EP3473794A1 - Method and system for diagnosing operation of an automatic or semi-automatic device for access to a transport vehicle - Google Patents

Method and system for diagnosing operation of an automatic or semi-automatic device for access to a transport vehicle Download PDF

Info

Publication number
EP3473794A1
EP3473794A1 EP18200891.2A EP18200891A EP3473794A1 EP 3473794 A1 EP3473794 A1 EP 3473794A1 EP 18200891 A EP18200891 A EP 18200891A EP 3473794 A1 EP3473794 A1 EP 3473794A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
automatic
degradation
information
cycle
kinematic chain
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP18200891.2A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Quentin Thevenet
Benjamin Lamoureux
Frédéric Setan
Laurent Vagner
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Alstom Holdings SA
Original Assignee
Alstom Transport Technologies SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Alstom Transport Technologies SAS filed Critical Alstom Transport Technologies SAS
Publication of EP3473794A1 publication Critical patent/EP3473794A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05F—DEVICES FOR MOVING WINGS INTO OPEN OR CLOSED POSITION; CHECKS FOR WINGS; WING FITTINGS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, CONCERNED WITH THE FUNCTIONING OF THE WING
    • E05F15/00—Power-operated mechanisms for wings
    • E05F15/40—Safety devices, e.g. detection of obstructions or end positions
    • E05F15/41—Detection by monitoring transmitted force or torque; Safety couplings with activation dependent upon torque or force, e.g. slip couplings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61D—BODY DETAILS OR KINDS OF RAILWAY VEHICLES
    • B61D19/00—Door arrangements specially adapted for rail vehicles
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01B—PERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
    • E01B15/00—Guards for preventing a person's foot being trapped in grooved rails
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05F—DEVICES FOR MOVING WINGS INTO OPEN OR CLOSED POSITION; CHECKS FOR WINGS; WING FITTINGS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, CONCERNED WITH THE FUNCTIONING OF THE WING
    • E05F15/00—Power-operated mechanisms for wings
    • E05F15/60—Power-operated mechanisms for wings using electrical actuators
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05F—DEVICES FOR MOVING WINGS INTO OPEN OR CLOSED POSITION; CHECKS FOR WINGS; WING FITTINGS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, CONCERNED WITH THE FUNCTIONING OF THE WING
    • E05F15/00—Power-operated mechanisms for wings
    • E05F15/70—Power-operated mechanisms for wings with automatic actuation
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES E05D AND E05F, RELATING TO CONSTRUCTION ELEMENTS, ELECTRIC CONTROL, POWER SUPPLY, POWER SIGNAL OR TRANSMISSION, USER INTERFACES, MOUNTING OR COUPLING, DETAILS, ACCESSORIES, AUXILIARY OPERATIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, APPLICATION THEREOF
    • E05Y2400/00—Electronic control; Electrical power; Power supply; Power or signal transmission; User interfaces
    • E05Y2400/10—Electronic control
    • E05Y2400/30—Electronic control of motors
    • E05Y2400/31—Force or torque control
    • E05Y2400/315—Curve setting or adjusting
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES E05D AND E05F, RELATING TO CONSTRUCTION ELEMENTS, ELECTRIC CONTROL, POWER SUPPLY, POWER SIGNAL OR TRANSMISSION, USER INTERFACES, MOUNTING OR COUPLING, DETAILS, ACCESSORIES, AUXILIARY OPERATIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, APPLICATION THEREOF
    • E05Y2400/00—Electronic control; Electrical power; Power supply; Power or signal transmission; User interfaces
    • E05Y2400/10—Electronic control
    • E05Y2400/32—Position control, detection or monitoring
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES E05D AND E05F, RELATING TO CONSTRUCTION ELEMENTS, ELECTRIC CONTROL, POWER SUPPLY, POWER SIGNAL OR TRANSMISSION, USER INTERFACES, MOUNTING OR COUPLING, DETAILS, ACCESSORIES, AUXILIARY OPERATIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, APPLICATION THEREOF
    • E05Y2400/00—Electronic control; Electrical power; Power supply; Power or signal transmission; User interfaces
    • E05Y2400/10—Electronic control
    • E05Y2400/36—Speed control, detection or monitoring
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES E05D AND E05F, RELATING TO CONSTRUCTION ELEMENTS, ELECTRIC CONTROL, POWER SUPPLY, POWER SIGNAL OR TRANSMISSION, USER INTERFACES, MOUNTING OR COUPLING, DETAILS, ACCESSORIES, AUXILIARY OPERATIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, APPLICATION THEREOF
    • E05Y2400/00—Electronic control; Electrical power; Power supply; Power or signal transmission; User interfaces
    • E05Y2400/10—Electronic control
    • E05Y2400/50—Fault detection
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES E05D AND E05F, RELATING TO CONSTRUCTION ELEMENTS, ELECTRIC CONTROL, POWER SUPPLY, POWER SIGNAL OR TRANSMISSION, USER INTERFACES, MOUNTING OR COUPLING, DETAILS, ACCESSORIES, AUXILIARY OPERATIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, APPLICATION THEREOF
    • E05Y2900/00—Application of doors, windows, wings or fittings thereof
    • E05Y2900/50—Application of doors, windows, wings or fittings thereof for vehicles
    • E05Y2900/506—Application of doors, windows, wings or fittings thereof for vehicles for buses
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES E05D AND E05F, RELATING TO CONSTRUCTION ELEMENTS, ELECTRIC CONTROL, POWER SUPPLY, POWER SIGNAL OR TRANSMISSION, USER INTERFACES, MOUNTING OR COUPLING, DETAILS, ACCESSORIES, AUXILIARY OPERATIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, APPLICATION THEREOF
    • E05Y2900/00—Application of doors, windows, wings or fittings thereof
    • E05Y2900/50—Application of doors, windows, wings or fittings thereof for vehicles
    • E05Y2900/51—Application of doors, windows, wings or fittings thereof for vehicles for railway cars or mass transit vehicles

Definitions

  • the present invention relates to a method for diagnosing the operation of an automatic or semi-automatic device for access to a transport vehicle, a system for diagnosing the operation of such an automatic or semi-automatic device and a transport vehicle equipped with it. such a system.
  • the invention lies in the field of maintenance of transport vehicles, in particular railway vehicles.
  • the health status assessment of a system includes the detection of degradations likely to cause failures and the characterization of each degradation: the identification of the component (s) at the origin of the degradation observed , the identification of the type of degradation and the estimation of the severity of the degradation.
  • the automatic or semi-automatic vehicle access devices concerned comprise, in particular, the doors or gap-gaps, also known as anti-fall devices, of the type comprising at least one opening adapted to be actuated by a kinematic chain. comprising at least one electrically powered motor having, possibly, an angular position encoder and / or associated speed of rotation.
  • the object of the invention is to provide detection of impairments and diagnosis of operation of an automatic or semi-automatic device for access to a transport vehicle in this context.
  • the subject of the invention is a method for diagnosing the operation of an automatic or semi-automatic device for accessing a transport vehicle comprising at least one opening adapted to be actuated by a kinematic chain comprising at least one motor powered electrically and having an associated angular position encoder and / or speed of rotation and, preferably, at least one switch, the access device being movable between an open position and a closed position.
  • the method of the invention makes it possible to characterize each actuation cycle of the kinematic chain into several functional segments, and consequently to characterize its operation finely.
  • the method according to the invention may have one or more of the following characteristics, taken independently or in all their technically acceptable combinations.
  • the division into functional segments also uses engine acceleration / deceleration information obtained from information provided by said encoder.
  • Each functional segment has an associated time interval, and the descriptors are representative of the electrical energy consumed during said time interval and / or a duration of the functional segment.
  • the method includes determining motor acceleration / deceleration information from the position and / or speed information provided by said encoder, and said descriptor values include values representative of speed or acceleration / deceleration. motor average during the time interval associated with each segment.
  • the method comprises, before establishment of a diagnosis, a calculation of an overall health indicator as a function of a distance between a vector comprising all of the calculated descriptor values and a vector of reference values of corresponding previously stored descriptors.
  • said distance is a statistical distance or a Euclidean distance.
  • the establishment of an operational diagnosis comprises a comparison of the calculated distance with a predetermined operating threshold.
  • the similarity measure is a cosine similarity measure.
  • the method further includes a detected degradation severity value estimate, based on the signature vector and the reference signature vector associated with the identified degradation type.
  • An alarm is raised if a detected degradation severity value exceeds a predetermined severity threshold.
  • the method comprises, prior to division into functional segments, an acquisition of context information, and the calculation of at least one value of functional segment descriptor is performed based on at least one context information.
  • the invention also relates to a transport vehicle comprising a plurality of automatic or semi-automatic access devices, each automatic or semi-automatic access device comprising at least one opening adapted to be actuated by a kinematic chain having minus a powered engine electrically and having an associated angular position encoder and / or speed of rotation, and being equipped with a diagnostic system operating the automatic or semi-automatic access device as briefly described above.
  • the invention will be described hereinafter in its application to the diagnosis of operation of automatic or semi-automatic doors of a railway transport vehicle.
  • the invention is not limited to this application, and applies analogously for the diagnostic operation of another automatic or semi-automatic device for access to a transport vehicle, for example a gap-gap, which is intended to fill a horizontal gap between the vehicle and the loading / unloading platform (eg a train or subway platform).
  • a gap-gap which is intended to fill a horizontal gap between the vehicle and the loading / unloading platform (eg a train or subway platform).
  • the figure 1 schematically illustrates a rail vehicle portion 2, relating to an automatic door 4.
  • a rail vehicle portion 2 relating to an automatic door 4.
  • it is a semi-automatic door, for example whose opening is actuated by a manual action (eg pressing a push button , actuating an emergency opening module or actuating an opening module for maintenance).
  • door will encompass both fully automatic and semi-automatic doors.
  • a railway vehicle generally comprises several attached cars, and at least as many doors 4 as cars.
  • the railway vehicle 2 is for example a train, tram or metro, more generally called rolling stock.
  • the doors are automatic or semi-automatic passenger access doors.
  • the invention is not limited to this embodiment.
  • the door 4 comprises a frame 6, that is to say a frame, which is a fixed structure or integrated into the body of the railway vehicle and an opening 8.
  • the opening 8 is formed by two leaves adapted to slide in opposite directions to achieve a central closure.
  • the opening 8 is formed by two leaves adapted to slide in opposite directions to achieve a central closure.
  • other embodiments are possible, for example a single leaf adapted to slide to achieve the open and closed positions.
  • the opening 8 is actuated by a kinematic chain 10 comprising in particular a motor 12 whose rotation (illustrated by an arrow on the figure 1 ) causes the opening 8 to move and the opening (respectively closing) of the door 4.
  • the motor 12 comprises a drive unit 14, electrically powered by a source of electricity not shown.
  • a source of electricity not shown for example, when the vehicle 2 is an electric vehicle, the drive unit is an auxiliary load powered by the same source as the main motor (not shown) of the electric vehicle. This source is for example an electrified track.
  • the electric current intensity I and / or the supply voltage V of the power supply unit 14 are controlled by a control unit 20 described hereinafter.
  • the motor 12 also comprises or is associated with an angular position and / or speed encoder 16, which is a known type of sensor which makes it possible to acquire angular position or rotational speed information from the engine.
  • This information is transmitted in the form of an encoder signal SC to the control unit 20.
  • the control unit 20 is a unit comprising at least one processor 22, adapted to perform calculations by executing program code instructions. This is for example a programmable electronic card. It also comprises input / output units 24, 26.
  • the drive train 10 also comprises at least one switch 18, for example indicating a closed door position and / or a locked door position, and the control unit 20 receives information about the open / close state. of each switch 18.
  • control unit 20 receives other information 32 relating to unrepresented elements of the door 4, such as for example pressing a push button, an activation of an emergency opening module or condemnation.
  • control unit 20 receives information 34 relating to the vehicle 2, for example centralized orders of openings / closures, speed information of the train or authorization openings.
  • control unit 20 receives context information 36, provided by an external system 35.
  • the context information is made up of any information to indicate the state of the train and its environment during the flight.
  • activation of the diagnostic system for example meteorological data, such as, for example, the outside temperature, the location data, the data internal to the train, coming for example from the global control system of the railway vehicle 2.
  • the context information 36 is stored. Their use in one embodiment will be described below.
  • control unit 20 is adapted to receive an opening control signal of the door 4, as well as a control signal for closing the door 4. Following such control signals opening or closing of the door, the control unit 20 is adapted to control the motor 12.
  • An actuation cycle of the kinematic chain 10 is then made between a first position among the open and closed positions and a second position, different from the first position, among the closing and opening positions of said door.
  • Such an operating cycle is characterized by a duration, and an electrical energy actuating the kinematic chain, consumed during the duration of this cycle.
  • various elements of the kinematic chain 10 for example the switches 18, change state during the duration of such a cycle.
  • a system 40 for diagnosing the operation of the door 4 comprises a computing unit 42 comprising at least one processor, adapted to execute code instructions implementing an operation diagnostic method as described in detail below.
  • the operating diagnostic system 40 is implemented in the control unit 20.
  • control unit 20 In a variant, it is implemented by an electronic computer separate from the control unit 20, which can be onboard by the vehicle or remote.
  • the operating diagnostic system 40 also includes a storage unit 44, adapted to store data.
  • the unit 44 stores in particular reference values of descriptors 46 as explained in more detail below.
  • the operating diagnostic system 40 receives as input information relating to the driveline 10, as well as information 32, 34 relating to the vehicle 2, and external commands.
  • This information comprises at least one characteristic measurement of the electrical energy consumed by the motor 12, for example a measurement of current or voltage, and information provided by the encoder 16.
  • the operational diagnostic system 40 provides a diagnosis 48, comprising, in the event of detection of degradation (s), an operating ratio and a characterization of the detected degradations.
  • the diagnosis is for example displayed on a screen (not shown) for a possible action of a maintenance operator, or transmitted to an unrepresented supervision system that performs actions accordingly.
  • this screen is preferably remote, for example located in a ground treatment center.
  • the diagnosis 48 causes an alarm, for example visual or audible, to warn a maintenance operator of the need to intervene to prevent a failure in service.
  • FIG. figure 2 The main steps of an embodiment of the method for diagnosing the operation of an automatic or semi-automatic device for access to a transport vehicle, implemented by the diagnostic system 40 are illustrated in FIG. figure 2 .
  • the method is applied to an automatic or semi-automatic door in the embodiment described in detail.
  • operating information of the kinematic chain of the automatic or semi-automatic gate in question is acquired by various means, for example by sensors or by parallel acquisitions of the existing signals.
  • the acquisition of information relating to the operation of the driveline is performed on board the rolling stock (onboard mode).
  • the acquired operating information is stored and all the processing steps described below are carried out on board.
  • the acquired operating information is temporarily stored on board in an on-board storage unit, then transmitted, for example at regular time intervals, for storage in a remote storage unit and processing by a remote system 40, for example in a ground treatment center.
  • the steps 54 to 60 described in detail below are in this case performed by the system 40 in a ground processing center, from the operating information received by a communication means.
  • the acquisition 52 consists in acquiring several types of information.
  • At least one signal is obtained representing the amount of electrical energy consumed during the cycle, for example a current signal and / or a voltage signal consumed during the cycle.
  • the signal SC of angular position encoder and / or speed of rotation is also obtained during this acquisition step 52.
  • This signal provides change information in the movement, for example accelerations or decelerations, or changes in engine speed.
  • the angular position encoder SC signal and / or rotational speed can be used to calculate positions of the opening of the door during the cycle.
  • binary information relating to the opening and / or closing and / or locking positions of switches 18 are also received at acquisition step 52.
  • the acquisition step 52 is followed by a step 54 of cutting the cycle into a plurality of functional segments, according to the information acquired in the acquisition step 52.
  • a cycle of actuation of the kinematic chain between a first position, for example the closed position of the door and a second position, for example the open position starts at a first instant T init of reception of a control signal for opening or opening a given switch of the drive train or for detecting a movement of the motor or the encoder, and ends at a second final instant T, for example given by the reception of a blocking information of the door or by the detection of an end of movement of the motor.
  • Cutting 54 consists in cutting the cycle comprised between [T init , final T] into a plurality of functional segments "Segment 1", “Segment 2", ...., "Segment N” as schematically illustrated in FIG. figure 3 .
  • Each segment "Segment n" is defined by an initial instant T n-1 and a final instant T n .
  • the functional segments have variable durations, each functional segment corresponding to an operating phase of the operating cycle of the door.
  • the segments correspond, for example, to successive phases, acceleration of the door, movement of the door at a predetermined speed globally constant and deceleration of the door.
  • the clipping is performed using information extracted from the position / velocity encoder signal SC, for example based on changes in engine speed or at specific positions.
  • the clipping is performed using the received binary information which indicates various positions of the gate, combined with the information extracted from the position encoder / speed signal SC, for example based on changes in engine speed or on specific positions.
  • the signals representative of the amount of electrical energy consumed during the cycle are also used for this division, for example using principles of pattern recognition.
  • the detection of an upward or downward initial ramp on the motor current can be used to detect an opening or closing of the gate while a stabilized current phase for a given time can be used to indicate the end of an opening or closing cycle.
  • a peak current can determine its acceleration / deceleration, for example when approaching a mechanical stop opening or approaching a locking phase.
  • the step 54 of cutting the cycle into functional segments is followed by a step 56 of calculating values of one or more descriptors per functional segment.
  • the calculated descriptor values are representative of the electrical energy consumed by the drive train during each functional segment of the operating cycle and / or the duration of each functional segment and / or the positions of the gate.
  • the step 56 of calculating descriptors by segment is followed by a step 58 of calculating one or more health indicators (in English, "health indicators") of the door, including the two types of health indicators described. below.
  • an overall health indicator is calculated by forming a global vector comprising at least a portion of the descriptor values, followed by calculating a distance, between the global vector and a corresponding reference vector, wherein each descriptor takes a previously stored reference value, for example a value in a so-called healthy state.
  • the calculated distance is a statistical distance, for example the Mahalanobis distance.
  • the calculated distance is a Euclidean distance.
  • Step 58 is followed by a step 60 of establishing a diagnosis of operation.
  • This step comprises in particular the detection of degradation, and in the case of degradation detection, the characterization of the degradation, in particular the identification of the type of degradation.
  • the characterization of the degradation comprises, in one embodiment, the localization of the degradation, for example the determination of the element or elements of the kinematic chain having a degraded operation, and the estimation of the severity of the degradation.
  • the overall health indicator, calculated in step 58 is compared with predetermined performance thresholds. These operating thresholds are determined by a statistical approach based on the requirements in terms of false alarm rate and good detection rate. Degradation is detected when the value of the health indicator exceeds a predetermined threshold of operation.
  • An operating report is for example established periodically (step 62) and, in case of detection of significant degradation, an alarm is for example issued in step 62.
  • a significant degradation is for example a detected degradation whose estimated severity exceeds a predetermined threshold of severity.
  • the method makes it possible to detect degradations before a failure occurs.
  • the plurality of functional segments and the plurality of health indicators used it is also possible to identify the type of degradation and to identify the part of the degraded kinematic chain, or the unsatisfied adjustment or the consumable degraded / absent.
  • a signature vector is established, including at least a portion of the individual health indicators calculated at step 58.
  • the portion of the health indicators to be considered for a type of degradation considered is predetermined.
  • a measure of similarity between the signature vector and each of the reference signature vectors is calculated.
  • the said reference signature vectors consist of the individual health indicators calculated at step 58 for each stored degradation, for example during a test phase or during a degradation observation, as explained below.
  • the identification and location of the degradation then consists in determining which of said reference signature vectors has the greatest similarity with the calculated signature vector.
  • the similarity measure performed is a cosine similarity measure.
  • the severity of the degradation is defined as the level of degradation achieved between the healthy state and the maximum allowable degradation state.
  • the severity of the degradation is defined as a number commonly between the null value and the value 1. The more the value of said severity is close to zero, the weaker or even the non-existent degradation. The higher the value, the more severe the degradation.
  • the severity is calculated as the standard of the projection of the signature vector calculated on the reference signature vector for the identified degradation.
  • the method then makes it possible to identify, locate and determine the severity of one or more degradations on the door and makes it possible to carry out maintenance more precisely.
  • the method makes it possible, by tracking the history of the stored severity values, to determine the probability of failure for a given horizon.
  • the maintenance is then performed in time and avoids a failure of the door.
  • the method can also be used in an upstream test phase, in particular on a dedicated test bench, before installation, in particular for the calculation of the reference characteristic values in nominal operation or in degraded operation.
  • the system also uses the context information 36, which is for example stored in the storage unit 44.
  • Context can affect measurement, creating disruptions.
  • the sensitivity of the indicators to the context can optionally be tested on a dedicated test bench.
  • the context is subsequently called the vector constituted by the set of values of the context information in a situation described.
  • the values of the calculated descriptors are recalibrated with respect to the context, for example by a regression method.
  • an instance of the diagnostic system is executed for each context class.
  • a said context class is defined as a predefined set of context values. For example, the diagnosis of a door can be made from measurements made at a regular interval on a defined location during the journey of the railway vehicle.
  • the influence of the context is reduced and the number of false alarms, wrongly indicating a deterioration alarm, is thus reduced.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Power-Operated Mechanisms For Wings (AREA)
  • Vehicle Cleaning, Maintenance, Repair, Refitting, And Outriggers (AREA)
  • Testing And Monitoring For Control Systems (AREA)
  • Train Traffic Observation, Control, And Security (AREA)

Abstract

L'invention concerne un procédé de diagnostic de fonctionnement d'un dispositif automatique ou semi-automatique d'accès à un véhicule de transport comprenant au moins un ouvrant adapté à être actionné par une chaîne cinématique comportant au moins un moteur alimenté électriquement et ayant un codeur de position angulaire et/ou de vitesse de rotation associé et au moins un interrupteur. Ce procédé comporte des étapes, pour au moins un cycle d'actionnement de la chaîne cinématique entre une première et une deuxième position parmi les positions d'ouverture et de fermeture et une deuxième position, consistant à: - durant un dit cycle, acquérir (52) des informations relatives à la chaîne cinématique comprenant au moins une information représentative de l'énergie électrique consommée par le moteur, et/ou des informations de position et/ou de vitesse fournies par ledit codeur et/ou des informations binaires indiquant des positions d'interrupteurs, - découper (54) ledit cycle en une pluralité de segments fonctionnels en fonction desdites informations acquises, - calculer (56) au moins une valeur de descripteur par segment fonctionnel, - établir (58, 60) un diagnostic de fonctionnement comprenant une détection de dégradation en fonction d'au moins une partie desdites valeurs de descripteurs calculées.The invention relates to a method for diagnosing the operation of an automatic or semi-automatic access device to a transport vehicle comprising at least one opening adapted to be actuated by a kinematic chain comprising at least one electrically powered motor and having a angular position encoder and / or rotational speed associated and at least one switch. This method comprises steps, for at least one cycle of actuation of the kinematic chain between a first and a second position among the open and closed positions and a second position, consisting of: during a said cycle, acquiring (52) information relating to the kinematic chain comprising at least one piece of information representative of the electrical energy consumed by the engine, and / or position and / or speed information provided by said coder and / or binary information indicating switch positions, - cutting (54) said cycle into a plurality of functional segments according to said acquired information, calculating (56) at least one descriptor value per functional segment, - establishing (58, 60) an operating diagnostic comprising a degradation detection according to at least a part of said calculated descriptor values.

Description

La présente invention concerne un procédé de diagnostic de fonctionnement d'un dispositif automatique ou semi-automatique d'accès à un véhicule de transport, un système de diagnostic de fonctionnement d'un tel dispositif automatique ou semi-automatique et un véhicule de transport équipé d'un tel système.The present invention relates to a method for diagnosing the operation of an automatic or semi-automatic device for access to a transport vehicle, a system for diagnosing the operation of such an automatic or semi-automatic device and a transport vehicle equipped with it. such a system.

L'invention se situe dans le domaine de la maintenance de véhicules de transport, en particulier de véhicules ferroviaires.The invention lies in the field of maintenance of transport vehicles, in particular railway vehicles.

Le diagnostic de fonctionnement d'un système, en anglais « health status assessment », comprend la détection de dégradations susceptibles d'entraîner des défaillances et la caractérisation de chaque dégradation : l'identification du ou des composants à l'origine de la dégradation constatée, l'identification du type de dégradation et l'estimation de la sévérité de la dégradation.The health status assessment of a system includes the detection of degradations likely to cause failures and the characterization of each degradation: the identification of the component (s) at the origin of the degradation observed , the identification of the type of degradation and the estimation of the severity of the degradation.

Les dispositifs automatiques ou semi-automatiques d'accès à un véhicule concernés comprennent notamment les portes ou les comble-lacunes, également connus sous le nom de dispositifs anti-chute, du type comprenant au moins un ouvrant adapté à être actionné par une chaîne cinématique comportant au moins un moteur alimenté électriquement et ayant, possiblement un codeur de position angulaire et/ou de vitesse de rotation associé.The automatic or semi-automatic vehicle access devices concerned comprise, in particular, the doors or gap-gaps, also known as anti-fall devices, of the type comprising at least one opening adapted to be actuated by a kinematic chain. comprising at least one electrically powered motor having, possibly, an angular position encoder and / or associated speed of rotation.

La réduction des coûts des opérations de maintenance, des pannes en service, ainsi que des périodes d'indisponibilité sont trois axes d'amélioration majeurs dans le domaine de l'industrie ferroviaire. Les dispositifs d'accès automatiques ou semi-automatiques, par exemple les portes d'accès voyageurs, représentent une part importante des perspectives d'amélioration car elles sont nombreuses sur un véhicule comme un train, les coûts de maintenance, la disponibilité des véhicules et la fiabilité étant alors d'autant plus impactés. C'est pourquoi il est fondamental d'assurer leur bon fonctionnement en surveillant l'évolution de leur état de santé au cours du temps. En particulier, l'objectif est double : détecter des dégradations susceptibles d'induire des défaillances et diagnostiquer (localiser, identifier et estimer la sévérité) ces dégradations, suffisamment en amont d'une survenue de panne et sans modification majeure des produits existants. Par exemple, le nombre de capteurs ou de cartes d'acquisition additionnels doit être limité.The reduction of the costs of maintenance operations, outages in service, as well as periods of unavailability are three major areas of improvement in the field of the railway industry. Automatic or semi-automatic access devices, for example passenger access doors, represent an important part of the improvement prospects because they are numerous on a vehicle such as a train, the maintenance costs, the availability of vehicles and reliability is then all the more impacted. That is why it is essential to ensure their proper functioning by monitoring the evolution of their state of health over time. In particular, the objective is twofold: to detect degradations likely to induce failures and to diagnose (locate, identify and estimate the severity) these degradations, sufficiently upstream of a failure occurrence and without any major modification of the existing products. For example, the number of additional sensors or acquisition cards must be limited.

De plus, il est important d'assurer le bon fonctionnement dans des marges de sécurité pré-établies, i.e. le système de diagnostic ne doit pas impacter la sécurité des dispositifs d'accès.In addition, it is important to ensure proper operation in pre-established safety margins, ie the diagnostic system must not impact the security of the access devices.

Enfin, en cas de défaillance prévue, il est utile d'identifier quels sont les composants, les parties de la chaîne cinématique ayant un comportement dégradé, les déréglages mécaniques, ainsi que les manques de consommables comme par exemple la graisse.Finally, in case of expected failure, it is useful to identify which components, parts of the driveline with degraded behavior, mechanical misalignments, as well as the lack of consumables such as grease.

L'invention a pour objectif de fournir une détection de dégradations et un diagnostic de fonctionnement de dispositif automatique ou semi-automatique d'accès à un véhicule de transport dans ce contexte.The object of the invention is to provide detection of impairments and diagnosis of operation of an automatic or semi-automatic device for access to a transport vehicle in this context.

A cet effet, l'invention a pour objet un procédé de diagnostic de fonctionnement d'un dispositif automatique ou semi-automatique d'accès à un véhicule de transport comprenant au moins un ouvrant adapté à être actionné par une chaîne cinématique comportant au moins un moteur alimenté électriquement et ayant un codeur de position angulaire et/ou de vitesse de rotation associé et, de préférence, au moins un interrupteur, le dispositif d'accès étant mobile entre une position d'ouverture et une position de fermeture.For this purpose, the subject of the invention is a method for diagnosing the operation of an automatic or semi-automatic device for accessing a transport vehicle comprising at least one opening adapted to be actuated by a kinematic chain comprising at least one motor powered electrically and having an associated angular position encoder and / or speed of rotation and, preferably, at least one switch, the access device being movable between an open position and a closed position.

Ce procédé est caractérisé par des étapes, mises en oeuvre par un processeur, pour au moins un cycle d'actionnement de la chaîne cinématique entre une première position parmi les positions d'ouverture et de fermeture et une deuxième position, différente de la première position, parmi les positions de fermeture et d'ouverture du dispositif d'accès, consistant à:

  • durant un dit cycle, acquérir des informations relatives à la chaîne cinématique comprenant au moins une information représentative de l'énergie électrique consommée par le moteur, et/ou des informations de position et/ou de vitesse fournies par ledit codeur et/ou des informations binaires indiquant des positions d'interrupteurs de la chaîne cinématique d'actionnement,
  • découper ledit cycle en une pluralité de segments fonctionnels en fonction desdites informations acquises,
  • calculer au moins une valeur de descripteur par segment fonctionnel,
  • établir un diagnostic de fonctionnement comprenant une détection de dégradation en fonction d'au moins une partie desdites valeurs de descripteurs calculées.
This method is characterized by steps, implemented by a processor, for at least one cycle of actuation of the kinematic chain between a first position among the open and closed positions and a second position, different from the first position. among the closing and opening positions of the access device, consisting of:
  • during a said cycle, acquiring information relating to the kinematic chain comprising at least one piece of information representative of the electrical energy consumed by the engine, and / or position and / or speed information provided by said encoder and / or information binary indicating switch positions of the drive kinematic chain,
  • cutting said cycle into a plurality of functional segments according to said acquired information,
  • calculate at least one descriptor value per functional segment,
  • establishing an operating diagnostic including degradation detection based on at least a portion of said calculated descriptor values.

En cas de détection de dégradation, le procédé comporte en outre :

  • un calcul d'un ou plusieurs indicateurs de santé individuels par segment fonctionnel,
  • un calcul d'au moins un vecteur signature comportant au moins une partie des indicateurs de santé individuels,
  • une estimation d'une mesure de similarité entre ledit vecteur signature et au moins un vecteur signature de référence représentatif d'un type de dégradation, et
  • une identification d'un type de dégradation en fonction de l'estimation d'une mesure de similarité.
In case of detection of degradation, the method further comprises:
  • a calculation of one or more individual health indicators by functional segment,
  • a calculation of at least one signature vector comprising at least a portion of the individual health indicators,
  • an estimate of a measure of similarity between said signature vector and at least one reference signature vector representative of a type of degradation, and
  • an identification of a type of degradation based on the estimate of a similarity measure.

Avantageusement, le procédé de l'invention permet de caractériser chaque cycle d'actionnement de la chaîne cinématique en plusieurs segments fonctionnels, et par conséquent de caractériser finement son fonctionnement.Advantageously, the method of the invention makes it possible to characterize each actuation cycle of the kinematic chain into several functional segments, and consequently to characterize its operation finely.

Le procédé selon l'invention peut présenter une ou plusieurs des caractéristiques ci-dessous, prises indépendamment ou dans toutes leurs combinaisons techniquement acceptables.The method according to the invention may have one or more of the following characteristics, taken independently or in all their technically acceptable combinations.

Le découpage en segments fonctionnels utilise en outre des informations d'accélération/décélération du moteur obtenues à partir d'informations fournies par ledit codeur.The division into functional segments also uses engine acceleration / deceleration information obtained from information provided by said encoder.

Chaque segment fonctionnel a un intervalle temporel associé, et les descripteurs sont représentatifs de l'énergie électrique consommée durant ledit intervalle temporel et/ou d'une durée du segment fonctionnel.Each functional segment has an associated time interval, and the descriptors are representative of the electrical energy consumed during said time interval and / or a duration of the functional segment.

Le procédé comporte une détermination d'informations d'accélération/décélération du moteur à partir des informations de position et/ou de vitesse fournies par ledit codeur, et lesdites valeurs de descripteur comprennent des valeurs représentatives de la vitesse ou de l'accélération/décélération moyenne du moteur pendant l'intervalle temporel associé à chaque segment.The method includes determining motor acceleration / deceleration information from the position and / or speed information provided by said encoder, and said descriptor values include values representative of speed or acceleration / deceleration. motor average during the time interval associated with each segment.

Le procédé comporte, avant établissement d'un diagnostic, un calcul d'un indicateur de santé global en fonction d'une distance entre un vecteur comprenant la totalité des valeurs de descripteur calculées et un vecteur de valeurs de référence de descripteurs correspondantes préalablement mémorisées.The method comprises, before establishment of a diagnosis, a calculation of an overall health indicator as a function of a distance between a vector comprising all of the calculated descriptor values and a vector of reference values of corresponding previously stored descriptors.

Selon une caractéristique, ladite distance est une distance statistique ou une distance euclidienne.According to one characteristic, said distance is a statistical distance or a Euclidean distance.

L'établissement d'un diagnostic de fonctionnement comporte une comparaison de la distance calculée à un seuil de bon fonctionnement prédéterminé.The establishment of an operational diagnosis comprises a comparison of the calculated distance with a predetermined operating threshold.

Selon une caractéristique particulière, la mesure de similarité est une mesure de similarité cosinus.According to a particular characteristic, the similarity measure is a cosine similarity measure.

Le procédé comporte en outre une estimation de valeur de sévérité de dégradation détectée, en fonction du vecteur signature et du vecteur signature de référence associé au type de dégradation identifié.The method further includes a detected degradation severity value estimate, based on the signature vector and the reference signature vector associated with the identified degradation type.

Une alarme est levée si une valeur de sévérité de dégradation détectée dépasse un seuil de sévérité prédéterminé.An alarm is raised if a detected degradation severity value exceeds a predetermined severity threshold.

Le procédé comporte, préalablement au découpage en segments fonctionnels, une acquisition d'informations de contexte, et le calcul d'au moins une valeur de descripteur par segment fonctionnel est effectué en fonction d'au moins une information de contexte.The method comprises, prior to division into functional segments, an acquisition of context information, and the calculation of at least one value of functional segment descriptor is performed based on at least one context information.

Selon un autre aspect, l'invention a pour objet un système de diagnostic de fonctionnement d'un dispositif automatique ou semi-automatique d'accès à un véhicule de transport comprenant au moins un ouvrant adapté à être actionné par une chaîne cinématique comportant au moins un moteur alimenté électriquement et ayant un codeur de position angulaire et/ou de vitesse de rotation associé et, de préférence, au moins un interrupteur, le dispositif d'accès étant mobile entre une position d'ouverture et une position de fermeture. Ce système est caractérisé en ce qu'il comporte une unité de calcul comportant au moins un processeur, adapté à mettre en oeuvre, pour au moins un cycle d'actionnement de la chaîne cinématique entre une première position parmi les positions d'ouverture et de fermeture et une deuxième position, différente de la première position, parmi les positions de fermeture et d'ouverture du dispositif d'accès, des modules adaptés à :

  • durant un dit cycle, acquérir des informations relatives à la chaîne cinématique comprenant au moins une information représentative de l'énergie électrique consommée par le moteur, et/ou des informations de position et/ou de vitesse fournies par ledit codeur et/ou des informations binaires indiquant des positions d'interrupteurs de la chaîne cinématique d'actionnement,
  • découper ledit cycle en une pluralité de segments fonctionnels en fonction desdites informations acquises,
  • calculer au moins une valeur de descripteur par segment fonctionnel,
  • établir un diagnostic de fonctionnement comprenant une détection de dégradation en fonction d'au moins une partie desdites valeurs de descripteurs calculées.
According to another aspect, the subject of the invention is a system for diagnosing the operation of an automatic or semi-automatic access device for a transport vehicle comprising at least one opening adapted to be actuated by a kinematic chain comprising at least one opening an electrically powered motor having an associated angular position encoder and / or rotational speed and, preferably, at least one switch, the access device being movable between an open position and a closed position. This system is characterized in that it comprises a calculation unit comprising at least one processor, adapted to implement, for at least one cycle of actuation of the kinematic chain between a first position among the open positions and closing and a second position, different from the first position, among the closing and opening positions of the access device, modules adapted to:
  • during a said cycle, acquiring information relating to the kinematic chain comprising at least one piece of information representative of the electrical energy consumed by the engine, and / or position and / or speed information provided by said encoder and / or information binary indicating switch positions of the drive kinematic chain,
  • cutting said cycle into a plurality of functional segments according to said acquired information,
  • calculate at least one descriptor value per functional segment,
  • establishing an operating diagnostic including degradation detection based on at least a portion of said calculated descriptor values.

L'unité de calcul est adaptée, en cas de détection de dégradation, à :

  • calculer un ou plusieurs indicateurs de santé individuels par segment fonctionnel,
  • calculer au moins un vecteur signature comportant au moins une partie des indicateurs de santé individuels,
  • estimer une mesure de similarité entre ledit vecteur signature et au moins un vecteur signature de référence représentatif d'un type de dégradation, et
  • identifier un type de dégradation en fonction de l'estimation d'une mesure de similarité.
The calculation unit is adapted, in case of detection of degradation, to:
  • calculate one or more individual health indicators by functional segment,
  • calculate at least one signature vector comprising at least a portion of the individual health indicators,
  • estimating a measure of similarity between said signature vector and at least one reference signature vector representative of a type of degradation, and
  • identify a type of degradation based on the estimate of a similarity measure.

L'invention a également pour objet un véhicule de transport comportant une pluralité de dispositifs d'accès automatiques ou semi-automatiques, chaque dispositif d'accès automatique ou semi-automatique comprenant au moins un ouvrant adapté à être actionné par une chaîne cinématique comportant au moins un moteur alimenté électriquement et ayant un codeur de position angulaire et/ou de vitesse de rotation associé, et étant équipé d'un système de diagnostic de fonctionnement du dispositif d'accès automatique ou semi-automatique tel que brièvement décrit ci-dessus.The invention also relates to a transport vehicle comprising a plurality of automatic or semi-automatic access devices, each automatic or semi-automatic access device comprising at least one opening adapted to be actuated by a kinematic chain having minus a powered engine electrically and having an associated angular position encoder and / or speed of rotation, and being equipped with a diagnostic system operating the automatic or semi-automatic access device as briefly described above.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui en est donnée ci-dessous, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux figures annexées, parmi lesquelles :

  • la figure 1 illustre schématiquement un détail d'un véhicule ferroviaire équipé d'un système de diagnostic de fonctionnement de porte automatique ou semi-automatique selon un mode de réalisation ;
  • la figure 2 est un synoptique des principales étapes d'un procédé de diagnostic de fonctionnement de porte automatique ou semi-automatique selon un mode de réalisation ;
  • la figure 3 illustre schématiquement le découpage d'un cycle d'actionnement d'une chaîne cinématique d'une porte automatique ou semi-automatique en une pluralité de segments fonctionnels.
Other features and advantages of the invention will emerge from the description given below, by way of indication and in no way limiting, with reference to the appended figures, among which:
  • the figure 1 schematically illustrates a detail of a railway vehicle equipped with an automatic or semi-automatic door operation diagnostic system according to one embodiment;
  • the figure 2 is a block diagram of the main steps of an automatic or semi-automatic door operation diagnostic method according to one embodiment;
  • the figure 3 schematically illustrates the cutting of an actuation cycle of a kinematic chain of an automatic or semi-automatic door into a plurality of functional segments.

L'invention sera décrite ci-après dans son application au diagnostic de fonctionnement de portes automatiques ou semi-automatiques d'un véhicule de transport ferroviaire.The invention will be described hereinafter in its application to the diagnosis of operation of automatic or semi-automatic doors of a railway transport vehicle.

Il est entendu que l'invention n'est pas limitée à cette application, et s'applique de manière analogue pour le diagnostic de fonctionnement d'un autre dispositif automatique ou semi-automatique d'accès à un véhicule de transport, par exemple un comble-lacune, qui a pour but de combler une lacune horizontale entre le véhicule et la plateforme de chargement/déchargement (par exemple un quai de train ou de métro).It is understood that the invention is not limited to this application, and applies analogously for the diagnostic operation of another automatic or semi-automatic device for access to a transport vehicle, for example a gap-gap, which is intended to fill a horizontal gap between the vehicle and the loading / unloading platform (eg a train or subway platform).

La figure 1 illustre schématiquement une portion de véhicule ferroviaire 2, relative à une porte automatique 4. En variante, il s'agit d'une porte semi-automatique, par exemple dont l'ouverture est actionnée par une action manuelle (e.g. appui sur un bouton poussoir, actionnement d'un module d'ouverture d'urgence ou actionnement d'un module d'ouverture en maintenance).The figure 1 schematically illustrates a rail vehicle portion 2, relating to an automatic door 4. Alternatively, it is a semi-automatic door, for example whose opening is actuated by a manual action (eg pressing a push button , actuating an emergency opening module or actuating an opening module for maintenance).

Dans la suite, la terminologie « porte » englobera à la fois les portes complètement automatiques et semi-automatiques.In the following, the terminology "door" will encompass both fully automatic and semi-automatic doors.

Il est entendu qu'un véhicule ferroviaire comporte généralement plusieurs voitures attachées, et au moins autant de portes 4 que de voitures.It is understood that a railway vehicle generally comprises several attached cars, and at least as many doors 4 as cars.

Le véhicule ferroviaire 2 est par exemple un train, tramway ou métro, plus généralement appelé matériel roulant.The railway vehicle 2 is for example a train, tram or metro, more generally called rolling stock.

Dans un mode de réalisation, les portes sont des portes automatiques ou semi-automatiques d'accès voyageurs. Cependant, l'invention n'est pas limitée à ce mode de réalisation.In one embodiment, the doors are automatic or semi-automatic passenger access doors. However, the invention is not limited to this embodiment.

La porte 4 comporte un dormant 6, c'est-à-dire un bâti, qui est une structure fixée ou intégrée à la caisse du véhicule ferroviaire et un ouvrant 8.The door 4 comprises a frame 6, that is to say a frame, which is a fixed structure or integrated into the body of the railway vehicle and an opening 8.

Dans un mode de réalisation, l'ouvrant 8 est formé par deux vantaux adaptés à coulisser dans des directions opposées pour réaliser une fermeture centrale. Bien entendu, d'autres modes de réalisation sont envisageables, par exemple un vantail unique adapté à coulisser pour réaliser les positions d'ouverture et de fermeture.In one embodiment, the opening 8 is formed by two leaves adapted to slide in opposite directions to achieve a central closure. Of course, other embodiments are possible, for example a single leaf adapted to slide to achieve the open and closed positions.

L'ouvrant 8 est actionné par une chaîne cinématique 10 comportant notamment un moteur 12 dont la rotation (illustrée par une flèche sur la figure 1) entraîne le déplacement de l'ouvrant 8 et l'ouverture (respectivement la fermeture) de la porte 4.The opening 8 is actuated by a kinematic chain 10 comprising in particular a motor 12 whose rotation (illustrated by an arrow on the figure 1 ) causes the opening 8 to move and the opening (respectively closing) of the door 4.

Le moteur 12 comporte une unité d'entraînement 14, alimentée électriquement par une source d'électricité non représentée. Par exemple, lorsque le véhicule 2 est un véhicule électrique, l'unité d'entraînement est une charge auxiliaire alimentée par la même source que le moteur principal (non représenté) du véhicule électrique. Cette source est par exemple une voie électrifiée.The motor 12 comprises a drive unit 14, electrically powered by a source of electricity not shown. For example, when the vehicle 2 is an electric vehicle, the drive unit is an auxiliary load powered by the same source as the main motor (not shown) of the electric vehicle. This source is for example an electrified track.

L'intensité de courant électrique I et/ou la tension de courant électrique V d'alimentation de l'unité d'entraînement 14 sont contrôlées par une unité de contrôle 20 décrite ci-après.The electric current intensity I and / or the supply voltage V of the power supply unit 14 are controlled by a control unit 20 described hereinafter.

Le moteur 12 comporte également ou est associé à un codeur de position angulaire et /ou de vitesse 16, qui est un capteur de type connu qui permet d'acquérir des informations de position angulaire ou de vitesse de rotation du moteur.The motor 12 also comprises or is associated with an angular position and / or speed encoder 16, which is a known type of sensor which makes it possible to acquire angular position or rotational speed information from the engine.

Ces informations sont transmises sous forme d'un signal de codeur SC à l'unité de contrôle 20.This information is transmitted in the form of an encoder signal SC to the control unit 20.

L'unité de contrôle 20 est une unité comportant au moins un processeur 22, adapté à mettre en oeuvre des calculs en exécutant des instructions de code de programme. Il s'agit par exemple d'une carte électronique programmable. Elle comporte également des unités d'entrées/sorties 24, 26.The control unit 20 is a unit comprising at least one processor 22, adapted to perform calculations by executing program code instructions. This is for example a programmable electronic card. It also comprises input / output units 24, 26.

Elle comporte également un générateur d'horloge interne 28.It also includes an internal clock generator 28.

La chaîne cinématique 10 comporte également au moins un interrupteur 18, indiquant par exemple une position de porte fermée et/ou une position de porte verrouillée, et l'unité de contrôle 20 reçoit des informations 30 relatives à l'état d'ouverture/fermeture de chaque interrupteur 18.The drive train 10 also comprises at least one switch 18, for example indicating a closed door position and / or a locked door position, and the control unit 20 receives information about the open / close state. of each switch 18.

De plus, optionnellement, l'unité de contrôle 20 reçoit d'autres informations 32 relatives à des éléments non représentés de la porte 4, comme par exemple un appui sur un bouton poussoir, une activation d'un module d'ouverture d'urgence ou de condamnation.In addition, optionally, the control unit 20 receives other information 32 relating to unrepresented elements of the door 4, such as for example pressing a push button, an activation of an emergency opening module or condemnation.

Optionnellement, l'unité de contrôle 20 reçoit des informations 34 relatives au véhicule 2, par exemple des ordres centralisés d'ouvertures/ fermetures, des informations de vitesse du train ou d'autorisation d'ouvertures.Optionally, the control unit 20 receives information 34 relating to the vehicle 2, for example centralized orders of openings / closures, speed information of the train or authorization openings.

Optionnellement, l'unité de contrôle 20 reçoit des informations de contexte 36, fournies par un système externe 35. Par exemple, les informations de contexte sont constituées de toute information permettant d'indiquer l'état du train et de son environnement lors de l'activation du système de diagnostic, par exemple les données météorologiques, comme par exemple la température extérieure, les données de localisation, les données internes au train, provenant par exemple du système de contrôle global du véhicule ferroviaire 2. Les informations de contexte 36 sont mémorisées. Leur utilisation dans un mode de réalisation sera décrite ci-après.Optionally, the control unit 20 receives context information 36, provided by an external system 35. For example, the context information is made up of any information to indicate the state of the train and its environment during the flight. activation of the diagnostic system, for example meteorological data, such as, for example, the outside temperature, the location data, the data internal to the train, coming for example from the global control system of the railway vehicle 2. The context information 36 is stored. Their use in one embodiment will be described below.

Dans tous les modes de réalisation, l'unité de contrôle 20 est adaptée à recevoir un signal de commande d'ouverture de la porte 4, ainsi qu'un signal de commande de fermeture de la porte 4. Suite à de tels signaux de commande d'ouverture ou de fermeture de la porte, l'unité de contrôle 20 est adaptée à commander le moteur 12.In all the embodiments, the control unit 20 is adapted to receive an opening control signal of the door 4, as well as a control signal for closing the door 4. Following such control signals opening or closing of the door, the control unit 20 is adapted to control the motor 12.

Un cycle d'actionnement de la chaîne cinématique 10 est alors réalisé entre une première position parmi les positions d'ouverture et de fermeture et une deuxième position, différente de la première position, parmi les positions de fermeture et d'ouverture de ladite porte. Un tel cycle d'actionnement est caractérisé par une durée, et une énergie électrique d'actionnement de la chaîne cinématique, consommée pendant la durée de ce cycle.An actuation cycle of the kinematic chain 10 is then made between a first position among the open and closed positions and a second position, different from the first position, among the closing and opening positions of said door. Such an operating cycle is characterized by a duration, and an electrical energy actuating the kinematic chain, consumed during the duration of this cycle.

De plus divers éléments de la chaîne cinématique 10, par exemple les interrupteurs 18, changent d'état pendant la durée d'un tel cycle.In addition various elements of the kinematic chain 10, for example the switches 18, change state during the duration of such a cycle.

Un système 40 de diagnostic de fonctionnement de la porte 4 comprend une unité de calcul 42 comportant au moins un processeur, adapté à exécuter des instructions de code mettant en oeuvre un procédé de diagnostic de fonctionnement tel que décrit en détail ci-après.A system 40 for diagnosing the operation of the door 4 comprises a computing unit 42 comprising at least one processor, adapted to execute code instructions implementing an operation diagnostic method as described in detail below.

Dans un mode de réalisation, le système 40 de diagnostic de fonctionnement est implémenté dans l'unité de contrôle 20.In one embodiment, the operating diagnostic system 40 is implemented in the control unit 20.

Dans une variante, il est implémenté par un calculateur électronique distinct de l'unité de contrôle 20, qui peut être embarqué par le véhicule ou distant.In a variant, it is implemented by an electronic computer separate from the control unit 20, which can be onboard by the vehicle or remote.

Le système 40 de diagnostic de fonctionnement comporte également une unité de stockage 44, adaptée à mémoriser des données. L'unité 44 mémorise en particulier des valeurs de référence de descripteurs 46 comme expliqué plus en détail ci-après.The operating diagnostic system 40 also includes a storage unit 44, adapted to store data. The unit 44 stores in particular reference values of descriptors 46 as explained in more detail below.

Plusieurs variantes de réalisation sont envisagées :

  • selon une première variante, l'unité de calcul 42 et l'unité de stockage 44 sont embarquées à bord du matériel roulant ;
  • selon une deuxième variante, l'unité de calcul 42 et l'unité de stockage 44 sont débarquées, par exemple dans un centre de traitement au sol et communiquent avec l'unité de contrôle 20, par exemple par une communication radio ;
  • selon une troisième variante, l'unité de calcul 42 et l'unité de stockage 44 sont distribuées, comprenant une partie embarquée, et une partie au sol. Des exemples de traitements effectués en embarqué ou au sol seront donnés dans la suite de la description.
Several alternative embodiments are envisaged:
  • according to a first variant, the computing unit 42 and the storage unit 44 are loaded on board the rolling stock;
  • according to a second variant, the computing unit 42 and the storage unit 44 are disembarked, for example in a ground treatment center and communicate with the control unit 20, for example by a radio communication;
  • according to a third variant, the computing unit 42 and the storage unit 44 are distributed, comprising an embedded part, and a ground part. Examples of treatments carried out on board or on the ground will be given in the following description.

Le système 40 de diagnostic de fonctionnement reçoit en entrée des informations relatives à la chaîne cinématique 10, ainsi que des informations 32, 34 relatives au véhicule 2, et des commandes externes.The operating diagnostic system 40 receives as input information relating to the driveline 10, as well as information 32, 34 relating to the vehicle 2, and external commands.

Ces informations comprennent au moins une mesure caractéristique de l'énergie électrique consommée par le moteur 12, par exemple une mesure de courant ou de tension, et des informations fournies par le codeur 16.This information comprises at least one characteristic measurement of the electrical energy consumed by the motor 12, for example a measurement of current or voltage, and information provided by the encoder 16.

En sortie, le système de diagnostic de fonctionnement 40 fournit un diagnostic 48, comprenant, en cas de détection de dégradation(s), un rapport de fonctionnement et une caractérisation des dégradations détectées.At the output, the operational diagnostic system 40 provides a diagnosis 48, comprising, in the event of detection of degradation (s), an operating ratio and a characterization of the detected degradations.

Le diagnostic est par exemple affiché sur un écran (non représenté) pour une action éventuelle d'un opérateur de maintenance, ou transmis à un système de supervision non représenté qui effectue des actions en conséquence.The diagnosis is for example displayed on a screen (not shown) for a possible action of a maintenance operator, or transmitted to an unrepresented supervision system that performs actions accordingly.

Lorsque le système comprend un écran d'affichage, cet écran est de préférence distant, par exemple situé dans un centre de traitement au sol.When the system comprises a display screen, this screen is preferably remote, for example located in a ground treatment center.

En variante ou en complément, le diagnostic 48 entraîne une levée d'alarme, par exemple visuelle ou sonore, permettant d'avertir un opérateur de maintenance de la nécessité d'intervenir pour éviter une panne en service.Alternatively or additionally, the diagnosis 48 causes an alarm, for example visual or audible, to warn a maintenance operator of the need to intervene to prevent a failure in service.

Les principales étapes d'un mode de réalisation du procédé de diagnostic de fonctionnement d'un dispositif automatique ou semi-automatique d'accès à un véhicule de transport, implémenté par le système de diagnostic 40 sont illustrées à la figure 2. Le procédé est appliqué à une porte automatique ou semi-automatique dans le mode de réalisation décrit en détail.The main steps of an embodiment of the method for diagnosing the operation of an automatic or semi-automatic device for access to a transport vehicle, implemented by the diagnostic system 40 are illustrated in FIG. figure 2 . The method is applied to an automatic or semi-automatic door in the embodiment described in detail.

Lors d'une première étape d'acquisition 52, des informations de fonctionnement de la chaîne cinématique de la porte automatique ou semi-automatique considérée sont acquises par divers moyens, par exemple par des capteurs ou par des acquisitions parallèles des signaux existants.During a first acquisition step 52, operating information of the kinematic chain of the automatic or semi-automatic gate in question is acquired by various means, for example by sensors or by parallel acquisitions of the existing signals.

L'acquisition d'informations relatives au fonctionnement de la chaîne cinématique est effectuée à bord du matériel roulant (mode embarqué).The acquisition of information relating to the operation of the driveline is performed on board the rolling stock (onboard mode).

Dans un mode de réalisation, lorsque le système 40 et l'unité de stockage 44 sont embarqués, les informations de fonctionnement acquises sont mémorisées et toutes les étapes de traitement décrites ci-après sont effectuées à bord.In one embodiment, when the system 40 and the storage unit 44 are on board, the acquired operating information is stored and all the processing steps described below are carried out on board.

En variante, les informations de fonctionnement acquises sont temporairement stockées à bord dans une unité de stockage embarquée, puis transmises, par exemple à des intervalles de temps réguliers, pour stockage dans une unité de stockage distante et traitement par un système 40 distant, par exemple dans un centre de traitement au sol.As a variant, the acquired operating information is temporarily stored on board in an on-board storage unit, then transmitted, for example at regular time intervals, for storage in a remote storage unit and processing by a remote system 40, for example in a ground treatment center.

Les étapes 54 à 60 décrites en détail ci-après sont dans ce cas effectuées par le système 40 dans un centre de traitement au sol, à partir des informations de fonctionnement reçues par un moyen de communication.The steps 54 to 60 described in detail below are in this case performed by the system 40 in a ground processing center, from the operating information received by a communication means.

L'acquisition 52 consiste à acquérir plusieurs types d'informations.The acquisition 52 consists in acquiring several types of information.

D'une part, on acquiert des informations représentatives de la quantité d'énergie électrique consommée pendant un cycle, notamment l'évolution du courant et de la tension pendant un cycle.On the one hand, we acquire information representative of the amount of electrical energy consumed during a cycle, including the evolution of the current and voltage during a cycle.

Ainsi, on obtient au moins un signal représentatif de la quantité d'énergie électrique consommée durant le cycle, par exemple un signal de courant et/ou un signal de tension consommés pendant le cycle.Thus, at least one signal is obtained representing the amount of electrical energy consumed during the cycle, for example a current signal and / or a voltage signal consumed during the cycle.

D'autre part, le signal SC de codeur de position angulaire et/ou de vitesse de rotation est également obtenu durant cette étape d'acquisition 52. Ce signal fournit des informations de changement dans le mouvement, par exemple des accélérations ou des décélérations, ou changements de régime du moteur. De plus, le signal SC de codeur de position angulaire et/ou de vitesse de rotation est utilisable pour calculer des positions de l'ouvrant de la porte durant le cycle.On the other hand, the signal SC of angular position encoder and / or speed of rotation is also obtained during this acquisition step 52. This signal provides change information in the movement, for example accelerations or decelerations, or changes in engine speed. In addition, the angular position encoder SC signal and / or rotational speed can be used to calculate positions of the opening of the door during the cycle.

De plus, optionnellement, des informations binaires relatives à des positions d'ouverture et/ou de fermeture et/ou de verrouillage d'interrupteurs 18 sont également reçues à l'étape d'acquisition 52.In addition, optionally, binary information relating to the opening and / or closing and / or locking positions of switches 18 are also received at acquisition step 52.

L'étape d'acquisition 52 est suivie d'une étape 54 de découpage du cycle en une pluralité de segments fonctionnels, en fonction des informations acquises à l'étape d'acquisition 52.The acquisition step 52 is followed by a step 54 of cutting the cycle into a plurality of functional segments, according to the information acquired in the acquisition step 52.

En effet, un cycle d'actionnement de la chaîne cinématique entre une première position, par exemple la position de fermeture de la porte et une deuxième position, par exemple la position d'ouverture, commence à un premier instant Tinit de réception d'un signal de commande d'ouverture ou d'ouverture d'un interrupteur donné de la chaîne cinématique ou par la détection d'un mouvement du moteur ou du codeur, et se termine à un deuxième instant Tfinal, par exemple donné par la réception d'une information de blocage de la porte ou par la détection d'une fin de mouvement du moteur.Indeed, a cycle of actuation of the kinematic chain between a first position, for example the closed position of the door and a second position, for example the open position, starts at a first instant T init of reception of a control signal for opening or opening a given switch of the drive train or for detecting a movement of the motor or the encoder, and ends at a second final instant T, for example given by the reception of a blocking information of the door or by the detection of an end of movement of the motor.

Le découpage 54 consiste à découper le cycle compris entre [Tinit, Tfinal] en une pluralité de segments fonctionnels « Segment 1 », « Segment 2 »,...., « Segment N » tels que schématiquement illustré à la figure 3. Chaque segment « Segment n » est défini par un instant initial Tn-1 et un instant final Tn. Les segments fonctionnels ont des durées variables, chaque segment fonctionnel correspondant à une phase de fonctionnement du cycle d'actionnement de la porte. Les segments correspondent, par exemple, à des phases successives, d'accélération de la porte, de déplacement de la porte à une vitesse prédéterminée globalement constante et de décélération de la porte.Cutting 54 consists in cutting the cycle comprised between [T init , final T] into a plurality of functional segments "Segment 1", "Segment 2", ...., "Segment N" as schematically illustrated in FIG. figure 3 . Each segment "Segment n" is defined by an initial instant T n-1 and a final instant T n . The functional segments have variable durations, each functional segment corresponding to an operating phase of the operating cycle of the door. The segments correspond, for example, to successive phases, acceleration of the door, movement of the door at a predetermined speed globally constant and deceleration of the door.

Dans un mode de réalisation, le découpage est effectué en utilisant des informations extraites du signal SC de codeur de position/vitesse, par exemple en se basant sur des changements de régime du moteur ou sur des positions spécifiques.In one embodiment, the clipping is performed using information extracted from the position / velocity encoder signal SC, for example based on changes in engine speed or at specific positions.

Selon une variante, le découpage est effectué en utilisant les informations binaires reçues qui indiquent diverses positions de la porte, combinées aux informations extraites du signal SC de codeur de position/vitesse, par exemple en se basant sur des changements de régime du moteur ou sur des positions spécifiques.Alternatively, the clipping is performed using the received binary information which indicates various positions of the gate, combined with the information extracted from the position encoder / speed signal SC, for example based on changes in engine speed or on specific positions.

En variante ou en complément, les signaux représentatifs de la quantité d'énergie électrique consommée durant le cycle sont également utilisés pour ce découpage, en utilisant par exemple des principes de reconnaissance de formes.Alternatively or additionally, the signals representative of the amount of electrical energy consumed during the cycle are also used for this division, for example using principles of pattern recognition.

Par exemple, la détection d'une rampe initiale ascendante ou descendante sur le courant moteur peut être utilisée pour détecter une mise en route de la porte en ouverture ou fermeture alors qu'une phase de courant stabilisée pendant un temps donné peut être utilisée pour indiquer la fin d'un cycle d'ouverture ou de fermeture.For example, the detection of an upward or downward initial ramp on the motor current can be used to detect an opening or closing of the gate while a stabilized current phase for a given time can be used to indicate the end of an opening or closing cycle.

Par exemple, un pic de courant peut déterminer son accélération/décélération, par exemple à l'approche d'une butée mécanique d'ouverture ou à l'approche d'une phase de verrouillage.For example, a peak current can determine its acceleration / deceleration, for example when approaching a mechanical stop opening or approaching a locking phase.

On peut également optionnellement utiliser des variables temporelles (temps fixe à partir d'un point) pour définir un nouveau segment.One can also optionally use temporal variables (fixed time from a point) to define a new segment.

L'étape 54 de découpage du cycle en segments fonctionnels est suivie d'une étape 56 de calcul de valeurs d'un ou plusieurs descripteurs par segment fonctionnel.The step 54 of cutting the cycle into functional segments is followed by a step 56 of calculating values of one or more descriptors per functional segment.

Les descripteurs sont préalablement définis et sélectionnés.The descriptors are previously defined and selected.

Par exemple, pour chaque segment, un ou plusieurs des descripteurs suivants sont choisis :

  • une ou plusieurs valeurs relatives au courant et/ou à la tension de l'énergie électrique consommée pendant l'intervalle de temps associé au segment, comme par exemple la moyenne, la variance, l'intégrale du courant et/ou de la tension ;
  • une ou plusieurs valeurs relatives au fonctionnement du moteur, par exemple la vitesse moyenne ou l'accélération/décélération moyenne pendant l'intervalle de temps associé au segment ;
  • la durée temporelle d=Tn-Tn-1 associée au segment fonctionnel Segment n ;
  • les positions de la porte associées aux instants Tn-1 de début de segment et Tn de fin de segment, obtenues grâce à l'information codeur, peuvent être optionnellement utilisées.
For example, for each segment, one or more of the following descriptors are chosen:
  • one or more values relating to the current and / or the voltage of the electrical energy consumed during the time interval associated with the segment, such as, for example, the average, the variance, the integral of the current and / or of the voltage;
  • one or more values relating to the operation of the engine, for example the average speed or the average acceleration / deceleration during the time interval associated with the segment;
  • the time duration d = T n -T n-1 associated with the functional segment Segment n;
  • the positions of the gate associated with the instants T n-1 of start of segment and T n of end of segment, obtained thanks to the information encoder, can be optionally used.

Sur la figure 3, à titre d'exemple schématique, les valeurs de descripteurs relatives au segment fonctionnel « Segment 1 » sont notées V1,1 ...V1,K.On the figure 3 by way of schematic example, the descriptor values relating to the "Segment 1" functional segment are denoted by V 1.1 ... V 1, K.

Les valeurs de descripteurs calculées sont représentatives de l'énergie électrique consommée par la chaîne cinématique durant chaque segment fonctionnel du cycle d'actionnement et/ou la durée de chaque segment fonctionnel et/ou des positions de la porte.The calculated descriptor values are representative of the electrical energy consumed by the drive train during each functional segment of the operating cycle and / or the duration of each functional segment and / or the positions of the gate.

L'étape 56 de calcul de descripteurs par segment est suivie d'une étape 58 de calcul d'un ou plusieurs indicateurs de santé (en anglais, « health indicators ») de la porte, incluant les deux types d'indicateurs de santé décrits ci-dessous.The step 56 of calculating descriptors by segment is followed by a step 58 of calculating one or more health indicators (in English, "health indicators") of the door, including the two types of health indicators described. below.

On distingue deux types d'indicateurs de santé :

  • un indicateur de santé individuel est associé à un descripteur et est relatif à un aspect particulier de l'état de fonctionnement. Par exemple, un indicateur de santé individuel relatif à un descripteur donné et à un segment donné est égal à une distance entre la valeur descripteur calculée pour le segment et une valeur de référence dudit descripteur ;
  • un indicateur de santé global est calculé à partir des valeurs des descripteurs pour tous les segments, et quantifie l'état de santé global du système. Sa valeur est strictement positive. Plus sa valeur est proche de zéro, plus le système (ici, la porte automatique ou semi-automatique considérée) est sain. Plus sa valeur est élevée, plus le système est dégradé.
There are two types of health indicators:
  • an individual health indicator is associated with a descriptor and relates to a particular aspect of the operating state. For example, an individual health indicator relating to a given descriptor and to a given segment is equal to a distance between the descriptor value calculated for the segment and a reference value of said descriptor;
  • an overall health indicator is calculated from the descriptor values for all segments, and quantifies the overall health status of the system. Its value is strictly positive. The closer its value is to zero, the more the system (here, the automatic or semi-automatic door considered) is healthy. The higher the value, the worse the system is.

Dans un mode de réalisation, un indicateur de santé global est calculé par formation d'un vecteur global comprenant au moins une partie des valeurs des descripteurs, suivi par le calcul d'une distance, entre le vecteur global et un vecteur de référence correspondant, dans lequel chaque descripteur prend une valeur de référence préalablement mémorisée, par exemple une valeur dans un état dit sain.In one embodiment, an overall health indicator is calculated by forming a global vector comprising at least a portion of the descriptor values, followed by calculating a distance, between the global vector and a corresponding reference vector, wherein each descriptor takes a previously stored reference value, for example a value in a so-called healthy state.

Par exemple, la distance calculée est une distance statistique, par exemple la distance de Mahalanobis.For example, the calculated distance is a statistical distance, for example the Mahalanobis distance.

En variante, la distance calculée est une distance euclidienne.Alternatively, the calculated distance is a Euclidean distance.

L'étape 58 est suivie d'une étape 60 d'établissement d'un diagnostic de fonctionnement.Step 58 is followed by a step 60 of establishing a diagnosis of operation.

Cette étape comporte notamment la détection de dégradation, et dans le cas d'une détection de dégradation, la caractérisation de la dégradation, notamment l'identification du type de dégradation.This step comprises in particular the detection of degradation, and in the case of degradation detection, the characterization of the degradation, in particular the identification of the type of degradation.

De plus, la caractérisation de la dégradation comporte, dans un mode de réalisation, la localisation de la dégradation, par exemple la détermination du ou des éléments de la chaîne cinématique ayant un fonctionnement dégradé, et l'estimation de la sévérité de la dégradation.In addition, the characterization of the degradation comprises, in one embodiment, the localization of the degradation, for example the determination of the element or elements of the kinematic chain having a degraded operation, and the estimation of the severity of the degradation.

Dans un mode de réalisation, pour la détection de la dégradation, l'indicateur de santé global, calculé à l'étape 58 est comparé à des seuils de bon fonctionnement prédéterminés. Ces seuils de bon fonctionnement sont déterminés par une approche statistique à partir des exigences en termes de taux de fausse alarme et de taux de bonne détection. Une dégradation est détectée lorsque la valeur de l'indicateur de santé dépasse un seuil de bon fonctionnement prédéterminé.In one embodiment, for detecting degradation, the overall health indicator, calculated in step 58, is compared with predetermined performance thresholds. These operating thresholds are determined by a statistical approach based on the requirements in terms of false alarm rate and good detection rate. Degradation is detected when the value of the health indicator exceeds a predetermined threshold of operation.

Un rapport de fonctionnement est par exemple établi périodiquement (étape 62) et, en cas de détection de dégradation significative, une alarme est par exemple émise à l'étape 62.An operating report is for example established periodically (step 62) and, in case of detection of significant degradation, an alarm is for example issued in step 62.

Une dégradation significative est par exemple une dégradation détectée dont la sévérité estimée dépasse un seuil de sévérité prédéterminé.A significant degradation is for example a detected degradation whose estimated severity exceeds a predetermined threshold of severity.

Avantageusement, le procédé permet de détecter des dégradations avant qu'une défaillance ne survienne.Advantageously, the method makes it possible to detect degradations before a failure occurs.

De plus, grâce à la pluralité de segments fonctionnels et à la pluralité des indicateurs de santé utilisés, il est également possible d'identifier le type de dégradation et d'identifier la partie de la chaîne cinématique dégradée, ou l'ajustement non respecté ou le consommable dégradé/absent.Moreover, by virtue of the plurality of functional segments and the plurality of health indicators used, it is also possible to identify the type of degradation and to identify the part of the degraded kinematic chain, or the unsatisfied adjustment or the consumable degraded / absent.

Dans un mode de réalisation, pour identifier le type de dégradation, un vecteur signature est établi, comprenant au moins une partie des indicateurs de santé individuels calculés à l'étape 58. La partie des indicateurs de santé à prendre en considération pour un type de dégradation considéré est prédéterminée.In one embodiment, to identify the type of degradation, a signature vector is established, including at least a portion of the individual health indicators calculated at step 58. The portion of the health indicators to be considered for a type of degradation considered is predetermined.

Une mesure de similarité entre le vecteur signature et chacun des vecteurs signatures de référence est calculée. Lesdits vecteurs signatures de référence sont constitués des indicateurs de santé individuels calculés à l'étape 58 pour chaque dégradation mémorisée, par exemple lors d'une phase de tests ou lors d'une constatation de dégradation, comme expliqué ci-après. L'identification et la localisation de la dégradation consiste alors à déterminer lequel desdits vecteurs signatures de référence a la plus grande similarité avec le vecteur signature calculé.A measure of similarity between the signature vector and each of the reference signature vectors is calculated. The said reference signature vectors consist of the individual health indicators calculated at step 58 for each stored degradation, for example during a test phase or during a degradation observation, as explained below. The identification and location of the degradation then consists in determining which of said reference signature vectors has the greatest similarity with the calculated signature vector.

Par exemple, la mesure de similarité effectuée est une mesure de similarité cosinus.For example, the similarity measure performed is a cosine similarity measure.

De plus, il est également possible d'estimer la sévérité de la dégradation, définie comme le niveau de dégradation atteint entre l'état sain et l'état de dégradation maximum admissible. Dans un mode de réalisation, la sévérité de la dégradation est définie comme un nombre communément compris entre la valeur nulle et la valeur 1. Plus la valeur de ladite sévérité est proche de zéro, plus la dégradation est faible voire inexistante. Plus sa valeur est élevée, plus la dégradation est sévère.In addition, it is also possible to estimate the severity of the degradation, defined as the level of degradation achieved between the healthy state and the maximum allowable degradation state. In one embodiment, the severity of the degradation is defined as a number commonly between the null value and the value 1. The more the value of said severity is close to zero, the weaker or even the non-existent degradation. The higher the value, the more severe the degradation.

Par exemple, la sévérité est calculée comme la norme de la projection du vecteur signature calculé sur le vecteur signature de référence pour la dégradation identifiée.For example, the severity is calculated as the standard of the projection of the signature vector calculated on the reference signature vector for the identified degradation.

Avantageusement, le procédé permet alors l'identification, la localisation et la détermination de la sévérité d'une ou plusieurs dégradations sur la porte et permet d'effectuer la maintenance de manière plus précise.Advantageously, the method then makes it possible to identify, locate and determine the severity of one or more degradations on the door and makes it possible to carry out maintenance more precisely.

Le procédé permet, par un suivi de l'historique des valeurs de sévérité mémorisées, de déterminer la probabilité de défaillance pour un horizon donné.The method makes it possible, by tracking the history of the stored severity values, to determine the probability of failure for a given horizon.

Avantageusement, la maintenance est alors effectuée à temps et permet d'éviter une défaillance de la porte.Advantageously, the maintenance is then performed in time and avoids a failure of the door.

Le procédé de l'invention a été décrit ci-dessus pour l'établissement de diagnostic de fonctionnement d'une porte lors de son utilisation.The method of the invention has been described above for the diagnostic establishment of operation of a door during its use.

Le procédé est également utilisable dans une phase amont de test, notamment sur banc de tests dédié, avant installation, notamment pour le calcul des valeurs caractéristiques de référence en fonctionnement nominal ou en fonctionnement dégradé.The method can also be used in an upstream test phase, in particular on a dedicated test bench, before installation, in particular for the calculation of the reference characteristic values in nominal operation or in degraded operation.

De plus, en cas de constatation d'une dégradation durant un service commercial ou durant une opération de maintenance, après identification du type de dégradation et des éléments dégradés concernés et après estimation de la sévérité de la dégradation, il est possible de mémoriser les valeurs caractéristiques correspondantes afin de faciliter l'identification ultérieure d'une dégradation similaire.In addition, in the event of a degradation during a commercial service or during a maintenance operation, after identification of the type of degradation and degraded elements concerned and after estimating the severity of the degradation, it is possible to store the values characteristics to facilitate subsequent identification of similar degradation.

Optionnellement, le système utilise également les informations de contexte 36, qui sont par exemple mémorisées dans l'unité de stockage 44.Optionally, the system also uses the context information 36, which is for example stored in the storage unit 44.

Le contexte peut avoir une incidence sur la mesure, créant des perturbations. La sensibilité des indicateurs au contexte peut optionnellement être testée sur banc d'essai dédié.Context can affect measurement, creating disruptions. The sensitivity of the indicators to the context can optionally be tested on a dedicated test bench.

On appelle contexte par la suite le vecteur constitué par l'ensemble des valeurs des informations de contexte dans une situation décrite.The context is subsequently called the vector constituted by the set of values of the context information in a situation described.

Dans un mode de réalisation, les valeurs des descripteurs calculés sont recalées par rapport au contexte, par exemple par une méthode de régression.In one embodiment, the values of the calculated descriptors are recalibrated with respect to the context, for example by a regression method.

Dans un autre mode de réalisation, on exécute une instance du système de diagnostic pour chaque classe de contexte. Une dite classe de contexte est définie comme étant un ensemble prédéfini de valeurs de contexte. Par exemple, le diagnostic d'une porte peut se faire à partir des mesures effectuées à un intervalle régulier sur une localisation définie pendant le parcours du véhicule ferroviaire.In another embodiment, an instance of the diagnostic system is executed for each context class. A said context class is defined as a predefined set of context values. For example, the diagnosis of a door can be made from measurements made at a regular interval on a defined location during the journey of the railway vehicle.

Avantageusement, l'influence du contexte est réduite et le nombre de fausses alarmes, indiquant à tort une alarme de dégradation, est ainsi diminué.Advantageously, the influence of the context is reduced and the number of false alarms, wrongly indicating a deterioration alarm, is thus reduced.

Claims (13)

Procédé de diagnostic de fonctionnement d'un dispositif automatique ou semi-automatique d'accès à un véhicule de transport comprenant au moins un ouvrant adapté à être actionné par une chaîne cinématique comportant au moins un moteur alimenté électriquement et ayant un codeur de position angulaire et/ou de vitesse de rotation associé et, de préférence au moins un interrupteur, le dispositif d'accès étant mobile entre une position d'ouverture et une position de fermeture,
caractérisé en ce qu'il comporte des étapes, mises en oeuvre par un processeur, pour au moins un cycle d'actionnement de la chaîne cinématique entre une première position parmi les positions d'ouverture et de fermeture et une deuxième position, différente de la première position, parmi les positions de fermeture et d'ouverture, consistant à: - durant un dit cycle, acquérir (52) des informations relatives à la chaîne cinématique comprenant au moins une information représentative de l'énergie électrique consommée par le moteur, et/ou des informations de position et/ou de vitesse fournies par ledit codeur et/ou des informations binaires indiquant des positions d'interrupteurs de la chaîne cinématique d'actionnement, - découper (54) ledit cycle en une pluralité de segments fonctionnels en fonction desdites informations acquises, - calculer (56) au moins une valeur de descripteur par segment fonctionnel, - établir (58, 60) un diagnostic de fonctionnement comprenant une détection de dégradation en fonction d'au moins une partie desdites valeurs de descripteurs calculées, et, en cas de détection de dégradation, le procédé comporte en outre : - un calcul d'un ou plusieurs indicateurs de santé individuels par segment fonctionnel, - un calcul d'au moins un vecteur signature comportant au moins une partie des indicateurs de santé individuels, - une estimation d'une mesure de similarité entre ledit vecteur signature et au moins un vecteur signature de référence représentatif d'un type de dégradation, et - une identification d'un type de dégradation en fonction de l'estimation d'une mesure de similarité. A method of diagnosing the operation of an automatic or semi-automatic access device to a transport vehicle comprising at least one opening adapted to be actuated by a kinematic chain comprising at least one electrically powered motor and having an angular position encoder and / or associated speed of rotation and, preferably at least one switch, the access device being movable between an open position and a closed position,
characterized in that it comprises steps, implemented by a processor, for at least one cycle of actuation of the drive train between a first position among the open and closed positions and a second position, different from the first position, among the closing and opening positions, consisting of: during a said cycle, acquiring (52) information relating to the kinematic chain comprising at least one piece of information representative of the electrical energy consumed by the engine, and / or position and / or speed information provided by said coder and / or binary information indicating switch positions of the drive kinematic chain, - cutting (54) said cycle into a plurality of functional segments according to said acquired information, calculating (56) at least one descriptor value per functional segment, establishing (58, 60) an operating diagnostic comprising a degradation detection as a function of at least a part of said calculated descriptor values, and, in case of degradation detection, the method further comprises: - a calculation of one or more individual health indicators by functional segment, a calculation of at least one signature vector comprising at least a portion of the individual health indicators, an estimation of a measure of similarity between said signature vector and at least one reference signature vector representative of a type of degradation, and an identification of a type of degradation according to the estimation of a similarity measure. Procédé selon la revendication 1, dans lequel le découpage (54) en segments fonctionnels utilise en outre des informations d'accélération/décélération du moteur obtenues à partir d'informations fournies par ledit codeur.The method of claim 1, wherein the splitting (54) into functional segments further uses engine acceleration / deceleration information obtained from information provided by said encoder. Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, dans lequel chaque segment fonctionnel a un intervalle temporel associé, et dans lequel les descripteurs sont représentatifs de l'énergie électrique consommée durant ledit intervalle temporel et/ou d'une durée du segment fonctionnel.Method according to one of claims 1 or 2, wherein each functional segment has an associated time interval, and wherein the descriptors are representative of the electrical energy consumed during said time interval and / or a duration of the functional segment. Procédé selon la revendication 3, comportant une détermination d'informations d'accélération/décélération du moteur à partir des informations de position et/ou de vitesse fournies par ledit codeur, et dans lequel lesdites valeurs de descripteur comprennent des valeurs représentatives de la vitesse ou de l'accélération/décélération moyenne du moteur pendant l'intervalle temporel associé à chaque segment.A method according to claim 3, comprising determining motor acceleration / deceleration information from the position and / or speed information provided by said encoder, and wherein said descriptor values include values representative of the speed or the average acceleration / deceleration of the motor during the time interval associated with each segment. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, comportant, avant établissement d'un diagnostic, un calcul d'un indicateur de santé global en fonction d'une distance entre un vecteur comprenant la totalité des valeurs de descripteur calculées et un vecteur de valeurs de référence de descripteurs correspondantes préalablement mémorisées.Method according to one of claims 1 to 4, comprising, before establishment of a diagnosis, a calculation of an overall health indicator as a function of a distance between a vector comprising all the calculated descriptor values and a vector of reference values of corresponding descriptors previously stored. Procédé selon la revendication 5 dans lequel ladite distance est une distance statistique ou une distance euclidienne.The method of claim 5 wherein said distance is a statistical distance or Euclidean distance. Procédé selon l'une des revendications 5 ou 6, dans lequel l'établissement d'un diagnostic de fonctionnement comporte une comparaison de la distance calculée à un seuil de bon fonctionnement prédéterminé.Method according to one of claims 5 or 6, wherein the establishment of an operating diagnosis comprises a comparison of the calculated distance with a predetermined operating threshold. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel la mesure de similarité est une mesure de similarité cosinus.The method of any one of claims 1 to 7, wherein the similarity measure is a cosine similarity measure. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, comportant en outre une estimation de valeur de sévérité de dégradation détectée, en fonction du vecteur signature et du vecteur signature de référence associé au type de dégradation identifié.The method of any one of claims 1 to 8, further comprising a detected degradation severity value estimate, based on the signature vector and the reference signature vector associated with the identified degradation type. Procédé selon la revendication 9, dans lequel une alarme est levée si une valeur de sévérité de dégradation détectée dépasse un seuil de sévérité prédéterminé.The method of claim 9, wherein an alarm is raised if a detected degradation severity value exceeds a predetermined severity threshold. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, comportant, préalablement au découpage en segments fonctionnels, une acquisition d'informations de contexte, et dans lequel le calcul d'au moins une valeur de descripteur par segment fonctionnel est effectué en fonction d'au moins une information de contexte.A method according to any one of the preceding claims, comprising, prior to splitting into functional segments, an acquisition of context information, and wherein the calculation of at least one functional segment descriptor value is performed according to less context information. Système de diagnostic de fonctionnement d'un dispositif automatique ou semi-automatique d'accès à un véhicule de transport comprenant au moins un ouvrant adapté à être actionné par une chaîne cinématique comportant au moins un moteur alimenté électriquement et ayant un codeur de position angulaire et/ou de vitesse de rotation associé et, de préférence au moins un interrupteur, le dispositif d'accès étant mobile entre une position d'ouverture et une position de fermeture,
caractérisé en ce qu'il comporte une unité de calcul comportant au moins un processeur, adapté à mettre en oeuvre, pour au moins un cycle d'actionnement de la chaîne cinématique entre une première position parmi les positions d'ouverture et de fermeture et une deuxième position, différente de la première position, parmi les positions de fermeture et d'ouverture, des modules adaptés à : - durant un dit cycle, acquérir des informations relatives à la chaîne cinématique comprenant au moins une information représentative de l'énergie électrique consommée par le moteur, et/ou des informations de position et/ou de vitesse fournies par ledit codeur et/ou des informations binaires indiquant des positions d'interrupteurs de la chaîne cinématique d'actionnement, - découper ledit cycle en une pluralité de segments fonctionnels en fonction desdites informations acquises, - calculer au moins une valeur de descripteur par segment fonctionnel, - établir un diagnostic de fonctionnement comprenant une détection de dégradation en fonction d'au moins une partie desdites valeurs de descripteurs calculées, l'unité de calcul étant adaptée, en cas de détection de dégradation, à : - calculer un ou plusieurs indicateurs de santé individuels par segment fonctionnel, - calculer au moins un vecteur signature comportant au moins une partie des indicateurs de santé individuels, - estimer une mesure de similarité entre ledit vecteur signature et au moins un vecteur signature de référence représentatif d'un type de dégradation, et - identifier un type de dégradation en fonction de l'estimation d'une mesure de similarité. System for diagnosing the operation of an automatic or semi-automatic access device for a transport vehicle comprising at least one opening adapted to be actuated by a kinematic chain comprising at least one electrically powered motor and having an angular position encoder and / or associated speed of rotation and, preferably at least one switch, the access device being movable between an open position and a closed position,
characterized in that it comprises a calculation unit comprising at least one processor, adapted to implement, for at least one cycle of actuation of the drive train between a first position among the open and closed positions and a second position, different from the first position, among the closing and opening positions, modules adapted to: during a said cycle, acquiring information relating to the kinematic chain comprising at least one piece of information representative of the electrical energy consumed by the engine, and / or position and / or speed information provided by said encoder and / or binary information indicating switch positions of the drive kinematic chain, - cutting said cycle into a plurality of functional segments according to said acquired information, calculate at least one descriptor value per functional segment, - establish an operating diagnostic comprising a degradation detection according to at least a part of said calculated descriptor values, the computing unit being adapted, in the event of detection of degradation, to: - calculate one or more individual health indicators per functional segment, calculate at least one signature vector comprising at least a portion of the individual health indicators, estimating a measure of similarity between said signature vector and at least one reference signature vector representative of a type of degradation, and - identify a type of degradation based on the estimate of a similarity measure. Véhicule de transport comportant une pluralité de dispositifs d'accès automatiques ou semi-automatiques, chaque dispositif d'accès automatique ou semi-automatique comprenant au moins un ouvrant adapté à être actionné par une chaîne cinématique comportant au moins un moteur alimenté électriquement et ayant un codeur de position angulaire et/ou de vitesse de rotation associé, et étant équipé d'un système de diagnostic de fonctionnement de dispositif d'accès automatique ou semi-automatique conforme à la revendication 12.Transport vehicle comprising a plurality of automatic or semi-automatic access devices, each automatic or semi-automatic access device comprising at least one opening adapted to be actuated by a kinematic chain comprising at least one motor powered electrically and having a angular position encoder and / or rotational speed associated, and being equipped with an automatic or semi-automatic access device operating diagnostic system according to claim 12.
EP18200891.2A 2017-10-18 2018-10-17 Method and system for diagnosing operation of an automatic or semi-automatic device for access to a transport vehicle Pending EP3473794A1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1759767A FR3072408B1 (en) 2017-10-18 2017-10-18 METHOD AND SYSTEM FOR OPERATING DIAGNOSIS OF AN AUTOMATIC OR SEMI-AUTOMATIC DEVICE FOR ACCESSING A TRANSPORT VEHICLE

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP3473794A1 true EP3473794A1 (en) 2019-04-24

Family

ID=60302376

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP18200891.2A Pending EP3473794A1 (en) 2017-10-18 2018-10-17 Method and system for diagnosing operation of an automatic or semi-automatic device for access to a transport vehicle

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10907394B2 (en)
EP (1) EP3473794A1 (en)
BR (1) BR102018071259A2 (en)
FR (1) FR3072408B1 (en)
ZA (1) ZA201806916B (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3792138A1 (en) * 2019-09-13 2021-03-17 Knorr-Bremse Gesellschaft mit beschränkter Haftung Door system for a vehicle and method and device for providing maintenance information for a door system for a vehicle

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110616983A (en) * 2019-10-22 2019-12-27 中车株洲电力机车有限公司 Vehicle door opening and closing control method and urban rail transit vehicle
CN114645491A (en) * 2020-12-21 2022-06-21 中车沈阳机车车辆有限公司 Safety device and rail train
DE102021103113B3 (en) * 2021-02-10 2022-05-05 Bode - Die Tür Gmbh Method for transmitting status data of an access device of a vehicle, access device system for a vehicle and vehicle with the access device system

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001034446A1 (en) * 1999-11-05 2001-05-17 Bombardier Transportation Gmbh Light rail vehicle having predictive diagnostic system for motor driven automated doors
DE20015495U1 (en) * 2000-09-07 2002-02-07 Wampfler Ag control circuit
EP3038048A1 (en) * 2014-12-23 2016-06-29 Palo Alto Research Center, Incorporated System and method for determining vehicle component conditions

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5069000A (en) * 1990-03-22 1991-12-03 Masco Industries, Inc. Reversing apparatus for powered vehicle door systems
JP3987976B2 (en) * 2003-11-25 2007-10-10 自動車電機工業株式会社 Backdoor automatic opening and closing device
CA2604306A1 (en) * 2006-09-25 2008-03-25 Magna Closures Inc. Belt-driven rack gear power sliding door
US8844200B2 (en) * 2008-04-02 2014-09-30 Globe Motors, Inc. Electrical door operator
US8278862B2 (en) * 2009-07-10 2012-10-02 Won-Door Corporation Motor control systems, foldable partitions employing motor control systems, methods of monitoring the operation of electric motors and foldable partitions
EP2685034B1 (en) * 2011-03-10 2017-01-11 Nabtesco Corporation Plug door device
US10655377B2 (en) * 2016-04-21 2020-05-19 Westinghouse Air Brake Technologies Corporation Method and system for detecting an obstruction of a passenger door
US10199981B2 (en) * 2016-12-19 2019-02-05 Won-Door Corporation System, method, and apparatus for high speed operation

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001034446A1 (en) * 1999-11-05 2001-05-17 Bombardier Transportation Gmbh Light rail vehicle having predictive diagnostic system for motor driven automated doors
DE20015495U1 (en) * 2000-09-07 2002-02-07 Wampfler Ag control circuit
EP3038048A1 (en) * 2014-12-23 2016-06-29 Palo Alto Research Center, Incorporated System and method for determining vehicle component conditions

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3792138A1 (en) * 2019-09-13 2021-03-17 Knorr-Bremse Gesellschaft mit beschränkter Haftung Door system for a vehicle and method and device for providing maintenance information for a door system for a vehicle
WO2021048255A1 (en) * 2019-09-13 2021-03-18 Knorr-Bremse Gesellschaft Mit Beschränkter Haftung Method and device for providing maintenance information on a door system for a vehicle, and door system for a vehicle

Also Published As

Publication number Publication date
US20190112857A1 (en) 2019-04-18
US10907394B2 (en) 2021-02-02
FR3072408B1 (en) 2021-11-26
BR102018071259A2 (en) 2019-09-17
ZA201806916B (en) 2020-11-25
FR3072408A1 (en) 2019-04-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3473794A1 (en) Method and system for diagnosing operation of an automatic or semi-automatic device for access to a transport vehicle
FR2970358A1 (en) PROGNOSTIC OF DURATION BEFORE MAINTENANCE BY FUSION BETWEEN MODELING AND SIMULATION, FOR ELECTRONIC EQUIPMENTS ON BOARD IN AN AIRCRAFT
US11653127B2 (en) Monitoring voltage measurements for a vehicle battery
EP3531102B1 (en) Device for inspecting subframes of a railway vehicle and corresponding inspection method
RU2748292C2 (en) Method for determining condition of vehicle by measuring voltage on vehicle battery
FR2943276A1 (en) METHOD FOR MONITORING THE CONDITION OF A TIRE
RU2760756C2 (en) Method for estimating the travel time of a vehicle based on determining the condition of the vehicle
US20210166502A1 (en) Using vehicle electrical system monitored values
US20090157335A1 (en) Telematics-based method and system of battery parasitic load validation for a vehicle fleet
FR2876455A1 (en) METHOD AND DEVICE FOR PROCESSING MEASUREMENT SIGNALS FROM AN ON-BOARD DISPLACEMENT SENSOR ON A MOTOR VEHICLE
US6281598B1 (en) Method and system for predicting incipient failure in a locomotive energy storage unit or energy storage unit cabling
EP3218214A1 (en) Method for providing air-quality measurements, taken by vehicles with sensors, to vehicles without sensors, and associated monitoring device
FR2905105A1 (en) CONTROLLED CONTROL DEVICE OF PRECISION RECENTRED VEHICLE.
EP3854624A1 (en) Method and system for measuring the energy behaviour of a transport network, and computer program therefor
FR2957170A1 (en) Equipment monitoring system designing tool for engine of aircraft, involves processing unit evaluating quantification of monitoring system based on quality value of result corresponding to output quality value associated with output module
FR2656439A1 (en) METHOD AND DEVICE FOR MEMORIZING INTERMITTENT OPERATING FAULTS OF A PHYSICAL SYSTEM AND VARIABLES FOR CONTEXT OF THESE DEFECTS.
EP3492290B1 (en) System for acquisition and analysis of data transmitted by on-board sensors in vehicles, associated method, portable control apparatus and controller
EP2419891B1 (en) Method and device for identifying and marking an event taking place on a site of a stationary or mobile object
FR3064968B1 (en) DEVICE FOR MEASURING A PHYSICAL SIZE IN AN INTERMITTENT PHENOMENON
WO2019063566A1 (en) Method for determining the instantaneous frequency and phase of a periodic signal
EP3671583B1 (en) Method and device for storing digital data
KR102172012B1 (en) Railway vehicle safety component diagnosis apparatus
CA1062357A (en) Continuous speed control process and equipment for motor vehicles
WO2018197440A1 (en) Method for detecting a state or a malfunction by vibratory analysis
US20220412146A1 (en) Method and control device for operating a boarding system for a vehicle and boarding system for a vehicle

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION HAS BEEN PUBLISHED

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: BA ME

RIN1 Information on inventor provided before grant (corrected)

Inventor name: LAMOUREUX, BENJAMIN

Inventor name: SETAN, FREDERIC

Inventor name: THEVENET, QUENTIN

Inventor name: VAGNER, LAURENT

17P Request for examination filed

Effective date: 20190416

RBV Designated contracting states (corrected)

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: EXAMINATION IS IN PROGRESS

17Q First examination report despatched

Effective date: 20220624

P01 Opt-out of the competence of the unified patent court (upc) registered

Effective date: 20230823

RAP1 Party data changed (applicant data changed or rights of an application transferred)

Owner name: ALSTOM HOLDINGS