WO1993009973A1

WO1993009973A1 - Electronic device for warning of sharp braking

Info

Publication number: WO1993009973A1
Application number: PCT/FR1991/000921
Authority: WO
Inventors: Artur Monteiro
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1991-11-21
Filing date: 1991-11-21
Publication date: 1993-05-27
Anticipated expiration: 1994-05-21

Abstract

An electronic device for warning of sharp vehicle braking. The device comprises a monostable (100) providing stable pulses which are reversed by a gate (N3), a follower amplifier (101) to which said pulses are applied, a voltage frequency converter (102) receiving said pulses from the amplifier, and an RC circuit (104) receiving voltage (110) from an amplifier, a voltage comparator for comparing the voltages of the RC circuit (111) and the follower amplifier, a braking selector (106) having a flip-flop (N4N5) receiving the comparator output and a signal (113), an oscillator (N6N7) receiving the resultant of said braking selector and applying said output to a gate (N10), and a current amplifier (108) which processes the power of the signal.

Description

DI SF OS I T I F EL ECTRON I QU E DI SF OS I T I F EL ECTRON I QU E

DE PREVENT I ON DE F RE I NAGE BRUTAL - OF PREVENT I ON OF F RE I SWIMMING SWIM -

La présente invention se rapporte a un dispositif électronique de prévention de freinage brutal ayant comme effet visuel un clignotement des feux stop pour véhicule à moteur. The present invention relates to an electronic device for preventing sudden braking having the visual effect of flashing brake lights for a motor vehicle.

Il existe sur la route tout un ensemble de codes qu 'il importe de respecter afin de circuler avec un maximum de sécurité pour soi et par conséquent pour autrui. Ces codes sont plus ou moins précis et certains demanderaient è être affinés, il en est ainsi pour le freinage par exemple. There are a whole set of codes on the road which it is important to respect in order to circulate with maximum safety for oneself and therefore for others. These codes are more or less precise and some would need to be refined, this is the case for braking for example.

Il est difficile de prévenir le véhicule qui suit, du freinage réel que le véhicule suivi execute. Ceci étant lié au fait que ce dernier est une constante variable et l'identification de ce freinaqe est un système. f ixe fonctionnant en tout ou rien (feux stop allumés ou éteints). On reconna it un fre inage fonction de le It is difficult to warn the following vehicle of the actual braking that the vehicle being followed is executing. This being linked to the fact that the latter is a variable constant and the identification of this brake is a system. fix fixed on all or nothing (stop lights on or off). We recognize that a fre inage function of the

vitesse, au tempe que l 'on met pour se rapprocher du véhicule que l 'on suit. A basse vitesse, ceci est tout è fait identifisble, mais devient plus difficile à g ran de vitesse. Bien souvent la décision dε freiner est prise trop tard, faute de pouvoir identifier le taux de frernage réel. Afin de prévoir et éviter l'accident sur speed, at the temple you put to get closer to the vehicle you are following. At low speed, this is quite identifiable, but becomes more difficult at high speed. Very often the decision to brake is made too late, for lack of being able to identify the actual fringe rate. In order to anticipate and avoid the accident on

l'autoroute, certains conducteurs allument les feux de détresse, provenant ainsi le véhicule suiveur que le freinage devient intensif. Ceci est possible à partir du moment où le (lai conduc teur ( tr ice) maîtrise parfaitemert le véhicule, notamment en conduite de nuit. Bier souvent, face à un freinage intensif, le conducteur se concentre sur la route et n 'a pas les moyens d'allumer les feux de détresse afin de prevenir l e véhicule qui suit. Le freinage ABS rajoute a tout ceci une difficulté the highway, some drivers turn on the hazard lights, coming from the following vehicle as braking becomes intensive. This is possible from the moment when the driver has perfect control of the vehicle, especially when driving at night. Often, faced with intensive braking, the driver concentrates on the road and does not have the means of switching on the hazard lights to warn the following vehicle. ABS braking adds to this difficulty

supplémentaire nzar plus efficace, il est plus dangereux pour le véhicule qui suit. additional more efficient nzar, it is more dangerous for the following vehicle.

Le code de la route donne en France le temps d'arr'ë't d'un véhicule par rapport â la. vitesse en chaussée sèche et humide. On peut trouver ces informations dans tous les guides d'apprentissage du code de la route. The highway code in France gives the stop time of a vehicle compared to the. speed on dry and wet pavement. You can find this information in all the Highway Code learning guides.

Ainsi, ce dernier prévoit également une seconde de réaction pour passer du visuel à. l'exécutif. Pendant cette période on parcourt 22,22 mètres en roulant à 80 km/h. Il faut, pour la mëme vitesse, 43 mètres pour immobiliser un véhicule par beau temps. Ceci en restant dans les normes du code de la route. Au-delà de cette norme, le freinage peut devenir intensif. Ayant le nombre de mètres d'arrêt, et le nombre de mètre parcouru à 80 km/h, il est facile dès lors de connaître le temps pour immobiliser un Thus, the latter also provides a second reaction to move from the visual to. the executive. During this period we cover 22.22 meters while traveling at 80 km / h. For the same speed, 43 meters are needed to stop a vehicle in good weather. This remains within the standards of the highway code. Beyond this standard, braking can become intensive. Having the number of meters stopped, and the number of meters traveled at 80 km / h, it is therefore easy to know the time to immobilize a

véhicule. L'équation ci-dessous nous donne ce temps : x étant la distance parcourus pour s'arrë'ter vehicle. The equation below gives us this time: x being the distance traveled to stop

Vo étant la vitesse è l'oripine

du temps Vo being the speed at oripine

time

A l'aide de cette équation, il est possible de calculer les différents temps d'arr'ë't a différentes vitesses - Pour 80 km/h, le temps d'arr'ë't est de 4,32 secondes par beau temps, en disposant d'un véhicule en état. Pour connaître le temps d'arrë't sur chaussée humide, il faut rajouter un tiers. Using this equation, it is possible to calculate the different stop times at different speeds - For 80 km / h, the stop time is 4.32 seconds in good weather , by having a vehicle in good condition. To know the stop time on wet pavement, you must add a third.

Le tableau de la page suivante nous indique les temps nécessaires pour immobiliser un véhicule en prenant les données du code de la route et en appliquant la formule ci-dessus. Dist , arrêt Dist , arrêt Vo Temps d 'arrêt temps d 'arrêtThe table on the next page tells us the times it takes to stop a vehicle by taking the highway code data and applying the formula above. Dist, stop Dist, stop Vo Stop time stop time

KM/H temps sec temps mouillé Vitesse distance/ distance/ en mètres en mètres en m/s chau . sèche chau mouilléeKM / H dry weather wet weather Speed distance / distance / in meters in meters in m / s chau. wet dryer

40 11 14,663 11,11 1,998 2,6340 11 14,663 11.11 1,998 2.63

50 17 22,661 13,88 2,448 3,26350 17 22,661 13,88 2,448 3,263

60 24 31,992 16,66 2,88 3,83960 24 31.992 16.66 2.88 3.839

70 32 42,656 19,44 3,291 4,38770 32 42.656 19.44 3.291 4.387

80 43 57,319 22,22 3,859 5,15980 43 57,319 22,22 3,859 5,159

90 54 71,982 25 4,32 5,7590 54 71.982 25 4.32 5.75

100 66 87,978 27,77 4,75 6,334100 66 87.978 27.77 4.75 6.334

110 80 106,31 30,56 5,217 6,95110 80 106.31 30.56 5.217 6.95

120 95 126,635 33,33 5,7 7,59120 95 126.635 33.33 5.7 7.59

130 113 150,62 36,111 6,25 8,335130 113 150.62 36,111 6.25 8.335

160 145 193,285 44,44 6,52 8,69 160 145 193,285 44.44 6.52 8.69

C' est à pa rti r de ces temps que le freinage de sécurité donnant base d étude à l' invetion ci-dessous a été défini. It is from these times that the safety braking giving basis for study to the invetion below was defined.

L 'invetion vise & résliser un appareil pour les véhicules à moteur permettant dp diffèrencipr le fremage actuel d'un freinage de sécurité avant comme effet visuel le clignotement des feux stop. The invetion aims at resliser a device for the motor vehicles allowing dp differentiate the current fremage from a safety braking before as visual effect the flashing of the stop lights.

A cet effet l'invention a pour. objet la comparaison d'un taux de freinage fonction de le vitesse a une constante de temps, se traduisant par une oscillation en sortie. To this end the invention has for. object the comparison of a braking rate as a function of speed has a time constant, resulting in an oscillation at the output.

Le dïspositif est caracterisé en ce ou il comporte un monostable délivrant des impulsions fixes fonction d'une fréquence relative à la vitesse les dites impulsions sont inversées par une porte et appliquées à un amplificateur de courant afin d'attaquer un convertisseur de fréquence tension, la dite tension est simultenement appliquée à un comparateur de tension et a un circuit RD, les informations issues du comparateur sont appliquées à un sélecteur de freinage ainsi que celle issues d'une perte reliée au commutateur des feux stop, ces dernières. après avoir été traitées, sont appliquées à un amplificateur suiveur les envovant à son tour à un amplificateur de puissance capable de commuter l'ampérage nécessaire aux ampoules des feux stop. D'autres caractéristiques et d'avantage d'informations paraîtront au cours de la description qui va suivre. The device is characterized in that it comprises a monostable delivering fixed pulses as a function of a frequency relative to the speed said pulses are reversed by a gate and applied to a current amplifier in order to attack a voltage frequency converter, the said voltage is simultaneously applied to a voltage comparator and to an RD circuit, the information from the comparator is applied to a brake selector as well as that from a loss connected to the brake light switch, the latter. after being processed, they are applied to a follower amplifier which in turn sends them to a power amplifier capable of switching the amperage necessary for the brake light bulbs. Other characteristics and more information will appear during the description which follows.

Les dessins annexés sont donnés uniquement à titre d'exemple et ne sont pas limitatifs. The accompanying drawings are given by way of example only and are not limitative.

La figure 1 est un schéma simplifié du. dispositif électronique de prévention de freinage brutal suivant l'invention.. Figure 1 is a simplified diagram of the. electronic device for preventing sudden braking according to the invention.

La figure 2 est un schéma détaillé du dispositif électronique de prévention de freinage brutal de la figure 1 Figure 2 is a detailed diagram of the electronic device for preventing sudden braking of Figure 1

La figure 3 est un schéma de l'alimentation du dispositif électronique de prévention de freinage brutal. Figure 3 is a diagram of the power supply of the electronic device for preventing sudden braking.

La figure 4 est un schéma de sélecteur de freinage pour chaussée sèche ou humide du dispositif électronique de prévention de freinage brutal. FIG. 4 is a diagram of a brake selector for dry or wet pavement of the electronic device for preventing sudden braking.

La figure 1 représente un mode de Figure 1 shows a mode of

réalisation du dispositif électronique de prévention de freinage brutal selon l'invention 200. realization of the electronic device for preventing sudden braking according to the invention 200.

Comme le montre la figure 1, on applique une fréquence à une entrée 109 dont les créneau, vont être stabilisés par un monostable 100. Ces créneaux vont As shown in Figure 1, a frequency is applied to an input 109 whose slots, will be stabilized by a monostable 100. These slots will

ensuite 'ë'tre inversés par une porte N3 et appliqués a un amplificateur de courant 101. Ce dernier transmet le signal à. un convertisseur de fréquence tension et then 'be inverted by a gate N3 and applied to a current amplifier 101. The latter transmits the signal to. a voltage frequency converter and

l'applique simultanément â un comparateur de tension 103 et à un circuit RC 104. Un système 105 se charge de commuter deux constantes de temps différents. Des informations 110 et 111 sont comparées et selon le cas. un comparateur 103 réagit et transmet l'information â un sélecteur de freinage 105. La prise en compte d'une information 112 est fonction d'une information 113, Ainsi, si cette dernière est à un niveau logique 0, une applies it simultaneously to a voltage comparator 103 and to an RC circuit 104. A system 105 is responsible for switching two different time constants. Information 110 and 111 are compared and as appropriate. a comparator 103 reacts and transmits the information to a brake selector 105. The taking into account of a information 112 is a function of information 113, Thus, if the latter is at a logical level 0, a

information 112 est rejetée. Un amplificateur 107 se charge d'élever le courant pour ainsi l'appliquer à un amplificateur de puissance 108. information 112 is rejected. An amplifier 107 is responsible for raising the current so as to apply it to a power amplifier 108.

La figure 2 est un schéma détaillé de la figure 1. A partir d'une fréquence 109 fonction de la vitesse d'un véhicule, les créneaux sont stabilisés par un monostable N1- N2, une constante de temps est définie par une résistance R1 et un condensateur C1. L'équation 1 ci-après nous donne le temps des créneaux . FIG. 2 is a detailed diagram of FIG. 1. From a frequency 109 as a function of the speed of a vehicle, the slots are stabilized by a monostable N1- N2, a time constant is defined by a resistor R1 and a capacitor C1. Equation 1 below gives us time slots.

t = RC InV/V-Ve t = RC InV / V-Ve

Ces créneaux sont inversés par une porte N3 et appliqués à un pont de tension R3 R3' fixant cette dernière au-dessus de zéro pour être appliqués è un amplificateur de courant A1. Ce dernier applique une information è un convertisseur de fréquence tension R4C2 pour ainsi la transmettre è un amplificateur de courant A2 monté en amplificateur suiveur. Une information 110 est directement appliquée è un comparateur de tension A3 et à un circuit RC 104. Ce dernier a une tension 110 inférieurs è la tension 111 de quelques millivolts dû à une diede D2 au germanium. Une résistance R5 limite quant è elle le courant afin de permettre au circuit RC construit autour de C3 R6 et RV1 ou RV2 de fonctionner. Selon qu'un relai bascule vers RV1 ou RV2, la constante de temps est These slots are reversed by a gate N3 and applied to a voltage bridge R3 R3 'fixing the latter above zero to be applied to a current amplifier A1. The latter applies information to a voltage frequency converter R4C2 so as to transmit it to a current amplifier A2 mounted as a follower amplifier. Information 110 is directly applied to a voltage comparator A3 and to an RC circuit 104. The latter has a voltage 110 lower than the voltage 111 by a few millivolts due to a D2 germanium death. A resistor R5 limits the current in order to allow the RC circuit built around C3 R6 and RV1 or RV2 to function. Depending on whether a relay switches to RV1 or RV2, the time constant is

différente et permet la différenciation d'un freinage ρar temps de pluie ou temps sec. different and allows differentiation of braking ρ by rain or dry weather.

L'équation 2 nous donne le temps nécessaire è la diminution constante ou partielle d une informât! or 111 dans le cas où l'information 110 diminue également Si une tension 110 est supérieure â 111, un comparateur de tension A3 est au niveau logique 1, si au contraire la tension 110 est inférieure è 111, la sortie du comparateur change d'état et une brève impulsion négative est appliquée à une bascule N4N5. La dite impulsion est obtenue par un circuit RC, C4 et R7. Equation 2 gives us the time necessary for the constant or partial reduction of information! or 111 in the case where information 110 also decreases If a voltage 110 is greater than 111, a voltage comparator A3 is at logic level 1, if on the contrary the voltage 110 is less than 111, the output of the comparator changes state and a brief negative pulse is applied to a flip-flop N4N5 . Said pulse is obtained by an RC circuit, C4 and R7.

L'équation 3 donne le temps de cette impulsion : Equation 3 gives the time for this pulse:

t = RC InV/V-Ve t = RC InV / V-Ve

Dans le cas où une impulsion 112 est appliquée è. une bascule N4 N5 et que l'entrée 113 est è. 1, cette dernière déclenche, donnant ordre è un oscillateur N7 N6 de démarrer, provoquant une oscillation lente aux bornes de résistance R10. La fréquence d'oscillation est fonction du circuit RC constitué par des résistances R8-R9 et un condensateur C5. If a pulse 112 is applied è. a flip-flop N4 N5 and that the entry 113 is è. 1, the latter triggers, ordering an oscillator N7 N6 to start, causing a slow oscillation at the resistance terminals R10. The oscillation frequency is a function of the RC circuit consisting of resistors R8-R9 and a capacitor C5.

Une information 112 n'est prise en compte que si un niveau logique 1 est appliqué à l'entrée 113. Si tel est le cas, on retrouve aux bornes d'une diode D4 une oscillation dont le niveau logique 1 est obtenu par résistance R10 connectée au += Au contraire, si Information 112 is only taken into account if a logic level 1 is applied to input 113. If this is the case, there is an oscillation at the terminals of a diode D4, the logic level 1 of which is obtained by resistance R10 connected to + = On the contrary, if

l'information 113 est au niveau loqique O une diode D5 force l'ensemble à O. the information 113 is at the loq level O a diode D5 forces the whole to O.

Une information 114 est maintenue à un niveau 1 pendant un certain temps grâce au. circuit RC donné par les composants C6 R11. Cette information n'est possible qu'après la disparition d'une tension 114 obtenue par le contacteur stop connecté à 1 pendant le freinage d'un véhicule. On retrouve une information 115 amplifiée en courant par un amplificateur suiveur A4. La dite information est ensuite inversée par une porte N10 et appliquée aux bornes d'une résistance R12 se chargeant délimiter le courant pour appliquer la dit information à un transistor PNP dont une résistance R13 rapproche le niveau 1 le plus prêt possible de la tension de la batterie. Le dit transistor envoie ses informations à un deuxième transistor darlington NPN se chargeant quant à lui de commuter le puissance nécessaire aυx ampoules des feux stop. Information 114 is maintained at a level 1 for a certain time thanks to. RC circuit given by components C6 R11. This information is only possible after the disappearance of a voltage 114 obtained by the stop switch connected to 1 during the braking of a vehicle. We find information 115 amplified by current by a follower amplifier A4. Said information is then reversed by a gate N10 and applied to the terminals of a resistor R12 responsible for delimiting the current in order to apply said information to a PNP transistor with a resistor R13 bringing level 1 as close as possible to the battery voltage. The said transistor sends its information to a second darlington NPN transistor responsible for switching the power necessary to the brake light bulbs.

La figure 3 nous donne le schéma d'une alimentation munie d'un réqulateur 12 volts 7812 et filtré par une capacité C7 = Vu l'intensité nécessaire à un circuit de puissance T1, T2, relais, l'ensemble est alimenté directement par la batterie 117. Figure 3 gives us the diagram of a power supply provided with a 12-volt 7812 controller and filtered by a capacity C7 = Given the current required for a power circuit T1, T2, relay, the assembly is supplied directly by the battery 117.

La figure 4 nous donne un exemple de commutateur relais, servant à sélectionner les deux constantes de temps nécessaire a u freinage par temps de pluie ou temps sec. Ce commutateur T3 red 118 n'est pas limitatif, on peut envisager une commutation électronique par un capteur d'humidité ou branches sur les essui-glaces ou autre. Une fréquence 109 peut-être issue de capteurs divers. Dans tous les cas, elle est fonction de la vitesse, Selon la fréquence utilisée, la consitante issue du monostable 100 peut avoir sa résultante saturèe . Il importe dès lors d'ajuster la valeur des composants. Figure 4 gives an example of a relay switch, used to select the two time constants required for braking in rain or dry weather. This switch T3 red 118 is not limiting, one can envisage an electronic switching by a humidity sensor or branches on the wipers or other. A frequency 109 may come from various sensors. In all cases, it is a function of the speed. Depending on the frequency used, the constant from the monostable 100 may have its resulting saturated. It is therefore important to adjust the value of the components.

LISTE DES COMPOSANTS DONNEE A TITRE D'EXEMPLE. LIST OF COMPONENTS GIVEN BY EXAMPLE.

RESISTANCES CONDENSATEURS CAPACITORS

R1 = 10 K C1 = 330 nF R1 = 10 K C1 = 330 nF

R2 = 47 K C2 = 47 mF R2 = 47 K C2 = 47 mF

R3 = 12 K C3 = 10 mF R3 = 12 K C3 = 10 mF

R4 = 27 K C4 = 220 nF R4 = 27 K C4 = 220 nF

R5 = 2,2 K C5 = 150 nF R5 = 2.2 K C5 = 150 nF

R6 = 470 K C6 = 47 mF R6 = 470 K C6 = 47 mF

R7 = 47 K C7 = 220 mF R7 = 47 K C7 = 220 mF

R8 = 1,5 M R8 = 1.5 M

R9 = 12 K SEMI-CONDUCTEURS R9 = 12 K SEMICONDUCTORS

R10 = 12 K R10 = 12 K

R11 = 14 K D1 D3 D4 D5 = 1N914 ou 4148 R12 = 2,2 K D2=OA 119 (diode au germanium) R13 = 270 Ho CI1 = CD 4093 R11 = 14 K D1 D3 D4 D5 = 1N914 or 4148 R12 = 2.2 K D2 = OA 119 (germanium diode) R13 = 270 Ho CI1 = CD 4093

R14 = 1 K CI2 = LM 324 R14 = 1 K CI2 = LM 324

R15 = 270 Ho CI3 = CD 4069 R15 = 270 Ho CI3 = CD 4069

T1 = BC 557 T1 = BC 557

T2 = BDX 65 T2 = BDX 65

T3 = BC 640 ou tout autre PNP T3 = BC 640 or any other PNP

DIVERS VARIOUS

1 régulateur 12 Volts 7812, 1 12 Volt 7812 regulator,

1 porte fusible + fusible de 4 A₅ 1 fuse holder + 4 A fuse ₅

1 relais 12 Volts red 1 1 relay 12 Volts red 1

Claims

1- Electronic device for preventing sudden braking for motor vehicles, characterized in that it comprises a monostable (100) delivering stable pulses, a gate (N3) which reverses said pulses, a follower amplifier (101) to which said pulses pulses are applied, a voltage frequency converter (102) receiving said pulses from said amplifier, a follower amplifier (N2) receiving its voltage from said converter, a RO circuit (104) receiving voltage (110) from said amplifier, a voltage comparator comparing said voltage of the RC circuit (111) to that of said follower amplifier, a brake selector (106) provided with a rocker (N4IN5) receiving the information from said comparator, an oscillator (N6N7) receiving the resulting from said brake selector applying said mformatior to a door (N10), a current amplifier (108) processing the signal in power. 2- System according to claim 1 csrartérisé in that it comprises a voltage bridge (P3R7 ') fixing the tensior at rest above zero, a diode (D1) prevents a voltage return.

3 - System according to claim 1 characterized in that it comprises a relay selecting deυ "time constants of a PC circuit by

via two variable resistors (Rv1 RV2), said RC circuit at an input voltage

superior (110) to its output (111) obtained by a germanium diode (D2). 4- System according to claim 1

characterized in that it comprises an RC circuit (C6 R11) maintaining a decreasing voltage (114) for a certain time, the said voltage is reversed by a door (N8) and reversed by another door (N9), a diode ( D5) forces the input of an amplifier (A4) in the event that said voltage (112) is less than the door tilt threshold (N8).