INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
La valve d’alimentation 260 et une valve à deux ou trois positions, la position centrale pouvant être une position transitoire et fugitive, qui définit trois états de raccordement des moteurs hydrauliques 282 et 284 sur la pompe hydraulique 110 via le port hydraulique, de gauche à droite sur la , à savoir : un état raccordé, un état transitoire raccordé mais relié au gavage, un état non raccordé. La position centrale peut être utilisée pour un engagement des moteurs hydrauliques à pression réduite, avant de commuter vers l’engagement définitif.
La valve de pilotage 270 est typiquement une valve à trois position, avec une position centrale neutre, qui définit de gauche à droite sur la : une position pour le raccordement avec contournement forcé des moteurs hydrauliques 282 et 284 au gavage, une position neutre qui force le non raccordement des moteurs hydrauliques 282 et 284, et une position raccordée dans laquelle les moteurs hydrauliques 282 et 284 sont alimentés via l connecteur hydraulique secondaire 240.
Le système de localisation de véhicule 10 comprend, en outre, une constellation 200 de satellites comprenant plusieurs satellites 201. Le nombre de satellites 201 formant la constellation, ainsi que leurs caractéristiques orbitales, peuvent être déterminées au préalable de façon à garantir que chaque dispositif de positionnement 110 est constamment couvert par au moins un satellite de la constellation. Ceci permet au dispositif de positionnement 110 de recevoir en permanence des signaux de positionnement fournis par au moins un satellite de la constellation 200. Il convient de préciser qu’un signal de positionnement émis par un satellite de la constellation 200 peut être sujet, avant d’atteindre le dispositif de positionnement 110, à diverses distorsions telles qu’un brouillage dans la propagation par trajets multiples. Ces distorsions peuvent être provoquées par plusieurs phénomènes, y compris la diffraction par des obstacles naturels ou des bâtiments. Certaines de ces distorsions peuvent être déterministes, auquel cas elles peuvent simplement être compensées par le dispositif de positionnement 110. Certaines autres distorsions sont, toutefois, probabilistes et requièrent une grande complexité de traitement pour le décodage correct des signaux de positionnement. De plus, chacun des satellites 201 de la constellation 200 comprend une horloge embarquée qui est configurée pour régir la génération des signaux de positionnement. L’horloge embarquée de chaque satellite de la constellation 200 peut, avantageusement, être une horloge atomique qui présente une meilleure stabilité et une meilleure précision par comparaison avec d’autres types d’horloges.
Le réseau donné 300 comprend plusieurs aiguillages 304 insérés entre les voies et configurés pour guider des véhicules 100 d’une voie à une autre. L’utilisation d’aiguillages 304 permet aux véhicules 100 de partager des voies communes 302. Dans l’exemple d’un réseau ferroviaire 300, un aiguillage est une installation mécanique permettant à des véhicules ferroviaires 100 d’être guidés d’une voie à une autre.
Le réseau donné 300 comprend, en outre, plusieurs voies de stationnement 301 servant à mettre les véhicules 100 en stationnement lorsqu’ils ne sont pas utilisés et/ou lorsqu’ils sont hors service, par exemple. De plus, certaines des voies de stationnement 301 peuvent être placées parallèlement à une voie commune 302 et raccordées à celle-ci au moyen d’un aiguillage. De manière générale, une voie de stationnement peut être considérée comme un point initial ou final pour un ou plusieurs véhicules 100 correspondants. Un identifiant unique peut être attribué à chacune des voies de stationnement 301. Dans certains modes de réalisation, le dispositif de positionnement 110 peut être configuré pour, lorsque le véhicule correspondant est en arrêt sur une voie de stationnement, déterminer la voie de stationnement sur laquelle le véhicule correspondant est en arrêt en renvoyant son identifiant unique, par exemple.
Le réseau donné 300 comprend, en outre, plusieurs voies communes 302 sur lesquelles de multiples véhicules 100 peuvent circuler successivement. Dans l’exemple d’un réseau ferroviaire 300, plusieurs véhicules ferroviaires 100 peuvent circuler sur une même voie dans une direction de déplacement commune. De plus, chacune des voies communes 302 peut être considérée comme une association d’une pluralité de sections, un identifiant unique étant attribué à chacune des sections. Dans certains modes de réalisation, le dispositif de positionnement 110 peut être configuré pour, lorsque le véhicule correspondant se déplace sur une voie commune 302, déterminer la section de la voie commune 302 sur laquelle le véhicule correspondant est situé en renvoyant son identifiant unique, par exemple.
Le réseau donné 300 peut comprendre, en outre, une ou plusieurs gares dans lesquelles un véhicule peut rester temporairement pour embarquer des passagers, par exemple. De plus, chacune des gares peut comprendre plusieurs voies de gare 303 parallèles ; chacune des voies de gare 303 peut, par exemple, être associée à un quai. Un identifiant unique peut, avantageusement, être attribué à chacune des voies de gare 303. Dans certains modes de réalisation, le dispositif de positionnement 110 peut être configuré pour, lorsque le véhicule correspondant entre dans une gare, déterminer la voie de gare sur laquelle le véhicule correspondant se déplace en renvoyant son identifiant unique, par exemple.
Dans certains modes de réalisation de l’invention, le dispositif de positionnement 110 peut être configuré pour déterminer une voie de stationnement, une section d’une voie commune 302 ou une voie de gare du véhicule correspondant en utilisant un ou plusieurs signaux de positionnement fournis par la constellation 200 de satellites et en utilisant l’architecture du réseau donné 300.
La illustre la structure d’un dispositif de positionnement 110 selon certains modes de réalisation de l’invention. La description qui suit du dispositif de positionnement 110 est faite relativement à un réseau ferroviaire 300. L’homme du métier comprendra aisément que le dispositif de positionnement 110 selon les divers modes de réalisation de l’invention peut facilement être appliqué à d’autres types de réseaux de transport où les véhicules 100 sont restreints à évoluer exclusivement sur les voies du réseau donné 300. Le dispositif de positionnement 110 comprend, avantageusement, une première unité 111, la première unité 111 étant configurée pour déterminer, à un moment de mesure donné, plusieurs positions actuelles possibles du véhicule ferroviaire. Les positions actuelles possibles du véhicule ferroviaire peuvent être déterminées sur la base d’un ou de plusieurs paramètres tels que l’état du véhicule ferroviaire, par ex. en arrêt ou en mouvement, la dernière position connue du véhicule ferroviaire, la vitesse du véhicule ferroviaire, etc. Par exemple, lorsque le véhicule ferroviaire est en stationnement sur l’une d’une pluralité de voies de stationnement 301 adjacentes, la première unité 111 peut être configurée pour déterminer les positions actuelles possibles du véhicule ferroviaire en attribuant une position actuelle possible pour chacune des voies de stationnement 301 adjacentes. Dans un autre exemple où le véhicule ferroviaire circule sur une voie commune 302 du réseau ferroviaire 300, la première unité 111 peut être configurée pour déterminer les positions actuelles possibles du véhicule ferroviaire en attribuant une position actuelle possible pour chacune des sections de la voie commune 302. Compte tenu de la longueur d’un véhicule ferroviaire, une position actuelle possible d’un véhicule ferroviaire peut correspondre précisément à la position actuelle possible de sa locomotive.
Le dispositif de positionnement 110 comprend, en outre, une horloge qui régit le décodage des signaux de positionnement fournis par la constellation 200 de satellites. Dans un mode de réalisation de l’invention, l’horloge dont est équipé le dispositif de positionnement 110 est synchronisée avec les horloges à bord des satellites 201 de la constellation 200 qui régissent la génération des signaux de positionnement. Dans un tel mode de réalisation, la première unité 111 est configurée, en outre, pour déterminer une valeur d’horodatage qui peut correspondre au moment de mesure donné.
Dans un autre mode de réalisation de l’invention, l’horloge dont est équipé le dispositif de positionnement 110 n’est pas synchronisée avec une ou plusieurs horloges à bord des satellites 201 de la constellation. Dans un tel mode de réalisation, la première unité 111 peut être configurée pour déterminer un intervalle de temps donné sur la base du décalage temporel entre les deux horloges. La première unité 111 peut être configurée, en outre, pour déterminer une pluralité de valeurs d’horodatage dans l’intervalle de temps donné. Par exemple, les valeurs d’horodatage peuvent être obtenues par échantillonnage linéaire de l’intervalle de temps donné. L’intervalle de temps donné peut, en outre, être déterminé en fonction de la vitesse du véhicule ferroviaire. Par exemple, plus la vitesse du véhicule ferroviaire est élevée, plus l’intervalle de temps donné est court. Un cas particulier se présente lorsque le véhicule ferroviaire est en arrêt, l’intervalle de temps donné peut être aussi long que possible selon des critères de temps de positionnement prédéfinis.
La première unité 111 peut être configurée, en outre, pour générer, pour chaque position actuelle possible du véhicule ferroviaire, une ou plusieurs répliques locales de signaux de positionnement, chacune des répliques locales de signaux de positionnement étant associée à une valeur d’horodatage et à un satellite en vue de la constellation 200 de satellites. Ainsi, les répliques locales de signaux de positionnement générées par la première unité 111 pour une position actuelle possible donnée et à une valeur d’horodatage donnée correspondent en nombre au nombre de satellites 201 en vue. Chacune des répliques locales de signaux de positionnement est générée par la première unité 111 sur la base de la position du satellite en vue correspondant qui est supposée être précisément connue de la première unité 111 du dispositif de positionnement 110. En général, les messages de navigation reçus comprennent un champ d’éphéméride comprenant des informations concernant la position du satellite émettant le signal de positionnement, et peuvent comprendre, en outre, un champ d’almanach comprenant des informations concernant l’orbite de chaque satellite de la constellation.
La première unité 111 peut être configurée, en outre, pour recevoir, à chaque valeur d’horodatage de la pluralité de valeurs d’horodatage, des signaux de positionnement diffusés par un ou plusieurs satellites 201 de la constellation, le ou les satellites 201 de la constellation 200 étant visibles par le dispositif de positionnement 110. Chacun des signaux de positionnement peut être constitué d’un message de navigation modulé par une séquence d’étalement, généralement un bruit pseudo-aléatoire (PN). Un signal de positionnement peut subir diverses distorsions avant d’atteindre le dispositif de positionnement 110. La première unité 111 peut, avantageusement, être configurée, en outre, pour compenser de telles distorsions avant d’utiliser les signaux de positionnement pour déterminer l’emplacement du véhicule ferroviaire correspondant.
La première unité 111 peut être configurée, en outre, pour calculer, pour chaque position actuelle possible du véhicule ferroviaire, des vraisemblances élémentaires, chacune des vraisemblances élémentaires étant calculée en exécutant une fonction de corrélation entre un signal de positionnement et sa réplique locale pour une valeur d’horodatage donnée de la pluralité de valeurs d’horodatage et un satellite en vue donné de la constellation 200 de satellites.
La première unité 111 peut, en outre, être configurée pour déterminer, pour chaque position actuelle possible du véhicule ferroviaire, une ou plusieurs vraisemblances multisatellites, chacune des vraisemblances multisatellites étant déterminées pour une valeur d’horodatage donnée en utilisant les vraisemblances élémentaires correspondantes, c'est-à-dire la vraisemblance élémentaire calculée pour la valeur d’horodatage donnée. Par exemple, une vraisemblance multisatellite peut être déterminée comme une somme quadratique de toutes les vraisemblances élémentaires correspondantes.
Le dispositif de positionnement 110 comprend, en outre, une seconde unité 112, la seconde unité 112 étant configurée pour recevoir les vraisemblances multisatellites déjà déterminées. En outre, la seconde unité 112 peut être configurée pour déterminer une position actuelle possible la plus vraisemblable et une valeur d’horodatage la plus vraisemblable respectivement parmi les positions actuelles possibles et parmi la pluralité de valeurs d’horodatage, en comparant les vraisemblances multisatellites déjà déterminées. Par exemple, la position la plus vraisemblable et la valeur d’horodatage la plus vraisemblable peuvent correspondre à un maximum de vraisemblance multisatellite.
Le dispositif de positionnement 110 peut comprendre, en outre, une base de données cartographique 113 comprenant une représentation du réseau ferroviaire 300. Par exemple, la base de données cartographique 113 peut comprendre les coordonnées 3D de la ligne médiane de chacune des voies du réseau ferroviaire 300. La base de données cartographique 113 peut ne contenir, avantageusement, que des échantillons de la ligne médiane des voies. Ceci réduit considérablement la quantité de données que contient la base de données. En outre, la distance minimale entre deux échantillons adjacents de la ligne médiane peut varier selon qu’il existe ou non un problème d’ambiguïté de voie à résoudre. Le problème d’ambiguïté de voie se présente, par exemple, lorsque le véhicule ferroviaire se trouve sur une voie de stationnement parmi plusieurs voies de stationnement 301 adjacentes. Dans cet exemple, la distance minimale peut être choisie de façon à être inférieure à la distance minimale séparant deux voies adjacentes, par exemple inférieure à quatre mètres. Dans un scénario dans lequel il n’existe pas de problème d’ambiguïté de voie comme lorsque le véhicule ferroviaire circule sur une voie commune 302, la distance minimale entre deux échantillons adjacents de ligne médiane peut être déterminée en fonction d’un seuil de précision prédéfini.
Dans un mode de réalisation de l’invention, la base de données cartographique 113 peut comprendre, en outre, une représentation de l’environnement 400 aux alentours des voies du réseau ferroviaire 300. Une telle représentation peut inclure les éléments de l’environnement 400 des alentours pouvant avoir un impact, c'est-à-dire provoquer une distorsion, sur les signaux de positionnement avant qu’ils atteignent le dispositif de positionnement 110. Par exemple, on peut ne prendre en compte que les éléments de l’environnement 400 des alentours qui sont situés dans un intervalle prédéfini centré au niveau de la voie. Plus précisément, la base de données cartographique 113 peut contenir, pour chacun des éléments pris en compte, plusieurs caractéristiques qui peuvent inclure des caractéristiques géométriques (longueur, hauteur, largeur, distance par rapport à la ligne médiane de la voie, etc.).
Dans un autre mode de réalisation de l’invention, la seconde unité 112 peut être configurée, en outre, pour déterminer la voie sur laquelle le véhicule ferroviaire est situé en accédant à la base de données cartographique 113 et en entrant la position la plus vraisemblable déjà déterminée. Par exemple, dans un scénario dans lequel le véhicule ferroviaire est en stationnement sur une voie de stationnement parmi plusieurs voies de stationnement 301, la seconde unité 112 peut être configurée pour déterminer l’identifiant unique de la voie de stationnement sur laquelle le véhicule ferroviaire est en stationnement. Dans un autre scénario, dans lequel le véhicule ferroviaire circule sur une voie commune 302, la seconde unité 112 peut être configurée pour déterminer la section de la voie commune 302 sur laquelle le véhicule ferroviaire est situé.
Dans un mode de réalisation de l’invention, la première unité 111 du dispositif de positionnement 110 peut être configurée pour déterminer la pluralité de positions actuelles possibles en utilisant une technique PVT (Position-Vitesse-Temps) consistant à déterminer des distances entre le dispositif de positionnement 110 et chacun des satellites 201 en vue, de telles distances étant connues sous le nom de « pseudodistances ». Lorsque trois pseudodistances sont calculées, la première unité 111 peut être configurée pour déterminer les coordonnées 3D, ceci représentant une position actuelle possible du véhicule ferroviaire, en sachant les positions des satellites 201. Lorsqu’au moins quatre pseudodistances sont calculées, la première unité 111 peut être configurée pour déterminer, à partir de chaque combinaison de trois pseudodistances, une position actuelle possible correspondante du véhicule ferroviaire. De plus, la première unité 111 du dispositif de positionnement 110 peut être configurée, en outre, pour accéder à la base de données cartographique 113 afin de réduire le nombre de positions actuelles possibles du véhicule ferroviaire, étant donné que le véhicule ferroviaire est restreint à circuler uniquement sur les voies du réseau ferroviaire 300.
Dans un autre mode de réalisation de l’invention, la première unité 111 du dispositif de positionnement 110 peut être configurée pour déterminer la pluralité de positions actuelles possibles en utilisant des modèles et/ou des hypothèses qui régissent le mouvement du véhicule ferroviaire sur les voies du réseau ferroviaire 300. La détermination de la pluralité de positions actuelles possibles peut également, avantageusement, prendre en compte des informations de source externe qui peuvent être fournies par d’autres dispositifs dont est équipé le véhicule ferroviaire. De telles informations de source externe peuvent inclure la vitesse instantanée du train, un emplacement approximatif du véhicule ferroviaire tel qu’il peut être déterminé par une centrale à inertie (IMU) et/ou un emplacement déterminé précédemment du véhicule ferroviaire. De plus, la première unité 111 du dispositif de positionnement 110 peut être configurée, en outre, pour accéder à la base de données cartographique 113 afin de réduire le nombre de positions actuelles possibles du véhicule ferroviaire, étant donné que le véhicule ferroviaire est restreint à circuler uniquement sur les voies du réseau ferroviaire 300.
La première unité 111 du dispositif de positionnement 110 peut être configurée pour déterminer l’intervalle de temps donné pour une constellation 200 donnée de satellites en se basant sur un rayon de protection d’intégrité temporel, qui peut être calculé à partir des données temporelles d’une fonction RAIM ( Receiver Autonomous Integrity Monitoring en anglais, soit contrôle autonome d’intégrité par le récepteur) intégrée ou extérieure au dispositif de positionnement 110.
Dans un mode de réalisation de l’invention, le dispositif de positionnement 110 peut être configuré pour recevoir, à un moment de mesure donné, des signaux de positionnement fournis par des satellites 201 appartenant à au moins deux constellations 200 de satellites 201. Dans un tel mode de réalisation, le dispositif de positionnement 110 peut être configuré pour traiter indépendamment les signaux de positionnement fournis par chaque constellation 200 de satellites comme décrit ci-dessus relativement à une seule constellation 200 de satellites, une position actuelle possible la plus vraisemblable étant ainsi déterminée pour chaque constellation 200 de satellites. En outre, le dispositif de positionnement 110 peut être configuré pour sélectionner une position actuelle possible la plus vraisemblable finale parmi la pluralité de positions actuelles possibles les plus vraisemblables déterminées. Une telle opération de sélection peut, par exemple, être effectuée sur la base d’un critère de sélection. Le critère de sélection peut, par exemple, être le nombre de satellites 201 en vue concourant à la détermination d’une position la plus vraisemblable correspondante. Dans ce cas, la position la plus vraisemblable déterminée en utilisant un nombre maximal de satellites 201 peut être prise comme position la plus vraisemblable finale.
Dans un autre mode de réalisation de l’invention, le critère de sélection employé par le dispositif de positionnement 110 pour déterminer une position la plus vraisemblable finale parmi une pluralité de positions les plus vraisemblables peut être la durée de l’intervalle de temps donné. Dans ce cas, la position actuelle possible la plus vraisemblable associée à l’intervalle de temps donné le plus court peut être prise comme position la plus vraisemblable finale.
Dans un mode de réalisation de l’invention, le dispositif de positionnement 110 peut être configuré pour générer une notification d’alerte lorsqu’il n’est pas en mesure de localiser le véhicule ferroviaire correspondant dans un intervalle de temps de mesure prédéfini, l’intervalle de temps de mesure prédéfini étant mesuré à partir du moment de mesure donné. Ceci peut, par exemple, se produire lorsque le véhicule ferroviaire entre dans des zones de moindre couverture et/ou dans des conditions météorologiques défavorables. La durée de l’intervalle de temps de mesure prédéfini peut dépendre du fait que le véhicule ferroviaire est en arrêt ou en mouvement. La notification d’alerte générée peut, par exemple, être transmise au conducteur du véhicule ferroviaire.
La illustre l’acquisition de signaux de positionnement selon un mode de réalisation de l’invention. Le dispositif de positionnement 110 reçoit des signaux de positionnement provenant de deux satellites 201 en vue appartenant à une constellation commune 200 de satellites. Les signaux de positionnement diffusés par l’un des deux satellites 201 atteignent le dispositif de positionnement 110 selon une propagation en visibilité directe, c'est-à-dire que les signaux de positionnement se propagent sur un trajet direct du satellite au dispositif de positionnement 110. Les signaux de positionnement diffusés par l’autre satellite subissent une propagation par trajets multiples avant d’atteindre le dispositif de positionnement 110. La première unité 111 du dispositif de positionnement 110 peut être configurée pour accéder à la base de données cartographique 113 et déterminer les caractéristiques de propagation de chacun des signaux de positionnement reçus, en sachant, par exemple et sans limitation, la position du satellite correspondant, la position actuelle possible du véhicule ferroviaire, les caractéristiques de l’environnement 400 des alentours fournies par la base de données cartographique 113. La première unité 111 peut être configurée, en outre, pour exclure du calcul des vraisemblances élémentaires un ou plusieurs signaux de positionnement en fonction de leurs caractéristiques de propagation. Par exemple, la première unité 111 peut n’inclure dans le calcul des vraisemblances élémentaires que les signaux de positionnement atteignant le dispositif de positionnement 110 selon une propagation en visibilité directe. Ceci augmente l’exactitude du positionnement du véhicule ferroviaire.