Brevet FR3062103A1 — publié le 20180727

-1- L'invention concerne un système d'aide à la conduite de véhicules ferroviaires. Le domaine de l'invention est le domaine des dispositifs d'aide à la conduite de véhicules ferroviaires, en particulier pour assurer la sécurité du véhicule lors de la circulation du véhicule sur un réseau ferroviaire. ETAT DE LA TECHNIQUE On connait les véhicules ferroviaires équipés de système de sécurité pour la commande de freinage d'urgence et de la limitation de vitesse du véhicule. Ces systèmes comprennent des lecteurs de balises installées sur le réseau ferroviaire, des capteurs de vitesse en bout d'essieux du véhicule et un module de calcul dynamique du profil de vitesse de sécurité. Le module de calcul détermine des actions de pilotage en fonction des caractéristiques du véhicule et le cas échéant de l'infrastructure et du message de la balise et peut déclencher l'arrêt du véhicule en cas d'actions insuffisantes du conducteur du véhicule. Cependant, ces systèmes de sécurité sont complexes, et coûteux à intégrer dans des véhicules ferroviaires qui n'ont pas été conçus pour les intégrer dès la fabrication. En effet, l'intégration de ces systèmes, nécessite une modification profonde du câblage, du pupitre de conduite et parfois de la structure du châssis du véhicule. De plus, chacun de ces systèmes, du fait de sa conception, est prévu pour équiper un véhicule en particulier et rester dans ledit véhicule à tout moment. Un but de la présente invention est de remédier à ces inconvénients. Un autre but de la présente invention est de proposer un système d'aide à la conduite moins complexe à installer dans un véhicule ferroviaire. Un autre but de la présente invention est de proposer un système d'aide à la conduite dont l'intégration et l'installation dans un véhicule seraient à la fois plus flexible et moins chronophage. Un autre but de la présente invention est de proposer un système d'aide à la conduite moins coûteux à installer dans un véhicule. 3062103 -2- Enfin, un autre but de la présente invention est de proposer un système d'aide à la conduite offrant plus de flexibilité en termes d'utilisation dans les véhicules ferroviaires. 5 EXPOSE DE L'INVENTION Au moins un des objectifs précités est atteint par un système d'aide à la conduite d'un véhicule ferroviaire circulant dans un réseau ferroviaire, ledit système comprenant au moins un moyen de détermination de la position 10 dudit véhicule dans le réseau ferroviaire, caractérisé en ce qu'il comprend en outre : - une cartographie dudit réseau ferroviaire mémorisant : 'au moins une position, dite de balise, d'au moins une balise de signalisation dans ledit réseau ferroviaire, et 15 -au moins une donnée de signalisation relative audit réseau ferroviaire, associée à ladite au moins une balise de signalisation, prévue pour être communiquée à un véhicule ferroviaire ; et - un module de traitement pour déterminer une action de pilotage 20 en fonction de la position du véhicule et de ladite cartographie. Avec le système selon l'invention, l'utilisation d'une cartographie du réseau ferroviaire et d'un moyen de positionnement permet de connaitre la donnée de signalisation de la balise à proximité du train sans nécessiter l'installation d'un lecteur de balise encombrant et complexe à intégrer. Le 25 système selon l'invention est ainsi moins complexe à intégrer dans un véhicule ferroviaire. Par ailleurs, le système selon l'invention comprenant des composants facile à intégrer, son installation du système selon l'invention nécessite moins de modification au niveau du véhicule comparé aux systèmes de l'état de l'art. Le système selon l'invention est ainsi moins couteux et 30 chronophage à intégrer dans un véhicule. Enfin, la simplicité d'intégration du système selon l'invention permet une plus grande flexibilité d'utilisation dans les véhicules ferroviaires. 3062103 -3- Dans une version avantageuse de réalisation du système selon l'invention, l'action de pilotage peut comprendre : - un affichage d'une consigne de conduite à destination d'un conducteur du véhicule ferroviaire, et/ou 5 - une commande d'un organe dudit véhicule en vue de modifier la vitesse dudit véhicule. L'action de pilotage déterminée par le module de traitement peut être affichée au conducteur dans un premier temps. Dans le cas d'une intervention insuffisante de la part du conducteur, l'action de pilotage peut être la 10 commande d'un organe du véhicule pour sécuriser la trajectoire du véhicule. Préférentiellement, l'action de pilotage peut être relative à : - une diminution de vitesse du véhicule ferroviaire, - une augmentation de vitesse du véhicule ferroviaire, 15 - une courbe de vitesse du véhicule ferroviaire, - une commande de décélération d'urgence du véhicule ferroviaire, - une commande de coupure de traction du véhicule ferroviaire, et/ou - une commande de freinage d'urgence du véhicule ferroviaire. 20 Dans une version de réalisation du système selon l'invention, le moyen de détermination de la position du véhicule peut comprendre : - un dispositif de positionnement par satellite, et/ou - un dispositif de positionnement par odométrie inertielle. 25 En particulier, la position du véhicule peut être déterminée par un dispositif de positionnement par satellite GNSS. La position du véhicule peut aussi être déterminée par un dispositif de positionnement par odométrie inertielle qui mesure la vitesse et l'accélération du véhicule. Cette position peut être calibrée en utilisant la position retournée 30 par le dispositif de positionnement par satellite. De plus, dans le cas de perte du signal des satellites, la position du véhicule peut être déterminée par le dispositif de positionnement par odométrie inertielle. 3062103 -4- Dans un mode de réalisation du système selon l'invention, pour au moins une balise, au moins une donnée de signalisation peut comprendre des données de pente, de rampe, de dénivelé et/ou de vitesse maximale, des données d'identification et de chaînage des balises, des données de connexion 5 par radio aux installations de signalisation au sol et/ou des ordres d'arrêt conditionnels et/ou la liste des systèmes de signalisation utilisables. En particulier, l'action de pilotage peut être un freinage, et le module de traitement peut déterminer une consigne ou une commande de freinage en 10 fonction d'une position d'un point d'arrêt souhaité et : - d'une distance de sécurité prédéterminée par rapport à la position dudit point d'arrêt, - et éventuellement, d'une vitesse maximale d'approche prédéterminée dudit point d'arrêt, en particulier sur ladite distance 15 de sécurité. De plus, la consigne de freinage peut être affichée au conducteur du véhicule à une distance fixe du point d'arrêt. Cette distance est déterminée en fonction de la vitesse maximale aux alentours du point d'arrêt. La distance de sécurité peut être inférieure à 400 m, en particulier égale 20 à 200m. En particulier, la vitesse maximale d'approche peut être égale ou inférieure à 30 km/h, en particulier égale à 15 km/h. Le module de traitement peut déterminer une consigne ou une commande de freinage en fonction de la distance de sécurité en plus de la 25 distance de sécurité classique généralement utilisée dans le calcul de consigne ou de commande de freinage d'urgence. Dans un mode de réalisation, le système selon l'invention peut comprendre au moins une interface de connexion, prévue pour coopérer avec 30 une interface prévue au niveau dudit véhicule de manière amovible, de sorte qu'il peut être interchangeable d'un véhicule à l'autre. L'interface de connexion peut comprendre une connexion pour l'alimentation du système selon l'invention. L'interface de connexion peut 3062103 -5- aussi relier le système selon l'invention au dispositif de freinage du véhicule en vue de commander le freinage du véhicule en cas de besoin. L'interface de connexion étant simplifiée comparé aux systèmes de l'état de l'art, le système selon l'invention peut être interchangeable d'un véhicule à 5 l'autre en cas de besoin. Par ailleurs, le système selon l'invention peut comprendre un moyen d'alimentation embarqué en cas de coupure d'alimentation au niveau du véhicule. 10 Avantageusement, le module de traitement peut être configuré, de façon automatique ou manuelle, en fonction d'au moins une caractéristique relative au véhicule qu'il équipe. En particulier, le module de traitement peut être configuré pour prendre 15 en compte les performances de freinage du véhicule et les caractéristiques du véhicule telles que sa longueur, son poids, etc. La configuration du module de traitement peut s'effectuer au moment de l'installation du système selon l'invention et/ou en cas de modification d'une caractéristique relative au véhicule. 20 Le système selon l'invention peut comprendre un moyen de communication, intégré dans l'interface de connexion, pour recevoir des données relative à une caractéristique du véhicule, en vue de la configuration du module de traitement. 25 Alternativement, le système selon l'invention peut comprendre un moyen de communication sans fil, utilisé pour une transmission de données entre le module de traitement et au moins un organe du véhicule. Les données peuvent être relatives à une caractéristique du véhicule et 30 utilisées dans la configuration du module de traitement. Dans une version de réalisation, le système selon l'invention peut comprendre au moins un moyen de communication, en particulier par une 3062103 -6- liaison radio, avec un dispositif externe de régulation de la circulation sur le réseau ferroviaire. En particulier, le dispositif externe peut transmettre au véhicule une vitesse à respecter par le véhicule en un point donné du réseau ferroviaire. 5 Préférentiellement, le système selon l'invention peut comprendre un moyen d'affichage d'au moins une consigne de conduite. Le moyen d'affichage, tel que par exemple un écran tactile ou non, peut être agencé sur un pupitre de commande du véhicule. Le moyen d'affichage 10 peut aussi être utilisé pour entrer des commandes ou configurer le module de traitement par le conducteur du véhicule. Dans un mode de réalisation avantageux, le système selon l'invention peut comprendre un moyen, amovible, d'enregistrement des actions de 15 pilotage du véhicule. Selon un autre aspect de l'invention, il est proposé un véhicule ferroviaire comprenant un système d'aide à la conduite selon l'invention. 20 DESCRIPTION DES FIGURES ET MODES DE REALISATION D'autres avantages et caractéristiques apparaîtront à l'examen de la description détaillée d'un exemple de réalisation nullement limitatif, en 25 référence à la FIGURE 1 qui donne une représentation schématique d'un exemple du système selon l'invention. Il est bien entendu que les modes de réalisation qui seront décrits dans la suite ne sont nullement limitatifs. On pourra notamment imaginer des variantes de l'invention ne comprenant qu'une sélection de caractéristiques 30 décrites par la suite isolées des autres caractéristiques décrites, si cette sélection de caractéristiques est suffisante pour conférer un avantage technique ou pour différencier l'invention par rapport à l'état de la technique antérieure. Cette sélection comprend au moins une caractéristique de préférence fonctionnelle sans détail structurel, ou avec seulement une partie 3062103 -7- des détails structurels si cette partie uniquement est suffisante pour conférer un avantage technique ou pour différencier l'invention par rapport à l'état de la technique antérieure. 5 La FIGURE 1 est une représentation schématique d'un exemple du système selon l'invention. Le système 100 de la FIGURE 1 peut être intégré dans un véhicule ferroviaire circulant dans un réseau ferroviaire. Le système 100 comprend un dispositif de positionnement 102 par satellite GNSS qui détermine la position 10 du véhicule ferroviaire dans le réseau ferroviaire à partir de signaux reçus par satellites. Le système 100 comprend aussi une centrale à inertie 104 pour mesurer la vitesse et l'accélération du véhicule. La position de ce dernier peut être mesurée à partir de sa vitesse et de son accélération. Le système 100 comprend une cartographie 106 comprenant des 15 positions de balises de signalisation dans le réseau ferroviaire, et les données de signalisation relatives au réseau ferroviaire, associées à chaque balise de signalisation. Le système 100 comprend en outre un module de traitement 108 pour déterminer une action de pilotage en fonction de la position du véhicule et de 20 la cartographie 106. L'action de pilotage peut être affichée à un conducteur du véhicule à travers un écran d'affichage 110. L'écran d'affichage 110 est un écran tactile et peut être utilisé pour entrer une commande de conduite par le conducteur. Le module de traitement 108 est relié à un moyen de stockage 112 25 amovible prévu pour enregistrer les actions de pilotage déterminées par le module de traitement 108. Le module de traitement 108 est relié à une radio 114 GSM-R pour communiquer avec un récepteur distant, en particulier pour réguler la circulation sur le réseau ferroviaire. 30 Le système 100 comprend une interface 116 prévue pour transmettre des données à un organe du véhicule. L'interface 116 permet aussi l'alimentation électrique du système 100. Le système 100 comprend aussi un moyen d'alimentation électrique 118 pour alimenter le système 100 en cas de coupure de courant dans le véhicule. 3062103 -8- Bien sûr, l'invention n'est pas limitée à l'exemple qui vient d'être décrit et de nombreux aménagements peuvent être apportés à cet exemple sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS1. Système (100) d'aide à la conduite d'un véhicule ferroviaire circulant dans un réseau ferroviaire, ledit système (100) comprenant au moins un moyen de 5 détermination de la position (102;104) dudit véhicule dans le réseau ferroviaire, caractérisé en ce qu'il comprend en outre : - une cartographie (106) dudit réseau ferroviaire mémorisant : - au moins une position, dite de balise, d'au moins une balise de signalisation dans ledit réseau ferroviaire, et 10 -au moins une donnée de signalisation relative audit réseau ferroviaire, associée à ladite au moins une balise de signalisation, prévue pour être communiquée à un véhicule ferroviaire ; et - un module de traitement (108) pour déterminer une action de 15 pilotage en fonction de la position du véhicule et de ladite cartographie (106). 2. Système (100) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l'action de pilotage comprend : 20 - un affichage d'une consigne de conduite à destination d'un conducteur du véhicule ferroviaire, et/ou - une commande d'un organe dudit véhicule en vue de modifier la vitesse dudit véhicule. 25 3. Système (100) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'action de pilotage est relative à : - une diminution de vitesse du véhicule ferroviaire, - une augmentation de vitesse du véhicule ferroviaire, - une courbe de vitesse du véhicule ferroviaire, 30 - une commande de décélération d'urgence du véhicule ferroviaire, - une commande de coupure de traction du véhicule ferroviaire, et/ou - une commande de freinage d'urgence du véhicule ferroviaire. 3062103 4. Système (100) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le moyen de détermination de la position du véhicule comprend : - un dispositif de positionnement par satellite (102), et/ou - un dispositif de positionnement par odométrie inertielle (104). 5. Système (100) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que, pour au moins une balise, au moins une donnée de signalisation comprend des données de pente, de rampe, de dénivelé et/ou de vitesse maximale, des données d'identification et de chaînage des balises, des données de connexion par radio aux installations de signalisation au sol et/ou des ordres d'arrêt conditionnels et/ou la liste des systèmes de signalisation utilisables. 6. Système (100) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'action de pilotage est un freinage, et le module de traitement détermine une consigne ou une commande de freinage en fonction d'une position d'un point d'arrêt souhaité et : - d'une distance de sécurité prédéterminée par rapport à la position dudit point d'arrêt, - et éventuellement, d'une vitesse maximale d'approche prédéterminée dudit point d'arrêt, en particulier sur ladite distance de sécurité. 7. Système (100) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend au moins une interface de connexion (116), prévue pour coopérer avec une interface prévue au niveau dudit véhicule de manière amovible, de sorte qu'il est interchangeable d'un véhicule à l'autre. 8. Système (100) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le module de traitement (108) est configuré, de façon automatique ou manuelle, en fonction d'au moins une caractéristique relative au véhicule qu'il équipe. 3062103 -11- 9. Système (100) selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'il comprend un moyen de communication sans fil, utilisé pour une transmission de données entre le module de traitement et au moins un organe du véhicule. 5 10.Système (100) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un moyen de communication (114), en particulier par une liaison radio, avec un dispositif externe de régulation de la circulation sur le réseau ferroviaire. 10 11.Système (100) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend un moyen d'affichage (110) d'au moins une consigne de conduite. 12. Système (100) selon l'une quelconque des revendications précédentes, 15 caractérisé en ce qu'il comprend un moyen, amovible, d'enregistrement (112) des actions de pilotage du véhicule. 13.Véhicule ferroviaire comprenant un système (100) d'aide à la conduite selon l'une quelconque des revendications précédentes. 20