Brevet FR2552248A1 — publié le 19850322

Procédé et appareil pour la commande du déplacement d'un véhicule guidé automatique. La présente invention se rapporte à un procédé et à un appareil pour la commande du déplacement d'un véhicule guidé automatique, de manière à obtenir le déplacement de ce véhicule et son arrêt en un point désiré. Divers procédés ont été proposés et mis en oeuvre pour commander le déplacement d'un véhicule 10 sans conducteur (véhicule guidé automatique), d'un endroit à un autre sur le sol d'une installation, le long d'une route définie par un ruban à réflexion optique ou un moyen analogue, au lieu d'une voie à rail Un procédé connu de ce type est illustré sur la 15 figure 1, à titre d'exemple La figure 1 est une vue en plan schématique, illustrant un procédé usuel de commande du déplacement d'un véhicule guidé automatique Comme représenté sur la figure 1, une route est constituée d'une ligne de ruban R à réflexion optique, 20 fixé sur une surface de sol, avec une configuration en forme de boucle, de manière à relier un point de départ O et une pluralité de points A, B dans l'ordre Une pluralité de marques de comptage CM, CM, constituées par un ruban réflecteur semblable 25 ou un autre moyen, sont fixées séparément sur le sol, à intervalles prédéterminés, le long de la route Un véhicule guidé automatique 30, muni de capteurs 31 et 32 pour détecter le ruban réflecteur R servant de route et les marques de comptage CM, CM respectivement, peut se déplacer le long de la route, par dé5 tection du ruban réflecteur R au moyen du capteur 31. En même temps, le capteur 32 compte le nombre de marques de comptage CM, CM franchies par le véhicule guidé automatique 30 Chaque fois que ce nombre compté atteint le nombre de marques de comptage CM, CM, 10 correspondant à une distance du point de départ O à chacun ou à l'un quelconque des points désirés A, B., le véhicule guidé automatique 30 est freiné de manière à s'arrêter sélectivement à chacun ou à l'un quelconque des points A, B Ce procédé de commande présente une difficulté en ce que, si un obstacle ressemblant à une marque de comptage est présent près d'un point quelconque de la route ou si une des marques de comptage CM est salie, il peut en résulter une erreur dans la valeur 20 numérique de comptage jusqu'à un point désiré De même, si une erreur est commise dans le comptage des marques CM, CM à cause d'une sinuosité ou d'un mouvement analogue intervenant dans le déplacement du véhicule guidé automatique 30 sur son chemin vers un 25 point désiré, le véhicule guidé automatique 30 peut s'arrêter à un point autre que le point désiré Les erreurs s'accumulant, cette déviation devient bien entendu plus grande lorsque la distance de déplacement augmente En outre, la pose des marques de comptage 30 demande beaucoup de travail, puisqu'un grand nombre de marques de comptage sont utilisées. La présente invention a pour premier objet un procédé et un appareil de commande du déplacement d'un véhicule guidé automatique, qui permettentd'obtenir 35 une arrivée et un arrêt précis du véhicule guidé automatique, en tout point désirés. L'invention a pour deuxième objet un procédé et un appareil de commande du déplacement d'un véhicule guidé automatique, qui permettent de limiter les 5 écarts de point d'arrêt, du fait que les erreurs de détection des marques de référence sont réduites au minimum possible. L'invention a pour troisième objet un procédé et un appareil de commande du déplacement d'un véhicu10 le guidé automatique, qui permettent l'arrêt précis du véhicule guidé automatique à tout point désiré, sans erreur cumulative, même lorsque le véhicule guidé automatique se déplace sur une longue distance. L'invention a pour quatrième objet un procédé 15 et un appareil de commande du déplacement d'un véhicule guidé automatique, qui ne sont pas influencés par des obstacles éventuels sur la route ou par des salissures ou détériorations des marques de référence pour la commande. D'autres objets et avantages de l'invention apparaîtront aux hommes de l'art à la lecture de la description de sa forme de réalisation, non limitative, représentée sur les dessins annexés dans lesquels: la figure 1 est une vue en plan schématique 25 illustrant un procédé usuel de commande du déplacement d'un véhicule guidé automatique; la figure 2 est une vue en plan schématique illustrant un mode de mise en oeuvre du procédé conforme à l'invention; la figure 3 est une vue en plan schématique illustrant l'agencement d'un véhicule guidé automatique utilisé dans la mise en oeuvre du procédé suivant l'invention; la figure 4 est un schéma de principe d'un 35 dispositif de commande de ce véhicule; et les figures 5, 6 et 7 sont des organigrammes illustrant la procédure de commande. Le procédé et l'appareil de l'invention sont maintenant décrits en détail en référence aux dessins 5 annexes qui, à l'exception de la figure 1, illustrent un mode de mise en oeuvre de l'invention La figure 2 est une vue en plan schématique représentant un agencement au sol, utilisé dans la mise en oeuvre de l'invention Sur cette figure, R désigne un ruban à réflexion optique qui définit une route; S Ma, S Mb S Me désignent des repères d'arrêt disposés à des points prédéterminés ou stations A, B E, et le repère 1 désigne un véhicule guidé automatique, appelé "VGA" dans ce qui suit La route est établie par fixation du ruban R à réflexion optique sur le sol ou plancher, suivant une configuration en boucle, de sorte qu'un point de départ O est relié à des points de destination A, B dans l'ordre Il faut noter à ce propos que les rubans à réflexion optique ne sont pas les seuls moyens possibles pour définir une route On peut également utiliser de façon appropriée d'autres moyens connus, par exemple des rubans magnétiques Il va sans dire que la configuration d'une route n'est pas limitée à une boucle; elle peut être 25 prévue de manière à relier le point de départ aux points de destination suivant un tracé linéaire. Les repères de station S Ma, S Mb S Me et S Mo sont également constitués d'un ruban à réflexion optique et ils ont chacun une longueur égale ou supé30 rieure à la largeur du VGA 1 Ils sont fixes au sol aux points de destination A, B et au point de départ O respectivement, de manière à ce que chacun d'eux, au milieu de sa longueur, coupe la route Il faut noter que les repères de station S Ma sont individuellement placés au-dessus et en travers du ruban réflecteur R constituant la route, de manière à empêcher le décollement de ce dernier Le VGA 1 se déplace à partir du point de départ 0, dans la direction de la flèche, le long de la route, après quoi il s'arrête sélectivement aux points de destination A, B et revient au point de départ 0, ce processus étant répété de façon cyclique. La figure 3 est une vue en plan schématique du VGA 1 et la figure 4 est un schéma de principe d'un appareil conforme à l'invention Un corps 11 de véhicule porte une roue avant 12 et des roues arrière 13 E, 13 r La roue avant 12 est supportée de façon tournante par une chape, montée de manière à pivoter autour d'un axe vertical décalé centralement sur l'avant du corps 11 Les roues arrière 131, 13 r sont disposées sur la partie arrière du fond du corps 11 et près de ses deux côtés, et elles sont supportées par des paliers 13 a, 13 a Des poulies à empreintes 13 b, 13 b sont prévues solidairement des roues arrière 20 131, 13 r, coaxialement à celles-ci Les poulies 13 b, 13 b sont reliées individuellement, par des courroies crantées 13 c, 13 c, à des poulies à empreintes 14 a, 14 a prévues sur les arbres de sortie de moteurs 14 Z, 14 r comportant des réducteurs. Sur l'essieu de la roue arrière droite 13 r est montée une poulie à empreintes 13 d qui est reliée, par une courroie crantée 13 e, à une poulie à empreintes 15 a d'un générateur d'impulsions 15 Celui-ci engendre des impulsions proportionnellement à la vites30 se de rotation de la roue arrière droite 13, pour transmission à une unité de commande arithmétique 17. Le dispositif comprend également une unité de commande 16 pour les moteurs 14 E, 14 r, l'unité de commande arithmétique 17 pour le VGA 1 et des batteries 18. 35 Sous le corps 11 et à l'avant de la roue avant 12 est prévu un capteur de direction Sl pour suivre le ruban R à réflexion optique définissant la route Egalement sous le corps 11 sont prévus les capteurs suivants: un capteur 52 pour détecter les repères de station S Ma, S Mb et pour commander le ralentissement, ce capteur étant situé à une position intermédiaire entre les extrémités avant et arrière; des capteurs 53 ú, 53 r, pour détecter les repères de station S Ma, S Mb, et pour arrêter le VGA 1, ces capteurs étant situés près des bords latéraux du corps 11 et en face des extrémités respectives des axes des roues arrières 13 E, 13 r; et des capteurs de pare-chocs 54 f, 54 r, pour arrêter le VGA 1 en cas de collision avec un obstacle, ces capteurs étant respec15 tivement situés aux extrémités avant et arrière du corps 11. Le capteur de direction 51 comprend un élément optique aligné latéralement à une position centrale, près de l'extrémité inférieure avant du corps 11, pour 20 détecter la lumière réfléchie par le ruban R à réflexion optique, et il est prévu pour émettre un signal correspondant à l'intensité de la lumière réfléchie par le ruban R et l'envoyer à l'unité 16 de commande du moteur, de manière à ce que celle-ci com25 mande la vitesse de rotation des moteurs 14 l, 14 r respectivement, afin d'éviter des déviations éventuelles du corps 11 dans le sens de la largeur, par rapport à l'axe longitudinal du ruban R à réflexion optique. Le capteur 52 de commande de ralentissement comprend des éléments optiques, comme le capteur 51. Lorsque la différence AMB entre les impulsions N, émises par le générateur d'impulsions 15, et un nombre d'impulsions prédéterminé MB, pour la distance entre le point de départ O et le point de destination B par exemple, atteint une valeur inférieure à une valeur prédéterminée s, c'est-à-dire AMB à l'unité de commande 16 qui envoie à son tour un signal de commande de ralentissement aux moteurs 141, 10 14 r, pour ralentir le VGA 1. Les capteurs 53 e, 53 r qui doivent détecter un point de destination, pour la commande d'arrêt, sont mis en service lorsque le nombre d'impulsions N, émises par le générateur d'impulsions 15, atteint une valeur dans la plage spécifiée et ensuite, lorsqu'ils détectent le repère de station SM, ils envoient leurs signaux de détection à l'unité de commande arithmétique 17 Lors de l'entrée d'un signal venant d'un des capteurs 531, 53 r, l'unité de commande arithmétique 17 envoie un signal de commande à l'unité de commande 16, pour couper l'alimentation des deux moteurs 14 t, 14 r, et elle envoie également des signaux de commande aux freins 191, 19 r, de manière à actionner les freins pour arrêter les roues arrière gauche et droite 131, 25 13 r. Il faut noter que ladite valeur prédéterminée est une valeur fixée par la prise en compte d'une erreur possible de commande de direction, de la caractéristique de réponse du système de commande, de la distance entre le capteur 52 et les capteurs 531, 53 r dans la direction longitudinale du corps 11 (normalement 200 mm environ), etc Normalement, cette valeur est fixée à un nombre d'impulsions correspondant à une distance de 1000 mm. On explique maintenant le procédé de commande du déplacement au moyen du dispositif décrit ci-dessus, avec référence à l'organigramme représenté sur la figure 5. On introduit d'abord dans l'unité de commande arithmétique 17, au moyen d'une unité de commande 20, les nombres d'impulsions correspondant aux distances individuelles entre le point de départ O et chaque point de destination A, B, C, ainsi que la constante ú Apres mise en place du VGA 1 au point de dé10 part O sur la route, de manière à ce qu'il soit prêt à se déplacer vers les points de destination, un commutateur de changement de mode (non représenté), prévu sur l'unité de commande manuelle 20, est placé en position de mode automatique, puis on actionne un 15 bouton de démarrage, de sorte que les deux moteurs 14 E, 14 r pour les roues arrière gauche et droite 13 E, 13 r commencent à tourner à faible vitesse et, par suite, le VGA 1 commence à se déplacer à faible vitesse (étape) Lorsque le temps prédéterminé (T secondes) s'est écoulé après le début du déplacement (étape), l'unité de commande arithmétique 17 envoie un signal de commande à l'unité de commande 16 pour l'accélération des moteurs 14 ú, 14 r et, par suite, le VGA 1 commence à se déplacer à vitesse cons25 tante, à une vitesse prédéterminée (étape). En même temps, après le démarrage du VGA 1, des impulsions sont émises par le générateur d'impulsions 15, en fonction de la vitesse de rotation des roues du VGA et, en conséquence, un nombre d'impul30 sions MA, représentant la distance entre le point de départ O et un premier point de destination A, qui a été entré dans un compteur de l'unité de commande arithmétique 17, commence à diminuer de façon correspondante On détermine si la différence entre le nom35 bre d'impulsions préétabli MA et un nombre d'impulsions N représentant une distance effectivement couverte par le VGA 1, c'est-à-dire le solde AMA du nombre d'impulsions préétabli MA diminué du nombre d'impulsions N, est devenu ou non plus petite que ú (étape Q) Lorsque ce solde devient plus petit que c, le capteur 52 de commande de ralentissement et les capteurs 53 ú, 53 r de commande d'arrêt sont mis en service (étape D) On détermine ensuite si le capteur S a détecté ou non le repère de station S Ma 10 (étape) Si le capteur 52 a détecté le repère de station S Ma, l'unité de commande arithmétique 17 envoie un signal de commande à l'unité de commande 16, pour le ralentissement des moteurs 14 E, 14 r (étape O) On détermine ensuite si le capteur 53 ú ou le 15 capteur 53 r ont détecté ou non le repère de station S Ma, déjà détecté par le capteur 52 (étape) Si "OUI", l'unité de commande arithmétique 17 envoie un signal de commande à l'unité de commande 16 pour interrompre l'alimentation des deux moteurs 14 ú, 14 r, 20 et en même temps elle envoie un signal de commande aux freins 19 E, 19 r, de manière à freiner et à arrêter le VGA 1 (étape) La commande du déplacement du VGA aux points de destination suivants B, C est effectuée de façon semblable. Les figures 6 et 7 sont des organigrammes illustrant un autre mode de mise en oeuvre du procédé suivant l'invention On introduit d'abord dans l'unité de commande arithmétique 17 des données, telles que les nombres d'impulsions MA, MB correspondant aux distances individuelles entre le point de départ O et chaque point de destination A, B, C, et la constante ú, puis on fait démarrer le VGA 1 (étape Q). Lorsqu'un temps prédéterminé de T secondes s'est écoulé (étape 9), le VGA 1 est accéléré, pour un dé35 placement à vitesse constante, à une vitesse prédéter- minée (étape) Il faut noter que, lorsque le VGA 1 commence à se déplacer, le générateur d'impulsions 15 émet des impulsions correspondant à la vitesse de rotation des roues du VGA 1 et, par suite, un nombre d'impulsions, entré dans un compteur de l'unité de commande arithmétique 17, commence à diminuer de façon correspondante Jusque-là, le procédé de commande est le même que celui qui est illustré par la figure 5 Ensuite, on procède à une recherche 10 d'indicateurs ou de "drapeaux" (étape @), de sorte qu'une interruption est effectuée à un moment prédéterminé, pour suivre un sous-programme illustré par la figure 7 On revient ensuite au programme principal de la figure 6 et on détermine si un drapeau 15 d'arrivée, qui est établi lorsque les capteurs 53 l, 53 r sont en détection, est apparu ou non (étape ) On revient alors à l'étape C et on procédÉune recherche de drapeau Cette procédure est renouvelée. Dans le sous-programme représenté sur la figure 7, on détermine si un drapeau de fonctionnement de capteur a été trouvé ou non (étape Q). Si "NON", on détermine si le solde du nombre d'impulsions AMA jusqu'au point de destination A est inférieur 25 ou non à E (étape Q) Si "OUI", on détermine si le capteur 52 est en détection ou non (étape Q). A l'étape Q, si le résultat de la détermination est "OUI", un drapeau est établi, indiquant que le capteur 52 de commande de ralentissement peut 30 fonctionner (étape 1) Si "NON", le traitement revient alors au programme principal A l'étape Q, si le capteur 52 est en détection, la commande de ralentissement est effectuée (étape 6) Si "NON", on détermine si les capteurs 53 ú, 53 r e commande 35 d'arrêt sont en détection ou non (étape Q) Si "NON", on revient alors au programme principal Si "OUI", la commande d'arrêt est effectuée (étape 7) et un drapeau d'arrivée est établi (étape ) Le traitement reprend ensuite à l'étape 18 5 du programme principal et on détermine si un drapeau d'arrivée a été trouvé ou non Si "NON", on répète le traitement du sous-programme décrit ci-dessus Si "OUI", le VGA 1 est arrêté et la procédure de commande est ainsi terminée. Comme décrit ci-dessus, dans le processus de recherche de drapeau du programme principal, une interruption de sous-programme est faite pour l'exploration des étapes , Q et Q Par conséquent, lorsque le solde du nombre d'impulsions jus15 qu'au point de destination devient inférieur à ó, ou autrement dit lorsque la distance entre le VGA 1 et le point de destination arrive à l'intérieur d'une zone prescrite, et à condition qu'un drapeau de capteur en fonctionnement ait été établi, le VGA 1 peut 20 être arrêté exactement au point de destination, si les capteurs 53 ú, 53 r sont en détection, même si 52 n'est pas en détection pour une raison quelconque. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation de l'exemple décrit 25 et représenté, elle est susceptible de nombreuses variantes accessibles à l'homme de l'art, suivant les applications envisagées et sans s'écarter pour cela du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1 Procédé de commande du déplacement d'un véhicule guidé automatique, de manière à ce que celuici se déplace le long d'une route, d'un point de dé5 part à un point de destination, et s'arrête à ce point de destination, caractérisé en ce qu'il consiste à: détecter la distance parcourue à partir du point de départ par le véhicule guidé automatique en déplacement vers le point de destination; comparer la dis10 tance détectée avec une distance prédéterminée qui est plus courte que la distance entre le point de départ et le point de destination; et détecter un repère situé au point de destination, au moyen d'un ou plusieurs capteurs; de sorte que, au moment et 15 après l'obtention du résultat de la comparaison, le véhicule guidé automatique est mis à l'arrêt lorsque ledit repère est détecté par le ou les capteurs. 2 Appareil pour la commande du déplacement d'un véhicule guidé automatique ( 1), de manière à ce que celui-ci se déplace le long d'une route, d'un point de départ (O) à un point de destination (A, B), et s'arrête à ce point de destination, caractérisé en ce qu'il comprend: un dispositif ( 13 d, 13 e, 15 a, ) de détection de la distance parcourue par le véhicule; un comparateur ( 17) pour comparer la distance détectée par le dispositif de détection avec une distance prescrite qui est inférieure a la distance entre le point de départ et le point de destination; et un ou plusieurs capteurs ( 52,531, 53 r), pour détecter un repère situé au point de destina5 tion; de sorte que, au moment et après l'obtention d'un résultat de comparaison du comparateur, le véhicule guidé automatique est mis à l'arrêt lorsque le repère est détecté par le ou les capteurs. 3 Appareil suivant la revendication 2, ca10 ractérisé en ce que l'un des capteurs ( 52) est disposé vers l'avant du véhicule et dans la partie centrale de celui-ci, les deux autres capteurs ( 53 e, 53 r) étant situés vers l'arrière du véhicule et de chaque côté de celui-ci. 4 Appareil suivant la revendication 3, caractérisé en ce que le capteur ( 52) situé du côté avant du véhicule est un capteur de commande du ralentissement du véhicule, et les deux autres capteurs ( 53 e, 53 r) sont des capteurs de commande d'arrêt du 20 véhicule.