Brevet FR2919399A1 — publié le 20090130

La présente invention concerne un système de transport urbain utilisant préférentiellement l'énergie électrique et destiné à transporter un ou plusieurs passagers d'un point d'une ville à un autre ou par extension d'une agglomération urbaine et concerne en particulier un système de transport collectif automatisé. A ce jour les moyens de transports urbains offerts au public consistent surtout en des moyens gros porteurs tels que bus, tramway, ou encore métro. Ces moyens capables de transporter un grand nombre de personnes suivant les grands axes stratégiques d'une ville présentent l'inconvénient de ne desservir qu'une partie de la ville et surtout n'offrent pas au public un environnement privatif et convivial. D'autres moyens se sont développés, tels que les vélos ou de rares véhicules en libre service. Cependant, force est de constater qu'il n'existe pas à ce jour de système de transport collectif automatisé qui concerne l'ensemble de la population (enfants et personnes âgées, non voyants, personnes dépourvues de permis de conduire), capable de transporter ces personnes de façon automatisée, dans un environnement privatif et convivial, d'un point à l'autre de la ville C'est pourquoi, le but de l'invention est de fournir un système de transport collectif automatisé ne nécessitant pas l'infrastructure lourde mise en place dans les systèmes de tramways. L'objet de l'invention est donc un système de transport collectif automatisé comprenant au moins un véhicule sans conducteur et un ordinateur central, le véhicule pouvant aller automatiquement d'un point de départ à un point d'arrivée au moyen de signaux de commande transmis par l'ordinateur central et en suivant un rail intégré à la chaussée sur laquelle se déplace le véhicule. Chaque véhicule est un véhicule automobile monté sur pneumatiques et le rail est une bande en caoutchouc ou équivalent fixée à la chaussée comportant une caractéristique optique continue et intégrant des transpondeurs à intervalles réguliers. Chaque véhicule comprend des moyens de repérage et de détections destinées à repérer la caractéristique optique de la bande pour suivre celle-ci pendant son déplacement et à détecter les signaux reçus des transpondeurs de manière à localiser le véhicule. Les buts, objets et caractéristiques de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui suit faite en référence aux dessins dans lesquels : la figure 1 représente un bloc diagramme du système de transport collectif selon l'invention; la figure 2 représente schématiquement un véhicule utilisé dans le système selon l'invention et montrant les moyens du véhicule permettant son déplacement; et la figure 3 est un schéma représentant un ensemble de véhicules du système selon l'invention en déplacement dans un milieu urbain L'invention est caractérisée par le fait que l'ensemble des véhicules du système selon l'invention se déplace le long de rails , à l'instar des tramways, mais contrairement à ces derniers qui nécessitent des coûts d'infrastructure très lourds, ledit rail est constitué d'une simple bande caoutchoutée, que nous nommerons fil d'Ariane, collée sur la route à l'instar des bandes de signalisation routière. Le coût d'installation du fil d'Ariane est très faible en comparaison à un rail classique et le temps de mise en oeuvre est particulièrement rapide et sans nuisance. Chaque véhicule comprend préférentiellement quatre places assises, soit disposées vis-à-vis soit dans le même sens comme dans une voiture classique par pivotement d'un demi tour de deux sièges. Le véhicule offre deux modes de fonctionnement : de préférence un mode automatique sans chauffeur guidé par le fil d'Ariane, et si besoin un mode manuel (conduite classique). Le modèle original des véhicules présente une symétrie avant arrière permettant un déplacement dans les deux sens. Les véhicules sont alimentés en électrique en mode automatique ou thermique en mode manuel. Dans ce dernier mode on utilisera préférentiellement le GPL (gaz de pétrole liquide) afin de minorer la pollution. L'utilisation en mode thermique permet la recharge des batteries. En référence à la figure 1, chaque véhicule (1) est connecté à l'ordinateur central par liaison radiofréquence numérique. (3'). Lorsqu'un utilisateur monte à bord d'un véhicule, il va indiquer selon tous les moyens décrits plus loin son point de destination. L'ordinateur central (5) connaît le point de départ et le point d'arrivée du véhicule et va alors calculer le trajet optimum. Il va donc définir que le véhicule va emprunter un premier rail jusqu'au point X, puis un second jusqu'au point Y etc., pour enfin atteindre sa destination. L'ensemble des noeuds de croisement des fils d'Ariane (2) sera parfaitement déterminé et mémorisé dans l'ordinateur du véhicule. Chaque véhicule est pourvu sur la face avant de moyens de détection d'obstacles (4) afin de ralentir ou de stopper le véhicule ou le train de véhicules en cas de besoin. Ce détecteur d'obstacles peut utiliser toutes les technologies connues de dispositif de type radar et notamment la réflexion d'ondes ultrasoniques. En référence à la figure 2, le véhicule évolue en suivant la bande caoutchoutée, le fil d'Ariane, car il dispose des moyens de repérage optique (9) lui permettant de suivre ledit fil d'Ariane dont la caractéristique optique est parfaitement définie. De plus, ce fil d'Ariane est pourvu d'un ensemble de puces électroniques (6) mémorisant leurs localisations très précisément. Ces dites mémoires sont intégrées dans la bande de façon à les rendre indestructibles et fonctionnent de manière passive (sans alimentation) en utilisant des technologies de type RFID et/ou de transpondeur. Ainsi, le véhicule est localisé de manière extrêmement précise. Afin de ne pas multiplier à l'infini le nombre de mémoires passives, il sera établi une corrélation odométrique entre la localisation précise des mémoires passives et la distance parcourue par le nombre de tours de roues. Pour accroître la fluidité de transport urbain, les véhicules sont conçus pour évoluer selon un mode de train virtuel. Pour ce faire, les véhicules communiquent entre eux selon plusieurs vecteurs de liaison sans fil hautement sécurisée et redondante (3). Typiquement, le système utilise préférentiellement trois supports de communication - 1 liaison hyper fréquence numérique - 1 liaison radio analogique -1 liaison infrarouge. Chaque véhicule (1) est pourvu d'un ordinateur (7) qui interprète les échanges de données selon les vecteurs de communication (3 et 3'). Les données sont de deux natures : les données liées à la conduite et les données liées à la gestion et à l'information. Les données liées à la conduite sont redondantes et utilisent plusieurs supports de communication comme il est précisé plus haut. La parfaite corrélation des données selon les différents supports de communication assure un fonctionnement parfaitement sécurisé. Les données liées à la conduite agissent directement sur un centre de commande (8) qui actionne quand nécessaire les freins, l'accélérateur ou la direction. Ces ordres de conduite sont orchestrés par l'ordinateur (7). Le véhicule intègre un dispositif (9) de détection de fil d'Ariane (:2). Ledit fil d'Ariane doit défiler devant le détecteur (9), exactement sous l'axe longitudinal du véhicule, toute dérive à droite ou à gauche entraînera une action compensatrice de la direction qui permet de remettre le véhicule exactement sur l'axe. De plus, le détecteur de fil d'Ariane (9) est pourvu d'une antenne adaptée permettant d'émettre des signaux radiofréquence qui auront pour effet de recevoir en retour les données de localisation mémorisées dans les mémoires passives (6) situées régulièrement sur le fil d'Ariane. Tout véhicule de tête d'un train virtuel de plusieurs véhicules est désigné par l'ordinateur de bord (7) comme véhicule maître. L'ordinateur de bord (7) dudit véhicule maître assure alors l'orchestration des échanges de données entre les autres véhicules du train. A titre d'exemple, si le véhicule maître détecte un obstacle grâce au détecteur d'obstacle (4), nécessitant un ralentissement, voire un arrêt du train, l'électronique du véhicule maître transmettra selon les différents vecteurs de communication (3) les instructions d'activer le mode freinage progressif, freinage plus franc ou le freinage d'urgence... ainsi le train de véhicules va se déplacer selon les instructions du véhicule maître. Les véhicules se déplacent préférentiellement par train de plusieurs véhicules, cependant l'ordinateur de bord (7) de chaque véhicule permet néanmoins à tout véhicule de se déplacer sur le fil d'Ariane de façon individuelle, en cas d'absence de train de véhicules se déplaçant dans la même direction. Pour obtenir un fonctionnement optimum du système selon l'invention, la ville devra être pourvue d'un ensemble de rails constituant le même fil d'Ariane de la manière la plus dense possible comme illustré sur la figure 3. Lors de la constitution d'un train de véhicules, le véhicule maître mémorise la destination de chaque véhicule qui le suit et l'ensemble des points d'intersection des rails au cours desquels chaque véhicule aura à changer de direction. Dans un même train virtuel, des véhicules sont amenés à prendre des directions différentes. Pour ce faire l'ordinateur du véhicule de tête qui a mémorisé la destination de chaque véhicule va ordonner en temps utile un léger ralentissement du train via les supports de transmission (3), ce qui permettra au véhicule qui doit suivre un nouveau chemin de changer de direction en empruntant un fil d'Ariane différent. Afin d'assurer un niveau de sécurité important, la distance inter véhicule sera fonction de la vitesse. Quand celle-ci sera relativement élevée (inférieure à 50km/h pour respecter la réglementation), les véhicules seront distants de quelques mètres. La dite distance entre chaque véhicule d'un même train sera d'autant plus importante que la vitesse sera élevée. L'ensemble des véhicules sera stationné sur des aires spécifiques qui pourront être commandées selon tout moyen connu (téléphone, Internet, bornes). L'utilisateur attend le véhicule réservé ou se dirige vers une aire de stationnement disposant de plusieurs véhicules puis s'identifie au moyen d'une carte d'abonnement à mémoire sans contact en la présentant devant la borne situé à l'extérieur du véhicule, prévue à cet effet. Il devra alors composer son code personnel ce qui a pour effet de déverrouiller le véhicule. L'utilisateur pénètre alors dans son véhicule et indique sa destination par différents biais (annonce verbale, clavier, numéro de borne individuelle). Le véhicule est alors intégré dans le prochain train de véhicules qui se dirige dans la direction souhaitée, l'ordinateur du véhicule en attente rentrant en communication avec celui du véhicule de tête de train afin d'assurer les échanges de commandes utile permettant au véhicule en attente de démarrer, d'accélérer pour rejoindre la queue du train en marche. Dans le mode manuel utilisé exceptionnellement, l'utilisateur conduit normalement le véhicule après pivotement du siège conducteur. Arrivé à destination, l'utilisateur quitte son véhicule, alors prêt pour une autre mission. Le système nécessite deux types de stationnement, un stationnement dédié aux véhicules disponibles pour le roulage en mode automatique car présentant un niveau de charge des batteries convenable et un stationnement réservé aux véhicules dont la recharge des batteries est indispensable. Le système est également conçu pour répondre au besoin intensif ponctuel. A titre d'exemple, l'ordinateur central sait qu'à 23h, la sortie de cinéma s'effectue à tel endroit et va ordonner le déplacement automatique des véhicules vides vers les aires où la demande est identifiée : le véhicule cherche l'utilisateur. En conclusion, l'invention décrite ci-dessus va générer un nouvel art de vivre dans la cité, sans stress ni bruit et sans pollution. Il rendra les déplacements fluides et sans contrainte, avec une grande souplesse d'utilisation tout en respectant la liberté individuelle. Par son niveau élevé de rationalité, le système décrit est économiquement équilibré et rentable et présente une solution durable pour les décennies à venir. REVENDICATIONS 1. Système de transport collectif automatisé comprenant au moins un véhicule (1) sans conducteur et un ordinateur central (5), ledit véhicule pouvant aller automatiquement d'un point de départ à un point d'arrivée au moyen de signaux de commande transmis par ledit ordinateur central et en suivant un rail (2) intégré à la chaussée sur laquelle se déplace ledit véhicule ; ledit système étant caractérisé en ce que ledit véhicule est un véhicule automobile monté sur pneumatiques et ledit rail est une barde en caoutchouc ou équivalent fixée à la chaussée, ladite bande comportant une caractéristique optique continue et intégrant des transpondeurs (6) à intervalles réguliers, et ledit véhicule comprenant des moyens de repérage et de détection (9) destinés à repérer ladite caractéristique optique pour suivre ladite bande pendant son déplacement et à détecter les signaux reçus desdits transpondeurs de manière à localiser ledit véhicule. 2. Système selon la revendication 1, dans lequel véhicule est pourvu sur la face avant de moyens de détection d'obstacles (4) afin de ralentir ou de stopper ledit véhicule en cas de besoin. 3. Système selon la revendication 2, dans lequel lesdits moyens de détection d'obstacles (4) utilisent une technologie de type radar ou la réflexion d'ondes ultrasoniques. 4. Système selon la revendication 3, dans lequel ledit véhicule (1) comprend un ordinateur de bord (7) pour recevoir les données liées à la conduite et les données liées à la gestion et à l'information transmises par ledit ordinateur central (5). 5. Système selon la revendication 4, dans lequel ledit véhicule (1) comprend centre de commande (8) adapté pour recevoir lesdites données liées à la conduite à partir duditordinateur de bord (7) et actionner les commandes dudit véhicule tels que les freins, l'accélérateur ou la direction. 6. Système selon l'une des revendications 1 à 5, comprenant une pluralité de véhicules identiques formant un train de véhicules, le véhicule de tête étant le véhicule maître mémorisant la destination de chaque véhicule qui le suit et l'ensemble des points d'intersection des rails au pour lesquels chaque véhicule aura à changer de direction. 7. Système selon la revendication 6, dans lequel chacun desdits véhicules comprend des moyens de communication par liaison infrarouge et destinés à recevoir à partir dudit véhicule maître les instructions d'activer le mode freinage progressif ou le freinage d'urgence lorsque ledit véhicule maître est confronté à un obstacle.