment, the arm (120) is connected to the plate (1 10) by means of 3 links (141, 142, 143) hinged. In this deployed position, two of the links (142, 143) are aligned along the longitudinal axis (x) of the vehicle, so that said links (141, 142, 143) form with the plate a triangular lattice for the support of the arm (120).
  • the longitudinal axis (x) of the vehicle corresponds to the direction of progression of said vehicle.
  • the vertical axis (z) is called the yaw axis, and corresponds to the direction around which the trajectory of the vehicle turns when it takes a turn.
  • the axis () perpendicular to the other two is called the pitch axis.
  • the coupling means comprise a female part, adapted to cooperate with the male part to perform the coupling.
  • the female part of the coupling means comprises, in a manner identical to the male part, a plate (210) for fixing said part to the structure of the vehicle, a plate to which two links (241, 242) are connected. ), articulated with said plate, and a third link (243) which makes the connection with an arm (220) terminated by a receptacle (230) female, adapted to cooperate with the coupling means of the male part of the means of coupling.
  • the female coupling means comprise means (250) for locking the male coupling means in the receptacle (230) female.
  • FIG. 2C and Figure 2D the rods (241, 242, 243) making the connection of the arm (220) with the plate (210) allow to completely fold the assembly in a space substantially equal to that of the plate (210).
  • the device In this retracted position, the device is easily concealed in the vehicle body, for example in a bumper or under the underside of said vehicle.
  • the links (241, 242, 243) move from a triangular lattice configuration to a deformable pseudo-parallel organization.
  • the rods constitute a very rigid support for the arm (220).
  • the arm supporting the male coupling means FIG.
  • the articulated joint comprises a pivot connection of the arm (120) relative to the rod (143) around the axis (303) lace.
  • Said pivot connection comprises a return spring (361), which spring tends to bring the arm (120) in alignment with said link (143).
  • This exemplary embodiment is here represented for an arm (120) comprising male coupling means (130). The articulation of the arm comprising female coupling means is performed in a similar manner.
  • This pivot connection, associated with the return spring (361), also facilitates the connection of the male and female coupling means.
  • the connection of the arm (120) with the rod (143) comprises a damper (362) adapted to elastically deform according to several degrees of freedom.
  • Said damper (362) comprises a hub (363) whose axis (302) is oriented, according to this embodiment, parallel to the axis (y) of pitch.
  • This hub (363) is suspended by elastic means in a deformable cylinder.
  • the hub (363) is held in a yoke (365) attached to the arm (120) and connected to the link (143) by means (364, 366).
  • the damper (362) of this type is deformable in radial compression and in a twist around the axis (302) of the hub.
  • connection of the arm (120) to the link (143), made via this damper (362), comprises an elasticity along the longitudinal axis (x), along the vertical axis (z), in rotation around the pitch axis (y) and in rotation around the longitudinal axis (x) in roll.
  • the coupling means of the system object of the invention offer 5 degrees of freedom between the vehicles thus coupled, these 5 degrees of freedom are all recalled elastically to the alignment position of the vehicles thus coupled.
  • This resilient displacement capability, cooperating with the means (130) of conical coupling, greatly facilitates the docking and mating of two vehicles, even when they are not perfectly aligned.
  • the coupling means comprise capture and locking means constituted, according to this embodiment, jaws (250) whose closure is controlled by jacks (450).
  • said cylinders are hydraulic, mechanical screw, electric or gas.
  • the jaws (250) of the locking means of the female coupling means comprise 3 positions.
  • Figure 5A according to this embodiment, in the open position, the cylinder (not shown) pushes on the axis (551) of the jaw control. Under the effect of this thrust (510), said jaw pivots about the articulation axis (552) which links it to the arm (220), which has the effect of disengaging the access to the means (230) of female mating.
  • 5B in the intermediate position, the cylinder (not shown) exerts no effort on the axis (551) of the jaw control.
  • a substantially vertical action (520) applied to the end roller (554) of the jaw (250) makes it possible to erase it.
  • ci of the input in the means (230) female coupling Under the effect of this action (520), said jaw moves, guided by the axis (551) of control and by the axis (552) of articulation, which slide in the oblong slots in the jaw at this point. effect. Only the spring (553) opposes this displacement.
  • 5C in the locked position, the cylinder (not shown) pulls on the axis (551) control. Under the effect of this traction (530), the jaw (250) approaches the female coupling means (230) and pivots towards them.
  • the locking device of the coupling means of the system which is the subject of the invention makes it possible, starting from the position intermediate, to participate in the capture of the mating means.
  • sensors (not shown) detect the position of the jaws and make it possible to confirm capture and locking or release of the coupling means.
  • sensors (461, 462) placed on the articulated joint linking the arms (120, 220) to their respective support rods make it possible to measure on each half-coupling the relative displacement of the arm (120, 220) relative to said support means. These measurements make it possible to check the conformity of the kinematic conditions of operation of the coupling, but also to control and to enslave the driving conditions of the coupled vehicles.
  • the transmission of data between the sensors and the vehicles is carried out via a local network, for example a wireless network according to the Wifi® protocol, ZigBee®, Bluetooth®, or via a standard multiplexed bus. of the CAN-type automobile according to the ISO 1 1898 or LIN standard, without these examples being limiting.
  • CAN is an acronym for "ControllerArea Network”
  • LIN stands for "Local
  • the coupling means comprise automatic means (not shown) for connecting the bus between the coupled vehicles.
  • Said sensors allow, according to an exemplary embodiment, for one (461) of them, to measure the relative angular displacement of the arm along the yaw axis, and for the other (462), to measure the relative displacement of the arm (120, 220) along the longitudinal axis and, thus, in particular, to determine the relative accelerations of the vehicles coupled according to the system object of the invention.
  • At least a portion of the vehicles hitched according to the system that is the subject of the invention comprises a control and processing unit (not shown) able to receive and process the information coming from the sensors (461, 462) as well as the information on the operating conditions of other coupled vehicles.
  • Said control and processing unit also makes it possible to control the driving functions of the vehicle in which it is installed, in particular, but not exclusively, the direction of this vehicle, as well as to send driving commands to the other vehicles of the vehicle. train.
  • FIG. 6 according to an exemplary implementation of the system object of the invention, two vehicles (601, 602) are connected by the coupling means. Both vehicles have a control and processing unit.
  • one (601) of the vehicles is driving, or master, and the other vehicle (602) is slave.
  • the master vehicle (601) is driven by a driver, while the slave vehicle (602) is driven by its control and processing unit according to the orders received from the control unit and the processing of the master vehicle ( 601) and information from the sensors.
  • the master vehicle is driven, totally or in assistance of the driver, by a robotic system, in particular for the realization of a complex maneuver.
  • the coupling means are designed so that at any time, once the coupling means connected, the arms (120, 220) are always aligned, mechanically maintained in this alignment by the means coupling.
  • Said arms (120, 220) thus define a relative reference (620), common to the master vehicle (601) and to the slave vehicle (602), reference with respect to which are measured the angles and a 2 longitudinal axes ( ⁇ ) ⁇ x 2 ) of said vehicles (601, 602).
  • the direction of the slave vehicle (601) is controlled servocontrol so as to respect a set relative to the angular positioning of the two vehicles (601, 602) relative to the direction (620) of reference.
  • the conditions of speed, braking and acceleration of the slave vehicle are also controlled by its control and processing unit.
  • the instruction relates to the value of the difference ( j -aj or of the sum ( ⁇ , + ⁇ ) with respect to said setpoint ⁇ .
  • each vehicle (701, 702, 703, 704, 705) of the train comprises hitching means at the front and at the rear, said hitching means being retracted into the cover. shocks or under the underbody of the vehicle when they are not used.
  • a vehicle (701, 702, 703, 704) comprises, at the front, coupling means with male coupling means, and at the rear, coupling means with coupling means. female mating.
  • the hitching means are interchangeable between the front and the rear, for example by disconnecting all of the support plate.
  • the coupling means are reversed on one (705) of the vehicles so that the male coupling means are at the rear of the vehicle.
  • This vehicle (705) is thus coupled in opposite directions at one end of the vehicle train and allows the driver to easily start in the opposite direction by installing at the controls of said vehicle (705).
  • This example of implementation allows a single driver to drive a train comprising a plurality of vehicles thus coupled.
  • this driver uses this coupling train to balance the number of vehicles available in the various stations.
  • the driver takes place in the first vehicle (701) of the train, the other vehicles carrying passengers who do not participate in driving, said vehicles being driven by their control unit and treatment when they are hitched.
  • the vehicles, or one of the vehicles are unhitched and continue their journey, driven by the passengers they carry.
  • the constitution of vehicle trains helps to smooth traffic on major roads, while maintaining the flexibility of local services.
  • the driver who left the train makes the vehicle in a station, possibly different from the station to which he left the train.
  • one (462) of the sensors makes it possible to measure the radial compression of the damper connecting the arm (120, 220) to the support rods.
  • the articulation relative to the pitch axis (y) is centered on the axis (363) of said damper (362).
  • the radial compression of this damper is a function of the relative acceleration between the towing vehicle and the towed vehicle irrespective of the relative pitch orientation of said vehicles, so that the measurement remains effective even when the towed vehicle and the towing vehicle. are not exactly at the same height, for example, because one of the two vehicles is more loaded than the other.
  • FIG. 8 in a detail view, the initial distance x 0 between the yaw hinge axis (303) of the hitch and the center of the damper (362) being known, the radial compression sensor (not shown). the distance x is effective between the axis (363) and the center of the sensor.
  • the control unit of the master vehicle (801) controls the braking of the vehicle (802) slave or the deceleration of the vehicle (801) master according to the sign of the difference.
  • the propagation of these servo-control instructions along the train allows a servocontrol of the assembly, and the availability of a braking power proportional to the number of vehicles hitched.
  • the flexibility of operation provided by the coupling means allows to assemble a train of vehicles (901, 902, 903) of different types, not having the same wheelbase, while maintaining a single path.
  • one of these vehicles is a trailer (902) towed.
  • said trailer (902) or a plurality of trailers of this type are coupled to a vehicle
  • This mode of operation thus makes it possible to make a delivery in a pedestrian zone.
  • the invention achieves the desired objectives, in particular it makes it possible to group together in a monotrace train.
  • Agile vehicles of different types by means of an automatic hitch and easily change the configuration of said train by hitching and detaching vehicles.
  • the system that is the subject of the invention is particularly adapted to the mutualization of means of transport while preserving the flexibility of serving the last kilometer, more particularly in an urban environment.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)

Abstract

L'invention concerne un système comprenant : a. un véhicule (701, 702, 703, 704) automobile routier, dit véhicule maître; b. un véhicule (702, 703, 704, 705) automobile routier, dit véhicule esclave; c. des moyens, dits moyens d'attelage, aptes à établir une liaison mécanique et une liaison informationnelle temporaires entre le véhicule maître et le véhicule esclave; caractérisé en ce qu'il comprend : d. des moyens de pilotage aptes à contrôler des fonctions de conduite du véhicule esclave en fonction de la trajectoire du véhicule maître lorsque lesdits véhicules sont connectés par les moyens d'attelage.

Description

DISPOSITIF POUR L'ATTELAGE DE DEUX VÉHICULES EN TRAIN, VÉHICULE COMPORTANT UN TEL DISPOSITIF ET PROCÉDÉ POUR LE DÉPLACEMENT
DE VÉHICULES EN TRAIN
L'invention concerne un dispositif pour l'attelage de deux véhicules en train, un véhicule comportant un tel dispositif et un procédé pour le déplacement de véhicules en train. L'invention est plus particulièrement, mais non exclusivement, destinée à des véhicules urbains exploités selon un modèle de location en libre-service dit d'autopartage, c'est-à-dire dans lequel un véhicule est emprunté sans réservation par son utilisateur dans une station et remis dans n'importe quelle autre station du réseau de location, laquelle station de remise n'est pas connue au moment de l'emprunt. Ce mode de transport partagé est généralement mis en œuvre au moyen de véhicules électriques lorsqu'il s'agit de véhicules automobiles. L'exploitation d'un réseau de stations d'autopartage implique de gérer la répartition des véhicules entre les stations du réseau. En effet, selon les heures de la journée et selon leur localisation géographique dans l'environnement urbain, certaines stations sont systématiquement en déficit de véhicules alors que d'autres stations sont sursaturées. Une telle situation impose à l'exploitant de rééquilibrer les stations en termes de nombres de véhicules disponibles. Un tel rééquilibrage est, par exemple, réalisé au moyen d'un camion qui transporte les véhicules des stations sursaturées vers les stations en déficit de véhicules. Une telle opération de rééquilibrage est coûteuse de mise en œuvre, particulièrement lorsqu'il s'agit de déplacer des véhicules automobiles. En effet, le chargement et le déchargement desdits véhicules sur le camion engendrent une gêne considérable sur le trafic de sorte qu'elle ne peut pas être mise en œuvre aux heures de pointe, là où cette opération serait la plus nécessaire, ce qui oblige l'exploitant à surdimensionner le parc de véhicules. Le camion transportant les véhicules manque d'agilité en milieu urbain et neutralise l'accès aux stations qu'il dessert lors des opérations de chargement et de déchargement des véhicules
Le document EP 0434472 décrit un attelage automatique pour la constitution d'un train de véhicules routiers. Cependant un train de véhicules est particulièrement difficile à manœuvrer en milieu urbain et lorsque plus de 3 véhicules sont accouplés, la conduite, et notamment la maîtrise des phénomènes d'amplification arrière, impose le recours à des conducteurs très expérimentés et une conduite à basse vitesse.
Le document FR 2 942 448 décrit un système pour l'accouplement d'une pluralité de véhicules, notamment des véhicules en autopartage, en un train monotrace. Ce système présente l'inconvénient d'utiliser une barre d'attelage rigide entre les véhicules ce qui rend délicat l'accouplement en situation urbaine. Par ailleurs, les conditions géométriques de l'obtention d'une trajectoire monotrace de ce système passif limitent l'utilisation d'un tel système à des véhicules courts, la longueur de la barre d'attelage étant sensiblement égale à l'empattement du véhicule menant.
Le document WO 2007/132121 décrit un train de véhicules attelés, apte à se déplacer selon une trajectoire monotrace. Afin de permettre ce type de déplacement de l'attelage selon cet art antérieur, des capteurs mesure la position des moyens de direction de chacun des véhicules dudit attelage. Or, la connaissance de cette orientation ne permet pas à elle seule se calculer une trajectoire monotrace qui nécessite la connaissance des empattements de véhicule et des longueurs d'attelage. Aussi ce mode de réalisation de l'art antérieur devient difficile de mise en oeuvre lorsque des véhicules dissemblables sont attelés.
L'invention vise à résoudre les inconvénients de l'art antérieur et concerne à cette fin un système comprenant :
a un véhicule automobile routier, dit véhicule maître ;
b un véhicule automobile routier, dit véhicule esclave ;
c des moyens, dits moyens d'attelage, aptes à établir une liaison mécanique et une liaison informationnelle temporaires entre le véhicule maître et le véhicule esclave, comprenant pour chaque véhicule :
ci. un bras, lié au véhicule par des moyens comprenant une articulation dudit bras autour de l'axe (y) de lacet dudit véhicule ;
CM . des moyens pour mesurer l'orientation du bras selon cet angle de lacet par rapport audit véhicule ;
CMI des moyens d'accouplement et de verrouillage, dits interface, aptes à coopérer avec l'interface du bras de l'autre véhicule pour réaliser la liaison mécanique et informationnelle entre véhicules ;
lequel système comprend : d. des moyens de pilotage aptes à contrôler des fonctions de conduite comprennent le contrôle de la direction du véhicule esclave en fonction de l'orientation relative des bras selon l'angle de lacet lorsque lesdits véhicules sont connectés par les moyens d'attelage.
Ainsi, le système objet de l'invention permet de piloter les véhicules du train selon une trajectoire monotrace, sans respecter les conditions géométriques d'attelage de l'art antérieur et ainsi d'utiliser des distances d'attelage plus courtes et indépendantes de l'empattement des véhicules attelés, et par la mesure des angles entre les bras d'attelage. Par ailleurs, la souplesse introduite par l'articulation facilite l'accouplement des véhicules. Le système objet de l'invention permet ainsi de réaliser un train de plusieurs véhicules et de conduire ce train avec un seul conducteur selon des conditions optimisées en fonction de la trajectoire suivie et des circonstances de conduite, ce qui permet audit train d'évoluer en sécurité dans un environnement urbain ou encombré.
Dans tout le texte, les termes « véhicule automobile routier » désignent un véhicule disposant de ses propres moyens de direction, apte à se déplacer selon une trajectoire pilotée sur une voie exempte de guidage.
L'invention est avantageusement mise en œuvre selon les modes de réalisation exposés ci-après lesquels sont à considérer individuellement ou selon toute combinaison techniquement opérante.
Avantageusement, les moyens d'attelage du système objet de l'invention comprennent :
civ. une liaison du bras au véhicule comportant une élasticité selon l'axe longitudinal dudit véhicule ;
cv. des moyens pour mesurer le déplacement longitudinal relatif dudit bras par rapport audit véhicule ;
- et les moyens de pilotage des fonctions de conduite comprennent le contrôle du freinage du véhicule esclave.
Ce mode de réalisation permet notamment de contrôler les phénomènes d'amplification arrière et facilite la conduite d'un grand nombre de véhicules attelés, le train disposant toujours d'une puissance de freinage suffisante, en répartissant cette puissance sur tous les essieux freinés des véhicules attelés.
L'invention concerne également un véhicule, adapté à une utilisation dans le système objet de l'invention selon l'un quelconque de ses modes de réalisation, lequel véhicule comprend à l'avant et à l'arrière un bras et des moyens d'accouplement. Ainsi, un tel véhicule est utilisable, à la fois et de manière simultanée ou non, comme véhicule maître et comme véhicule esclave afin de constituer un train de véhicules.
Selon un mode de réalisation le véhicule objet de l'invention comporte des moyens de propulsion. Ainsi ledit véhicule est utilisable de manière autonome en dehors du train de véhicules et sa puissance motrice est utilisable également pour le déplacement du train.
Avantageusement, les bras du véhicule objet de l'invention sont rétractables dans une position masquée par la carrosserie dudit véhicule lorsqu'ils ne sont pas accouplés au bras d'un autre véhicule. Ainsi, l'utilisation autonome dudit véhicule est facilitée.
L'invention concerne également un procédé pour le pilotage d'un véhicule selon l'invention, utilisé comme véhicule esclave dans un système selon l'invention, lequel procédé comporte les étapes consistant à :
i. obtenir l'angle de lacet al du bras du véhicule maître ;
ii. obtenir l'angle de lacet a2 du bras du véhicule esclave ;
iii. obtenir une valeur cible Aa
iv. comparer la valeur de la différence ou de la somme par rapport à Aa ;
v. modifier l'orientation du train directionnel du véhicule esclave de sorte à atteindre la valeur cible Aa.
Ce procédé d'asservissement du véhicule esclave au véhicule maître permet d'optimiser le comportement en virage du train de véhicules et plus particulièrement de réduire le rayon de braquage dudit train.
Avantageusement, le procédé objet de l'invention est adapté à la conduite d'un train de véhicules assemblés selon un système dont les moyens d'accouplement comportent une élasticité longitudinale et comprend les étapes consistant à :
vi. obtenir la position nominale relative x0 de la liaison élastique
vii. obtenir une valeur cible Ax de tolérance de l'état de la liaison élastique rapport à la position nominale x0 ; viii. obtenir la position xa de la liaison élastique ;
ix. comparer la valeur (x0-x à Ax et modifier l'accélération du véhicule esclave en fonction de (x0-xa).
Ce mode de réalisation du procédé objet de l'invention utilise avantageusement les moyens de propulsion et de freinage des véhicules composant le train pour en contrôler le comportement en fonction des circonstances de conduite.
L'invention concerne également un procédé pour la gestion d'un parc de véhicules selon l'invention en autopartage, répartis selon des stations, lequel procédé comporte les étapes consistant à :
u. constituer dans une première station un train de véhicules selon l'un quelconque des modes de réalisation du système objet de l'invention, lequel train comprend un véhicule maître conduit par un conducteur ; v. déplacer le train de véhicules de la première vers une deuxième station ; w. détacher un véhicule du train dans ladite deuxième station.
Ce procédé permet à un conducteur seul d'acheminer facilement des véhicules entre les diverses stations du parc, et ainsi, notam ment, d'en réaliser l'équilibrage.
Selon un mode de réalisation de ce procédé, un conducteur est présent pendant l'étape v) dans le véhicule détaché à l'étape w) et le procédé comprend après ladite étape w) une étape consistant à :
x. conduire le véhicule détaché à étape w) jusqu'à une troisième station.
Ainsi une partie du trajet est réalisé en convoi et permet au conducteur présent dans le véhicule d'effectuer d'autres tâches que la conduite pendant le trajet de transit entre la première et la deuxième station.
L'invention est exposée ci-après selon ses modes de réalisation préférés, nullement limitatifs, et en référence aux figures 1 à 9 dans lesquelles :
- la figure 1 montre un exemple de réalisation d'une partie des moyens d'attelage adaptés à un véhicule et un système objets de l'invention, figure 1A selon une vue de face, figure 1 B selon une vue de dessus, lesdits moyens étant en position déployée ;
- la figure 2 montre un exemple de réalisation d'une partie des moyens d'attelage, apte à coopérer avec la partie représentée figure 1 , figure 2A selon une vue de profil, figure 2B selon une vue de dessus, figure 2c selon une vue de dessus, les moyens d'attelage étant en position rétractée, et figure 2D, selon une vue de dessus les moyens d'attelage étant en cours de déploiement ;
- la figure 3 représente selon des vues partielles un exemple de réalisation de l'articulation du bras, figure 3A selon une vue de profil et figure 3B selon une vue de dessus ;
- la figure 4, est une vue en perspective d'un exemple de réalisation d'un accouplement mettant en œuvre les moyens d'attelage représentés figure 1 et figure 2 ;
- la figure 5 illustre selon des vues schématiques de profil, les configurations des moyens de verrouillage selon un exemple de réalisation de ces moyens, figure 5A en configuration ouverte, figure 5B en configuration intermédiaire et figure 5C en configuration verrouillée ;
- la figure 6 montre selon une vue de dessus un attelage de 2 véhicules formant un système selon un exemple de réalisation de l'invention ;
- la figure 7 représente en vue de dessus un train de 5 véhicules formant un système selon un mode de réalisation de l'invention et parcourant une trajectoire circulaire ;
- la figure 8 montre selon une vue de profil un attelage de deux véhicules situés à des altitudes différentes, et en vue de détail la liaison axiale de ces deux véhicules ;
- et la figure 9 illustre selon une vue de profil un exemple de réalisation d'un train comprenant des véhicules de types différents.
Figure 1 , selon un exemple de réalisation, un véhicule (100) représenté ici schématiquement, comporte à l'avant, ou à l'arrière, des moyens d'attelage pour son accouplement à un autre véhicule. Figure 1 B, selon un exemple de réalisation ces moyens d'attelage comprennent une platine (1 10), pour fixer lesdits moyens à la structure du véhicule, un bras (120), comportant à son extrémité des moyens (130) d'accouplement. Selon cet exemple de réalisation, les moyens d'accouplement comportent une partie (130) mâle apte à coopérer avec une partie femelle. Avantageusement, les moyens d'accouplement (130) sont de forme généralement conique, formant ici une pyramide à base carrée, cette forme n'étant pas exclusive, afin de faciliter le centrage des moyens mâles dans les moyens femelles.
Figure 1A, selon cet exemple de réalisation, la pyramide des moyens d'accouplement mâles comporte 4 patins (131 , 132, 133, 134) constitués d'une matière plastique, par exemple, du polytétrafluoroéthylène ou PTFE, ayant un faible coefficient de frottement vis-à-vis d'autres matériaux antagonistes, ceci afin d'en limiter l'usure et de favoriser l'autocentrage lors de l'accouplement avec la partie femelle.
Figure 1 B, le bras (120) est ici représenté en position déployée. En effet, selon cet exemple de réalisation, le bras (120) est lié à la platine (1 10) par l'intermédiaire de 3 biellettes (141 , 142, 143) articulées. Dans cette position déployée, deux des biellettes (142, 143) sont alignées selon l'axe (x) longitudinal du véhicule, de sorte que lesdites biellettes (141 , 142, 143) forment avec la platine un treillis triangulaire pour le support du bras (120).
Dans tout le texte, l'axe longitudinal (x) du véhicule correspond à la direction de progression dudit véhicule. L'axe vertical (z) est dénommé axe de lacet, et correspond à la direction autour de laquelle tourne la trajectoire du véhicule lorsque celui-ci prend un virage. L'axe ( ) perpendiculaire aux deux autres est dénommé axe de tangage.
Figure 2, selon un exemple de réalisation, les moyens d'attelage comprennent une partie femelle, apte à coopérer avec la partie mâle pour réaliser l'accouplement. Selon cet exemple de réalisation, la partie femelle des moyens d'attelage comprend, de manière identique à la partie mâle, une platine (210) pour fixer ladite partie à la structure du véhicule, platine à laquelle sont liées deux biellettes (241 , 242), articulées avec ladite platine, et une troisième biellette (243) qui réalise la liaison avec un bras (220) terminé par un réceptacle (230) femelle, apte à coopérer avec les moyens d'accouplement de la partie mâle des moyens d'attelage. Selon cet exemple de réalisation, les moyens d'accouplement femelles comprennent des moyens (250) pour le verrouillage des moyens d'accouplement mâles dans le réceptacle (230) femelle.
Figure 2C et figure 2D les biellettes (241 , 242, 243) réalisant la liaison du bras (220) avec la platine (210) permettent de replier complètement l'ensemble dans un encombrement sensiblement égal à celui de la platine (210). Dans cette position rétractée, le dispositif est aisément dissimulé dans la carrosserie du véhicule, par exemple dans un pare-chocs ou sous le soubassement dudit véhicule. En passant de la configuration déployée (figures 2A et 2B) à la configuration rétractée, les biellettes (241 , 242, 243) passent d'une configuration en treillis triangulaire à une organisation en faux parallélogramme déformable. En configuration triangulaire déployée, les biellettes constituent un support très rigide pour le bras (220). Selon cet exemple de réalisation, le bras supportant les moyens d'accouplement mâles (figure 1 ) est supporté par un ensemble de biellettes similaires à celui du bras (220) portant le réceptacle (230) femelle, et est donc également apte à être rétracté dans sa platine. Le support du bras (220) étant très rigide, ledit bras est connecté à ce support par un joint (260) articulé autorisant des débattements relatifs du bras par rapport audits supports, notamment selon les axes de lacet (z) et de tangage (y).
Figure 3A selon un exemple de réalisation, le joint articulé comprend une liaison pivot du bras (120) par rapport à la biellette (143) autour de l'axe (303) de lacet. Ladite liaison pivot comporte un ressort (361 ) de rappel, lequel ressort tend à ramener le bras (120) en alignement avec ladite biellette (143). Cet exemple de réalisation est ici représenté pour un bras (120) comportant des moyens (130) d'accouplement mâles. L'articulation du bras comportant de moyens d'accouplement femelles est réalisée de manière similaire. Cette liaison pivot, associée au ressort (361 ) de rappel, facilite également la connexion des moyens d'accouplement mâles et femelles.
Figure 3B, selon cet exemple de réalisation des moyens d'attelage, la liaison du bras (120) avec la biellette (143) comprend un amortisseur (362) apte à se déformer de manière élastique selon plusieurs degrés de liberté. Ledit amortisseur (362) comporte un moyeu (363) dont l'axe (302) est orienté, selon cet exemple de réalisation, parallèlement à l'axe (y) de tangage. Ce moyeu (363) est suspendu par des moyens élastiques dans un cylindre déformable. Ledit moyeu (363) est maintenu dans une chape (365) fixée au bras (120) et lié à la biellette (143) par des moyens (364, 366) appropriés. L'amortisseur (362) de ce type est déformable selon une compression radiale et selon une torsion autour de l'axe (302) du moyeu. Ainsi, la liaison du bras (120) à la biellette (143), réalisée par l'intermédiaire de cet amortisseur (362), comporte une élasticité selon l'axe (x) longitudinal, selon l'axe (z) vertical, en rotation autour de l'axe (y) de tangage et en rotation autour de l'axe (x) longitudinal en roulis. Ainsi, à la différence d'un attelage classique, qui offre essentiellement 3 degrés de libertés non contraints entre le véhicule menant et le véhicule mené, les moyens d'attelage du système objet de l'invention offrent 5 degrés de liberté entre les véhicules ainsi accouplés, ces 5 degrés de libertés étant tous rappelés élastiquement vers la position d'alignement des véhicules ainsi accouplés. Cette capacité de débattement élastique, coopérant avec les moyens (130) d'accouplement conique, facilite grandement l'accostage et l'accouplement de deux véhicules, même lorsque ceux-ci ne sont pas parfaitement alignés.
Figure 4, les moyens d'accouplement comportent des moyens de capture et de verrouillage, constitués, selon cet exemple de réalisation, de mâchoires (250) dont la fermeture est pilotée par des vérins (450). Selon des variantes de réalisation, lesdits vérins sont hydrauliques, mécaniques à vis, électriques ou à gaz.
Figure 5, les mâchoires (250) des moyens de verrouillage des moyens d'accouplement femelles, comportent 3 positions. Figure 5A, selon cet exemple de réalisation, dans la position ouverte, le vérin (non représenté) pousse sur l'axe (551 ) de commande de la mâchoire. Sous l'effet de cette poussée (510) ladite mâchoire pivote autour de l'axe d'articulation (552) qui la lie au bras (220), ce qui a pour effet de dégager l'accès aux moyens (230) d'accouplement femelles. Figure 5B, en position intermédiaire, le vérin (non représenté) n'exerce pas d'effort sur l'axe (551 ) de commande de la mâchoire. Un ressort (553) agissant entre la mâchoire (250) et le bras (220), amène ladite mâchoire dans cette position intermédiaire. Bien que barrant partiellement l'accès aux moyens (230) d'accouplement femelle dans cette position intermédiaire, une action (520) sensiblement verticale appliquée au galet (554) d'extrémité de la mâchoire (250), permet d'effacer celle-ci de l'entrée dans les moyens (230) d'accouplement femelles. Sous l'effet de cette action (520), ladite mâchoire se déplace, guidée par l'axe (551 ) de commande et par l'axe (552) d'articulation, qui glissent dans les lumières oblongues pratiquées dans la mâchoire à cet effet. Seul le ressort (553) s'oppose à ce déplacement. Figure 5C, en position verrouillée, le vérin (non représenté) tire sur l'axe (551 ) de commande. Sous l'effet de cette traction (530), la mâchoire (250) se rapproche des moyens (230) d'accouplement femelles et pivote vers ceux-ci. Ce mouvement permet de pousser les moyens d'accouplement mâles dans les moyens d'accouplement femelles. Ainsi, le dispositif de verrouillage des moyens d'attelage du système objet de l'invention, permet, en partant de la position intermédiaire, de participer à la capture des moyens d'accouplement. Avantageusement, des capteurs (non représentés) détectent la position des mâchoires et permettent de confirmer la capture et le verrouillage ou la libération des moyens d'accouplement.
En revenant à la figure 4, des capteurs (461 , 462) placés sur le joint articulé liant les bras (120, 220) à leurs biellettes de support respectives, permettent de mesurer sur chaque demi-attelage le déplacement relatif du bras (120, 220) par rapport auxdits moyens de support. Ces mesures permettent de vérifier la conformité des conditions cinématiques de fonctionnement de l'attelage, mais aussi de piloter et d'asservir les conditions de conduite des véhicules attelés. Selon des exemples et variantes de réalisation, la transmission des données entre les capteurs et les véhicules est réalisée via un réseau local, par exemple, un réseau sans fil selon le protocole Wifi®, ZigBee®, Bluetooth®, ou via un bus multiplexé standard de l'automobile de type CAN selon la norme ISO 1 1898 ou LIN, sans que ces exemples ne soient limitatifs.
CAN est l'acronyme de « ControllerArea Network », LIN est l'acronyme de « Local
Interconnect Network ».
Dans ce dernier cas, les moyens d'attelage comportent des moyens automatiques (non représentés) de connexion du bus entre les véhicules attelés. Lesdits capteurs permettent, selon un exemple de réalisation, pour l'un (461 ) d'eux, de mesurer le déplacement angulaire relatif du bras selon l'axe de lacet, et pour l'autre (462), de mesurer le déplacement relatif du bras (120, 220) selon l'axe longitudinal et, ainsi, notamment, de déterminer les accélérations relatives des véhicules attelés selon le système objet de l'invention. Une partie au moins des véhicules attelés selon le système objet de l'invention comporte une unité de commande et de traitement (non représentée), apte à recevoir et à traiter les informations issues des capteurs (461 , 462) ainsi que les informations sur les conditions de fonctionnement des autres véhicules attelés. Ladite unité de commande et de traitement permet aussi de contrôler les fonctions de conduite du véhicule dans lequel elle est installée, notamment, mais pas exclusivement, la direction de ce véhicule, ainsi que d'envoyer des ordres de conduite vers les autres véhicules attelés du train.
Figure 6, selon un exemple de mise en œuvre du système objet de l'invention, deux véhicules (601 , 602) sont liés par les moyens d'attelage. Les deux véhicules comportent une unité de commande et de traitement. Selon cet exemple de mise en œuvre l'un (601 ) des véhicules est menant, ou maître, et l'autre véhicule (602) est esclave. Ainsi, le véhicule maître (601 ) est conduit par un conducteur, alors que le véhicule esclave (602) est conduit par son unité de commande et de traitement en fonction des ordres reçus de l'unité de commande et de traitement du véhicule maître (601 ) et des informations issues des capteurs. Selon un mode de réalisation particulier, le véhicule maître est conduit, totalement ou en assistance du conducteur, par un système robotisé, notamment pour la réalisation d'une manœuvre complexe. Selon cet exemple de réalisation, les moyens d'attelage sont conçus de telle sorte qu'à tout moment, une fois les moyens d'accouplement connectés, les bras (120, 220) sont toujours alignés, maintenus mécaniquement dans cet alignement par les moyens d'accouplement. Lesdits bras (120, 220) définissent ainsi une référence (620) relative, commune au véhicule maître (601 ) et au véhicule esclave (602), référence par rapport à laquelle sont mesurés les angles et a2 des axes longitudinaux (χ]} x2) desdits véhicules (601 , 602). Ainsi, la direction du véhicule esclave (601 ) est pilotée en asservissement de sorte à respecter une consigne relative au positionnement angulaire des deux véhicules (601 , 602) par rapport à la direction (620) de référence. Selon un mode de réalisation particulier, les conditions de vitesse, de freinage et d'accélération du véhicule esclave sont également pilotées par son unité de commande et de traitement. Ainsi, selon un exemple de mise en œuvre, la consigne porte sur la valeur de la différence ( j-aj ou de la somme (α, +α^ par rapport à ladite consigne Δα.
Figure 7, dans le cas où x est a2 sont des angles supplémentaires, c'est-à-dire que la consigne est telle que (dj+aj = Aa = 180 °; l'attelage est en mesure de suivre une trajectoire monotrace. Les limites admissibles pour les angles et a2 donnent le rayon de braquage (700) que le train de véhicules (701 , 702, 703, 704) est en mesure de suivre selon une telle trajectoire monotrace. Plus ces angles sont élevés, et plus ce rayon de braquage (700) est faible. Selon cet exemple de mise en œuvre, le premier véhicule dans le sens de la marche est conduit par un conducteur. Le deuxième véhicule (702) est esclave du premier véhicule (701 ) qui est maître. Ce deuxième véhicule (702) est également maître du troisième véhicule (703) qui est esclave dudit deuxième véhicule mais également maître du quatrième véhicule (704) et ainsi de suite, jusqu'au dernier véhicule du train. Ainsi, à partir de cette relation maître-esclave propagée le long du train et le respect à tout moment et à chaque position du train des consignes locales de suivi des angles de lacet, le train de véhicule est en mesure de suivre une trajectoire complexe dans une configuration monotrace, dès lors que cette trajectoire ne comporte pas un rayon de braquage inférieur au rayon de braquage minimum admissible. Ce principe fonctionne également en marche arrière, ce qui permet au conducteur d'effectuer des manœuvres complexes avec des difficultés réduites. Pour une telle mise en œuvre, chaque véhicule (701 , 702, 703, 704, 705) du train comporte des moyens d'attelage à l'avant et à l'arrière, les dits moyens d'attelage étant rétractés dans le pare-chocs ou sous le soubassement du véhicule lorsque ceux-ci ne sont pas utilisés. À titre d'exemple, un véhicule (701 , 702, 703, 704) comporte à l'avant des moyens d'attelage avec des moyens d'accouplement mâles, et à l'arrière, des moyens d'attelage avec des moyens d'accouplement femelles. Avantageusement, les moyens d'attelage sont interchangeables entre l'avant et l'arrière, par exemple en déconnectant l'ensemble de la platine les supportant. Ainsi, selon un exemple de mise en œuvre, les moyens d'attelage sont inversés sur l'un (705) des véhicules de sorte que les moyens d'accouplement mâles soient à l'arrière du véhicule. Ce véhicule (705) est ainsi attelé en sens inverse à une extrémité du train de véhicule et permet au conducteur d'aisément repartir en sens inverse en s'installant aux commandes dudit véhicule (705). Cet exemple de mise en œuvre permet à un conducteur seul de conduire un train comprenant une pluralité de véhicules ainsi attelés. Ainsi, lorsque lesdits véhicules sont des véhicules en autopartage, par exemple des véhicules électriques, ce conducteur utilise cet attelage en train pour équilibrer le nombre de véhicules disponibles dans les différentes stations. Selon un autre mode de mise en œuvre, le conducteur prend place dans le premier véhicule (701 ) du train, les autres véhicules transportant des passagers qui ne participent pas à la conduite, lesdits véhicules étant pilotés par leur unité de commande et de traitement lorsqu'ils sont attelés. À l'arrivée en un lieu défini, les véhicules, ou l'un des véhicules, sont dételés et continuent leur trajet, conduits par les passagers qu'ils transportent. Ainsi, la constitution de trains de véhicules permet de fluidifier la circulation sur les grands axes, tout en conservant la souplesse des dessertes locales. Lorsque les véhicules sont utilisés en autopartage, alors le conducteur ayant quitté le train rend le véhicule dans une station, éventuellement différente de la station à laquelle il a quitté le train.
En revenant à la figure 4, l'un (462) des capteurs permet de mesurer la compression radiale de l'amortisseur liant le bras (120, 220) aux biellettes de support.
Figure 3, selon cet exemple de réalisation, l'articulation relative à l'axe de tangage (y) est centrée sur l'axe (363) dudit amortisseur (362). Ainsi la compression radiale de cet amortisseur est fonction de l'accélération relative entre le véhicule tractant et le véhicule tracté quelle que soit l'orientation relative en tangage desdits véhicules, de sorte que la mesure reste efficace même lorsque le véhicule tracté et le véhicule tracteur ne sont pas exactement à la même hauteur, par exemple, parce que l'un des deux véhicules est plus chargé que l'autre.
Figure 8, selon une vue de détail la distance initiale x0 entre l'axe (303) d'articulation en lacet de l'attelage et le centre de l'amortisseur (362) étant connue le capteur de compression radial (non représenté) mesure la distance xa effective entre l'axe (363) et le centre du capteur. Selon un exemple de mise en œuvre, lorsque la quantité \x0-xa\ en valeur dépasse un seuil défini Ax, alors l'unité de commande du véhicule maître (801 ) commande le freinage du véhicule (802) esclave ou la décélération du véhicule (801 ) maître selon le signe de la différence. Comme pour l'angle de lacet, la propagation de ces consignes d'asservissement le long du train permet un asservissement de l'ensemble, et la disponibilité d'une puissance de freinage proportionnelle au nombre de véhicules attelés.
Figure 9, la souplesse de fonctionnement procurée par les moyens d'attelage, permet d'assembler un train de véhicules (901 , 902, 903) de types différents, n'ayant pas le même empattement, tout en conservant une trajectoire monotrace. À titre d'exemple, l'un de ces véhicules est une remorque (902) tractée. En milieu urbain, ladite remorque (902) ou une pluralité de remorques de ce type sont attelées à un véhicule
(901 ) menant, pour la livraison de produits et leur convoi en train jusqu'à proximité du lieu de livraison. Puis, la remorque est dételée et conduite jusqu'au lieu de livraison avec une télécommande manuelle, l'opérateur marchant à côté de ladite remorque
(902) . Ce mode opératoire permet ainsi de réaliser une livraison en zone piétonnière.
La description ci-avant et les exemples de réalisation montrent que l'invention atteint les objectifs visés, en particulier elle permet de regrouper en train monotrace agile des véhicules de types différents au moyen d'un attelage automatique et de facilement modifier la configuration dudit train en attelant et dételant des véhicules. Ainsi, le système objet de l'invention est particulièrement adapté à la mutualisation des moyens de transport en préservant la flexibilité de desserte du dernier kilomètre, plus particulièrement en milieu urbain.

Claims

REVENDICATIONS
Système comprenant :
a. un véhicule (601 , 701 , 702, 703, 704, 801 , 901 ) automobile routier, dit véhicule maître ;
b. un véhicule (602, 702, 703, 704, 705, 802, 902, 903) automobile routier, dit véhicule esclave ;
c. des moyens, dits moyens d'attelage, aptes à établir une liaison mécanique et une liaison informationnelle temporaires entre le véhicule maître et le véhicule esclave, comprenant pour chaque véhicule :
ci. un bras (120, 220), lié au véhicule par des moyens comprenant une articulation dudit bras autour de l'axe (y) de lacet dudit véhicule ;
cii. des moyens (461 ) pour mesurer l'orientation du bras selon cet angle de lacet par rapport audit véhicule ; ciii. des moyens d'accouplement (130, 230) et de verrouillage (250), dits interface, aptes à coopérer avec l'interface du bras de l'autre véhicule pour réaliser la liaison mécanique et informationnelle entre les véhicules ;
caractérisé en ce qu'il comprend :
d. des moyens de pilotage aptes à contrôler des fonctions de conduite comprennent le contrôle de la direction du véhicule esclave en fonction de l'orientation relative des bras (120,220) selon l'angle de lacet lorsque lesdits véhicules sont connectés par les moyens d'attelage.
Système selon la revendication 1 , dans lequel les moyens d'attelage comprennent :
civ. une liaison (362) du bras (120, 220) au véhicule comportant une élasticité selon l'axe longitudinal (x) dudit véhicule ;
cv. des moyens (462) pour mesurer le déplacement longitudinal relatif dudit bras par rapport audit véhicule ;
et que les moyens de pilotage des fonctions de conduite comprennent le contrôle du freinage du véhicule esclave (602, 702, 703, 704, 705, 802, 902, 903) en fonction du déplacement relatif longitudinal (x).
Véhicule (701 , 702, 703, 704, 705), adapté à un système selon la revendication 1 , caractérisé en ce qu'il comprend à l'avant et à l'arrière un bras (120, 220) et des moyens d'accouplement (130, 230).
Véhicule selon la revendication 3, comprenant des moyens de propulsion.
Véhicule selon la revendication 4, dans lequel les bras (120, 220) sont rétractables dans une position masquée par la carrosserie du véhicule lorsqu'ils ne sont pas accouplés au bras (120, 220) d'un autre véhicule.
Procédé pour le pilotage d'un véhicule selon la revendication 3 utilisé comme véhicule esclave (702, 703, 704, 705) dans un système selon la revendication 1 , caractérisé en ce qu'il comporte les étapes consistant à : i. obtenir l'angle de lacet al du bras du véhicule maître (701 , 702,
703, 704) ;
ii. obtenir l'angle de lacet a2 du bras du véhicule esclave (702, 703,
704, 705);
iii. obtenir une valeur cible Aa
iv. comparer la valeur de la différence (α^α^ ou de la somme (dj+a^ par rapport à Aa ;
v. modifier l'orientation du train directionnel du véhicule esclave (702, 703, 704, 705) de sorte à atteindre la valeur cible Aa.
Procédé selon la revendication 6, pour le pilotage d'un véhicule selon la revendication 5, inséré comme véhicule esclave dans un système selon la revendication 3, lequel procédé comporte les étapes consistant à : vi. obtenir la position nominale relative x0 de la liaison (362) élastique vii. obtenir une valeur cible Δχ de tolérance de l'état de la liaison élastique rapport à la position nominale x0 ;
viii. obtenir la position xa de la liaison élastique ;
ix. comparer la valeur (x0-x à Δχ et modifier l'accélération du véhicule esclave en fonction de (x0-xa).
8. Procédé pour la gestion d'un parc de véhicules selon la revendication 5 en autopartage répartis selon des stations, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes consistant à :
u. constituer dans une première station un train de véhicules selon un système selon la revendication 1 , lequel train comprend un véhicule maître (701 , 901 ) conduit par un conducteur ;
v. déplacer le train de véhicules de la première vers une deuxième station ;
w. détacher un véhicule du train dans ladite deuxième station.
9. Procédé selon la revendication 8, dans lequel un conducteur est présent pendant l'étape v) dans le véhicule détaché à l'étape w) et qui comprend après ladite étape w) une étape consistant à :
x. conduire le véhicule détaché à étape w) jusqu'à une troisième station.
PCT/EP2015/071120 2014-09-15 2015-09-15 Dispositif pour l'attelage de deux véhicules en train, véhicule comportant un tel dispositif et procédé pour le déplacement de véhicules en train WO2016041979A1 (fr)

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