Brevet FR2383814A1 — publié le 19781013

La présente invention concerne des perfectionnements apportes aux systèmes de localisation de véhicules guides à commande automatique. Conformement à l'invention, il est présenté un système permettant de s'assure de l'exactitude de la détermination de position de véhicules guidés et commandés automatiquement. Ces véhicules échangent des messages de données avec des stations fixes de contrôle par l'intermédiaire d'équipements d'émission/réception embarqués et d'équipements équivalents associés à de courts tronçons de voie consécutifs. Les stations fixes de contrôle sont, quant à elles, associées à des zones regroupant plusieurs tronçons consécutifs. Les positions respectives des véhicules sont déterminées au moyen de points de marquage disposés à intervalles réguliers le long de la voie. Pour cette détermination il est procédé à un comptage des points de marquage franchis et à une évaluation de la distance parcourue, soit en fonction du nombre de tours de roue, soit en fonction de l'indication fournie par un dispositif embarqué effectuant une mesure précise sans etre en contact direct avec les roues. Chaque véhicule peut détecter les points de marquage qu'il franchit, uniquement dans un intervalle de réception appelé fenetre, et situe à une distance prédéterzinée du précédent point de marquage. Cette distance est ajustée au moyen du dispositif de distance parcourue embarqué.Le véhicule considère un nombre limite de fois le milieu de la fenetre comme un point de marquage s'il n'y a pas eu de détection. Un tel système est connu et son principe a été décrit dans la demande de brevet de la République Fédérale d'Allemagne, déposée sous le NQ l 248 091. Selon celle-ci, à chaque tronçon de voie est associée une ligne bifilaire bouclée dont les points de croisement déterminent des points de marquage. Il est possible de définir avec une précision satisfaisante la position d'un véhicule par la combinaison de la mesure de distance calculée à bord et l'emploi de points de marquage disposés sur la voie. Si l'on se fiait uniquement aux mesures effectuées par les appareils embarques, ces mesures seraient entachées d'erreurs et par exemple, dans le cas d'un comptage de nombre de tours de roue, meme si ce nombre est exact, des erreurs importantes peuvent erre introduites au niveau de l'interprétation de la distance parcourue de par les patinages éventuels et l'usure des roues. Il est possible d'opérer au niveau des points de marquage une correction de la mesure effectuée à bord du véhicule.De plus, la fiabilité du système de détermination de position est accrue puisqu'un nombre maximum donné de points de marquage non détectés peut etre toléré par le véhicule. Ce point est particulièrement intéressant si les tronçons de voie sus-mentionnés sont suffisamment courts pour que le nombre de points de marquage soit inférieur au nombre maximum de points pouvant etre passés sans etre détectés. Dans ce cas, le fonctionnement selon le mode de commande automatique peut se poursuivre meme si l'équipement de transmission associé à un tronçon est défectueux. Une panne de cet équipement aura pour conséquence l'interruption de l'échange des données, donc de la commande automatique, et ce uniquement à proximité immédiate d'une limite de zones. La détermination exacte de la position est ainsi rendue impossible. Dans un système de commande automatique de trains, les limites des zones sont utilisées comme points référence de localisation. Par chaque message de données issu du centre de commande, un véhicule reçoit une inforzation dite d'identification de zone. Lorsque cette identification change, le véhicule sait qu'au dernier point possible de marquage (les limites de zones sont toujours situées en des emplacements où normalement devrait etre placé un point de marquage) une nouvelle zone a co lencé. En réponse à ce Changement, le compteur de points de marquage et celui utilisé pour la mesure effectuée à bord sont remis à zéro. Lorsque la transmission de donnés a ete interrompue au niveau du tronçon situé in édiatement avant la limite de zones, par exemple sur la dernière boucle de la zone que le véhicule vient de traverser, ce dernier recevant une nouvelle indication de zone ne peut plus indiquer l'emplacement du changement de zone en un point de marquage donné, puisque plusieurs points n'ont pas été détectés précéde8ment. Le véhicule ne sait donc pas exactement avec lequel de ceux-ci la limite de zones coïncide. Il ne peut pas non plus déterminer si la panne s'est produite sur la dernière boucle de la zone située avant la limite, ou sur la première de la zone située après cette meme limite. Il en résulte qu'il ntest pas possible de s'assurer que la limite de zones est le dernier emplacement possible d'un point de marquage. Un autre inconvénient réside dans le fait que le compteur de mesure de distance embarqué est remis à zéro après chaque signal d'identification. L'identification de la zone peut donc dans tous les cas etre perçue à l'intérieur de la fenetre de réception ménagée pour la détection des points de marquage puisque dans le cas contraire on perdrait la synchronisation existant entre le compteur de ces points et le dipositif de mesure embarqué. Ainsi, les pannes de transmission survenant ixsédiatement après le franchissement de la limite de zones sont particulièrement néfastes au système de localisation. L'objet de l'invention est de présenter un système qui permet une localisation exacte d1un véhicule meme si la transmission des données est interrcwQue au voisinage immédiat d'une limite de zones. Conformement à l'invention, les tronçons de faible longueur situés de part et d'autre d'une limite de zones ont une longueur sensiblement égale à la moitié de celle de l'intervalle séparant deux points de marquage. Les tronçons suivants ont une longueur maximum égale à n-2 intervalles avec n le notre maximum d' intervalles entre points que le véhicule peut parcourir sans détection. Chaque véhicule comporte des dispositifs supplémentaires pour la mesure de la distance parcourue sans réception d'infozaations dans le cas d'une panne de transmission, ainsi que des dispositifs qui transmettent la zone dans laquelle il est situé, sous forme d'une identification (de façon connue) par messages de données. L'invention sera maintenant mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui va suivre, donnée à titre d'exemple non limitatif, en se reportant aux figures annexées qui représentent - la figure 1, une ligne de type connu au voisinage d'une limite de zones ; - la figure 2, une ligne conforme à celle du système de l'invention. Selon la figure I, deux zones I et II d'une ligne équipée pour le contrle automatique de trains sont situées de part et d'autre de la limite de zones BG. Chaque zone est divisée en courts tronçons Lî à L6 auxquels de courtes boucles de conducteurs de voie sont associées. Les points de marquage H sont déterminés par inversion de phase au niveau des croisements desdits conducteurs. Ces boucles sont alimentées par l'intermédiaire d'équipe- ments d'émission et de réception utilisés en parallèle et installés dans des boîtiers ESG. Chaque boucle de conducteur de voie, en règle générale, comporte trois points de marquage M espacés à intervalles egaux LA.Le circuit de détection d'inversion de phase n'est autorise à fonctionner que dans un intervalle F (fenetre) dont la position est déterminée par le dernier point de marquage détecte. Au milieu de cet intervalle doit normalement correspondre le point de marquage suivant. Puisque des boucles individuelles de conducteurs de voie ne fonctionnent pas en synchronisme de phase, les changements de phase qui simulent les points de marquage peuvent apparattre au niveau de la limite entre deux boucles. Ainsi les passages de Ll à L2 et L3 à L4 entre boucles sont situés entre deux points de marquage. Ceci permet d'et sur que ces passages (ou transitions) cotncident avec les fenetres de réception F de telle façon que le véhicule ne réagit pas aux changements de phase se produisant à ces emplacements. La limite de zones BG est le point de référence par rapport auquel la position est estimée et est également la base servant au comptage des points de marquage. Cette limite de zones doit etre située à l'endroit où lton devrait normalement rencontrer un point de marquage. Pour cela les boucles de conducteurs de voie L3 et L4 placées de part et d'autre de la limite BG ont une longueur LA inférieure d'un demi-intervalle entre deux points nor 'aux par rapport aux autres boucles (lui, L2, L5, L6). Il est à remarquer que Si leur longueur était supérieure de la meme valeur, le résultant serait identique. Un véhicule se déplaçant sur la ligne représentée à la figure l de la gauche vers la droite ne détectera pas les passages de Lt à L2 et de L2 à L3. La limite de zones entre L3 et L4, où le véhicule s'attend à rencontrer un point de marquage, ne sera détectée que si les courants circulant dans les boucles adjacentes L3 et L4 sont déphasés l'un par rapport à l'autre d'environ 1800. Si un véhicule ne détecte pas la présence d'un point de marquage au niveau de la limite de zones ceci n' aura guère d'influence sur sa localisation puisqu'il est informé du changement de zone par les deux premiers messages de données qu'il reçoit après avoir franchi ladite limite. En effet, il y a nouvelle détermination de la localisation par rapport au point de référence et remise à zéro à la fois du compteur de points de marquage et du système embarqué de mesure de distance parcourue. Lorsque la transmission des données est interrompue tout au long d'une boucle complète (LI, L2), le véhicule peut franchir cette boucle si le notre maximum de points de marquage pouvant etre passés sans qu'il y ait détection est au moins supérieur de l, c'est-à-dire est au moins égal à 4. Si la panne survient dans une boucle qui forme également limite de zones (L3 ou L4 par exemple), le véhicule, lorsqu'il reçoit le signal d'identification de la nouvelle zone II, ne peut pas déterminer laquelle de la dernière boucle L3 de la zone I qu'il vient juste de traverserou de la première boucle L4 de la nouvelle zone Il est en panne. De par la présence d'éventuelles erreurs de localisation, la transmission de données doit etre interrompue dans un but de sécurité. Les pannes survenant dans la transmission de données au niveau d'une boucle adjacente à une limite de zones et qui n'ont pas lieu jusqu'd ce que le véhicule soit à l'intérieur de la région sous l'influence de cette boucle peuvent causer des erreurs de localisation si elles résultent du fait que le dernier point de marquage précédent la limite de zones nta pas été détecté. Le système de localisation est particulièrement sensible aux pannes survenant iwxédiatement après que le véhicule a franchi la limite de zones. Si ces pannes durent plus longtemps qu'il est nécessaire pour parcourir une distance égale à la aroitié de l'intervalle (fenetre) de réception, le système de mesure de distance embarqué sera remis à zéro trop tard. Ainsi, les points de marquage suivants ne correspondront plus aux fenetres de réception et la localisation deviendra impossible. La figure 2 représente la proximité dune limite de zones sur une voie équipée conformement à l'invention. Deux boucles Ll0 et Lll sont situées de part et d'autre d'une limite de zones BG et ont une longueur égale à la moitié de celle (LA) séparant deux points de marquage ordinaires. Seules les troisièmes boucles L8 et L13, situées de part et d'autre de la limite de zones BG, ont une longueur égale à celle de trois intervalles normaux. La figure ne représente pas les modifications apportées sur le véhicule ini-meme. Seul le compteur de points de marquage est remis à zéro lorsque le véhicule franchit la limite de zones. Celui-ci est muni d'un compteur supplémentaire enregistrant la distance parcourue sans réception d'information en cas de panne de cet ordre, et il est automatiquement remis à zero lorsqu'un nombre prédéterminé de messages de données a été correctement reçu. Lorsqu'un véhicule muni de ltéquipement conforme à l'invention se déplace sur une voie comme celle représentée à la figure 2, il peut franchir volontairement toute boucle en panne. Par exemple si la boucle Li0 est en panne et que le véhicule se déplace de la gauche vers la droite, seul le compteur de points de marquage sera remis à zéro au niveau de la limite de zones. Le dispositif de distance parcourue embarqué continuera son comptage jusqu'à ce qu'il soit synchronisé à nouveau par le premier point de marquage de la boucle L12 Le compteur de distance parcourue sans réception d'informations est remis à zéro par deux messages de données transmis au niveau de la boucle Lll après avoir enregistré la panne de la boucle LlO. Il ne peut empêcher l'acceptation de l'information indiquant une nouvelle zone puisque la distance parcourue sans information était inférieure à celle d'un intervalle entre deux points de marquage moins la moitié de la longueur de la fenetre de réception. Si la boucle Lll est en panne, le véhicule ne sera informe du changement de zone qu'au début de la boucle L12. L'indication de nouvelle zone sera cependant reçue puisque le véhicule peut déterniner, à l'aide du compteur de distance parcourue sans reception d' informations, que les échanges de données ont été uniquement interrompus sur une longueur correspondant à la moitié de celle séparant deux points de marquage ordinaires, de telle façon que la limite de zone doit correspondre à l'emplacement du dernier point de marquage possible. Puisque le compteur de distance parcourue (avec ou sans réception) n'est pas remis à zéro jusqu'à réception d'une nouvelle identification de zone, le premier point de marquage de la boucle L12 correspond à la fenêtre de réception et la localisation peut se poursuivre. Des pannes au niveau des boucles L9 ou L12 seraient dangereuses si ces dernières avaient une longueur de trois espaces ordinaires. Puisque la limite de zones n'est pas toujours détectée comme un point de marquage, dans un tel cas quatre points affilés peuvent ne pas etre détectés et il en résultera une discontinuité dans la transmission des données. Le raccourcissement des boucles L9 et L12 permet que le véhicule continue à déterminer sa position jusqu'au premier point de marquage situé après la limite de zones de telle façon qu'il nty a plus accumulation de quatre points de marquage non détectés si la limite de zones, elle-meme n'est pas détectée dans le cas d'une panne affectant la boucle L9 par exemple. Au lieu de raccourcir les boucles L9 et L12, une accumulation de quatre points de marquage non détectés peut également etre évitée par interprétation de la remise à zéro du compteur de points de marquage qui est effectuée sur détection d'une limite de zones considérée comme étant un point de marquage. Si les boucles associées aux courts tronçons de voie (dans lesquelles les zones sont divisées) sont remplacées par des équipements radio à fréquences distinctes les unes des autres ou transmettant des informations d'identification elies-memes distinctes, les points de marquage peuvent etre formes par des équipements de transmission distincts et la localisation du véhicule peut etre téter innée de la meme façon qu'avec des conducteurs de voie. Il est bien évident que la description qui précède n'a été donnée qu'à titre d'exemple non limitatif et que de nombreuses variantes peuvent etre envisagées sans sortir pour autant du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Système permettant de s'assurer de l'exactitude de la localisation de véhicules guidés et commandes automatiquement qui échangent des messages de données avec des stations fixes de contrle par l'intermédiaire d'équipe- mentis d'ézission-réception embarqués et d'équipements équivalents associEs à de courts tronçons de voie consécutifs et déterminent leurs positions respectives à l'aide de points de marquages disposés à intervalles réguliers le long de la voie, la détermination de la position étant effectuée au Doyen d'un compteur de points de marquage et d'un dispositif de comptage de tours de roue tous deux embarques, le véhicule ne pouvant détecter les points de marquage qu'il a franchis que dans un intervalle donné appelé fenetre de réception situé à une distance prédéterninée du point de marquage précédent et ajusté au moyen du dispositif de mesure de distance parcourue embarqué et considérant le milieu de cette fenetre camPe étant un point de marquage un nombre limité de fois de suite au cas où il n'y a pas de détection à l'intérieur de ladite fenetre, caractérisé par le fait que les courts tronçons de voie situés de part et d'autre de la limite de zone ont une longueur approximativement égale à la moitié de celle de l'intervalle normal séparent deux points de marquage, que les courts tronçons de voie suivants ont une longueur Maximum de n-2 intervalles où n est le nombre maximum d'intervafles entre points qutun véhicule peut parcourir sans détection, et que les véhicul comportent des dispositifs suppléwentaires pour la mesure de la distance parcourue sans réception d'informations dans le cas d'une panne de tra'smis- sion, ainsi que des dispositifs qui considèrent une limite de zones transmise au moyen de messages de données comte correcte si à la fois la distance parcourue depuis le dernier point de marquage possible et déterminée par le dispositif de mesure embarqué est inférieure à celle séparant deux points de Marquage, minorée de la longueur de l'intervalle de réception, et la distance parcourue sans réception d'informations est inférieure à celle séparant deux points de marquage. 2. Système conforme à celui de la revendication 1, caractérisé par le fait que lesdits courts tronçons de voie sont associés à des boucles dont les identifications diffèrent les unes des autres. 3. Système conforme à celui de la revendication 1, caractérisé par le fait que lesdits courts tronçons de voie sont associés à des équipements radio dont les fréquences sont différentes les unes des autres. 4. Système conforme à celui de la revendication 1, caractérisé par le fait que lesdits courts tronçons sont associes à des boucles de conducteurs fonctionnant sur des fréquences différentes les unes des autres. 5. Système conforme à celui de la revendication l, caractérisé par le fait que lesdits courts tronçons sont associés à des equiperents radio qui transmettent des identifications différentes les unes des autres.