Brevet FR2549431A2 — publié le 19850125

FR 2549431 A2 19850125 FR 8312223 A 19830719 PROCEDE ET DISPOSITIF DE RECONNAISSANCE ET DE CONTROLE DE POSITION POUR VEHICULES DE TRANSPORT La présente invention concerne un procédé et un dispositif de reconnaissance et de contrôle de position pour véhicules de transport, circulant en site propre ou non, mais de toute façon appelés à suivre un itinéraire déterminé à l'avance, possédant des caractéristiques particulières telles que courbes, changements de direction, changements de déclivité..., et avec des arrêts en des points déterminés de l'itinéraire. Ce e procédé et ce dispositif permettent notamment à un véhicule de se localiser sur un parcours donné et d'identifier ses arrêts. de service dans un système de transport en commun, les arrêts étant appelés "station", "gare" ou "arrêt de bus" selon qu'il s'agisse d'une ligne de métropolitain/ tramway, de chemin de fer ou d'autobus/trolleybus, par exemple pour l'annonce sonore automatique des arrêts aux voyageurs transportés. Le brevet principal décrit déjà un tel procédé de reconnaissance et de contrôle de position pour véhicules de transport, dans lequel on effectue une mesure de la distance parcourue par le véhicule entre deux arrêts consécutifs, et on réalise une analyse automatique des mesures de distance effectuées, par comparaison avec les valeurs mises en mémoire des distances théoriques entre stations consécutives de la ligne parcourue par le véhicule.Ce procédé, ne nécessitant aucune infrastructure fixe, est fondamentalement basé sur le fait que les distances entre stations consécutives, ou "interstations", sont en règle générale d'inégales longueurs sur une ligne de transport en commun, et que l'ensemble du trajet avec arrêts effectué par un véhicule de transport en commun se définit entièrement par une suite unique et caractéristique de distances qui peut être mise en mémoire sous forme de tableau. Ainsi, les distances mesurées entre deux arrêts consécutifs étant comparées aux valeurs inscrites dans le tableau, le système établira la concordance entre une distance parcourue entre deux arrêts et une interstation donnée, et il en déduira la station où se trouve le véhicule. Plus particulièrement, le brevet principal expose un procédé selon lequel, en cas de non-concordance entre les valeurs résultant des mesures de distances entre arrêts du véhicule et les valeurs mises en mémoire, ou dans un cas d'indétermination, une nouvelle mesure de dis tance et une nouvelle comparaison sont effectuées, de façon itérative, jusqu'à ce que la position du véhicule soit reconnue. De cette manière, le procédé donne la possibilité de se reconnaître automatiquement et dans tous les cas, au début d'un parcours, par mesure des distances entre les premiers arrêts, sans que le machiniste ait à effectuer une quelconque opération manuelle d'initialisation.En outre, si la position est "perdue" en cours de trajet, par exemple à la suite d'un détournement du véhicule de son itinéraire normal, ou à la suite d'incidents tels que coupure d'alimentation électrique du système, cette position est automatiquement retrouvée dès que le véhicule revient sur son itinéraire normal ou dès que cesse l'incident. Le mode opératoire par itérations permet aussi, en effectuant autant de mesures successives que nécessaire, de résoudre tous les cas d'indétermination pouvant résulter d'interstations égales, ou de suites d'interstations identiques, rencontrées sur un itinéraire donné. Ainsi, ce procédé donne la certitude d'une reconnaissance de la position du véhicule sur son itinéraire, quelles que soient les circonstances, ce qui permet notamment d'annoncer sans erreur les arrêts aux voyageurs, en neutralisant cette annonce lorsque le processus itératif de localisation du véhicule est en cours et n'a pas encore permis de reconnaître la position de ce véhicule. On voit donc l'intérêt qu'il y a de reconnaître au plus tôt la position du véhicule pour annoncer dès que possible les arrêts, soit au départ d'un parcours, soit à la reprise de l'exploitation normale de la ligne après une perturbation, soit dans certains cas d'indétermination se présentant, par exemple au-delà de la bifurcation d'une ligne en fourche. Etant donné que la position du véhicule ne peut être trouvée ou retrouvée qu'en détectant son passage en certains points caractéristiques, qui sont uniquement les arrêts de service dans le brevet principal, on conçoit facilement que par une multiplication de ces points caractéristiques, donc en diminuant la moyenne des distances entre de tels points, le long de la ligne, une localisation généralement plus rapide du véhicule sera obtenue. A cet effet, selon la présente addition, il est prévu de détecter en outre les changements de direction sensibles du véhicule et de mesurer les distances entre les points de changement de direction et les arrêts du véhicule encadrant ces points, et/ou les distances entre points de changement de direction consécutifs, cette détection et cette mesure étant exploitées automatiquement par comparaison avec des informations mises en mémoire relatives à des points caractéristiques de la ligne qui comprennent à la fois ses arrêts de service et ses changements de direction sensibles. Avantageusement, la détection des changements de direction sensibles est effectuée par détection de l'orientation de certaines roues du véhicule par rapport à l'axe longitudinal du véhicule. Par exemple, la mesure de l'orientation d'un bogie par rapport à la caisse, pour un véhicule circulant sur rails, permettra de détecter le passage du véhicule sur une courbe caractéristique de la voie. Dans le cas de lignes ayant un profil en long relativement perturbé, les changements de déclivité peuvent être détectés et utilisés comme points caractéristiques supplémentaires, à condition d'être également mis en mémoire. Sur un parcours simple, le procédé objet de la présente addition permet, grâce aux changements de direction caractéristiques détectés entre deux arrêts, de trouver plus tôt la position au départ, ou de retrouver plus vite une position "perdue", et par conséquent de pouvoir annoncer des arrêts qui ne l'auraient pas été par la seule mise en oeuvre des dispositions prévues au brevet principal. Dans le cas d'une ligne en fourche, où le passage sur l'une des branches correspond à un changement de direction caractéristique, le premier arrêt du véhicule sur l'une ou l'autre des deux branches pourra être reconnu et directement annoncé sans erreur. Des manoeuvres de terminus particulières, notamment le passage sur un embranchement d'avant-gare représentant un changement de direction sensible par rapport au trajet habituel avec manoeuvre en arrière-gare, pourraient aussi être détectées et mises à profit pour obtenir dans tous les cas une annonce appropriée du terminus, et une annonce correcte des premiers arrêts au départ du véhicule dans l'autre sens. En cas de desserte partielle d'une ligne, le rebroussement sera détecté lors du passage du véhicule sur une bretelle de raccordement qui représente un changement de direction caractéristique; ainsi les arrêts pourront être annoncés sans erreur là aussi, dès le départ du véhicule dans l'autre sens. La présente addition a aussi pour objet un dispositif de reconnaissance et de contrôle de position pour véhicules de transport, compre nant comme déjà décrit au brevet principal des moyens de mesure de la distance parcourue par le véhicule, ces moyens étant reliés à un ensemble électronique incluant une mémoire dans laquelle sont stockées les distances théoriques entre stations consécutives de la ligne parcourue par le véhicule, et une unité de calcul et de décision, reliée à un système utilisateur de la reconnaissance de position effectuée, tel qu'un système d'annonce automatique des stations.Pour permettre la mise en oeuvre du procédé perfectionné selon l'addition, défini plus haut, ce dispositif comprend en outre des moyens de mesure d'angles, aptes à détecter les changements de direction du véhicule, ces moyens étant reliés à l'unité de calcul et de décision, tandis que dans la mémoire sont aussi stockées des informations relatives aux points de changement de direction de la ligne. De toute façon, L'objet de la présente addition sera bien compris à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé illustrant, sous forme d'exemples non limitatifs, la mise en oeuvre de ce procédé de reconnaissance et de contrôle de position pour véhicules de transport, appliqué notamment à l'annonce automatique des stations pour des véhicules circulant en site propre Figure 1 est un schéma synoptique d'un dispositif mettant en oeuvre le procédé de la présente addition ; Figures 2, 3, 4 et 5 sont des schémas illustrant la mise en oeuvre et l'intérêt de ce procédé, pour diverses configurations de lignes. Comme déjà décrit dans le brevet principal, le dispositif de reconnaissance et de contrôle de position comprend, de façon obligatoire (voir partie inférieure de la figure I) : des moyens (2) de mesure de la distance parcourue par le véhicule, fournissant des impulsions dont chacune correspond à - une distance élémentaire parcourue, et une unité de calcul et de décision (3) appartenant à un ensemble électronique (4), lequel comprend encore une mémoire (5) reliée à l'unité de calcul et de décision (3), mémoire dans laquelle sont stockées des informations caractéristiques de la ligne parcourue par le véhicule considéré. D'une manière facultative, L'ensemble électronique (4) peut encore recevoir, comme indiqué respectiv.ement en (6, 7, 8) - une information en provenance d'un équipement fixe, tel que boucle ou balise au sol; - une information en provenance de l'automatisme interne du véhicule - une information en provenance de la cabine de conduite du véhicule, et donnée par le conducteur à l'aide d'un clavier ou d'un bouton-poussoir (BP). L'unité de calcul et de décision (3) est par ailleurs reliée au système utilisateur (9), tel que système d'annonce automatique des stations. Selon la présente addition, le dispositif comprend en outre des moyens (10) de mesure d'angles, reliés à l'unité de calcul et de décision (3), ces rnoyens étant réalisés sous la forme d'un capteur détectant l'orientation des roues du véhicules par rapport à son axe longitudinal, ce qui permet de détecter les changements de direction du véhicule. On peut envisager : soit un capteur angulaire mesurant et transmettant toutes les valeurs d'angle, soit un microcontact actionné par une came de manière à ne prendre en compte que les angles supérieurs à une certaine valeur minimale et correspondant à des changements de direction sensibles, susceptibles de caractériser des points particuliers ou "points singuliers" de la ligne. Dans la mémoire (5) seront stockées non seulement les distances successives entre stations de la ligne, comme le prévoyait déjà le brevet principal, mais aussi les caractéristiques de la ligne faisant intervenir lesdits points singuliers : distances entre les points de changement de direction et les stations qui encadrent ces points, distances entre points de changements de direction situés entre deux stations consécutives, sens des changements de direction en ces points (tournant vers la droite ou vers la gauche), éventuellement valeurs d'angle caractéristiques de ces points, etc. Ainsi, la localisation du véhicule s'effectue en prenant en considération les passages à tous les points remarquables de la ligne, qu'il s'agisse des arrêts en station ou des changements de direction, et en mesurant les distances entre ces points successivement rencontrés. Il est à noter que les moyens de mesure de distance (2) constituent par eux-mêmes le détecteur d'arrêt en raison de leur fonctionnement par impulsions (voir plus haut) faisant qu'une absence d'impulsions correspond nécessairement à un arrêt du véhicule. La figure 2 illustre les possibilités de ce dispositif, dans le cas d'une ligne simple (L), par exemple de métropolitain, avec une succession de stations (SI, 52,...) et avec deux courbes caractéristiques (Cl, C2) situées entre deux stations (S2, 53), la première courbe (Cl) se situant à une distance (dl) de la station (52), et la seconde courbe (C2) se situant à une distance (d2) de la première. Un véhicule circulant sur la ligne (L) dans le sens indiqué par les flèches rencontrera et détectera donc successivement les points remarquables (Pl, P2,...) constitués par les stations (S1, 52,...) et aussi par les deux courbes (Cl, C2). En conséquence, si la position du véhicule n'est pas encore connue, ou a été "perdue", au moment du passage à la station (S2), la détection des passages aux points (P3, P4) et les mesures de distances correspondantes (dl, d2) permettent au véhicule de se retrouver entre les stations (S2, S3), et d'effectuer une annonce correcte de la station (S3). La figure 3 donne le schéma d'une ligne en fourche, avec entre les stations (S3, S4) une bifurcation (BIF) constituant le départ d'une branche déviée (L') s'écartant de la branche non déviée (L). L'endroit de la bifurcation (BIF), où le passage vers la branche déviée (L') se caractérise par un angle (cul), constitue un point remarquable supplémentaire (P4) situé à une distance déterminée (d) de la station (spi). Ainsi, lorsqu'un véhicule se déplaçant dans le sens des flèches quitte la station (S3), la détection d'un changement de direction après que le véhicule ait parcouru la distance (d) permet de déterminer que le véhicule s'engage sur la branche déviée (L'). La première station (54') rencontrée sur cette branche (L') sera donc reconnue et pourra être annoncée. A l'inverse, si le véhicule reste sur la branche non déviée (L), donc en l'absence de détection de changement de direction, la mesure de la distance caractéristique entre les stations (S3, S4) permettra de reconnaître et d'annoncer la station (S4). Le système d'annonce automatique des stations fonctionne donc dans tous les cas correctement, sans omission de stations qui ne seraient pas reconnues, et sans nécessité d'aucune sélection manuelle préalable selon la destination du véhicule. La figure 4 montre la station terminus (T) et la première station ordinaire (S) d'une ligne dont on a indiqué séparément les deux voies (Vl, V2). Ces deux voies sont reliées par une première bretelle de raccordement (R1) située en "arrière-gare" et normalement utilisée pour le rebroussement, après arrêt du véhicule devant un trottoir de manoeuvre (tm). Une autre bretelle de raccordement (R2) située en "avantgare" permet le passage éventuel de la voie (V1) à la voie (V2) sans que le véhicule aille jusqu'au trottoir de manoeuvre (tm), auquel cas le véhicule repart directement du quai où il est arrivé, à la station terminus (T). Lorsqu'un véhicule part de sa station (S) et se dirige vers la station (T), et en supposant que le véhicule doive effectuer la manoeuvre d'avant-gare, un changement de direction sera détecté au point (P) où se situe l'aiguillage constituant le départ de la bretelle de raccordement (R2), le point (P) étant situé sur la voie (V1) à une distance déterminée de la station (S). Ainsi la manoeuvre d'avant-gare est détectée et le système d'annonce automatique des stations pourra: d'une part, annoncer la station terminus (T) en attirant l'attention des voyageurs sur le côté de sortie inhabituel ; d'autre part, dès que le véhicule sera reparti en sens inverse sur la voie (V2), annoncer correctement ia première station rencontrée (S), sans nécessité d'aucune opération manuelle de réinitialisation du système. Enfin, la figure 5 illustre le cas d'un véhicule effectuant une desserte partielle, ce véhicule repartant de la station (53) vers la station (S4), en effectuant un rebroussement entre les stations (S2, S3). Le véhicule s'arrête sur la voie (V1) devant un trottoir de manoeuvre (tm), et repart en sens inverse sur une bretelle de raccordement (R) qui aboutit sur la voie (V2). Dans ce cas, l'arrêt au trottoir de manoeuvre (tm), et le changement de direction détecté lorsque le véhicule s'engage sur la bretelle de raccordement (R), sont caractéristiques du fait que le véhicule ne poursuit pas son trajet normal en direction des stations ils2, S1), mais revient à la station (53) pour repartir vers la station (S4). La position du véhicule sera donc reconnue dès qu'il repartira sur la voie (V2), et la station (Sq) ainsi que les suivantes seront par conséquent annoncées correctement bien que le véhicule réalise une desserte partielle en ne partant pas de la tête de ligne. Le procédé selon la présente addition est applicable plus particulièrement, quoique non exclusivement, aux véhicules de transports en cornmun circulant en site propre et à arrêts fréquents: métropolitains, tramways, trains omnibus, qui circulent sur des voies où les points caracté ristiques tels que courbes de faible rayon et aiguillages sont bien définis, le passage en ces points pouvant être facilement détecté par exemple au moyen d'un capteur mesurant l'angle forme entre un bogie et la caisse du véhicule. Des points singuliers supplémentaires, tels que les changements de déclivité suffisamment prononcés, peuvent également être détectés et exploités, moyennant la mise en oeuvre de capteurs appropriés. II va de soi, et il résulte de ce qui précède, que la présente addition n'est pas limitée aux seuls exemples de mise en oeuvre de ce procédé de reconnaissance et de contrôle de position qui ont été décrits ci-dessus; elle en embrasse au contraire toutes les variantes de réalisation et d'application fondées sur le même principe, dans toutes leurs combinaisons possibles avec les caractéristiques du brevet principal même non rappelées ici. REVENDICATIONS 1. - Procédé de reconnaissance et de contrôle de position pour véhicules de transport, permettant notamment à un véhicule de se localiser sur un parcours donné et d'identifier ses arrêts de service dans un système de transport en commun, par exemple pour l'annonce automatique des arrêts aux voyageurs transportés, selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 du brevet principal, caractérisé en ce que l'on détecte en outre les changements de direction sensibles du véhicule, et en ce qu'on mesure les distances entre les points de changement de direction et les arrêts du véhicule encadrant ces points, et/ou les distances entre points de changement de direction consécutifs, cette détection et cette mesure étant exploitées automatiquement par comparaison avec des informations mises en mémoire relatives à des points caractéristiques de la ligne qui comprennent à la fois ses arrêts de service et ses changements de direction sensibles. 2. - Procédé de reconnaissance et de contrôle de position selon la revendication 1, caractérisé en ce que la détection des changements de direction sensibles est effectuée par détection de l'orientation de certaines roues du véhicule par rapport à l'axe longitudinal du véhicule. 3. - Procédé de reconnaissance et de contrôle de position selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les changements de déclivité sont également détectés, et utilisés comme points caractéristiques supplémentaires. 4. - Dispositif de reconnaissance et de contrôle de position pour véhicules de transport, destiné à la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, ce dispositif comprenant des moyens de mesure (2) de la distance parcourue par le véhicule, ces moyens (2) étant reliés à un ensemble électronique (4) incluant une mémoire (5) dans laquelle sont stockées les distances théoriques entre stations consécutives de la ligne parcourue par le véhicule, et une unité de calcul et de décision (3), reliée à un système (9) utilisateur de la reconnaissance de position effectuée, tel qu'un système d'annonce automatique des stations, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens de mesure d'angles (10), aptes à détecter les changements de direction du véhicule, ces moyens (10) étant reliés à l'unité de calcul et de décision (3), tandis que dans la mémoire (5) sont aussi stockées des informations relatives aux points de changement de direction (Cl, C2 ; BIF ; P) de la ligne 5. - Dispositif de reconnaissance et de contrôle de position selon la revendication 4, caractérisé en ce que les moyens de mesure d'angles (10) sont constitués par un capteur angulaire. 6. - Dispositif de reconnaissance et de contrôle de position selon la revendication 4, caractérisé en ce que les moyens de mesure d'angles (10) sont constitués par un microcontact actionné par une came de manière à ne prendre en compte que les angles supérieurs à une certaine valeur minimale. 7. - Dispositif de reconnaissance et de contrôle de position selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, pour véhicule de transport circulant en site propre, caractérisé en ce que la détection des changements de direction est faite au moyen d'un capteur mesurant l'angle formé entre un bogie et la caisse du véhicule.