Brevet FR3093688A1 — publié le 20200918

Description Titre de l'invention : Procédé et dispositif pour guider des véhicules dans un parking Domaine de l'invention [0001] La présente invention se rapporte à un procédé pour guider ou conduire des véhicules dans un parking, à un dispositif pour appliquer ce procédé, et à un produit-programme d'ordinateur pour la mise en oeuvre du procédé. Etat de la technique [0002] Optimiser un parking est un thème étudié depuis longtemps dans le domaine de la construction et de la mobilité. Entre autres, trois tendances compliquent les critères : [0003] les coûts élevés : prix élevé du terrain et le prix final élevé ou encore la compression des marges, [0004] moins de places : la tendance aux grands véhicules force l'industrie à fournir des em- placements de stationnement plus gmnds, [0005] automatisation partielle des véhicules : les véhicules actuels ont déjà des actionneurs et des capteurs permettant de déplacer de manière au moins partiellement automatisée le véhicule dans des scénarios définis. [0006] Dans le domaine de l'architecture des parking (immeubles de parking), les conceptions se figent sur des immeubles de parking standards qui cherchent à optimiser à la fois l'utilisation de la surface et des constructions. Une autre approche est celle des immeubles de stationnement robotisés qui sont analogues à un magasin en hauteur, permettant de ranger autant que possible de véhicules dans un espace étroit. La souplesse de ces solutions est limitée par les mécanismes rigides et la taille standardisée des conteneurs. [0007] Des possibilités radicalement nouvelles découlent des véhicules à conduite au- tomatisée. Ces véhicules peuvent être rangés sans conducteur les uns à côté des autres pour économiser de la place en optimisant les espaces intermédiaires ou intervalles. [0008] Les systèmes de gestion de surfaces de stationnement sont, par exemple, connus selon les documents DE 10 2009 029 117 Al ou DE 10 2012 222 562 AL [0009] Les systèmes de stationnement automatisés (systèmes de voiturier automatique) sont par exemple décrits dans le document DE 10 2014 221 751 Al. [0010] But de l'invention [0011] La présente invention a pour but de développer des moyens permettant une meilleure utilisation des surfaces de stationnement ou des parkings. [0012] Exposé et avantages de l'invention 2 [0013] A cet effet, l'invention a pour objet un procédé pour guider, notamment de manière automatisée, des véhicules dans un parking consistant à déterminer les positions de véhicules stationnés et la somme d'intervalles de stationnement entre les véhicules stationnés, par grille de stationnement dans le parking, en relation avec la largeur des véhicules, changer de stationnement les véhicules stationnés dans le parking de façon à fournir un emplacement de stationnement ayant une largeur définie, plus large que celle d'un véhicule entrant et ranger notamment ranger de manière automatisée, le véhicule entrant sur l'emplacement de stationnement ainsi fourni. [0014] Ainsi, selon l'invention, on utilise au maximum l'espace de stationnement ou de parking ; cet espace de stationnement est dans une certaine mesure dissout en ce qu'il ne comporte plus d'emplacements fixes de stationnement. Cela facilite avantageusement la gestion efficace et économique du parking. [0015] Selon un autre développement, l'invention a également pour objet un dispositif pour guider des véhicules dans un parking comprenant une installation de saisie pour saisir les positions des véhicules stationnés, et la somme des intervalles de stationnement entre les véhicules stationnés, par grille de stationnement dans le parking, en relation avec la largeur du véhicule, une installation de changement de place de stationnement pour changer la place de stationnement des véhicules stationnés dans le parking, de façon à fournir un emplacement de stationnement ayant une largeur définie, plus large que celle du véhicule entrant et pour y ranger le véhicule entrant. [0016] Selon un développement avantageux du procédé, pour changer de place les véhicules stationnés, on commence par un véhicule adjacent à l'intervalle de stationnement plus grand qu'un seuil défini, les opérations de changement de place de stationnement pour les véhicules stationnés étant répétées aussi souvent que nécessaire pour fournir la place de stationnement au véhicule entrant. [0017] Selon un autre développement avantageux du procédé, le seuil est compris entre 0,3 m et environ 0,5 m et de préférence il est de l'ordre de 0,4 m. De cette manière on a des seuils optimisés pour avoir un nombre réduit d'opérations de changement de place de stationnement, ce qui correspond ainsi à un compromis entre les opérations de changement de place de stationnement, la sécurité et le gain. [0018] Selon un autre développement avantageux du procédé, une fois le véhicule entrant rangé, on range les véhicules du parking de façon que les intervalles de stationnement entre les véhicules soient pratiquement identiques. De manière avantageuse, on utilise de manière optimale le parking ou l'espace de stationnement. [0019] Selon un autre développement avantageux du procédé, le véhicule entrant ne sera rangé que si, pendant sa durée de séjour dans le parking un véhicule ne sera pas changé de place plus qu'un nombre défini de fois, de préférence pas plus de trois fois. [0020] De façon avantageuse, on évite de cette manière un nombre élevé d'opérations de 3 changement de place, ce qui permet ainsi de définir le paramètre du nombre maximum d'opérations de changement de place. [0021] Selon un autre développement avantageux du procédé, le véhicule entrant ne sera rangé dans le parking que si, dans le parking, on a un nombre défini de véhicules qu'il faut changer de place, de préférence un nombre maximum de trois véhicules. Cela résulte avantageusement du fait que toutes les grilles de stationnement du parking ne sont pas toujours suffisamment libres. [0022] Selon un autre développement avantageux du procédé, le changement dc place des véhicules stationnés, utilise plus d'une grille de stationnement du parking. Cela facilite avantageusement la bonne utilisation du parking. [0023] Selon un autre développement du procédé, pour le changement de place de sta- tionnement, on détermine tout d'abord le plus grand intervalle de stationnement et partant de celui-ci, pour fournir l'emplacement de stationnement au véhicule entrant, on utilise les intervalles de stationnement adjacents à ce plus grand intervalle de stationnement. Cela permet une utilisation encore meilleure de l'espace de stationnement ou parking. [0024] Selon un autre développement avantageux du procédé, pour le changement de place de stationnement, on détermine tout d'abord le plus grand intervalle de stationnement et partant de celui-ci, pour obtenir la place de stationnement pour le véhicule entrant, on utilise les intervalles de stationnement dc largeur réduite, indépendamment de l'endroit où ces intervalles de stationnement se trouvent dans la grille de stationnement. Cela permet une utilisation encore meilleure de l'espace de stationnement ou parking. Présentation des dessins [0025] La présente invention sera décrite ci-après, de manière plus détaillée à l'aide d'un exemple de procédé de conduite automatique de véhicule dans un emplacement de stationnement ainsi qu'un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé, représenté dans les dessins annexés dans lesquels : [0026] [fig.1] représentation de principes d'une situation de stationnement classique et d'une situation de stationnement selon l'invention, [0027] [fig.2] [0028] [fig.3] [0029] [fig.4] [0030] [fig.5] [0031] [fig.6] [0032] [fig.7] [0033] [fig.8] [0034] [fig.9] différents schémas de principe pour expliquer la mise en oeuvre du procédé de l' invention, [0035] [fig.10] [0036] [fig.11 ] représentation schématique de l'efficacité du procédé proposé, [0037] [fig.12] schéma par blocs d'un dispositif selon l'invention, [0038] [fig.13] ordinogramme de principe d'un mode de réalisation du procédé de l' invention. [0039] Description du mode de réalisation de l'invention [0040] L'objectif de base de l'invention consiste à utiliser de manière optimisée l'espace de stationnement disponible. [0041] Selon l'invention, on organise ou on conduit les véhicules dans un espace de sta- tionnement pour optimiser l'utilisation de l'espace. Pour cela, on utilise aussi efficacement que possible l'architecture du parking, et on tient compte de la largeur de chaque véhicule. Pour l'organisation étroitement rapprochée des véhicules, il peut être nécessaire de changer le stationnement des véhicules pendant leur séjour dans le parking. [0042] Selon l'invention, on détermine des instants auxquels il faut changer le sta- tionnement. On propose trois variantes à titre d'exemple du procédé qui sont représentées dans leur principe aux figures 8 et 9 et les règles à respecter pour changer le stationnement des véhicules et leur attribuer de nouveaux emplacements de stationnement. [0043] L'invention propose un procédé qui s'exécute de préférence exclusivement avec des véhicules automatisés. On peut également imaginer d'exécuter le procédé selon l'invention avec un ensemble défini de véhicules commandés manuellement, mais alors il faut toutefois prévoir les intervalles de stationnement minimum xl...xn plus grands pour que les portières des véhicules commandés manuellement puissent s'ouvrir. [0044] L'invention permet d'économiser de l'espace de stationnement, soit pour loger plus de véhicules dans le même espace de stationnement ce qui se traduit par une amélioration économique soit en même temps, pour utiliser moins d'espace de stationnement pour un nombre déterminé de véhicules, ce qui est une meilleure utilisation de la surface de stationnement, notamment très avantageux pour des espaces urbains coûteux. [0045] Dans la description ci-après, l'expression « grille de stationnement » représente une disposition d'emplacements de stationnement liés, sur lesquels on peut stationner des véhicules ou sur lesquels sont stationnés des véhicules. [0046] La figure 1 est une vue de dessus d'un espace de stationnement 100. Dans une première grille de stationnement 10a de l'espace de stationnement 100, les véhicules sont disposés de manière classique. On reconnaît que dans cette première grille de stationnement 10a, la largeur des emplacements de stationnement P1 ...P8 est constante ce qui laisse à côté de véhicules étroits, un intervalle plus grand ou un intervalle de stationnement plus grand. Vis-à-vis de cela, dans une seconde grille de stationnement 10b de l'espace de stationnement 100, les véhicules sont organisés selon l'invention. On reconnaît que dans la seconde grille de stationnement 10h, les intervalles ou intervalles de stationnement entre les véhicules sont constants ce qui se traduit avantageusement par le gain d'un emplacement de stationnement P9 supplémentaire dans l'espace de stationnement 100. [0047] La figure 2 montre une situation caractéristique dans un parking dans lequel les véhicules sont stationnés sans économiser la place. La figure 2 montre une configuration initiale possible pour deux grilles de stationnement 10a, 10h qui ont chacune une longueur de 30 mètres et se situent à gauche et à droite d'une bande de circulation. Comme l'espace de stationnement 100 est mal utilisé, on peut garer moins de véhicules dans le parking et ainsi décompter moins d'unités de temps. Le résultat est d'autant plus mauvais que la grille de stationnement 10a, 10h est courte. [0048] Une analyse précise montre que cela provient des intervalles de stationnement générés par l'entrée et la sortie de véhicules de largeurs différentes dans les emplacements de stationnement. Les configurations de stationnement qui se forment au cours d'une journée peuvent correspondre, par exemple, à la configuration initiale de la figure 2. Apparaissent ainsi des écarts ou des intervalles de stationnement de différentes largeurs entre les véhicules. Si l'on considère l'intervalle de stationnement xl entre le début de la première grille de stationnement 10a et le premier véhicule Fl de la première grille de stationnement 10a, il apparait que cet intervalle de stationnement est trop étroit pour le rangement d'un autre véhicule. Cela est un inconvénient d'une première grille de stationnement 10a moins efficace. Cette place ne pourra être utilisée que lorsque le véhicule FI aura de nouveau quitté le parking. La même remarque s'applique aux intervalles de stationnement x2, x3 de la première grille de stationnement 10a. [0049] La figure 3 montre le fonctionnement de principe d'un premier mode de réalisation du procédé de l'invention selon lequel la première grille de stationnement 10a est représentée en vue de dessus à trois instants successifs. Le véhicule F8 veut se ranger dans la première grille de stationnement 10a. Toute la place libre (c'est-à-dire la somme de tous les intervalles de stationnement xl...x6) dans l'ensemble de la première grille de stationnement 10a est ici plus grand que la largeur du véhicule F8 qui vient d'arriver. Tenant compte de ce que les intervalles libres sont répartis entre plusieurs intervalles de stationnement xl...x6, il n'y a tout d'abord aucune place de stationnement pour le véhicule F8 si bien que selon l'invention, on lance une phase de 6 changement de stationnement. Ainsi, on range un véhicule supplémentaire dans la première grille de stationnement 10a pour lequel la distance au véhicule précédent est supérieure au seuil d'un intervalle de stationnement xs, c'est-à-dire pour lequel s'applique la relation : [0050] s, i (1) [0051] Dans l'exemple de la figure 3, l'intervalle de stationnement xl est plus petit que le seuil d'intervalle de stationnement xs. C'est pourquoi, comme on a la relation x2>xs. Cela est représenté au milieu de la grille 10a (Figure 3) avec l'indicateur du véhicule F3 déplacé. Ce changement de stationnement du véhicule F3 agrandit l'intervalle de stationnement x3 qui est plus grand que le seuil d'intervalle de stationnement xs puis on change le stationnement du véhicule F4. Ainsi, l'intervalle de stationnement x4 entre les véhicules F4 et F5 est suffisamment grand pour ranger le véhicule entrant F8 dans le premier intervalle de stationnement 10a ; cela est représenté dans la partie inférieure de la première grille de stationnement 10a de la figure 3. De cette manière, par deux changements de stationnement de véhicules déjà stationnés on peut ranger le véhicule F8 dans la première grille de stationnement 10a. [0052] En option du procédé décrit ci-dessus, il est établi que lors du rangement d'un nouveau véhicule, il faut éviter tout nombre élevé de manoeuvres de changement de stationnement. [0053] A titre d'exemple une telle situation de départ est représentée à la figure 4. Dans cette configuration, au début (dans la fente présentée, complètement à gauche) et à l'extrémité (dans la vue représentée à droite) de la première grille de stationnement 10a, on a de la place libre sous la forme des intervalles de stationnement xl, x2. Les deux intervalles de stationnement xl, x2 seuls ne suffisent toutefois pas pour ranger un nouveau véhicule entrant (non représenté). Pour composer un intervalle suffisamment grand pour un véhicule entrant, d faut changer le stationnement de tous les véhicules de la première grille de stationnement 10a soit en direction de l'origine (vers la gauche) soit en direction de la fin (vers la droite) de la première grille de stationnement 10a. Comme conséquence dans cet exemple, il faudrait changer le stationnement de sept véhicules pour permettre de ranger un nouveau véhicule entrant ; mais ce nombre peut augmenter de manière significative pour des grilles de stationnement longues. [0054] Pour éviter de telles situations, on limite le nombre d'opérations de changement de stationnement, maximum, pour véhicules entrant, à un nombre défini, par exemple, six. [0055] A cet effet, on fait intervenir dans les opérations de changement de stationnement, des véhicules de plusieurs, voire de toutes les grilles de stationnement 10a...10n du parking 100. En utilisant tous les véhicules stationnés de plusieurs ou de toutes les 7 grilles de stationnement 10a...10n, on peut réduire encore plus le nombre de changements de stationnement inutiles. Pour cela, on range dans une autre grille de stationnement les véhicules qui laissent un intervalle de stationnement xl...xn suffisamment large à côté d'eux, sont déplacés pour ranger un nouveau véhicule entrant, si dans cette nouvelle grille de stationnement on a suffisamment de place. De cette manière, les véhicules étroits forment une place pour un nouveau véhicule, plus large, par une seule manoeuvre de changement de stationnement. [0056] La figure 5 donne un exemple du scénario décrit ci-dessus. Le véhicule F8 qui est le nouvel arrivant, ne trouve pas de place de stationnement car l'intervalle de stationnement xl de la seconde grille de stationnement 10b est trop étroit. Si toutefois, comme le montre la figure 5, le véhicule étroit F4 sort de la première grille de stationnement 10a et passe dans la seconde grille de stationnement 10h, on aura suffisamment de place dans la première grille de stationnement 10a pour y ranger le véhicule F8 dernier arrivant. [0057] Les variantes décrites ci-dessus pour changer le stationnement, peuvent se traduire dans différentes situations toutefois par un nombre excessivement élevé de manoeuvres de changement de stationnement. Cela se produit surtout si l'on a un grand nombre de petits intervalles de stationnement au début de la grille de stationnement. Un exemple est donné à la figure 6. Dans cette figure la somme des intervalles de stationnement xl ...x4 entre les véhicules est supérieure au seuil défini xs. Ainsi, comme cela est représenté dans la vue du bas de la première grille de stationnement 10a de la figure 6, on change de stationnement quatre véhicules F2, F3, F4, F5 pour avoir de cette manière suffisamment de place pour le véhicule F8 qui vient d'arriver. [0058] On peut arriver à un nombre significativement plus réduit de manoeuvres de changement de stationnement si l'on utilise les intervalles de stationnement de grandes dimensions de la grille de stationnement comme le montre la figure 7. Si l'on combine les trois grands intervalles x4, x5, x6 représentés à la figure 7, on a une place suffisamment grande pour le véhicule F8 dernier arrivant. Pour cela, il suffit de déplacer deux véhicules F5 et F6 adjacents aux trois intervalles de stationnement les plus grands x4, x5, x6 indiqués ci-dessus ce qui réduit à deux le nombre de manoeuvres de changement de stationnement nécessaire. [0059] Les variantes décrites ci-dessus utilisent un nombre élevé de manoeuvres de changement de stationnement de nombreux intervalles de stationnement étroit xl...xn entre les véhicules. [0060] La figure 8 en donne un exemple. Dans cet exemple, l'intervalle de stationnement x2 combiné à l'intervalle de stationnement x4 est suffisamment grand pour ranger le véhicule F8 dernier arrivant. Ainsi, pour ranger le véhicule F8 dans la première grille de stationnement 10a, qui n'est pas représentée dans la représentation du haut de la 8 première grille de stationnement 10a de la figure 8, il suffit de déplacer deux véhicules. [0061] Dans la vue du milieu de la figure 8 de la première grille de stationnement 10a (variante 1) on utilise les intervalles de stationnement xl, x2 et x3 pour ranger le véhicule F8 dernier arrivant dans l'intervalle de stationnement x4 ainsi agrandi. Pour cela, il faut déplacer les véhicules F2, F3, F4 stationnés. [0062] Dans la vue du bas de la figure 8 de la première grille de stationnement 10a (variante 2) on utilise les intervalles de stationnement x2, x3 et x4 pour agrandir l'intervalle de stationnement x5 et pour cela il faut changer le stationnement des véhicules F3, F4 et F5. [0063] Ainsi, dans les variantes 1, 2 de la figure 8 on change en tout le stationnement de trois véhicules ce qui présente l'inconvénient de nécessiter un nombre important de changements de stationnement. [0064] On peut éviter cet inconvénient par une autre variante. Pour cela, partant de l'intervalle de stationnement le plus large dans les deux directions, on cherche les intervalles de stationnement les plus grands voisines. Avec cette information, on détermine si l'utilisation d'un, de deux ou de trois intervalles de stationnement en plus de l'intervalle de stationnement le plus large, se fait avec le nombre le plus faible de manoeuvres de stationnement. Cela est déjà représenté dans le scénario de la figure 9 (variante 3) pour la représentation du haut de la première grille de stationnement 10a (figure 8). Partant de l'intervalle de stationnement x4 on trouve l'intervalle de stationnement le deuxième plus grand x2 qui, en combinaison, est suffisant pour ranger le nouveau véhicule F8. Si les deux intervalles de stationnement x4, x2 n'étaient suffisants, on pourrait utiliser en complément l'emplacement de stationnement x5 comme emplacement de stationnement le troisième plus grand. [0065] A l'aide d'un diagramme, la figure 10 montre les gains relatifs (par exemple sous la forme d'unités de temps de stationnement que l'on peut comptabiliser) de toutes les trois variantes décrites ci-dessus à l'aide des figures 8 et 9 par comparaison à une largeur constante d'emplacement de stationnement. On a développé les trois différentes variantes 1, 2, 3 pour cinq réalisations différentes (première réalisation : 6 x 10m ; deuxième réalisation 3 x 20 m ; troisième réalisation 10 x 60 m ; quatrième réalisation 10 x 30 m ; cinquième réalisation 5 x 60 m du parking 100. Pour toutes les trois variantes représentées, on a une augmentation considérable du gain par rapport à un emplacement de stationnement de largeur constante. Le concept pour des grilles de stationnement plus courtes n'apporte que des gains faibles. Pour de grands parkings (c'est-à-dire des parkings avec des grilles de stationnement d'une longueur de l'ordre de 30 m ou 60 m) rendre plus compact le parking permet une augmentation de gain d'environ 6%. Pour les variantes 1 et 3 on a des perspectives de gain analogues. Le gain de la variante 2 est dans tous les cas inférieur d'environ 2%. 9 [0066] Les variantes 1, 2, 3 représentées aux figures 8 et 9 nécessitent des opérations de changement de stationnement comptabilisées à la figure 11 pour cinq dimensions différentes des parkings 100 (avec des nombres différents et des longueurs différentes de grilles de stationnement) par une représentation en pourcentage. Ces chiffres varient pour tous les parkings 100 évoqués, dans une plage comprise entre environ 18% et 32%. En d'autres termes, cela signifie qu'en moyenne, chaque troisième-cinquième véhicule doit être changé de place pendant son séjour dans le parking 100. [0067] On a constaté que le gain se réalisait au mieux si la fraction des véhicules au- tomatisés dans l'espace de parking 100 représentait au moins 70%. [0068] Il est particulièrement avantageux que le procédé tel que proposé ne nécessite qu'un seul changement de stationnement pour seulement 25% des véhicules entrant. [0069] La figure 12 est un schéma par blocs de principe d'un dispositif 200 pour guider les véhicules Fl ...Fn dans un parking 100. [0070] On a représenté une installation de saisie 210 (par exemple sous la forme de capteurs lidar, de caméras, de capteurs radar, etc.) pour saisir la position des véhicules stationnés FI ...Fn et obtenir la somme des emplacements de stationnement entre les véhicules stationnés par grille de stationnement 10a...10n dans le parking 100 en fonction de la largeur du véhicule. [0071] Une installation de changement de parking 220 est liée fonctionnellement à l'installation de saisie 210 pour changer le stationnement de véhicules Fl ...Fn déjà stationnés dans le parking 100 ; avec l'installation de changement de stationnement 220 on fournit ainsi un emplacement de stationnement PI...Pn ayant une largeur qui est en définitive plus large qu'un véhicule Fl...En dernier arrivant et pour ranger ce véhicule sur l'emplacement de stationnement Pl...Pn ainsi fourni. [0072] La figure 13 montre le déroulement de principe d'un procédé de conduite de véhicules FI...Fn dans un espace de stationnement 100. [0073] Dans la première étape 300 on détermine la position des véhicules stationnés Fl...Fn et la somme des intervalles de stationnement entre les véhicules stationnés Fl...Fn par grille de stationnement 10a dans le parking 100 en relation avec la largeur des véhicules FI...Fn. [0074] Dans l'étape 310 on effectue le changement de stationnement des véhicules stationnés Fl...Fn dans l'espace de stationnement 100 de façon à fournir un emplacement de stationnement Pl...Pn de largeur qui, par définition, est plus large qu'un véhicule arrivant Fl...Fn. [0075] Dans l'étape 330 on range notamment de manière automatique le véhicule entrant Fl...Fn sur l'emplacement de stationnement PI...Pn ainsi fourni. [0076] De manière avantageuse, le procédé selon l'invention est implémenté sous la forine d'un programme exécuté par exemple par le dispositif 200. Cela facilite l'adaptation simple du procédé. 11