FR 2679278 A1 19930122 FR 9109163 A 19910719 "Procédé de guidage automatisé d'un engin de travaux publics". La présente invention concerne un procédé de guidage automatisé d'un engin de travaux publics, en particulier d'un engin de répandage des couches de forme et de fondation d'une chaussée, par exemple d'une autoroute, muni d'un outil notamment d'une lame permettant l'obtention d'une surface plane d'épaisseur prédéterminée; la position de l'outil par rapport aà l'engin peut être réglée par l'intermédiaire d'un système de vérins et d'électrovannes. La construction d'une chaussée, notamment d'une autoroute exige la mise en oeuvre d'un certain nombre d'opérations successives dont la première correspond à la conception proprement dite du tracé de la chaussée, c'est-à-dire la détermination de ses points de passage, notamment des coordonnées des points correspondant à son axe et à chacun de ses bords Les professionnels disposent à cet effet d'un certain nombre de logiciels parmi lesquels on peut citer le logiciel MACAO proposé par la Société SCETAUROUTE Ayant ainsi effectué cette opération préalable, les "géomètres terrassiers" implantent sur le terrain des bornes matérialisant l'axe de la chaussée, en se basant sur des bornes géodésiques naturelles telles que clochers d'églises, châteaux d'eau, etc précisées par l'Institut Géographique National, en travaillant par approche successive; ils calculent ensuite, pour un certain nombre de points kilométriques, de préférence équidistants, les coordonnées, dans un repère tridimensionnel orthonormé Oxyz dans lequel l'axe des z est dirigé en sens croissant vers le zénith, de l'axe ainsi que des bords gauche et droit de la chaussée, puis, placent sur ses bords des piquets supports de fils directionnels en veillant à ce que chaque piquet soit la projection orthogonale d'un point kilométrique par rapport a l'axe de la chaussée. Ces opérations préalables étant terminées, il est alors possible d'entreprendre la construction proprement dite de la chaussée, c'est-à-dire le terrassement (transfert de matériaux, nivellement, compactage) et de répandre successivement sur la chaussée plusieurs couches de matériaux différents. Cette dernière opération consistant a répandre successivement les différentes couches de matériaux constitutifs de la chaussée (couche de forme, de fondation, de base et de roulement) demande une précision toute particulière, notamment en ce qui concerne l'épaisseur de chaque couche: un écart de plus 3 % sur l'épaisseur d'une couche peut en effet mettre en péril, pour des raisons financières, l'existence même d'une entreprise, tandis qu'une épaisseur inférieure à l'épaisseur théorique aboutit à la fabrication d'une chaussée dont la résistance mécanique est inférieure à celle du projet. Les considérations susmentionnées ont amené les spécialistes à tenter d'automatiser le guidage des engins de répandage, notamment des engins de répandage des couches de forme et de fondation des chaussées. Une telle automatisation permet en effet de diminuer les charges pesant sur le conducteur en l'aidant dans la conduite, ce qui lui permet de se consacrer aux exigences principales, dans le souci d'une meilleure qualité et dans de meilleures conditions de sécurité; en outre, la modernisation du matériel permet d'augmenter la fiabilité et la rapidité des contrôles. L'ouvrage peut alors être optimisé en réduisant les quantités de matériaux Ainsi, l'automatisation devrait permettre de réduire les coûts de production tout en augmentant la qualité du travail demandé. Pour satisfaire aux impératifs susmentionnés, les professionnels ont déjà proposé de guider le déplacement de l'engin le long de deux fils directionnels implantés sur les piquets posés par les géomètres de part et d'autre de la chaussée Pour permettre ce guidage, l'outil de l'engin est muni d'un système de palpeurs coopérant avec des vérins hydrauliques et des électrovannes pour rechercher le fil et maintenir un contact permanent. Un tel asservissement, dans les trois directions de l'espace, s'est cependant révélé, à l'usage, particulièrement onéreux et peu fiable: en effet, le positionnement directement par les géomètres des fils directionnels en xy et z correspond à une opération particulièrement longue, incommode et archaïque; de plus, la flèche inévitable du fil entre deux piquets rend aléatoire la précision sur la cote z à respecter; or, c'est justement à ce niveau que l'exigence de précision est la plus importante (de l'ordre du cm, c'est-à-dire dix fois supérieure qu'en x et en y). La présente invention a pour objet de remédier à ces inconvénients en proposant un nouveau procédé de guidage automatisé d'un engin de travaux publics, en particulier d'un engin de répandage des couches de forme et de fondation d'une chaussée, par exemple d'une autoroute, dont la mise en oeuvre soit relativement simple et rapide, et qui permette parallèlement de garantir la précision voulue quant au positionnement de l'outil selon l'axe des x. Il est à noter que la fabrication d'une autoroute implique la fabrication de deux chaussées essentiellement parallèles, c'est-à-dire une double mise en oeuvre du procédé. Le procédé conforme à l'invention est caractérisé en ce que l'on introduit les coordonnées relatives aux points kilométriques auparavant calculés dans un micro-ordinateur lié à l'engin, on déplace celui-ci dans le plan x Oy en le guidant en direction le long des fils directionnels, on détermine à chaque instant la position de l'outil dans le plan x Oy et on transmet cette information au micro-ordinateur qui détermine en retour, par interpolation linéaire, à partir des coordonnées calculées relatives aux points kilométriques, la cote z ou position altimétrique théorique de l'outil, on détermine alors la position altimétrique réelle de celui-ci et on le déplace suivant l'axe des z de façon à faire coïncider cette position avec la position altimétrique théorique. Le procédé conforme à l'invention revient donc à conserver le procédé classique pour le guidage proprement dit de l'engin dans le plan x Oy, et à lui superposer un procédé nouveau permettant d'augmenter la précision du guidage altimétrique, c'est-à-dire selon l'axe des z, ce qui est particulièrement important étant donné que plus la précision sera grande sur cet axe, c'est-à-dire sur l'épaisseur des matériaux à répandre, moindre sera le surcoût de l'épaisseur de couches réalisée, ce qui peut permettre à une entreprise de réaliser une économie considéra- ble; de plus, le positionnement des fils directionnels dans le seul plan x Oy permet de réduire de plus de la moitié le travail lié à l'implantation des piquets, ce qui peut là aussi permettre de réaliser une économie considérable. Selon l'invention on peut avantageusement implanter les piquets à une distance de 10 à 15 mètres les uns des autres. Selon une caractéristique préférentielle de l'invention, on émet un faisceau laser rotatif décrivant un plan de référence de préférence incliné, et on munit l'outil d'au moins un, de préférence de deux récepteurs respectivement situés à chacune de ses extrémités et coopérant avec le micro-ordinateur pour déterminer la position altimétrique réelle de l'outil à partir de l'équation de ce plan de référence. Conformément à l'invention, l'émetteur est placé par le géomètre du chantier de façon à permettre ensuite au microcalculateur de calculer l'équation du plan engendré. Pour effectuer ce calcul, tout comme celui des coordonnées relatives aux points kilométriques, on utilise de préférence le repère tridimensionnel orthonormé dit repère absolu de Lambert Ce système d'axe, basé sur un découpage en quatre bandes du territoire français, permet la réalisation "planimétrique" des cartes géographiques Les directions respectives de chaque axe sont les suivantes: axe x dirigé dans le sens croissant vers l'Est; axe y: dirigé dans le sens croissant vers le Nord géographique; axe z dirigé dans le sens croissant vers le zénith. L'origine de ce repère est le point le plus au sud et à l'ouest de la bande considérée. Pour permettre la détermination de l'équation du plan de référence, le géomètre relève tout d'abord les coordonnées de l'émetteur de faisceau laser, puis dirige un faisceau horizontal dans la direction de la chaussée avant de relever les coordonnées d'un point quelconque de la droite matérialisée par le faisceau et de relever celui-ci d'un angle vertical lu sur un vernier Le géomètre rentre ensuite ces valeurs dans le micro-ordinateur qui se charge du calcul de l'équation à proprement parler. Cette démarche permet de savoir constamment o se situe le plan de référence et donc à quelle altitude évolue l'engin; il suffit donc de faire bouger l'outil suivant l'axe des z pour le mettre à la bonne cote. Selon une autre caractéristique de l'invention, les récepteurs de l'outil sont montés à l'extrémité de mâts télescopiques solidaires de l'engin et sont asservis de façon à rester dans une position constante prédéterminée réglable par rapport au plan de référence, toute modification de cette position, notamment consécutive aux accidents de la chaussée, entraînant une modification de la longueur des mâts télescopiques, et cette modification étant automatiquement transmise au micro-ordinateur pour déterminer la position altimétrique réelle de l'outil. On peut adapter, pour effectuer cette opération, un matériel existant commercialisé sous la dénomination laser plane (marque déposée) par la Société SPECTRA PHYSICS qui est composé d'un émetteur laser d'une portée de 300 mètres à double affichage de pente ( O à 10 %) de deux cellules de réception omnidirectionnelles, de deux mâts électriques d'une course de 1 mètre sur lesquels sont montées les cellules, ainsi que de deux boîtiers de contrôle auxquels on peut relier les mâts et les électrovannes permettant la commande des vérins de l'engin. L'asservissement de l'outil selon l'axe des z repose sur le fait que les récepteurs doivent rester dans une position constante par rapport au plan de référence En conséquence, si l'outil est amené à descendre ou à monter à cause des accidents de la chaussée, les récepteurs envoient un ordre correspondant au micro- ordinateur qui fait alors monter ou descendre l'outil à l'aide des vérins et des électrovannes par l'intermédiaire desquels il est monté sur l'engin La nouvelle hauteur des mâts est alors transmise au micro-ordinateur. L'outil est par ailleurs également muni d'un système permettant de faire monter ou descendre le mât par échelon à l'aide d'un bouton poussoir; ceci permet de fixer une nouvelle cote de l'outil par rapport au plan de référence. Le processus susmentionné, qui implique une désolidarisation de l'outil et de l'engin, présente le double intérêt de permettre de commander l'outil selon le profil transversal de la chaussée et de le conserver à la cote désirée quel que soit l'état de surface sur lequel se trouve l'engin, et ce tout en n'ayant que deux mâts disposés aux extrémités de l'outil et dont l'un matérialise le bord gauche de la chaussée tandis que l'autre matérialise le bord droit. En conclusion, lorsque l'on est en possession de l'équation du plan de référence et de la position théorique de l'outil en deux points N et N + 1, on peut en déduire les déplacements théoriques effectués par les deux récepteurs entre ces deux points Pour ramener l'outil à la bonne cote, il faut donc faire monter ou descendre les récepteurs de façon à ramener l'outil à la cote précédente, et parallèlement lui donner sa nouvelle cote et donc redéplacer les récepteurs en conséquence Ces deux séquences n'en font bien entendu qu'une et le déplacement des récepteurs est celui correspondant à la pente du plan de référence compensée par la nouvelle consigne altimétrique à réaliser Il faut en outre apporter à chaque mouvement des mâts déclenché par le micro-ordinateur une valeur corrective de proportionnalité tenant compte de la pente en travers du plan de référence par rapport à la route. La mise en oeuvre du processus susmentionné exige de pouvoir connaître à chaque instant la position de l'outil dans le plan x Oy; à cet effet, et selon une autre caractéristique de l'invention, l'outil est muni, sur l'un de ses bords et de préférence sur chacun de ceux-ci, d'une roue codeuse coopérant avec le micro-ordinateur pour indiquer l'abscisse curviligne. Ces roues codeuses permettent, connaissant la position de départ de l'engin, de mesurer la distance qu'il parcourt; sachant à quelle distance on se trouve du point de départ, on peut alors, par calcul, déterminer les positions x,y et z théoriques de l'engin. Conformément à l'invention, chaque roue codeuse est constituée par une roue munie sur sa périphérie d'une succession de trous et de pleins et coopérant avec un capteur susceptible de transmettre une impulsion électrique au microcalculateur à chaque passage d'un plein, le microcalculateur comptabilisant les impulsions pour déterminer à chaque instant l'abscisse curviligne de l'outil et par suite sa position dans le plan x Oy. Pour des raisons de précision, les trous des roues codeuses sont de préférence répartis tous les centimètres. Compte tenu du fait que la circonférence des roues codeuses varie en fonction de la pression à laquelle est gonflé le pneu, on peut ainsi obtenir une précision maximale de l'ordre de deux centimètres sur dix mètres, ce qui peut être insuffisant compte tenu du fait que l'engin peut traiter environ 1500 à 1800 mètres par jour. Pour remédier à cet inconvénient, et selon une autre caractéristique de l'invention, on réactualise l'information donnée par les roues codeuses au niveau de chacun des piquets supports des fils directionnels qui sont distants de 10 ou 15 mètres Ainsi, l'erreur faite par les roues codeuses sur cette distance est de l'ordre de 2 à 3 centimètres. En conséquence, et en considérant que l'on se trouve dans une cote à 6 %, ce qui est le maximum pour une autoroute, les 3 centimètres d'erreur en abscisse curviligne se traduisent par une erreur de moins de 2 mm en altimétrie ce qui est négligeable. Pour garder une bonne précision sur la distance parcourue par l'engin, il est nécessaire de veiller à ce que la pression des roues codeuses avoisine la pression pour laquelle l'erreur est minimale, et aussi à ce que le pneu ne se dégonfle pas en cours de journée. Pour permettre de réactualiser l'information transmise par les roues codeuses au niveau de chacun des piquets et selon une autre caractéristique de l'invention, l'outil est muni, à chacune de ses extrémités, d'une tige métallique essentiellement horizontale susceptible de pivoter lorsqu'elle capte un piquet de façon à transmettre une impulsion au microcalculateur. Le processus conforme à l'invention, par lequel on utilise deux roues codeuses, c'est-à-dire une de chaque côté de l'outil, permet d'obtenir une information correcte pour chaque bord de la chaussée, même dans les courbes Ceci permet de traiter indépendamment le bord droit du bord gauche de l'engin. Le choix technologique en matière de guidage a été fait, il est également intéressant de se pencher un peu plus sur le système de gestion informatique qui va régir le tout. Le support matériel qui est le plus adapté au type de traitement concerné est le micro ordinateur En effet, le nombre réduit d'entrées/sor- ties et la part importante de calculs et de mémoire sont en faveur de l'ordinateur. Le choix du matériel informatique ne représente qu'un des côtés de l'étude En effet parallèlement à cela il faut échafauder un organigram- me qui permettra de réaliser une chaussée d'autoroute à la cote fixée par Scetauroute tout en minimisant au maximum les sources d'erreurs. (voir annexe 1 figure 1) * Procédure: initialisation > Variables utilisées p = distance entre deux PK (points kilométriques); Xd(k), Yd(k), Zd(k) = coordonnées du bord droit de il la chaussée au PK numéro k; Xg(k), Yg(k), Zg(k) = coordonnées du bord gauche de la chaussée au PK numéro k; Xd(k+ 1), Yd(k+l), Zd(k+l) = coordonnées du bord droit de la chaussée au PK numéro k+ 1; Xg(k+l), Yg(k+l), Zg(k+l) = coordonnées du bord gauche de la chauissée au PK numéro k+ 1; X(k), Y(k), Z(k) = coordonnées de l'axe de l'autoroute au PK numéro k; X (k+l), Y(k+l), Z (k+l) = coordonnées de l'axe de l'autoroute au PK numéro k+ 1. > Explication de la procédure: Il s'agit de la saisie des données de Scetauroute Pour chaque PK sont associées les coordonnées de l'axe de l'autoroute, du bord gauche et du bord droit de la chaussée gauche et celles du bord droit de la chaussée droite. Cette procédure a aussi pour objectif de créer deux tableaux; l'un pour la chaussée droite, l'autre pour la chaussée gauche Dans chaque tableau nous trouverons: le numéro du PK, les coordonnées de l'axe de l'autoroute et celles du bord gauche ou droit de la chaussée Nous y trouverons aussi la distance p qui sépare les PK (en général constante) (voir annexe 1 figure 2) * Procédure: nouvelle configuration Il s'agit en fait d'un menu à remplir par l'utilisateur qui permet d'indiquer au système: à quel PK se trouve l'engin; le sens de marche de l'engin (PK croissant ou décroissant); l'équation du plan laser de référence i la distance entre les deux capteurs (toujours cons- tante); si on travaille sur la chaussée de droite ou de gauche; l'épaisseur de la couche de base et de roulement pour le chantier considéré. > Variables utilisées k = numéro du PK; a = sens de marche de l'engin selon les PK croissants a = 1 selon les PK décroissants a = -1; X:, Y,, Z 1 = coordonnées du générateur du plan laser; Xiz, Ylzi Z 1 z = coordonnées d'un point quelconque de la droite matérialisée par un faisceau horizontal dirigé dans la direction de la chaussée; <> = angle formé par le faisceau laser et l'horizontale; 1 = distance entre les deux capteurs; CD, CG = travail de la chaussée droite (CD) ou gauche (CG); ec = épaisseur de la couche de base et de roule- ment; Zd, Zg = altimétrie à droite (respectivement à gauche) de l'outil. (voir annexe 2 figure 1) * Procédure: calcul équation du plan > Explication de la procédure: L ' utilisation du plan de référence horizontal pour le calcul de l'altimétrie a l'inconvénient majeur de devoir déplacer souvent la source dans le cas de dénivelés importants C'est pourquoi une solution utilisant un plan incliné o 10 (simple pente) a été envisagée. Nous connaissons la position de deux points. Nous allons donc pouvoir définir un angle: e = Arctan l(YLZ-YL)/(XLZ- XL) l A partir de O et sin 8 Yq = Y 1 + r cos 4 > sin ( 8-90) = Y 1 + r cos e cos O Zq = Z 1 + r sin 10 m. L'équation du plan est alors déterminé par: X-X 1 Y-Y 1 Z-Z 1 Xp-Xl Y -Y 1 Zp-Z 1 O Xq-X 1 Y -Y Zq-Z 1 nous avons donc: AX + BY + CZ = O, avec: A = Yp Zq Yq Zp + Zi (Yq Yp) + Y 1 (Zp Zq) B = Zp Xq Zq Xp + X 1 (Zq Zp) + Z 1 (Xp Xq) C = Xp Yq Xq Yp + Y 1 (Xq Xp) + X: (Yp Yq) D = Xi (Yp Zq Yq Zp)+Y 1 (Xq Zp Xp Zq)+Zl (Xp Yq Xq Yp) (voir annexe 2 figure 2) *Procédure: "Initialisation pour nouveau p K" > Variables utilisées: Alt D, Alt G: côte du côté droit (respectivement gauche) de l'outil; il s'agit de la côte réelle au p K N (ne varient pas entre deux p K); Sd, Sg: abscisse curviligne au niveau de la roulette droite (respectivement gauche); L: distance linéaire entre les p K N et N+ 1, le long de la ligne de référence; LD, LG: distance linéaire entre les p K N et N+ 1, le long du bord droit (respectivement gauche) de la chaussée; Srd, Srg: abscisse curviligne théorique au niveau de la roulette droite (respectivement gauche). > Explication de la procédure: Lorsque le système indique que nous sommes au niveau d'un nouveau p K, Alt D et Alt G sont alors égaux à ZD et ZG. Les compteurs des deux roues codeuses sont alors mis à zéro, ce qui nous permet d'opérer un recalage en absolu par rapport au p K. Entre deux p K de la ligne de référence, nous connaissons l'abscisse curviligne Celle-ci correspond au pas, noté p Par contre nous ne connaissons pas les abscisses curvilignes au niveau du bord droit et du bord gauche de la chaussée En effet du fait du rayon de courbure ce ne sont pas les mêmes A partir de L et de p, nous aurons un rapport de proportionalité qui nous permettra de calculer Srd et Srg (voir annexe 3 figure 1) * Procédure: "Entre deux p K" > Variables utilisées -IRG: Variable de changement de p K; IRG = 1: détec- tion d'un p K IRG= O: entre deux p K. > Explication de la procédure Cette procédure s'occupe du calcul de la nouvelle altimétrie, de la gestion de l'asservis- sement des mâts et du contrôle de la position de l'engin par rapport au p K suivant. En effet, le passage au p K suivant du point de vue théorique sera déclenché si IRG est égal à 1 ou alors si Sg (respectivement Sd) est supérieur ou égal à Srg (respectivement Srd) réduit de la valeur de l'erreur. (voir annexe 3 figure 2) * Procédure: "Calcul de l'altimétrie à réaliser" > Variables utilisées: XG, YG, XD, YD: coordonnées dans le plan XY du bord droit (respectivement gauche) de la chaussée; ZLD, ZLG: nouvelle altimétrie du plan laser au niveau du bord droit (respectivement gauche) de la chaussée. > Explication de la procédure Tout d'abord, nous procédons à une lecture de Sg et de Sd En fonction de cela nous allons pouvoir déterminer, en interpolant, la position à gauche et à droite de l'outil et calculer la nouvelle côte à réaliser de part et d'autre de la chaussée. Cette interpolation entre les p K N et N+ 1, en ce qui concerne les côtes, prend pour base les côtes réelles Alt G et Alt D au p K N et non pas les côtes théoriques ZG(k) et ZD(k) Ceci permet de corriger les erreurs, tout en ne créant pas de marche. (voir annexe 4 figures 1 et 2) Connaissant les coordonnées dans le plan X, Y du bord gauche et du bord droit de l'outil, nous sommes en mesure de connaître la côte du plan laser aux points considérés. (voir annexe 5 figure 1) * Procédure: "Asservissement des mâts" Cette procédure est la plus importante puisque c'est elle qui régit la hauteur des mâts et donc le travail effectivement réalisé sur le terrain. Situons nous entre deux p K et plus particulièrement entre deux instants t et t+ 1 A l'instant t nous faisons correspondre le point Pl et à l'instant t+l, le point P 2. Soit AZLG la différence de côte du plan laser au niveau du capteur gauche et AHG le déplacement théorique à appliquer à la cellule gauche. AHG est obtenu de la manière suivante (calcul) identique pour AHD): (voir annexe 6 figure 1) New ZG étant la côte à réaliser à l'instant t+ 1 et Old ZG celle réalisée à l'instant t. Coupe longitudinale: Au point P 1, la cellule se trouve en C' et au point P 2 en D' Entre les instants t et t+l, la cellule est montée de AZLG La montée du mât a entraîné l'outil, qui maintenant se trouve en E' Nous allons donc déplacer la cellule de AZLG ce qui correspond à la position du point F' (l'outil étant toujours en E') La cellule en se réajustant sur le laser va ramener l'outil en B' (ce point n'existe pas dans la pratique, l'engin travaillant en temps réel) Ceci étant fait, nous allons déplacer la cellule de l-(New ZG- Old ZG)l (l'outil étant toujours en B') La cellule, en rattrapant le laser, positionnera l'outil en P 2 Le déplacement à opérer sur la cellule est donc: AZLG-(New ZG-Old ZG). (voir annexe 6 figure 1) Coupe transversale: Si le plan de la chaussée présente une pente transversale, une correction est à apporter au déplacement calculé précédemment A l'instant t la côte du plan laser pour le bord gauche de la chaussée se trouve en B Mais à ce même instant, la cellule réceptrice du laser se trouve en A A l'instant t+ 1, la côte du plan laser se trouve en C et du fait de la pente transversale de la chaussée, la cellule, elle, se trouve en D Le déplacement du mât ne correspond donc pas au changement de côte du plan laser, d'o la correction qu'il nous faut y apporter. En conclusion AHG sera égal à: AHG= lAZLG-(Ne WZG)l AZ'LG/AZLG (relation 1) avec AZ'LLG la hauteur correspondant au déplacement du mât gauche entre les instants t et t+ 1 Si AZLG est nul, nous aurons AHG= -(Ne WZG-Old ZG). Nous avons recensé cinq types de situation en ce qui concerne les positions de la chaussée et du plan laser A nous devoir si notre calcul fonctionne dans tous les cas de figure Ces situations correspondent à des coupes longitudinales au niveau des capteurs: La chaussée et le plan laser sont tous les deux horizontaux: Dans ce cas, nous avons AZLGI AZ'LG et (New ZG- Old ZG) tous nuls, donc AHG doit être nul aussi. Nous pouvons donc conserver l'expression: AHG= -(New ZG-Old ZG). -Seule la chaussée est horizontale Dans ce cas, seul le terme (New ZG- Old ZG) est nul (nous supposerons que la couche réalisée par l'engin est d'épaisseur constante). Nous utiliserons donc la relation 1, qui nous donne AH 3 = AZ'LG* Ceci correspond bien au déplacement à réaliser. Aucun des deux n'est horizontal mais ils sont parallèles entre eux: Seul le terme AZ'LG est nul, mais AZLG est égal à (New ZG-Old ZG), donc AHG doit être nul Nous pouvons donc conserver la formule 1. Aucun des deux n'est horizontal et ils ne sont pas parallèles entre eux: Dans ce cas aucun problème, la formule 1 est correcte puisque c'est dans cette situation que nous avons trouvé cette expression. Le plan laser est horizontal mais le plan de la chaussée ne l'est pas: Seul AZLG est nul La formule à appliquer est donc AHG= -(New ZG- Old ZG) Or, ceci n'est pas tout-à-fait exact puisque AZ'LG n'est nul et donc il nous faut tenir compte de la pente transversale, si pente transversale il y a Le problème est que dans ce cas de figure, nous n' avons pas de distance référence pour opérer un calcul similaire à ceux des cas précédents. Bien entendu nous pourrions trouver une expression lourde en calcul qui serait valable pour ce cas, mais il est préférable de tout revoir afin de travailler avec une formule qui soit valable dans les cinq situations que nous venons d'évoquer. Nous allons maintenant travailler selon une coupe transversale de la chaussée Dans la méthode précédente, nous nous contentions de calculer la nouvelle côte à donner et de bouger les mâts en conséquence sans vérifier la position effective de l'outil avant chaque déplacement Ceci n'était pas gênant puisque à priori, la position effective correspondait à la position théorique. Mais du fait du problème évoqué dans la cinquième situation, nous allons être obligés de vérifier cette position effective. (voir annexe 6 figure 2) Les points A et C correspondent aux bords gauche et droit de la chaussée B et D sont les positions respectives des cellules droite et gauche, 1 étant la largeur de la chaussée. Nous pouvons aisément calculer les angles X et 8 et de ce fait en déduire l'angle Y Soit HD et HG les hauteurs des mâts gauche et droit, nous avons donc - X = Arctan lZD-ZG)/ll et 8 = Arctan lHD-HG)/ll et Y = X + " Connaissant ceci, nous sommes à même de calculer la position effective de l'outil Prenons, par exemple, la côte à droite: Z D = ZLD H Dcos X H Dsin Xtany En ce qui nous concerne, nous avons la côte théorique et nous voulons connaître la hauteur du mât qui lui correspond, donc: H'D= (ZLD ZD)/(COSX + sin Xtant) Il ne sous suffit plus qu'à déplacer la cellule de (H'D HD) avec HD la hauteur du mât à l'instant t-1. Ce problème étant réglé, il nous faut palier un petit inconvénient lié au matériel de la société Spectra-Physics, à savoir les mâts télesco- piques En effet, les mâts montent et descendent par paliers, qui ne peuvent être, à l'heure actuelle,35 réduits au maximum qu'à 2,5 mm Nous supposerons que ces paliers, suite à certaines modifications, ne sont plus que de l'ordre de 1 mm. > Variables utilisées X: angle transversal formé par la chaussée et l'horizontale; ": angle transversal formé par le plan laser et la chaussée; y: angle transversal formé par le plan laser et l'horizontal; H 'D, H'G: nouvelle hauteur à donner au mât droit (respectivement gauche); HD, HG: hauteur théorique du mât droit (res- pectivement gauche) avant de le déplacer; AH'D, AH'G: déplacement théorique à opérer; AHD, AH,: déplacement effectivement fait; FRACD, FRAC 6: déplacement qui reste à faire mais qui ne peut être fait à cause des paliers de 1 mm des mâts. (voir annexe 7) * Procédure: "Analyse de la cause d'interruption" L'interruption sera causée par l'impulsion donnée par le palpeur qui sera rentré en contact avec un des piquets plantés sur le bord de la chaussée Cela nous indiquera donc que nous nous30 trouvons au p K suivant Maintenant, il nous faut savoir si cette impulsion résulte effectivement bien de la présence d'un p K ou s'il y a une autre origine. D'autre part si l'impulsion n'est toujours pas intervenue alors que la roue codeuse a parcouru une distance supérieure à la distance théorique qui existe entre les deux p K, il faut que cela soit celle qui provoque l'interruption. Maintenant, si nous recevons une impulsion et que la distance parcourue est inférieure à la distance théorique, deux cas sont à envisager: l'impulsion a été provoquée par la butée du palpeur mécanique contre un objet qui n'a rien à voir avec les piquets; l'impulsion a été provoquée par un des piquets mais elle intervient juste quelques instants après que la réinitialisation a été causée par la roue codeuse. De ce fait là, nous nous rendons compte que l'action du palpeur mécanique sur le reste du système devra être inhibée pendant un certain laps de temps afin d'éviter une réinitialisation injustifiée Le système sera donc inhibé jusqu'à ce que l'engin ne se trouve à environ 25 cm de l'endroit prévisible o doit se situer le p K suivant. (voir annexe 8) R E V E N D I C A T I O N S ) Procédé de guidage automatisé d'un engin de travaux publics en particulier d'un engin de répandage des couches de forme et de fondation d'une chaussée, par exemple d'une autoroute, muni d'un outil notamment d'une lame permettant l'obtention d'une surface plane d'épaisseur prédéterminée, procédé par lequel de façon connue en elle- même on détermine les points de passage de la chaussée et on implante sur le terrain des bornes matérialisant l'axe de celle-ci, puis, pour un certain nombre de points kilométriques, de préférence équidistants, on calcule les coordonnées, dans un système tridimensionnel orthonormé Oxyz dans lequel l'axe des z est dirigé en sens croissant vers le zénith, de l'axe ainsi que des bords gauche et droit de la chaussée, et on place sur ces bords des piquets supports de fils directionnels en veillant à ce que chaque piquet soit la projection orthogonale d'un point kilométrique par rapport à l'axe de la chaussée, procédé caractérisé en ce que l'on introduit les coordonnées calculées relatives aux points kilométriques dans un microordinateur lié à l'engin de travaux publics, on déplace celui-ci dans le plan x Oy en le guidant en direction le long des fils directionnels, on détermine à chaque instant la position de l'outil dans le plan x Oy et on transmet cette information au micro-ordinateur qui détermine en retour, par interpolation linéaire à partir des coordonnées calculées relatives aux points kilométriques, la cote z ou position altimétrique théorique de l'outil, on détermine alors la position altimétrique réelle de celui-ci et on le déplace suivant l'axe des z de façon à faire coïncider cette35 position avec la position altimétrique théorique. 2 ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on émet un faisceau laser rotatif décrivant un plan de référence, de préférence incliné, et on munit l'outil d'au moins un, de préférence de deux récepteurs, respectivement situés à chacune de ses extrémités et coopérant avec le micro-ordinateur pour déterminer la position altimétrique réelle de l'outil à partir de l'équation de ce plan de référence. 30) Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que les récepteurs de l'outil sont montés à l'extrémité de mats télescopiques solidaires de l'engin et sont asservis de façon à rester dans une position constante prédéterminée réglable par rapport au plan de référence, toute modification de cette position, notamment consécutive aux accidents de la chaussée, entraînant une modification de la longueur des mâts télescopiques, et cette modification étant automatiquement transmise au micro-ordinateur pour déterminer la position altimétrique de l'outil. ) Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'on calcule les coordonnées relatives aux points kilométriques ainsi que l'équation du plan de référence dans un repère tridimensionnel orthonormé dit "repère absolu de Lambert" dans lequel l'axe des x est dirigé dans le sens croissant vers l'Est tandis que l'axe des Y est dirigé dans ce sens30 croissant vers le Nord géographique. ) Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les piquets supports des fils directionnels sont distants d'environ 10 à 15 mètres.35 60) Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'engin portant l'outil est muni, sur ses bords, d'au moins une, de préférence de deux roues codeuses coopérant avec le micro-ordinateur pour indiquer à chaque instant la position de l'outil dans le plan x Oy. ) Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que les roues codeuses sont constituées par des roues munies sur leur périphérie d'une succession de trous et de pleins et coopérant avec un capteur susceptible de transmettre une impulsion électrique au microcalculateur à chaque passage d'un plein, le microcalculateur comptabilisant les impulsions pour déterminer à chaque instant l'abscisse curviligne de l'outil et par suite sa position dans le plan x Oy. ) Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que les trous des roues codeuses sont répartis tous les centimètres. ) Procédé selon l'une quelconque des revendications 6 à 8, caractérisé en ce que l'on réactualise l'information donnée par les roues codeuses au niveau de chacun des piquets supports des fils directionnels. ) Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que le porte-outil est muni sur chacun de ses côtés, au droit des extrémités de l'outil, d'une tige métallique essentiellement horizontale susceptible de pivoter lorsqu'elle capte un piquet de façon à transmettre une impulsion au microcalculateur.