FR2766782A1 - Guidance system for public transport vehicle - Google Patents
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- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
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Abstract
Description
SYSTèME DE GUIDAGE POUR VEHICULE DE TRANSPORT EN COMMUN
L'invention concerne les systèmes pour guider les véhicules terrestres, notamment les véhicules de transport en commun, sur tout ou partie d'une voie urbaine sur laquelle circulent d'autres véhicules. Elle concerne plus particulièrement un système pour assister le conducteur d'un véhicule de transport urbain à la manoeuvre de celui-ci sur tout ou partie de son parcours.GUIDANCE SYSTEM FOR PUBLIC TRANSPORT VEHICLE
The invention relates to systems for guiding land vehicles, in particular public transport vehicles, on all or part of an urban road on which other vehicles are traveling. It relates more particularly to a system for assisting the driver of an urban transport vehicle in the maneuver thereof on all or part of his route.
I1 existe de nombreux systèmes du guidage d'un véhicule terrestre qui peuvent être classés en deux catégories les systèmes guidés matériels et les systèmes guidés immatériels. There are numerous systems for guiding a land vehicle which can be classified into two categories: material guided systems and immaterial guided systems.
Les systèmes guidés matériels mettent en oeuvre des murets latéraux ou des rails disposés sur la chaussée, sur lesquels viennent prendre appui des galets de guidage montés sur les essieux directeurs du véhicule.The material guided systems use lateral walls or rails arranged on the road, on which bear guide rollers mounted on the steering axles of the vehicle.
De tels systèmes présentent l'inconvénient d'utiliser des voies de roulement permanentes qui nécessitent une infrastructure lourde et coûteuse, parfois difficile à intégrer dans l'ensemble du réseau de circulation. Par ailleurs, le guidage ne peut être permanent, notamment aux carrefours, de sorte que le chauffeur/machiniste doit reprendre souvent le contrôle du véhicule.Such systems have the drawback of using permanent tracks which require heavy and costly infrastructure, which is sometimes difficult to integrate into the entire traffic network. Furthermore, guidance cannot be permanent, especially at crossroads, so that the driver / machinist must often regain control of the vehicle.
Les systèmes guidés immatériels sont basés sur la détection à distance d'une référence de position caractéristique de l'environnement externe du véhicule par l'intermédiaire d'un capteur dédié à cette référence et embarqué sur le véhicule. Les références de position sont, soit du type passif dans le cas de marquage optique sur la chaussée ou de type actif dans le cas de filoguidage. Le guidage consiste alors à faire suivre au véhicule la trajectoire désirée, soit en indiquant au chauffeur/machiniste les actions à effectuer, soit en agissant directement sur les organes du véhicule.The immaterial guided systems are based on the remote detection of a position reference characteristic of the external environment of the vehicle by means of a sensor dedicated to this reference and on board the vehicle. The position references are either of the passive type in the case of optical marking on the roadway or of the active type in the case of wire guidance. Guidance then consists in making the vehicle follow the desired trajectory, either by indicating to the driver / machinist the actions to be carried out, or by acting directly on the organs of the vehicle.
De tels systèmes guidés immatériels présentent l'avantage par rapport aux précédents d'avoir un coût d'infrastructure plus faible et d'être plus facilement compatibles avec le réseau urbain de circulation car ils n'utilisent pas d'ouvrages apparents qui sont coûteux et entravent la circulation des autres véhicules. Par ailleurs, dans le cas d'un filoguidage, le système est sensible aux perturbations électromagnétiques et la localisation du véhicule n'est pas précise car la portée latérale du capteur est d'environ 15cm.Such immaterial guided systems have the advantage over the previous ones of having a lower infrastructure cost and of being more easily compatible with the urban circulation network since they do not use visible structures which are expensive and hinder the movement of other vehicles. In addition, in the case of wire guidance, the system is sensitive to electromagnetic disturbances and the location of the vehicle is not precise because the lateral range of the sensor is approximately 15cm.
Dans le cas d'un marquage optique associé à un capteur du type caméra vidéo, la localisation est plus précise qu'avec le filoguidage et n'est pas sensible aux perturbations électromagnétiques mais la détection du marquage peut être perturbée par des phénomènes d'éblouissement et de masquage du marquage.In the case of an optical marking associated with a sensor of the video camera type, the location is more precise than with wire guidance and is not sensitive to electromagnetic disturbances but the detection of the marking can be disturbed by glare phenomena. and masking the marking.
Le but de la présente invention est donc de réaliser un système de guidage pour véhicule de transport en commun qui associe la souplesse du guidage immatériel à la sécurité du guidage matériel.The object of the present invention is therefore to provide a guidance system for a public transport vehicle which combines the flexibility of the intangible guidance with the security of the material guidance.
A cet effet, le guidage est principalement réalisé par un marquage au sol codé qui est détecté par une caméra vidéo tandis que la sécurité du guidage est obtenue par la coopération de murets le long de la voie avec des galets solidaires du véhicule qui agissent sur la direction en tant que de besoin.For this purpose, the guidance is mainly achieved by coded ground marking which is detected by a video camera while the safety of the guidance is obtained by the cooperation of low walls along the track with rollers integral with the vehicle which act on the direction as needed.
L'invention concerne donc un système de guidage pour véhicule de transport en commun, caractérisé en ce qu'il comprend - un marquage optique codé qui est disposé sur la
chaussée pour définir le trajet du véhicule et ses
différentes caractéristiques, - un dispositif embarqué à bord du véhicule pour
détecter le marquage optique codé et pour élaborer
des signaux de commande du véhicule en direction de
manière qu'il suive le trajet défini par le marquage
optique codé et respecte les caractéristiques du
trajet, - deux murets disposés de part et d'autre du marquage
optique codé de manière à définir, sur des parties
déterminées du trajet, un couloir de passage pour le
véhicule dont la largeur correspond à l'écart latéral
maximal du véhicule par rapport au marquage optique
codé, et - des galets supportés par des bras solidaires du
véhicule et coopérant, d'une part, avec les murets
et, d'autre part, avec la direction du véhicule pour
donner une indication de la position du véhicule dans
le couloir.The invention therefore relates to a guidance system for a public transport vehicle, characterized in that it comprises - a coded optical marking which is arranged on the
roadway to define the route of the vehicle and its
various characteristics, - a device on board the vehicle for
detect the coded optical marking and to develop
vehicle control signals to
so that it follows the path defined by the marking
coded optics and respects the characteristics of the
path, - two low walls placed on either side of the marking
optics coded so as to define, on parts
route, a passage corridor for the
vehicle whose width corresponds to the lateral deviation
maximum of the vehicle compared to the optical marking
coded, and - rollers supported by arms integral with the
vehicle and cooperating, on the one hand, with the low walls
and, on the other hand, with the direction of the vehicle to
give an indication of the vehicle's position in
the hallway.
Dans un premier exemple de réalisation, les bras de support des galets sont solidaires de la direction et les galets ne viennent en contact avec les murets que dans le cas d'un écart latéral maximal du véhicule par rapport au trajet du marquage optique codé de manière à modifier l'angle de braquage du véhicule. Dans ce premier exemple de réalisation, la conduite du véhicule est assurée par la combinaison du marquage et du dispositif embarqué, les murets et les galets n'intervenant que pour la sécurité du véhicule.In a first embodiment, the support arms of the rollers are integral with the steering and the rollers come into contact with the walls only in the case of a maximum lateral deviation of the vehicle from the path of the optically coded marking. to modify the steering angle of the vehicle. In this first exemplary embodiment, the driving of the vehicle is ensured by the combination of the marking and the on-board device, the walls and the rollers intervening only for the safety of the vehicle.
Dans un deuxième exemple de réalisation, les galets sont en contact permanent avec les murets par l'intermédiaire de bras de suspension solidaires de la direction pouvant être équipés de capteurs d'efforts. In a second embodiment, the rollers are in permanent contact with the walls by means of suspension arms secured to the steering which can be fitted with force sensors.
Dans un troisième exemple de réalisation, les bras du support des galets sont solidaires de la direction du véhicule et les galets ne viennent en contact avec les murets que dans le cas d'un écart latéral maximal du véhicule par rapport au trajet de marquage pour assurer la sécurité du véhicule ; il est prévu des capteurs de position latérale du véhicule par rapport aux murets pour fournir des informations de distance par rapport aux murets, ces informations de distance servant à déterminer la position du véhicule entre les murets pour valider ou non les signaux de commande du véhicule fournis par le dispositif embarqué.In a third exemplary embodiment, the arms of the roller support are integral with the direction of the vehicle and the rollers come into contact with the walls only in the case of a maximum lateral deviation of the vehicle from the marking path to ensure vehicle safety; sensors are provided for the lateral position of the vehicle with respect to the walls to provide distance information with respect to the walls, this distance information being used to determine the position of the vehicle between the walls to validate or not the vehicle control signals supplied by the on-board device.
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description suivante d'exemples particuliers de réalisation, ladite description étant faite en relation avec les dessins joints dans lesquels - les figures la et lb sont des schémas montrant un
système de guidage d'un véhicule de transport en
commun selon l'invention dans le cas d'entrée dans
une station et dans le cas d'un passage en courbe; - la figure 2 est un schéma montrant un véhicule de
transport en commun équipé des dispositifs lui
permettant de mettre en oeuvre l'invention - la figure 3 est un schéma montrant les interactions
entre le véhicule et les deux modes de guidage du
véhicule - la figure 4 est un diagramme montrant le
fonctionnement du système de guidage dans le cas où
les galets ne sont pas en contact permanent avec les
murets - la figure 5 est un diagramme montrant le
fonctionnement du système de guidage dans le cas où
les galets sont en contact permanent avec les
murets - la figure 6 est une courbe de variation de l'effort
sur le galet en fonction de l'écrasement de
l'ensemble galet-bras de suspension - la figure 7 est un diagramme montrant le
fonctionnement du système de guidage dans le cas où
les galets ne sont pas en contact permanent avec les
murets mais en mettant en oeuvre des capteurs de
position latérale du véhicule par rapport aux
murets - la figure 8 est un diagramme montrant la procédure
d'alignement du véhicule à l'entrée du couloir de
passage entre les murets, et - la figure 9 est un diagramme montrant la procédure de
franchissement d'un passage piéton.Other characteristics and advantages of the present invention will appear on reading the following description of particular embodiments, said description being made in relation to the accompanying drawings in which - Figures la and lb are diagrams showing a
guidance system of a transport vehicle in
common according to the invention in the case of entry into
a station and in the case of a curve; - Figure 2 is a diagram showing a vehicle of
public transport equipped with devices
for implementing the invention - Figure 3 is a diagram showing the interactions
between the vehicle and the two guidance modes of the
vehicle - Figure 4 is a diagram showing the
operation of the guidance system in the event that
the rollers are not in permanent contact with the
low walls - Figure 5 is a diagram showing the
operation of the guidance system in the event that
the rollers are in permanent contact with the
low walls - figure 6 is a curve of variation of the effort
on the roller according to the crushing of
the roller-suspension arm assembly - Figure 7 is a diagram showing the
operation of the guidance system in the event that
the rollers are not in permanent contact with the
low walls but by implementing
lateral position of the vehicle in relation to
low walls - figure 8 is a diagram showing the procedure
alignment of the vehicle at the entrance to the
passage between the walls, and - Figure 9 is a diagram showing the procedure for
crossing a pedestrian crossing.
Un système de guidage d'un véhicule de transport en commun 10 sur une chaussée bordée d'un quai ou trottoir 12 comprend sur la chaussée (figure 1) - un marquage optique codé 16 qui est disposé sur la
chaussée pour définir le trajet du véhicule 10 et ses
différentes caractéristiques, et - deux murets 18 et 20 disposés de part et d'autre du
marquage optique codé 16 de manière à définir, sur
des parties déterminées du trajet, un couloir de
passage du véhicule 10 dont la largeur correspond
sensiblement à l'écart latéral maximal autorisé du
véhicule par rapport au marquage optique codé 16.A system for guiding a public transport vehicle 10 on a roadway bordered by a quay or sidewalk 12 comprises on the roadway (FIG. 1) - an optical coded marking 16 which is placed on the
roadway to define the path of vehicle 10 and its
different characteristics, and - two low walls 18 and 20 arranged on either side of the
optical marking coded 16 so as to define, on
specific parts of the route, a corridor of
passage of vehicle 10 whose width corresponds
substantially at the maximum allowable lateral deviation of the
vehicle compared to coded optical marking 16.
Le marquage optique codé comprend, par exemple, deux lignes parallèles 30 et 32 de traits interrompus 34, chaque trait ayant, par exemple, une longueur de 75cm séparé du précédent et du suivant par une longueur de 25cm, soit un pas d'un mètre par trait. Le codage peut être réalisé en ajoutant un troisième trait adjacent du côté gauche 36, ou côté droit 38 dans le sens de la circulation du véhicule à deux couples de traits des lignes 30 et 32. Le trait côté gauche 36 correspond à un code ou plot R1 signifiant le début de la phase d'accostage à une station 14 ainsi que le type d'accostage tandis que le trait côté droit 38 correspond à un code ou plot R2 du type d'accostage.The coded optical marking comprises, for example, two parallel lines 30 and 32 of broken lines 34, each line having, for example, a length of 75 cm separated from the preceding and from the following by a length of 25 cm, ie a step of one meter per line. Coding can be carried out by adding a third line adjacent to the left side 36, or right side 38 in the direction of traffic of the vehicle to two pairs of lines on lines 30 and 32. The line on the left side 36 corresponds to a code or pad R1 signifying the start of the docking phase at a station 14 as well as the type of docking while the line on the right side 38 corresponds to a code or pad R2 of the type of docking.
Le codage des plots peut avoir d'autres significations telles que le passage à un carrefour ou le franchissement d'un passage piéton.The coding of the studs can have other meanings such as passing at a crossroads or crossing a pedestrian crossing.
Il est clair que d'autres cryptages de marquage peuvent être mis en oeuvre pour réaliser l'invention et, notamment, n'utiliser qu'une seule ligne de traits ininterrompus ainsi qu'un pas variable qui peut éventuellement être codé.It is clear that other marking encryption can be implemented to carry out the invention and, in particular, to use only one line of unbroken lines as well as a variable pitch which can possibly be coded.
De tels marquages ont été décrits dans la demande de brevet NO 96 10789 déposée par la demanderesse le 4 septembre 1996 sous le titre : "SYSTEME D'ASSISTANCE A
LA CONDUITE D'UN VEHICULE, NOTAMMENT POUR L'ACCOSTAGE A
UN QUAI".Such markings have been described in patent application NO 96 10789 filed by the applicant on September 4, 1996 under the title: "ASSISTANCE SYSTEM A
DRIVING A VEHICLE, PARTICULARLY FOR MOUNTING AT
A DOCK".
Les murets 18 et 20 sont disposés de part et d'autre du marquage 16 pour définir un couloir de passage ou de roulement du véhicule 10 sur certaines parties du trajet, particulièrement pour celles qui sont rectilignes ou présentent des courbes de grand rayon de courbure.The walls 18 and 20 are arranged on either side of the marking 16 to define a passage or running lane of the vehicle 10 on certain parts of the path, particularly for those which are straight or have curves of large radius of curvature.
Dans le cas de la figure 1, ces murets s'arrêtent dès le début de l'entrée en station de manière à permettre au véhicule d'effectuer le trajet d'accostage selon la ligne 28. Il en serait de même pour un passage piéton ou à un carrefour.In the case of FIG. 1, these low walls stop at the start of entry into the station so as to allow the vehicle to make the docking journey along line 28. It would be the same for a pedestrian crossing or at a crossroads.
La largeur du couloir est légèrement supérieure à celle du véhicule pour tenir compte de l'écart latéral admissible que peut avoir le véhicule par rapport à un marquage 16.The width of the corridor is slightly greater than that of the vehicle to take account of the permissible lateral deviation that the vehicle may have in relation to a marking 16.
Sur le véhicule 10, le système de guidage comprend (figure 2) - un dispositif de détection 22 du marquage codé 16 à
bord du véhicule qui fournit des informations de
position du véhicule par rapport au marquage - un dispositif de calcul 24 pour calculer, à partir
des informations de position et de codage fournies
par le dispositif de détection 22, une trajectoire 28
dite de consigne et pour élaborer des signaux de
commande d'organes de direction 26, 50 et
d'information d'états 40 du système, et - des galets 42 montés sur des bras 44 qui sont
solidaires du mécanisme de direction 46 par
l'intermédiaire d'amortisseurs (non représentés) et
munis de capteurs 48 indiquant le contact du galet
avec le muret associé par un signal électrique qui
est appliqué au dispositif de calcul 24.On the vehicle 10, the guidance system comprises (FIG. 2) - a device 22 for detecting the coded marking 16 at
on-board vehicle which provides information from
position of the vehicle relative to the marking - a calculating device 24 for calculating, from
position and coding information provided
by the detection device 22, a trajectory 28
so-called setpoint and to develop signals
control of steering organs 26, 50 and
system status information 40, and - rollers 42 mounted on arms 44 which are
integral with the steering mechanism 46 by
via shock absorbers (not shown) and
fitted with sensors 48 indicating the contact of the roller
with the associated low wall by an electrical signal which
is applied to the computing device 24.
Dans un deuxième mode de réalisation, les bras 44 peuvent aussi comporter un capteur 48, mais ce n'est pas indispensable au fonctionnement du système, indiquant le contact du galet avec le muret associé et le signal électrique correspondant est appliqué au dispositif de calcul 24.In a second embodiment, the arms 44 may also include a sensor 48, but this is not essential for the operation of the system, indicating the contact of the roller with the associated wall and the corresponding electrical signal is applied to the calculation device 24 .
Dans un troisième mode de réalisation, le véhicule comporte, outre les galets sans contact permanent avec les murets du premier exemple de réalisation, des capteurs 52 de la position latérale du véhicule par rapport aux murets 18 et 20, par exemple à l'avant et à l'arrière. Ces capteurs fournissent des signaux électriques qui sont appliqués au dispositif de calcul 24 et qui sont représentatifs de la distance des capteurs 52 et donc du véhicule par rapport aux murets. In a third embodiment, the vehicle comprises, in addition to the rollers without permanent contact with the walls of the first embodiment, sensors 52 of the lateral position of the vehicle relative to the walls 18 and 20, for example at the front and in back. These sensors provide electrical signals which are applied to the calculation device 24 and which are representative of the distance of the sensors 52 and therefore of the vehicle with respect to the walls.
La demande de brevet français précitée décrit un exemple particulier de réalisation du dispositif de détection 22, du dispositif de calcul 24, des organes de direction 26 sur la colonne de direction 50 et des organes d'information d'états 40 dans le cas d'un système d'accostage à un quai. Un tel système d'accostage à un quai peut être utilisé pour mettre en oeuvre le système de guidage selon l'invention moyennant quelques adaptations qui sont du domaine de l'homme du métier.The aforementioned French patent application describes a particular embodiment of the detection device 22, of the calculation device 24, of the steering members 26 on the steering column 50 and of the state information bodies 40 in the case of a docking system at a quay. Such a docking system at a quay can be used to implement the guidance system according to the invention, with a few adaptations which are within the skill of the art.
Le diagramme de la figure 3 permet d'expliquer le fonctionnement du système de guidage selon l'invention dans les trois modes de réalisation.The diagram in FIG. 3 makes it possible to explain the operation of the guidance system according to the invention in the three embodiments.
Les informations qui sont nécessaires au guidage du véhicule proviennent du marquage au sol 16, du véhicule 10 par l'entrée 54 et des murets latéraux 18, 20 par les galets 42 et sont traités dans le dispositif de calcul 24 pour assurer le pilotage et la sécurité du véhicule.The information which is necessary for guiding the vehicle comes from the markings on the ground 16, from the vehicle 10 through the entrance 54 and from the lateral walls 18, 20 by the rollers 42 and are processed in the calculation device 24 to ensure the control and the vehicle safety.
Les informations fournies par le marquage 16 via le dispositif de détection et d'analyse 22 sont utilisées pour définir une trajectoire de consigne par l'intermédiaire d'un module d'asservissement 60. Le calcul de l'angle de consigne de braquage consigne est réalisé par un module 62.The information provided by the marking 16 via the detection and analysis device 22 is used to define a setpoint trajectory via a servo module 60. The calculation of the setpoint turning angle is produced by a module 62.
Les informations fournies par les murets 18, 20 via les galets 42 et les bras 44 sont utilisées pour assurer la sécurité transversale du véhicule par un module 68. La position du bus dans la voie peut être calculée par un module 70 de manière à déterminer la tolérance contrôle de la valeur de consigne aconsigne à appliquer pour réaliser l'asservissement. The information provided by the walls 18, 20 via the rollers 42 and the arms 44 are used to ensure the transverse safety of the vehicle by a module 68. The position of the bus in the track can be calculated by a module 70 so as to determine the tolerance control of the set point value to be applied to achieve the control.
Le véhicule fournit un certain nombre d'informations 64, 66, telles que l'angle de braquage a et la vitesse
V du véhicule, pour permettre le calcul de la consigne à appliquer.The vehicle provides a certain amount of information 64, 66, such as the steering angle a and the speed
V of the vehicle, to allow the calculation of the setpoint to be applied.
La coordination des actions entre le guidage et la sécurité est assurée par un module 72 qui détermine l'angle de consigne à appliquer au moteur 76 de l'organe de direction 26 par l'intermédiaire d'une boucle de régulation 74.The coordination of actions between guidance and safety is ensured by a module 72 which determines the set angle to be applied to the motor 76 of the steering member 26 by means of a regulation loop 74.
Dans le premier exemple de réalisation, les galets 42 portés par les bras 44 ne sont en contact avec les murets 18, 20 que dans le cas où le véhicule sort de sa trajectoire. Dans ce cas, les galets prennent appui sur les murets qui, par l'intermédiaire des bras 44 et 46, transmettent l'effort du contact à la direction pour la piloter.In the first embodiment, the rollers 42 carried by the arms 44 are in contact with the walls 18, 20 only in the case where the vehicle leaves its path. In this case, the rollers are supported on the walls which, by means of the arms 44 and 46, transmit the force of the contact to the management to control it.
La figure 4 est un diagramme d'explication du fonctionnement de ce premier exemple de réalisation.FIG. 4 is a diagram explaining the operation of this first exemplary embodiment.
Dans ce diagramme et les autres, les ovales indiquent les entrées et les sorties du système, les rectangles indiquent les états et/ou évènements du système et les losanges indiquent les tests.In this diagram and the others, the ovals indicate the inputs and outputs of the system, the rectangles indicate the states and / or events of the system and the diamonds indicate the tests.
Le guidage mixte 81, c'est-à-dire par le marquage et les galets, est initialisé dès que le véhicule est aligné sur l'entrée 80 du couloir, par exemple par la détection d'un code spécifique sur le marquage. Le guidage mixte reste actif tant qu'une information de fin de guidage mixte n'est pas acquise par un test 82 qui résulte de la détection d'un code spécifique définissant la sortie à réaliser, par exemple le code R1 d'accostage à un quai.The mixed guidance 81, that is to say by the marking and the rollers, is initialized as soon as the vehicle is aligned with the entrance 80 of the corridor, for example by the detection of a specific code on the marking. Mixed guidance remains active as long as information on the end of mixed guidance is not acquired by a test 82 which results from the detection of a specific code defining the output to be produced, for example the code R1 for docking at a dock.
En cas de fin de guidage mixte, le système passe dans le mode de sortie 90 défini par le code spécifique du marquage tel que l'accostage à un quai, le franchissement d'un passage piéton ou d'un carrefour.In the event of the end of mixed guidance, the system switches to exit mode 90 defined by the specific marking code such as docking at a quay, crossing a pedestrian crossing or a crossroads.
En l'absence de détection de fin de guidage mixte, ce guidage est maintenu et la consigne de commande de la direction est calculée par l'étape 83. Un test de sécurité sur la position latérale du véhicule dans le couloir est effectué par l'étape 84 en détectant le contact éventuel des galets 42 sur les murets 18, 20.In the absence of detection of the end of mixed guidance, this guidance is maintained and the direction command setpoint is calculated by step 83. A safety test on the lateral position of the vehicle in the corridor is carried out by the step 84 by detecting the possible contact of the rollers 42 on the walls 18, 20.
Si le test est négatif, la priorité est accordée au guidage immatériel par le marquage et la consigne est appliquée par l'étape 87. Si le test est positif, le guidage immatériel est suspendu par l'étape 85 et la priorité est accordée au guidage matériel par l'étape 86 par le biais du bras qui pilote directement la direction du véhicule. Le système reste dans cet état 86 en l'absence d'une instruction de ré-initialisation 88 de guidage mixte, cette instruction pouvant provenir de la détection d'un code spécifique sur le marquage.If the test is negative, priority is given to the immaterial guidance by the marking and the instruction is applied by step 87. If the test is positive, the immaterial guidance is suspended by step 85 and priority is given to the guidance material by step 86 via the arm which directly controls the direction of the vehicle. The system remains in this state 86 in the absence of a reinitialization instruction 88 for mixed guidance, this instruction possibly coming from the detection of a specific code on the marking.
Les étapes 87 et 88 viennent reboucler sur le test 82 de fin de guidage spécifique.Steps 87 and 88 loop back to test 82 for the end of specific guidance.
Dans le deuxième exemple de réalisation, les galets 42 sont en contact permanent avec les murets 18, 20 et sont portés par les bras 44 qui sont munis d'un dispositif de suspension permettant de limiter les risques de rupture et de donner une souplesse mécanique au système matériel de guidage. La raideur des bras permet ainsi de limiter l'application de consignes de braquage irréalistes.In the second embodiment, the rollers 42 are in permanent contact with the walls 18, 20 and are carried by the arms 44 which are provided with a suspension device making it possible to limit the risks of rupture and to give mechanical flexibility to the material guidance system. The stiffness of the arms thus makes it possible to limit the application of unrealistic turning instructions.
La figure 5 est un diagramme de fonctionnement de ce deuxième exemple de réalisation et seules les étapes qui sont différentes de celles du premier exemple selon la figure 4 seront décrites.Figure 5 is an operating diagram of this second embodiment and only the steps which are different from those of the first example according to Figure 4 will be described.
Si la réponse au test 82 de détection de fin de guidage mixte est négative, alors le système passe à l'étape 83 de calcul de la consigne de guidage. L'étape suivante 92 assure la coordination et la supervision entre le guidage matériel et le guidage immatériel.If the response to the mixed guidance guidance detection test 82 is negative, then the system goes to step 83 for calculating the guidance setpoint. The next step 92 ensures coordination and supervision between the material guidance and the immaterial guidance.
A l'étape 92, on utilise la courbe de la figure 6, sans valeur d'échelle, qui présente en abscisse l'écrasement de l'ensemble galet-bras de suspension et en ordonnée l'effort sur la suspension. Elle présente quatre zones d'exploitation I à IV qui sont définies de la manière suivante - La zone I correspond à la conduite manuelle ou
assistée du véhicule en dehors des murets. I1 n'y a
pas de contact entre les galets et les murets.In step 92, the curve of FIG. 6 is used, without scale value, which has the crushing of the roller-suspension arm assembly on the abscissa and the force on the suspension on the ordinate. It has four operating zones I to IV which are defined as follows - Zone I corresponds to manual driving or
assisted by the vehicle outside the walls. There is
no contact between the rollers and the walls.
- La zone II correspond à la phase de guidage entre les
murets où le guidage immatériel est prioritaire.- Zone II corresponds to the guidance phase between the
low walls where intangible guidance has priority.
L'appui des galets sur les murets est qualifié de
nominal car l'écrasement des galets-bras de
suspension engendre de faibles efforts sur le
mécanisme de direction qui ne viennent pas perturber
la régulation de la boucle d'asservissement.The support of the rollers on the walls is qualified as
nominal because the crushing of the arm rollers of
suspension generates low forces on the
steering mechanism that does not disturb
regulation of the control loop.
- La zone III correspond à la phase de guidage où il y
a coopération entre le guidage immatériel et la
sécurité matérielle. L'appui des galets sur les
murets est qualifié de critique car l t écrasement des
galets-bras de suspension engendre des variations
d'efforts qui agissent directement sur le mécanisme
de direction et qui viennent s'ajouter aux consignes
de régulation de la boucle d'asservissement. Les
sorties possibles de cette phase sont les phases II
et IV.- Zone III corresponds to the guidance phase where there
cooperation between the intangible guidance and the
material security. The support of the pebbles on the
low walls is called critical because the crushing of
suspension arm rollers generate variations
of efforts which act directly on the mechanism
direction and which are added to the instructions
regulating the control loop. The
possible outputs from this phase are phases II
and IV.
- La zone IV correspond à la phase de guidage entre les
murets où le guidage mécanique est prioritaire.- Zone IV corresponds to the guidance phase between the
low walls where mechanical guidance has priority.
L'appui des galets sur les murets est qualifié de
mécanique car l'écrasement des galets-bras de
suspension engendre des efforts importants sur le
mécanisme de direction qui viennent occulter les
consignes de pilotage de la boucle de régulation
d'asservissement.The support of the rollers on the walls is qualified as
mechanical because the crushing of the roller-arms of
suspension generates significant efforts on the
steering mechanism which obscures the
control instructions for the control loop
enslavement.
Dans le troisième mode de réalisation, l'équipement du véhicule selon le premier mode de réalisation est complété par quatre capteurs de proximité 52 qui sont disposés latéralement à l'avant et à l'arrière du véhicule et dirigés vers les murets 18, 20. Ces capteurs permettent de calculer la position géométrique, le centrage et l'orientation du véhicule par rapport aux murets et donc d'anticiper les courbes et autres situations particulières.In the third embodiment, the vehicle equipment according to the first embodiment is completed by four proximity sensors 52 which are arranged laterally at the front and at the rear of the vehicle and directed towards the walls 18, 20. These sensors make it possible to calculate the geometrical position, the centering and the orientation of the vehicle in relation to the low walls and therefore to anticipate curves and other particular situations.
La figure 7 est un diagramme de fonctionnement de ce deuxième exemple de réalisation et seules les étapes qui sont différentes de celles des précédents diagrammes seront décrites. Il ne diffère du diagramme de la figure 5 que par le test de validation de consigne 96 et l'écrêtage de la consigne 97 si la consigne calculée 83 dépasse le domaine de validité défini par la position du véhicule.FIG. 7 is a diagram of operation of this second exemplary embodiment and only the steps which are different from those of the preceding diagrams will be described. It differs from the diagram in FIG. 5 only by the setpoint validation test 96 and the clipping of the setpoint 97 if the calculated setpoint 83 exceeds the range of validity defined by the position of the vehicle.
Les figures 8 et 9 sont des diagrammes de fonctionnement du système de guidage selon l'invention dans le cas de la procédure d'alignement du véhicule à l'entrée du couloir de passage (figure 8) et de la procédure de franchissement d'une courte interruption des murets, par exemple pour un passage piéton (figure 9). Figures 8 and 9 are operating diagrams of the guidance system according to the invention in the case of the vehicle alignment procedure at the entrance to the passage lane (Figure 8) and the procedure for crossing a short break in the walls, for example for a pedestrian crossing (Figure 9).
Pour l'entrée dans le couloir, l'étape d'approche (100) peut être faite en manuel ou en automatique au choix du chauffeur/machiniste. A partir des conditions initiales du véhicule 120, l'étape 101 initialise la procédure d'alignement du véhicule entre les murets. L'étape de test 102 valide ou non l'initialisation de la procédure d'alignement du véhicule entre les murets. Si le résultat du test est négatif, le système rend la main au chauffeur/machiniste qui réalise lui-même l'alignement. Si le test est positif, l'étape suivante 103 consiste à calculer par l'étape 103a la trajectoire de consigne et à asservir par l'étape 103b cette trajectoire pour réaliser l'entrée automatique du véhicule dans le couloir. Les informations sur la dynamique du véhicule sont nécessaires pour réaliser l'étape 103. Un test de défaillance 104 permet de contrôler le bon déroulement de la procédure d'alignement du véhicule à l'entrée du couloir. Si une défaillance est détectée, le système rend la main au chauffeur/machiniste par l'étape 105. Si le test est négatif, l'étape 106 assure l'alignement, condition nécessaire pour atteindre le guidage mixte 110 du véhicule dans le couloir.For entry into the corridor, the approach step (100) can be done manually or automatically at the driver / machinist's choice. From the initial conditions of the vehicle 120, step 101 initializes the procedure for aligning the vehicle between the walls. The test step 102 validates or not the initialization of the procedure for aligning the vehicle between the walls. If the test result is negative, the system gives back to the driver / machinist who performs the alignment himself. If the test is positive, the next step 103 consists in calculating by step 103a the setpoint trajectory and in slaving by this step 103b this trajectory to achieve the automatic entry of the vehicle into the corridor. The information on the vehicle dynamics is necessary to carry out step 103. A failure test 104 makes it possible to control the good progress of the vehicle alignment procedure at the entrance to the lane. If a fault is detected, the system returns control to the driver / machinist by step 105. If the test is negative, step 106 ensures alignment, a condition necessary for reaching the mixed guide 110 of the vehicle in the lane.
Pour le franchissement d'un tronçon avec interruption du couloir de murets (figure 9), le véhicule est en guidage mixte 110 et la première étape 111 consiste à initialiser la procédure de franchissement du tronçon.For crossing a section with interruption of the wall corridor (FIG. 9), the vehicle is in mixed guidance 110 and the first step 111 consists in initializing the procedure for crossing the section.
L'étape de test 112 surveille les éventuelles actions du chauffeur/machiniste, tel que l'arrêt du véhicule pour laisser passer un piéton. Si le résultat de ce test est positif, le système rend la main au conducteur par l'étape 105 pour que ce dernier puisse assurer le franchissement de ce passage. Si le résultat est négatif, la procédure est similaire à celle de la procédure d'alignement à l'entrée du couloir.The test step 112 monitors any actions by the driver / machinist, such as stopping the vehicle to let a pedestrian pass. If the result of this test is positive, the system gives back to the driver by step 105 so that the latter can ensure the crossing of this passage. If the result is negative, the procedure is similar to that of the alignment procedure at the entrance to the corridor.
La description de l'invention qui a été faite ci-dessus permet de définir un procédé de guidage d'un véhicule de transport en commun qui, dans le cas de galets sans contact permanent avec les murets, comprend les étapes suivantes consistant à (a) initialiser le guidage dit mixte 81 du véhicule à
l'aide dudit marquage optique codé 16 et dudit
dispositif 22, 24, 26, 40 de détection et de
commande, dès la détection du marquage optique
codé, (b) arrêter le guidage immatériel 85 dès que l'un des
galets 42 vient en contact 84 avec le muret
associé 18, 20, (c) modifier l'angle de braquage du véhicule par
l'intermédiaire d'au moins un bras 46 de manière
que le véhicule suive le couloir défini par les
murets 18, 20, (d) effectuer le guidage manuel 86 du véhicule par le
conducteur du véhicule, et (e) revenir à l'étape (a) à la demande du conducteur
81.The description of the invention which has been given above makes it possible to define a method for guiding a public transport vehicle which, in the case of rollers without permanent contact with the walls, comprises the following steps consisting in (a ) initialize the so-called mixed guidance 81 of the vehicle to
using said coded optical marking 16 and said
device 22, 24, 26, 40 for detection and
control, upon detection of optical marking
coded, (b) stop the immaterial guidance 85 as soon as one of the
rollers 42 comes into contact 84 with the wall
associated 18, 20, (c) modify the steering angle of the vehicle by
through at least one arm 46 so
the vehicle follows the corridor defined by the
walls 18, 20, (d) carry out manual guidance 86 of the vehicle by the
driver of the vehicle, and (e) return to step (a) at the request of the driver
81.
L'étape (c) comprend les étapes suivantes consistant à. Step (c) comprises the following steps consisting of.
(c1) détecter 84 le contact d'un des galets 42 sur le
muret 18, 20 associé, (c2) modifier 46 directement l'angle de braquage du
véhicule.(C1) detect 84 the contact of one of the rollers 42 on the
low wall 18, 20 associated, (c2) directly modify 46 the steering angle of the
vehicle.
Dans le cas où le système comprend, en outre, des capteurs de position latérale 52, l'étape (a) comprend, en outre, les étapes suivantes consistant à (a1) calculer 95 la position du véhicule par rapport
aux murets à partir des distances mesurées par les
capteurs 52 et, (a2) valider 96 les signaux de commande du véhicule en
fonction de la position calculée du véhicule
effectuée par l'étape (a1).In the case where the system further comprises lateral position sensors 52, step (a) further comprises the following steps consisting in (a1) calculating 95 the position of the vehicle relative to
to the walls from the distances measured by the
sensors 52 and, (a2) validate 96 the vehicle control signals by
depending on the calculated position of the vehicle
performed by step (a1).
Dans le cas où le système comprend des galets 42 en contact permanent avec les murets, le procédé comprend les étapes suivantes consistant à (a) initialiser le guidage mixte 81 à l'aide du
marquage optique codé 16 et dudit dispositif 22,
24, 26, 40 de détection et de commande dès la
détection du marquage optique codé, (b) passer en guidage mixte avec une détermination du
guidage selon une loi prenant en compte l'effort
en fonction de l'écrasement de l'ensemble
galet-bras de suspension. In the case where the system comprises rollers 42 in permanent contact with the walls, the method comprises the following steps consisting in (a) initializing the mixed guide 81 using the
coded optical marking 16 and of said device 22,
24, 26, 40 detection and control from the
detection of the coded optical marking, (b) switch to mixed guidance with a determination of the
guidance according to a law taking into account the effort
depending on the crushing of the whole
suspension arm roller.
Claims (8)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9709813A FR2766782B1 (en) | 1997-07-31 | 1997-07-31 | GUIDANCE SYSTEM FOR PUBLIC TRANSPORT VEHICLE |
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