Brevet FR2664716A1 — publié le 19920117

PROCEDE ET DISPOSITIF POUR CONTROLER LE DEPLACEMENT D'UN MOBILE PAR RAPPORT A UN AUTRE MOBILE La présente invention concerne un procédé pour contrôler le déplacement d'au moins un mobile, dit mobile esclave, en mouvement sur une route pourvue d'un marquage, par rapport à un autre mobile, dit mobile maître, en mouvement sur cette même route, de telle manière que la distance entre le mobile esclave et le mobile maître soit commandable. Elle concerne également un dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé, pour contrôler le déplacement d'au moins un mobile, dit mobile esclave, en mouvement sur une route pourvue d'un marquage, par rapport à un autre mobile, dit mobile maître, en mouvement sur cette même route, de telle manière que la distance entre le mobile esclave et le mobile maître soit commandable. I1 n'existe actuellement aucun dispositif satisfaisant permettant d'assurer une signalisation sûre et efficace de chantiers mobiles sur les routes ou les autoroutes. Les travaux de marquage des voies, de débroussaillage ou de nettoyage des bords, etc... doivent être signalés aux usagers de manière à assurer à la fois leur sécurité et celle des employés de la voirie. Le contrôle du déplacement du véhicule esclave par rapport au véhicule maître ne peut en général pas être effectué au moyen de capteurs classiques tels que des radars, des systèmes optiques. En outre, pour des chantiers mobiles ou des perturbations de courte durée, il n'est guère possible de se baser sur des infrastructures existantes ou de mettre en place des infrastructures à titre temporaire, en vue de leur utilisation momentanée pour signaler lesdites perturbations. Des tentatives ont été faites pour asservir la vitesse du véhicule esclave à celle du véhicule maître, mais ce principe a abouti à des erreurs importantes et ne peut donc pas être utilisé dans la pratique. En conséquence, il est indispensable de développer un système permettant de garantir que la distance qui sépare le véhicule esclave du véhicule maître reste sensiblement constante, ou évolue d'une façon prédéterminée, c'est-à-dire que cette distance soit commandable. La présente invention a donc pour but de contrôler le déplacement du véhicule esclave, c'est-à-dire de commander ses paramètres d'accélération et de décélération de telle manière que la distance réelle qui le sépare du véhicule maître soit commandable, par exemple sensiblement égale à une valeur prédéterminée constante ou fonction de paramètres extérieurs ou réglée automatiquement ou manuellement. Ce but est atteint par le procédé de l'invention caractérisé en ce que l'on détecte, à la fois dans le mobile esclave et dans le mobile maître, le marquage de ladite route, en ce que l'on mesure la longueur totale des zones marquées parcourues respectivement par le mobile esclave et le mobile maître, en ce que l'on mesure la longueur totale des zones intermédiaires non marquées respectivement parcourues par le mobile esclave et le mobile maître, en ce que l'on émet, des deux mobiles, des signaux hertziens correspondant respectivement aux longueurs mesurées par le mobile esclave et par le mobile maître, en ce que l'on détermine les paramètres de déplacement du mobile esclave et en ce que l'on transmet aux organes d'entrainement du mobile esclave des signaux de commande correspondant à ces paramètres de déplacement. Selon un mode de réalisation préféré, l'on détermine la position de chacun des deux mobiles sur une zone marquée ou entre deux zones marquées. D'une manière avantageuse et selon une première variante, l'on définit des valeurs de commande des paramètres de déplacement du mobile esclave de telle manière qu'elles soient sensiblement constantes. Selon une deuxième variante, l'on définit des valeurs de commande des paramètres de déplacement du mobile esclave de telle manière qu'elles soient variables. Selon une forme de réalisation avantageuse, le mobile maître effectue un marquage lors de son passage sur la route. Dans ce cas, l'on effectue de préférence un marquage amovible lors du passage du mobile maître et l'on efface ledit marquage lors du passage du mobile esclave. Dans ce but également le dispositif selon l'invention est caractérisé en ce que le mobile maître et le mobile esclave comportent chacun des moyens pour détecter le marquage porté par ladite route, des moyens pour mesurer d'une part la longueur totale des zones marquées parcourues par ces mobiles et d'autre part la longueur totale des zones intermédiaires non marquées séparant lesdites zones marquées, des moyens pour transmettre d'un mobile à l'autre des signaux hertziens correspondant aux longueurs mesurées respectivement par le mobile maître et le mobile esclave, un dispositif pour déterminer les paramètres de déplacement du mobile esclave, et des moyens pour transmettre aux organes d'entrainement du mobile esclave des signaux de commande correspondant à ces paramètres de déplacement. Selon une forme de réalisation préférée, les deux mobiles sont en outre équipés de moyens correcteurs agencés pour mesurer une position sur une zone marquée ou entre deux zones marquées. Selon une forme avantageuse de réalisation, le mobile maître est équipé de moyens pour effectuer un marquage lors de son passage sur la route. Dans ce cas, le mobile maître est de préférence équipé de moyens pour effectuer un marquage provisoire lors de son passage et le mobile esclave est équipé de moyens pour effacer ce marquage à son passage. La présente invention sera mieux comprise en référence à la description d'une forme de réalisation préférée et des dessins annexés dans lesquels: La figure 1 représente un schéma de principe illustrant le procédé et le dispositif de l'invention, dans une de leurs applications routières la figure 2, représente schématiquement sous la forme d'un schéma-bloc, l'équipement électronique des deux mobiles, la figure 3 correspond à une représentation détaillée du capteur de bande de la figure 2, la figure 4 correspond à une représentation détaillée du capteur de distance de la figure 2, et la figure 5 correspond à une représentation détaillée de la mémoire externe de la figure 2. La figure 1 illustre le principe mis en oeuvre par le procédé et le dispositif ci-dessus. Un mobile maître 10, qui est dans ce cas un véhicule routier, équipé de moyens de transmission adéquats comportant notamment une antenne 1 1 émettrice d'ondes hertziennes, circule sur une voie 12 qui peut être constituée par une route pourvue dtun marquage comprenant par exemple des bandes blanches discontinues. On notera que le marquage peut être constitué par lesdites bandes blanches traditionnelles qui existent sur la plupart des routes nationales, départementales et des autoroutes, mais peut également être constitué par des marques différentes existantes ou créées par le mobile maître. Un mobile esclave, qui est dans ce cas aussi un véhicule routier 14, équipé de moyens de transmission comportant une antenne 15 émettrice d'ondes hertziennes, suit le véhicule maître à une distance D que l'on souhaite contrôler. Il circule sur la même route 12 et utilise le même marquage 13 d'une manière qui sera expliquée en détail ci-dessous. Cette distance D peut être contrôlée de manière à rester constante. Toutefois, pour certaines applications, on peut souhaiter qu'elle varie de façon régulière ou non, en fonction de paramètres extérieurs ou selon un programme.Comme le montre la figure, D=D1 +D2 +dm de e où D1 est la somme des longueurs des bandes blanches, D2 est la somme des longueurs des intervalles entre les bandes blanches, d m est la distance qui sépare l'arrière du véhicule maître du début de la dernière bande blanche qu'il a dépassée, et est la distance qui sépare l'avant du véhicule esclave du début de la dernière bande blanche qu'il a dépassée. Les véhicules maître et esclave sont tous deux pourvus d'un équipement électronique illustré par la figure 2 et comportant un capteur 20 pour détecter les changements de zones, un capteur 21 pour mesurer la distance parcourue, un bloc de mémoire externe 22, un système de gestion 23, et un calculateur 24 de la distance. Le système de gestion 23 constitue le bloc central directement couplé au calculateur et à la mémoire externe, cette dernière étant connectée aux deux capteurs 20 et 21. Par ailleurs, ce système de gestion est couplé à un dispositif de transmission 25 associé à l'antenne Il pour le véhicule maître et 15 pour le véhicule esclave, à un dispositif de visualisation 26 et à une horloge 27. On notera que le dispositif de visualisation peut n'exister que sur le véhicule maître. Le transfert des données s effectue par ondes hertziennes dans les deux sens. Les informations qui sont transmises du véhicule esclave au véhicule maître sont la longueur de de la zone marquée incomplètement parcourue, une référence au nombre de zones parcourues et un signal d'acquittement. Les informations qui sont transmises du véhicule maître au véhicule esclave sont la commande de mise à zéro de la mémoire, la demande de répétition du transfert en cas de perturbations sur le canal de transmission et une synchronisation du nombre de zones de marquage passées. La synchronisation de ce nombre sur la base d'un point de référence pour les deux véhicules est souhaitable. La fiabilité du capteur 25 qui détecte les changements de zones détermine la précision et la fiabilité de la mesure de la distance séparant réellement les deux véhicules. Si la fin d'une zone n'est aperçue ni par le véhicule maître, ni par le véhicule esclave, il n'y a pas d'erreur dans la distance calculée car le principe du système est basé sur une mesure relative. Si par contre, seul un véhicule sur deux se trompe, l'erreur correspond à la longueur de la zone non détectée. En conséquence, après une nouvelle prise de référence soit fixe soit dynamique basée sur la vitesse absolue et la trajectoire, la distance visualisée par le véhicule maître est dans les tolérances. Au lieu d'utiliser la vitesse, il est préférable d'utiliser la distance en comparant les rotations d'une roue. On peut utiliser soit une roue du véhicule, donc le compteur de vitesse avant la dérivation de ia distance, soit un odomètre. Dans les deux cas, la précision ne peut pas être meilleure que le rapport de la variation du rayon au rayon de la roue qui dépend de la constance du diamètre des pneumatiques. Les fluctuations peuvent être dues aux variations de pression, à l'usure, à l'utilisation de pneus spéciaux pour la neige, etc... Ces problèmes sont moindres avec un odomètre sauf en ce qui concerne l'usure.Néanmoins, il est possible d'équiper le véhicule maître d'un odomètre tandis que le véhicule esclave peut disposer de son compteur classique, les erreurs de distances au niveau du véhicule esclave n'apparaissant que sur les valeurs de de Pour ce calcul, il est indispensable de convertir l'information du nombre de tours de roue en un signal électrique, par exemple impulsionnel, qui peut être obtenu par exemple à partir d'un signal mécanique ou d'un signal optique. La conversion peut être réalisée à partir d'une roue dentée dont la rotation est détectée par un capteur inductif ou à partir d'un disque comportant un certain nombre de secteurs contrastés, par exemple noirs et blancs, fixé à la roue ou sur l'odomètre et d'un dispositif optique qui compte le nombre de secteurs. La figure 3 représente une vue schématique du capteur 20. Ce capteur comprend essentiellement un dispositif optique 30 qui transmet ses signaux de sortie à un filtre 31 lui-même couplé à une bascule de Schmidt 32. Le dispositif optique transmet par ailleurs des signaux de sortie à un système de surveillance 33 qui est connecté à un dispositif optique de réserve 34 dont les signaux de sortie 35 sont envoyés à un dispositif d'alarme (non représenté). Le dispositif optique de réserve 34 est par ailleurs connecté au dispositif optique 30. Ce dispositif optique 30 a une structure redondante pour garantir le fonctionnement en cas de défaillance d'une ampoule et pour limiter les erreurs de détection. Le filtre 31 à capacité commutée sert à limiter le bruit pour que la probabilité d'erreur soit aussi faible que possible. Sa fréquence de coupure est adaptée à la vitesse de la voiture. Plus la vitesse est élevée, plus la fréquence de coupure est haute. Le filtre est du type passe-bas. A titre d'exemple, pour une résolution de longueur de zone de vingt-cinq cm, c'est-à-dire ne tenant pas compte des zones de la bande discontinue plus petites que vingt-cinq cm, et pour une vitesse du véhicule de vingt-cinq km/h, la fréquence de coupure du filtre est d'environ 30 Hz. Les filtres optiques du capteur 20 peuvent être sensibilisés à une certaine couleur. Ceci est particulièrement intéressant lorsque le marquage est constitué d'éléments temporaires déposés par le véhicule maître et effacés par le véhicule esclave. Dans ce cas, la fréquence de coupure et la résolution de longueur du filtre sont à redéfinir. La figure 4 représente schématiquement le capteur 21 qui se compose d'un compteur 40 et d'un dispositif 41 de remise à zéro, agencé pour transmettre une impulsion au compteur après chaque changement de zone. Le compteur 40 est couplé à un détecteur 42 qui lui transmet des informations relatives au nombre de tours d'une roue 43 du mobile. La figure 5 représente schématiquement la mémoire externe 22. Cette mémoire se compose en fait de deux unités principales qui sont l'unité 50 et l'unité 51 respectivement couplées au capteur 20 et au capteur 21. Ces mémoires, qui sont indépendantes du système de gestion 23, ont pour but de sauvegarder les informations des capteurs jusqu'a leur remise à zéro après leur lecture. Ils sont destinés à garantir qu'il n'y a pas de perte d'informations sur les changements de zones et d'enregistrer le nombre de rotations des roues pendant la transmission des informations et pendant le calcul. Il est indispensable que leur capacité soit suffisante pour permettre un stockage des informations relatives au nombre de bandes et à leur longueur pendant toute la durée nécessaire. Les blocs mémoire 50 et 51 sont associés à des dispositifs respectivement 52 et 53 de remise à zéro. Par ailleurs, la mémoire 51 est également couplée à un dispositif 54 de mise a zéro de lthorloge. Le système de gestion 23, qui est lié au calculateur 24, a pour fonction de gérer le déroulement du processus. Cette gestion s'effectue en trois phases qui sont la gestion du signal, son transfert et son traitement, la gestion du calcul selon un programme déterminé et la gestion de la mise en marche du capteur selon un programme d'initialisation. Le transfert des données peut être effectué, par exemple, toutes les cinq unités de temps (00, 01, 02, 03, 04, 05, 00, 01...) définies par les horloges synchronisées. Le mobile esclave envoie ses données à tous les instants "00" pendant un temps tm. Le mobile maître attend un temps pour être sûr que le transfert est terminé et que l'électronique de son système de transmission a acquis et traité les données. La temporisationnh sert également à atténuer un décalage éventuel entre les horloges. Si le mobile maître ne comprend pas un message, par exemple si le canal de transmission est perturbé, il émet une demande de répétition chaque unité de temps suivante "01". La répétition s'effectue une unité plus tard "02" puis le processus normal se déroule.Pendant les unités "03" et "04", d'autres démarches, telles que par exemple une mesure de la distance, peuvent être effectuées. Les systèmes de gestion des deux mobiles réagissent si un tempsLlh après l'heure convenue, aucune information reconnue n'est apparue. Le traitement du signal est fait pour que 90% des erreurs de transmission puissent être détectés et 60% de ces erreurs puissent être corrigés. La gestion de la mise en marche implique une synchronisation des horloges soit par une station émettrice donnant llindication de l'heure de façon permanente, soit par une synchronisation directe par câble dans le dépôt, avant la mise en route des mobiles, soit par un programme. La gestion du calcul s'effectue selon des algorithmes déterminés, qui ne font pas l'objet de la présente invention. La précision de la mesure dépend de divers facteurs. Néanmoins, on peut considérer que les erreurs dues aux imprécisions du marquage, aux variations du rayon des roues du mobile et à celles dues au calcul, sont acceptables et les résultats pratiques obtenus permettent d'atteindre le but recherché dans le cadre des applications prévues. La présente invention n'est pas limitée aux formes de réalisation décrites, mais peut s'étendre à diverses variantes évidentes pour l'homme de l'art. Revendications 1. Procédé pour contrôler le déplacement d'au moins un mobile, dit mobile esclave, en mouvement sur une route pourvue d'un marquage discontinu, par rapport à un autre mobile, dit mobile maître, en mouvement sur cette même route, de telle manière que la distance entre le mobile esclave et le mobile maître soit commandable, caractérisé en ce que l'on détecte, à la fois dans le mobile esclave et dans le mobile maître, le marquage de ladite route, en ce que l'on mesure la longueur totale des zones marquées parcourues respectivement par le mobile esclave et le mobile maître, en ce que l'on mesure la longueur totale des zones intermédiaires non marquées respectivement parcourues par le mobile esclave et le mobile maître, en ce que l'on émet, des deux mobiles, des signaux hertziens correspondant respectivement aux longueurs mesurées par le mobile esclave et par le mobile maître, en ce que l'on détermine les paramètres de déplacement du mobile esclave et en ce que l'on transmet aux organes d'entrainement de ce mobile des signaux de commande correspondant à ces paramètres de déplacement. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on détermine en outre la position de chacun des deux mobiles sur une zone marquée ou entre deux zones marquées. 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on définit des valeurs de commande des paramètres de déplacement du mobile esclave de telle manière qu'elles soient sensiblement constantes. 4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on définit des valeurs de commande des paramètres de déplacement du mobile esclave de telle manière qu'elles soient variables. 5. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le mobile maître effectue un marquage lors de son passage sur la route. 6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que Iton effectue un marquage amovible lors du passage du mobile maître et en ce que l'on efface ledit marquage lors du passage du mobile esclave. 7. Dispositif, pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, pour contrôler le déplacement d'au moins un mobile, dit mobile esclave (14), en mouvement sur une route pourvue d'un marquage, par rapport à un autre mobile, dit mobile maître (10), en mouvement sur cette même route, de telle manière que la distance entre le mobile esclave et le mobile maître soit commandable, caractérisé en ce que le mobile maître et le mobile esclave comportent chacun des moyens pour détecter le marquage porté par ladite route, des moyens pour mesurer d'une part la longueur totale des zones marquées parcourues par ces mobiles et d'autre part la longueur totale des zones intermédiaires non marquées séparant lesdites zones marquées, des moyens pour transmettre d'un mobile à l'autre des signaux hertziens correspondant aux longueurs mesurées respectivement par le mobile maître et le mobile esclave, un dispositif pour déterminer les paramètres de déplacement du mobile esclave, et des moyens pour transmettre aux organes d'entrainement du mobile esclave des signaux de commande correspondant à ces paramètres de déplacement. 8. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que les deux mobiles sont en outre équipés de moyens correcteurs agencés pour mesurer une position sur une zone marquée ou entre deux zones marquées. 9. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le mobile maître (10) est équipé de moyens pour effectuer un marquage lors de son passage sur la route (12). 10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que le mobile maître est équipé de moyens pour effectuer un marquage provisoire lors de son passage et en ce que le mobile esclave est équipé de moyens pour effacer ce marquage à son passage.