FR3134060A1 - Procédé et dispositif de contrôle de déplacement d’une partie motrice autonome sous une cellule de transport pour assemblage de la partie motrice autonome avec la cellule - Google Patents
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Abstract
La présente invention concerne un procédé et un dispositif de contrôle du déplacement d’une partie motrice autonome (11) pour s’insérer sous une cellule (10). A cet effet, des premières données représentatives de position de chaque pied d’un ensemble de pieds (201, 202, 102, 103) de la cellule sont reçues depuis un radar lorsque la partie motrice autonome (11) est dans une position initiale à une distance déterminée de la cellule (10). Des deuxièmes données représentatives d’une modélisation d’au moins une partie d’un espace formé sous la cellule (10) sont déterminées à partir des premières données. Le déplacement de la partie motrice autonome (11) depuis la position initiale vers une position finale sous la cellule (10) est contrôlé en fonction des deuxièmes données. Figure pour l’abrégé : Figure 2
Description
La présente invention concerne les procédés et dispositifs de contrôle de déplacement d’une partie motrice autonome. La présente invention concerne également un procédé et un dispositif de détermination de guidage pour une partie motrice autonome depuis une position initiale vers une position finale sous une cellule de transport.
L’amélioration des transports est un enjeu important des années à venir, notamment dans les villes, afin de diminuer la pollution et les embouteillages.
Le développement des transports en commun classiques, tels que le bus, le métro ou le tramway, participe à l’amélioration des transports pour réduire pollution et embouteillages. Cependant, ces transports en commun classiques souffrent de certains défauts tels qu’un manque de flexibilité, les lignes suivies par ces transports en commun étant établies et ne s’adaptant pas aux besoins individuels des passagers.
Pour répondre à ces différents problèmes et pour améliorer le taux moyen d’occupation d’un véhicule, qui est aujourd’hui assez faible et de l’ordre de 1.4 personne par véhicule, de nouveaux usages sont apparus. Par exemple, l’autopartage et les cotransports se sont développés et une transition depuis un modèle basé sur la propriété privée des véhicules vers un modèle centré sur l’accès partagé des véhicules est observée.
Pour répondre aux besoins grandissants associés à ces nouveaux usages, des flottes de véhicules importantes disponibles en autopartage sont nécessaires. Une telle masse de véhicule impliquent des coûts d’infrastructure importants ainsi qu’une gestion complexe des trajets pour optimiser les déplacements, diminuer les coûts d’exploitation et répondre aux différents besoins des utilisateurs.
Par ailleurs, des solutions basées sur des véhicules autonomes chacun formé d’une partie motrice autonome et d’une cellule, dans un mode dit d’assemblage du véhicule autonome, voient le jour. Dans de telles solutions, chaque partie motrice autonome d’une flotte de parties motrices autonomes est configurée pour aller chercher une cellule de transport en attente dans une position déterminée d’un environnement, charger la cellule de transport et transporter la cellule de transport ainsi assemblée à la partie motrice autonome vers une destination déterminée.
Une telle solution est par exemple décrite dans le document DE 10 2016 209099 A1 publié le 27 juillet 2017.
Un des problèmes associés à ces solutions réside dans l’assemblage de la partie motrice autonome avec la cellule, et notamment dans le guidage de la partie motrice autonome pour se coupler avec la cellule.
Un objet de la présente invention est de résoudre au moins l’un des problèmes de l’arrière-plan technologique décrit précédemment.
Un autre objet de la présente invention est d’améliorer le guidage d’une partie motrice autonome dans une phase d’assemblage avec une cellule de transport à charger sur la partie motrice autonome.
Un autre objet de la présente invention est de proposer une solution fiable à moindre coût.
Selon un premier aspect, la présente invention concerne un procédé de contrôle de déplacement d’une partie motrice autonome, la partie motrice autonome comprenant une surface supérieure configurée pour recevoir une cellule dans un mode dit assemblé de la partie motrice autonome avec la cellule, la cellule comprenant une plateforme arrangée à une hauteur déterminée du sol et reliée au sol par l’intermédiaire d’une pluralité de pieds reposant sur le sol, la plateforme et l’ensemble de pieds formant un espace sous la plateforme pour recevoir la partie motrice autonome, la partie motrice autonome comprenant au moins un capteur de détection d’objet, le procédé comprenant les étapes suivantes :
- réception de premières données représentatives de position de chaque pied de la pluralité, les premières données étant reçues depuis le au moins un capteur de détection d’objet lorsque la partie motrice autonome est dans une position initiale à une distance déterminée de la cellule ;
- détermination de deuxièmes données représentatives d’une modélisation d’au moins une partie de l’espace à partir des premières données ;
- contrôle du déplacement de la partie motrice autonome depuis une position initiale vers une position finale sous la plateforme en fonction des deuxièmes données.
L’utilisation d’un capteur de détection d’objet pour détecter la position des pieds de la cellule à transporter, par exemple un radar, permet de modéliser l’espace sous la cellule prévu pour recevoir la partie motrice autonome. Le guidage de la partie motrice autonome pour se glisser sous la cellule à transporter est obtenue de manière sûre à partir de l’espace modélisé, ce qui permet d’éviter tout choc avec la cellule, notamment avec les pieds de la cellule. Par ailleurs, l’utilisation d’un capteur de détection d’objet tel qu’un radar, notamment utilisé pour l’obtention des données sur son environnement lorsque la partie motrice autonome circule dans l’environnement, permet de s’affranchir d’un système de guidage spécifique, ce qui permet de réduite les coûts de fabrication de la partie motrice autonome.
Selon une variante, le au moins un capteur de détection d’objet correspond à un radar à ondes millimétriques ayant un angle de détection d’objet supérieur à un seuil déterminé, la valeur seuil déterminée étant adaptée pour qu’un champ de détection du radar couvre l’ensemble des pieds de la pluralité de pieds lorsque la partie autonome est dans la position initiale.
Selon une autre variante, le contrôle du déplacement comprend une détermination d’une trajectoire de la partie motrice autonome depuis la position initiale vers la position finale en fonction des deuxièmes données.
Selon une autre variante, la position initiale correspond à une position déterminée dans un environnement de la partie motrice autonome et de la cellule.
Selon un deuxième aspect, la présente invention concerne un dispositif de contrôle de déplacement d’une partie motrice autonome, le dispositif comprenant une mémoire associée à un processeur configuré pour la mise en œuvre des étapes du procédé selon le premier aspect de la présente invention.
Selon un troisième aspect, la présente invention concerne un système comprenant le dispositif de contrôle tel que décrit selon le deuxième aspect de la présente invention et au moins un radar à ondes millimétriques relié en communication au dispositif de contrôle tel que décrit selon le deuxième aspect de la présente invention.
Selon une variante, le système comprend 4 radars à ondes millimétriques reliés en communication au dispositif de contrôle.
Selon un quatrième aspect, la présente invention concerne une partie motrice autonome comprenant le dispositif de contrôle tel que décrit selon le deuxième aspect de la présente invention ou le système tel que décrit selon le troisième aspect de la présente invention.
Selon un cinquième aspect, la présente invention concerne un programme d’ordinateur qui comporte des instructions adaptées pour l’exécution des étapes du procédé selon le premier aspect de la présente invention, ceci notamment lorsque le programme d’ordinateur est exécuté par au moins un processeur.
Un tel programme d’ordinateur peut utiliser n’importe quel langage de programmation, et être sous la forme d’un code source, d’un code objet, ou d’un code intermédiaire entre un code source et un code objet, tel que dans une forme partiellement compilée, ou dans n’importe quelle autre forme souhaitable.
Selon un sixième aspect, la présente invention concerne un support d’enregistrement lisible par un ordinateur sur lequel est enregistré un programme d’ordinateur comprenant des instructions pour l’exécution des étapes du procédé selon le premier aspect de la présente invention.
D’une part, le support d’enregistrement peut être n'importe quel entité ou dispositif capable de stocker le programme. Par exemple, le support peut comporter un moyen de stockage, tel qu'une mémoire ROM, un CD-ROM ou une mémoire ROM de type circuit microélectronique, ou encore un moyen d'enregistrement magnétique ou un disque dur.
D'autre part, ce support d’enregistrement peut également être un support transmissible tel qu'un signal électrique ou optique, un tel signal pouvant être acheminé via un câble électrique ou optique, par radio classique ou hertzienne ou par faisceau laser autodirigé ou par d'autres moyens. Le programme d’ordinateur selon la présente invention peut être en particulier téléchargé sur un réseau de type Internet.
Alternativement, le support d'enregistrement peut être un circuit intégré dans lequel le programme d’ordinateur est incorporé, le circuit intégré étant adapté pour exécuter ou pour être utilisé dans l'exécution du procédé en question.
D’autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description des exemples de réalisation particuliers et non limitatifs de la présente invention ci-après, en référence aux figures 1 à 4 annexées, sur lesquelles :
Un procédé et un dispositif de contrôle de déplacement d’une partie motrice autonome vont maintenant être décrits dans ce qui va suivre en référence conjointement aux figures 1 à 4. Des mêmes éléments sont identifiés avec des mêmes signes de référence tout au long de la description qui va suivre.
Selon un exemple particulier et non limitatif de réalisation de la présente invention, un système de transport comprend une première pluralité de cellules et une deuxième pluralité de parties motrices autonomes. Chaque cellule est avantageusement configurée pour recevoir et transporter un ou plusieurs objets et/ou une ou plusieurs personnes. Chaque partie motrice autonome comprend quant à elle une batterie associée à un moteur électrique. Chaque cellule est configurée pour être associée ou couplée à une partie motrice autonome qui assure alors le déplacement de la cellule d’un point à un autre, la cellule étant dépourvue de moyens de déplacement. Chaque cellule est ainsi configurée pour être indépendante des parties motrices autonomes dans un mode d’attente ou de stationnement de la cellule. Chaque cellule est en outre configurée pour être attachée, couplée ou reliée à toute partie motrice autonome dans un mode dit assemblé correspondant également à un mode mobile ou de déplacement de la cellule. Dans un tel mode mobile, un couple cellule / partie motrice forme un dispositif de transport autonome qui peut être assimilé à un véhicule autonome.
Le contrôle du déplacement d’une partie motrice autonome pour se déplacer sous une cellule de transport avant de s’assembler avec une telle cellule est par exemple mis en œuvre par un dispositif de calcul, par exemple un calculateur du système embarqué de la partie motrice autonome.
Le contrôle du déplacement de la partie motrice autonome comprend la réception de premières données représentatives de la position de chaque pied d’un ensemble de pieds de la cellule, les pieds de la cellule étant configurés pour maintenir une plateforme formant le fond de la cellule à une hauteur déterminée du sol. Les premières données sont avantageusement reçues d’un ou plusieurs capteurs de détection d’objet (par exemple un radar à ondes millimétriques) embarqué sur ou dans la partie motrice autonome lorsque la partie motrice autonome est dans une position initiale à une distance déterminée de la cellule. La position initiale correspond par exemple à la position dans laquelle la partie motrice autonome se met pour initier une phase d’insertion de la partie motrice autonome depuis la position initiale vers une position finale dans laquelle la partie motrice autonome est arrangée sous la cellule, dans un espace formé sous la cellule entre les pieds de la cellule.
Des deuxièmes données représentatives d’une modélisation d’au moins une partie de l’espace situé sous la cellule et prévu pour recevoir la partie motrice autonome sont déterminées à partir des premières données. La modélisation 3D prend par exemple la forme d’une boite, dite boite englobante (de l’anglais « bounding box »), englobant l’espace ou une partie de cet espace.
Le déplacement de la partie motrice autonome est contrôlé depuis la position initiale jusqu’à la position finale en fonction des deuxièmes données, ce qui permet à la partie motrice autonome de se loger sous la cellule sans heurter les pieds de la cellule.
La illustre schématiquement des éléments configurés pour former un dispositif autonome d’un système de transport, selon un exemple de réalisation particulier et non limitatif de la présente invention.
Un dispositif autonome utilisé dans le système de transport est formé de l’assemblage d’une cellule 10 et d’une partie motrice 11. Un tel dispositif est adapté au transport d’objet, de personnes et/ou d’animaux et peut en ce sens être assimilé à un véhicule. Dans le reste de la description, il sera fait indifféremment référence à un dispositif autonome et à un véhicule autonome.
La cellule 10 correspond à un module de transport configuré pour accueillir tout type d’occupant, par exemple des objets, des personnes et/ou des animaux. Une cellule 10 prend toute forme, par exemple la forme d’un parallélépipède, d’un pavé, d’un cube, d’une sphère ou d’une ellipsoïde.
La partie motrice 11 comprend au moins deux roues 111, 112, par exemple quatre roues, ou six roues.
La cellule 10 est configurée pour accueillir un ou plusieurs objets et/ou animaux et/ou personnes dans une enceinte 100 prévue à cet effet. L’enceinte 100 repose par exemple sur une plateforme 101 qui est arrangée à une hauteur déterminée du sol via un ensemble de pieds 102, 103, par exemple 4 pieds. La cellule 10 repose ainsi sur le sol 12 par l’intermédiaire de pieds dans un mode d’attente ou de stationnement de la cellule 10, c’est-à-dire lorsque la cellule 10 n’est pas couplée ou attachée à la partie motrice 11. La plateforme 101 forme par exemple le fond de l’enceinte ou correspond à un châssis recevant l’enceinte 100.
L’enceinte 100 de la cellule 10 se présente sous la forme d’un espace, ouvert et/ou fermé, configuré pour accueillir au moins un occupant. Une telle enceinte prend par exemple la forme d’un abribus. Dans un mode de réalisation particulier, l’enceinte 100 comporte une partie formant une alcôve fermée (avec un toit) et une partie ouverte (sans toit).
La cellule 10 repose ainsi sur le sol 12 par l’intermédiaire de l’ensemble de pieds qui la soutient la plateforme 101, la zone de contact entre la cellule 10 et le sol étant formée de la base de chacun des pieds 102, 103 de l’ensemble de pieds.
Un espace 104 est formé sous la plateforme 101, c’est-à-dire sous le fond de la cellule 10, entre les pieds sur lesquels l’enceinte 100 ou la plateforme 101 repose.
L’espace 104 est prévu et configuré pour recevoir la partie motrice autonome 11 qui vient s’insérer sous la cellule 10, c’est-à-dire sous la plateforme 101 (ou sous le fond de l’enceinte 100) entre les pieds 102, 103.
Les pieds 102, 103 sont configurés pour pouvoir soulever la plateforme 101 à plusieurs hauteurs du sol 12. Par exemple, les pieds 102, 103 sont configurés pour élever ou soulever la plateforme 101 jusqu’à une première hauteur déterminée adaptée pour que la partie motrice autonome 11 se glisse dans l’espace 104 sous la plateforme 101. Une fois que la partie motrice autonome 11 est positionnée sous la plateforme 101 dans l’espace 104 prévu à cet effet, les pieds 102, 103 sont contrôlés pour que la plateforme 101 s’abaisse jusqu’à une deuxième hauteur déterminée (par rapport au sol 12) pour que la plateforme 101 repose sur une face supérieure 110 d’un châssis ou d’une plateforme de la partie motrice autonome 11 configuré pour recevoir la cellule dans un mode dit assemblé du dispositif autonome ainsi formé de la partie motrice autonome 11 et de la cellule 10.
Le mode assemblé correspond également à un mode mobile ou de déplacement de la cellule 10 qui est alors apte à se déplacer grâce à la partie motrice autonome 10 qui la transporte.
Dans ce mode assemblé, les pieds 102, 103 ne sont plus en contact avec le sol 12. Selon un exemple de réalisation particulier, les pieds 102, 103 sont configurés pour se rétracter dans un logement du châssis ou de la plateforme 101 prévu à cet effet.
Les pieds 102, 103 correspondent par exemple à des pieds articulés configurés pour régler la hauteur de la plateforme 101 par rapport au sol 12, par exemple selon plusieurs hauteurs déterminées (par exemple 2 hauteurs), les valeurs de hauteur étant par exemple stockées dans une mémoire d’un contrôleur embarqué dans la cellule 10.
Selon un autre exemple, les pieds 102, 103 comprennent chacun un vérin (par exemple un vérin hydraulique) dont la course permet de modifier ou régler la hauteur de la plateforme 101 vis-à-vis du sol 12.
La partie motrice 11 est configurée pour être assemblée avec la cellule 10, se déplacer seule et se déplacer lorsqu’elle est assemblée avec la cellule 10 pour transporter la cellule et ses occupants.
L’assemblage de la cellule 10 avec la partie motrice 11 est configuré pour que la cellule 10 puisse accueillir l’occupant dans une position déterminée quand la cellule est posée sur le sol, quand la cellule 10 est assemblée avec la partie motrice 11 et lors de l’opération d’assemblage de la partie motrice 11 avec la cellule 10.
Ainsi, l’occupant peut être dans la cellule 10 quelle que soit la phase de fonctionnement du véhicule. On entend par « configuré pour que la cellule puisse accueillir l’occupant dans la position prédéterminée » que, quelle que soit la phase de fonctionnement du véhicule, l’occupant peut être dans la position déterminée de manière stable et sécuritaire. Comme détaillé ci-après dans différents modes de réalisation décris ci-après, cette configuration implique une cinématique de la cellule 10 lors de l’assemblage puis du déplacement qui ne déstabilise pas la cellule 10 (inclinaison par exemple) ou présente des mouvements brusques.
La partie motrice 11 comporte avantageusement :
- une ou plusieurs batteries configurées pour stocker une énergie électrique ;
- un ou plusieurs moteurs électriques configurés pour assurer le déplacement de la partie motrice 11 lorsque la partie motrice 11 est seule et lorsque la partie motrice 11 est assemblée avec la cellule 10.
La partie motrice 11 correspond ainsi à un véhicule dont la propulsion est assurée par un ou plusieurs moteurs électriques. L’énergie électrique nécessaire à l’alimentation du ou des moteurs électriques est stockée dans une ou plusieurs batteries d’accumulateurs électriques (par exemple de type lithium-ion). Dans le reste de la description, le terme batterie sera employé au singulier et pourra désigner une batterie ou un ensemble batterie comprenant plusieurs batteries. La batterie de la partie motrice 11 est notamment caractérisée par sa capacité, c’est-à-dire par la quantité d’énergie électrique que la batterie est capable de restituer après avoir reçu une charge complète. Une telle capacité s’exprime en ampères-heures (Ah) et détermine l’autonomie de la partie motrice 11 exprimée en kilomètres. L’autonomie est également fonction d’autres paramètres tels que la vitesse à laquelle circule la partie motrice 11, le type de trajet (ville/route/autoroute), les conditions climatiques.
Selon un mode de réalisation particulier, la partie motrice 11 comprend en outre :
- un ou plusieurs capteurs configurés pour acquérir des données représentatives de l’environnement dans lequel la partie motrice évolue, par exemple des radars, LIDARs et/ou caméra ;
- un dispositif de contrôle configuré pour générer une instruction de conduite de la partie motrice à partir des données acquises.
Le ou les capteurs embarqués sur la partie motrice correspondent par exemple à un ou plusieurs des capteurs suivants :
- un ou plusieurs radars à ondes millimétriques, chaque radar étant adapté pour émettre des ondes électromagnétiques et pour recevoir les échos de ces ondes renvoyées par un ou plusieurs objets, dans le but de détecter des obstacles ou autres objets et leurs distances vis-à-vis de la partie motrice 11 ; et/ou
- un ou plusieurs LIDAR(s) (de l’anglais « Light Detection And Ranging », ou « Détection et estimation de la distance par la lumière » en français), un capteur LIDAR correspondant à un système optoélectronique composé d’un dispositif émetteur laser, d’un dispositif récepteur comprenant un collecteur de lumière (pour collecter la partie du rayonnement lumineux émis par l’émetteur et réfléchi par tout objet situé sur le trajet des rayons lumineux émis par l’émetteur) et d’un photodétecteur qui transforme la lumière collectée en signal électrique ; un capteur LIDAR permet ainsi de détecter la présence d’objets situés dans le faisceau lumineux émis et de mesurer la distance entre le capteur et chaque objet détecté ; et/ou
- une ou plusieurs caméras (associées ou non à un capteur de profondeur) pour l’acquisition d’une ou plusieurs images de l’environnement autour de la partie motrice 10 se trouvant dans le champ de vision de la ou les caméras ; et/ou
- un ou plusieurs capteurs de champ magnétique d’un système filoguidé, ce ou ces capteurs étant configurés pour détecter un champ magnétique et détecter un fil de guidage associé à des répétiteurs, le fil de guidage étant par exemple alimenté en courant et enfoui dans le sol.
Les données acquises par le ou les capteurs embarqués alimentent par exemple un ou plusieurs systèmes d’aide à la conduite, dit ADAS (de l’anglais « Advanced Driver-Assistance System » ou en français « Système d’aide à la conduite avancé ») embarqués dans la partie motrice 11. Un système ADAS est configuré pour par exemple remplacer un conducteur et permettre à la partie motrice 11 de circuler selon un mode dit autonome, c’est-à-dire sans intervention d’un conducteur, le ou les systèmes ADAS assurant le contrôle de la partie motrice sur son parcours.
La partie motrice 11 est ainsi apte à être conduite de manière au moins partiellement autonome. On entend par « conduite autonome » d’un « véhicule autonome » tout procédé apte à assister la conduite du véhicule. Le procédé peut ainsi consister à diriger partiellement ou totalement le véhicule ou à apporter tout type d’aide à une personne physique conduisant le véhicule. Le procédé couvre ainsi toute conduite autonome, du niveau 0 au niveau 5 dans le barème de l’OICA, pour Organisation International des Constructeurs Automobiles. La partie motrice 11 circule par exemple selon un mode autonome avec un niveau supérieur ou égal à 4.
La illustre selon une vue plongeante la partie motrice autonome 11 dans une position initiale, selon un exemple de réalisation particulier et non limitatif de la présente invention.
Selon l’exemple de la , la partie motrice autonome 11 est dans une position initiale à une distance déterminée de la cellule 10. La cellule 10 est par exemple dans une position d’attente dans une zone de stationnement prévue à cet effet.
Cette zone de stationnement est par exemple connue de la partie motrice autonome 11. Cette zone de stationnement appartient par exemple à un ensemble de zones de stationnement ou d’attente configurées ou prévues pour que des cellules 11 soient stationnées dans un environnement donné (par exemple dans une zone urbaine), en attente d’être prise en charge par une partie motrice autonome 11.
Par exemple, lorsqu’un utilisateur souhaite se déplacer d’un point de départ vers une destination, ou lorsque l’utilisateur souhaite faire livrer un ou plusieurs colis, l’utilisateur émet une requête de demande de pris en charge indiquant le point de départ, le point d’arriver et le type d’occupant (personne et/ou objet) à transporter par exemple.
Après analyse de la requête, par exemple par un serveur, des instructions sont transmises à une partie motrice autonome 11 pour qu’elle se déplace vers une zone dans laquelle une cellule 10 sélectionnée en fonction de la requête attend d’être prise en charge par la partie motrice autonome pour transporter les occupants à la destination renseignée dans la requête, par exemple dans une enceinte 200 de la cellule 10 prévue à cet effet.
Le déplacement de la partie motrice autonome 11 est alors contrôlé pour que la partie motrice autonome 11 se dirige vers la localisation (qui correspond par exemple à une localisation déterminée et prévue à cet effet dans l’environnement dans lequel évolue les parties motrices et les cellules) dans laquelle la cellule 10 sélectionnée est en attente.
La partie motrice autonome 11 se positionne dans une position initiale déterminée en vis-à-vis de la cellule 10 et à une distance déterminée de cette cellule 10, par exemple à 1, 2 ou 3 m. La position initiale est par exemple matérialisée par un ou plusieurs repères connus de la partie motrice autonome 11 (par exemple des éléments enfouis dans le sol émettant un rayonnement électromagnétique que peut détecter un ou plusieurs capteurs de champ magnétique embarqués dans la partie motrice autonome 11).
Un processus de contrôle du déplacement de la partie motrice autonome depuis la position initiale vers une position finale sous la cellule 10 est avantageusement mis en œuvre par un ou plusieurs calculateurs embarqués dans la partie motrice autonome, par exemple par un ou plusieurs processeurs de ce ou ces calculateurs.
Dans une première opération, des premières données représentatives de la position de chaque pied de l’ensemble de pieds 102, 103, 201, 202 de la cellule 10 sont reçues d’un capteur de détection d’objet 21 de la partie motrice autonome 11.
Un tel capteur 21 correspond par exemple à un radar à ondes millimétriques équipant la partie motrice autonome 11 pour obtenir des données sur son environnement et alimenter un ou plusieurs des systèmes ADAS embarqués dans la partie motrice autonome 11.
Selon un autre exemple, le capteur 21 correspond à un LIDAR. Un radar présente l’avantage par rapport au LIDAR d’être un dispositif moins coûteux.
Le radar 21 correspond par exemple à un radar de l’ensemble de radar équipant la partie motrice autonome, un tel ensemble comprenant par exemple 4 radars. Selon cet exemple, un radar est arrangé au milieu de chacun des 4 côtés de la caisse ou du châssis formant la partie motrice autonome 11 (la partie motrice autonome ayant par exemple une forme générale correspondant à un parallélépipède rectangle), seuls 3 côtés 210, 211 et 212 étant représentés sur la .
Le radar 21 est arrangé sur le côté 210 de la partie motrice autonome faisant face à la cellule 10 dans la position initiale.
Le radar 21 correspond par exemple à un radar dit grand angle, c’est-à-dire à un radar ayant un grand champ de vision, un tel champ de vision correspondant au champ d’acquisition du radar.
Le champ de vision correspond à la zone balayée par le rayonnement émis par le radar 21 pour détecter la présence d’objets dans le champ de vision du radar. L’angle du faisceau rayonné par le radar est illustré par l’angle α sur la .
L’angle α est prévue pour que le radar 21, lorsque la partie motrice autonome 11 est à la distance déterminée de la cellule 10 (correspondant à la distance entre le côté de la partie motrice autonome 11 faisant face à la cellule et la cellule 10 lorsque la partie motrice 11 est dans la position initiale), le faisceau d’ondes millimétriques émis par le radar 21 couvre une zone comprenant les pieds 201, 202, 102, 103 de la cellule.
L’angle α est ainsi prévue pour que les pieds 201, 202 de la cellule 10 les plus éloignés du radar 21 soient localisés dans la portée longitudinale du radar 21 et pour que la distance entre les pieds 102, 103 de la cellule 10 les plus proches du radar 21 soient couverte par le faisceau, avec une marge de sécurité pour que l’intégralité de ces pieds 102, 103 soit comprise dans le faisceau émis.
L’angle α est ainsi supérieur à une valeur seuil déterminé telle que la valeur seuil permet au faisceau d’ondes millimétriques émis de respecter les conditions suivantes :
- la portée longitudinale du faisceau couvre les pieds de la cellule les plus éloignés du radar 21 ;
- la portée latérale du faisceau à une distance déterminée du radar correspondant à la distance entre les pieds de la cellule les plus proche du radar et le radar 21 couvre la zone comprise entre les deux pieds les plus proches, incluant les deux pieds les plus proches.
Selon cet exemple, la cellule 10 comprend 4 pieds, les pieds étant arrangés en vis-à-vis 2 par 2 de manière symétrique. La disposition des 4 pieds correspond par exemple aux 4 coins d’un rectangle ou d’un carré.
Les premières données acquises par le radar 21 correspondent par exemple à des données représentatives de la distance entre le radar 21 d’une part et chaque point d’un ensemble de points (ou nuage de points) détectés pour chaque pied 201, 202, 102, 103.
La localisation de chacun des pieds 201, 202, 203 et 204 est ainsi par exemple exprimé dans le référentiel de la partie motrice autonome 11, c’est-à-dire dans un repère orthonormé (X, Y, Z) ayant pour origine un point de la partie motrice autonome (l’origine correspondant par exemple à la position du radar 21, au barycentre de la partie motrice autonome 11 ou au milieu de l’essieu arrière ou de l’essieu avant de la partie motrice autonome 11).
Le nuage de points détecté par le radar 21 pour chaque pied 201, 202, 203 et 204 correspond à une partie de l’enveloppe externe de chacun de ces pieds 201, 202, 203 et 204.
Les premières données sont par exemple obtenues par le ou les calculateurs en charge du processus depuis le radar 21, par exemple d’un calculateur contrôlant le radar 21. Ces calculateurs forment par exemple une architecture multiplexée, les calculateurs échangeant des données entre eux par l’intermédiaire d’un ou plusieurs bus informatiques, par exemple un bus de communication de type bus de données CAN (de l’anglais « Controller Area Network » ou en français « Réseau de contrôleurs »), CAN FD (de l’anglais « Controller Area Network Flexible Data-Rate » ou en français « Réseau de contrôleurs à débit de données flexible »), FlexRay (selon la norme ISO 17458) ou Ethernet (selon la norme ISO/IEC 802-3).
Dans une deuxième opération, des deuxièmes données représentatives d’une modélisation tridimensionnelle (3D) ou bidimensionnelle (2D) d’au moins une partie de l’espace 104 sont déterminées à partir des premières données obtenues à la première opération, selon toute méthode connue de l’homme du métier.
Le modèle 3D de l’espace 104 correspond par exemple à une boite englobante, par exemple un parallélépipède rectangle, délimitant l’espace disponible entre les pieds 201, 202, 203 et 204 sous la plateforme 101. Selon un exemple particulier, la hauteur de la boite englobante ne correspond qu’à une partie de la hauteur entre le sol 12 et le fond de l’enceinte 200, en faisant comme hypothèse que la cellule 10 s’est élevée à la première hauteur prévue et configurée pour que la partie motrice 11 puisse se glisser ou s’insérer sous la plateforme 101.
La boite englobante est par exemple définie par des deuxièmes données représentatives de coordonnées d’un point de référence (par exemple un coin) et par un ensemble de distances définies à partir de ce point de référence (hauteur selon l’axe Z, largeur selon l’axe X et longueur selon l’axe Y par exemple).
Le modèle 2D correspond par exemple à une surface, par exemple de forme rectangulaire, ou aux bords de la surface, obtenu(e)s des premières données et correspond par exemple à la projection sur le sol 12 du modèle 3D. Les bords de cette surface au sol représente les limites à ne pas dépasser pour la partie motrice autonome 11.
Les deuxièmes données sont par exemple exprimées dans le référentiel ou le repère (X, Y, Z) de la partie motrice autonome 11. Une marge est par exemple associée aux premières données pour déterminer ou calculer les deuxièmes données. Cette marge est par exemple prévue pour que les limites de la boites englobantes soient formées à une distance déterminée (par exemple égale à 1, 2, 5 ou 10 cm) de la face interne de chacun des pieds 201, 202, 203 et 204. La face interne de chacun des pieds correspond à la partie de l’enveloppe externe de chacun des pieds faisant face à l’espace 104. En considérant 2 pieds 102, 103 (ou 201, 202) en vis-à-vis selon une dimension de la cellule 10 parallèle au côté 210 de la partie motrice 11 faisant face à la cellule 10, les faces internes de ces pieds 102, 103 (respectivement 201, 202) correspondent aux faces en vis-à-vis.
Dans le cas de figure où les pieds sont symétriques deux à deux, les notions de gauche et de droite n’ont pas d’importante et ne sont pas prises en compte pour le guidage de la partie motrice autonome 11 sous la cellule 10.
Selon une variante de réalisation, les premières données et les deuxièmes données sont exprimées en référence au repère monde, par exemple en utilisant des informations de localisation de la partie motrice 11 et de la cellule 10, par exemple obtenue d’un récepteur d’un système de géolocalisation par satellite de type GPS (de l’anglais « Global Positioning System » ou en français « Système mondial de positionnement ») ou Galileo embarqué dans chacune de la partie motrice et de la cellule.
Dans une troisième opération, le déplacement de la partie motrice autonome est contrôlé depuis la position initiale jusqu’à une position finale en fonction des deuxièmes données déterminées à la deuxième opération.
La position finale correspond à la position en fin de manœuvre lorsque la partie motrice autonome 11 se trouve sous la cellule 10, centrée par rapport à la cellule 10, pour recevoir et supporter la cellule 10 dans le but de la transporter jusqu’à destination d’un trajet déterminé par exemple en fonction de la requête reçue de l’utilisateur.
Le déplacement est contrôlé en déterminant des instructions de commande pour le système de propulsion (par exemple le ou les moteurs électriques) et le système de direction de la partie motrice autonome.
La manœuvre entre la position initiale et la position finale est contrainte par les limites du modèle 3D de l’espace 104 sous la cellule, connaissant les dimensions de la partie motrice autonome 11.
Les instructions de commande sont déterminées de manière à ce que la partie motrice autonome 11 se glisse sous la cellule 10 en restant à l’intérieur de la boite englobante correspondant au modèle 3D, c’est-à-dire que le volume formé par l’enceinte externe de la partie motrice autonome 11 (au moins selon la largeur et la longueur) reste contenu dans le volume défini par le modèle 3D.
Un tel guidage en fonction du modèle 3D permet à la partie motrice autonome de se glisser sous la cellule 10 entre les pieds sans heurter ou toucher les pieds 102, 103, 201, 202.
Le contrôle du déplacement comprend par exemple la détermination d’une trajectoire entre la position initiale et la position finale. Les données représentatives de la trajectoire comprennent par exemple :
- des données représentatives des points formant la trajectoire, c’est-à-dire le chemin à suivre obtenue à partir des données de position initiale et finale et des deuxièmes données représentatives du modèle 3D de l’espace 104 ;
- des données représentatives de vitesse associée à chacun des points de la trajectoire et/ou d’un instant temporel auquel chaque point doit être atteint ; ces données de vitesse correspondent par exemple à des vitesses stockées en mémoire et associées à ce type de manœuvre, la vitesse étant par exemple constante tout au long de la manœuvre ou dépendant des rayons de courbures associées aux différentes portions de la trajectoire ;
- des données représentatives des points d’arrêt et durée d’arrêt associée, le cas échéant
Un tel guidage est obtenu sans système de guidage spécifique et en n’utilisant que les capteurs équipant par défaut (par exemple les radars ou lidars) la partie motrice autonome 11, ce qui permet de réduire les coûts de fabrication.
La illustre schématiquement un dispositif 3 configuré pour contrôler le déplacement d’une partie motrice autonome, par exemple la partie motrice 11, selon un exemple de réalisation particulier et non limitatif de la présente invention. Le dispositif 2 correspond par exemple à un dispositif de traitement de données ou de calcul embarqué dans la partie motrice 11, par exemple un calculateur.
Le dispositif 3 est par exemple configuré pour la mise en œuvre des opérations décrites en regard des figures 1 et 2 et/ou des étapes du procédé décrit en regard de la . Des exemples d’un tel dispositif 3 comprennent, sans y être limités, un équipement électronique tel qu’un ordinateur de bord d’un véhicule, un calculateur électronique tel qu’une UCE (Unité de Commande Electronique), une unité de contrôle télématique TCU (de l’anglais « Telematic Control Unit »), un téléphone intelligent (de l’anglais « smartphone »), une tablette, un ordinateur portable. Les éléments du dispositif 3, individuellement ou en combinaison, peuvent être intégrés dans un unique circuit intégré, dans plusieurs circuits intégrés, et/ou dans des composants discrets. Le dispositif 3 peut être réalisé sous la forme de circuits électroniques ou de modules logiciels (ou informatiques) ou encore d’une combinaison de circuits électroniques et de modules logiciels. Selon différents modes de réalisation particuliers, le dispositif 3 est couplé en communication avec d’autres dispositifs ou systèmes similaires, par exemple par l’intermédiaire d’un bus de communication ou au travers de ports d’entrée / sortie dédiés.
Le dispositif 3 comprend un (ou plusieurs) processeur(s) 30 configurés pour exécuter des instructions pour la réalisation des étapes du procédé et/ou pour l’exécution des instructions du ou des logiciels embarqués dans le dispositif 3. Le processeur 30 peut inclure de la mémoire intégrée, une interface d’entrée/sortie, et différents circuits connus de l’homme du métier. Le dispositif 3 comprend en outre au moins une mémoire 31 correspondant par exemple une mémoire volatile et/ou non volatile et/ou comprend un dispositif de stockage mémoire qui peut comprendre de la mémoire volatile et/ou non volatile, telle que EEPROM, ROM, PROM, RAM, DRAM, SRAM, flash, disque magnétique ou optique.
Le code informatique du ou des logiciels embarqués comprenant les instructions à charger et exécuter par le processeur est par exemple stocké sur la mémoire 31.
Selon un mode de réalisation particulier et non limitatif, le dispositif 3 comprend un bloc 32 d’éléments d’interface pour communiquer avec des dispositifs externes, par exemple un serveur distant ou le « cloud », d’autres dispositifs MEC, des dispositifs de communication embarqués dans les véhicules. Les éléments d’interface du bloc 32 comprennent par exemple une ou plusieurs interfaces radiofréquences RF, par exemple de type Bluetooth® ou Wi-Fi®, LTE (de l’anglais « Long-Term Evolution » ou en français « Evolution à long terme »), LTE-Advanced (ou en français LTE-avancé), 5G.
Selon un autre mode de réalisation particulier, le dispositif 3 comprend une interface de communication 33 qui permet d’établir une communication avec d’autres dispositifs via un canal de communication 330. L’interface de communication 33 correspond par exemple à un transmetteur configuré pour transmettre et recevoir des informations et/ou des données via le canal de communication 330. L’interface de communication 33 correspond par exemple à un réseau filaire de type Ethernet ou fibre optique.
Selon un mode de réalisation particulier supplémentaire, le dispositif 3 peut fournir des signaux de sortie à un ou plusieurs dispositifs externes, tels qu’un écran d’affichage, un ou des haut-parleurs et/ou d’autres périphériques via respectivement des interfaces de sortie non représentées.
La illustre un organigramme des différentes étapes d’un procédé de contrôle du déplacement d’une partie motrice autonome, par exemple la partie motrice 11, selon un exemple de réalisation particulier et non limitatif de la présente invention. Le procédé est par exemple mis en œuvre par un ou plusieurs processeurs d’un ou plusieurs calculateurs embarqués dans la partie motrice 11 ou par le dispositif 3 de la .
Dans une première étape 41, des premières données représentatives de position de chaque pied d’un ensemble de pieds d’une cellule sont reçues depuis au moins un capteur de détection d’objet embarqué dans la partie motrice autonome lorsque la partie motrice autonome est dans une position initiale à une distance déterminée de la cellule.
Dans une deuxième étape 42, des deuxièmes données représentatives d’une modélisation d’au moins une partie de l’espace sont déterminées à partir des premières données.
Dans une troisième étape 43, le déplacement de la partie motrice autonome est contrôlé depuis une position initiale vers une position finale sous une plateforme de la cellule en fonction des deuxièmes données.
Selon une variante, les variantes et exemples des opérations décrits en relation avec les figures 1 et 2 s’appliquent aux étapes du procédé de la .
Bien entendu, la présente invention ne se limite pas aux exemples de réalisation décrits ci-avant mais s’étend à un procédé de détermination d’une trajectoire pour la partie motrice autonome qui inclurait des étapes secondaires sans pour cela sortir de la portée de la présente invention. Il en serait de même d’un dispositif configuré pour la mise en œuvre d’un tel procédé.
La présente invention concerne également un système comprenant le dispositif 3 de la relié en communication avec un ou plusieurs capteurs de détection d’objet tel qu’un radar, par exemple 4 capteurs, le ou les capteurs étant reliés au dispositif 3 via un ou plusieurs bus de données par exemple.
La présente invention concerne également une partie motrice autonome comprenant le dispositif 3 de la ou le système ci-dessus.
Claims (10)
- Procédé de contrôle de déplacement d’une partie motrice autonome (11), ladite partie motrice autonome (11) comprenant une surface supérieure (110) configurée pour recevoir une cellule (10) dans un mode dit assemblé de ladite partie motrice autonome (11) avec ladite cellule (10), ladite cellule (10) comprenant une plateforme (101) arrangée à une hauteur déterminée du sol (12) et reliée au sol (12) par l’intermédiaire d’une pluralité de pieds (201, 202, 102, 103) reposant sur le sol (12), ladite plateforme (101) et l’ensemble desdits pieds (201, 202, 102, 103) formant un espace (104) sous la plateforme (101) pour recevoir ladite partie motrice autonome (11), ladite partie motrice autonome (11) comprenant au moins un capteur (21) de détection d’objet, ledit procédé comprenant les étapes suivantes :
- réception (41) de premières données représentatives de position de chaque pied de ladite pluralité de pieds (201, 202, 102, 103), lesdites premières données étant reçues depuis ledit au moins un capteur (21) de détection d’objet lorsque ladite partie motrice autonome (11) est dans une position initiale à une distance déterminée de ladite cellule (10) ;
- détermination (42) de deuxièmes données représentatives d’une modélisation d’au moins une partie dudit espace (104) à partir desdites premières données ;
- contrôle (43) d’un déplacement de ladite partie motrice autonome (11) depuis ladite position initiale vers une position finale sous ladite plateforme (101) en fonction desdites deuxièmes données. - Procédé selon la revendication 1, pour lequel ledit au moins un capteur (21) de détection d’objet correspond à un radar à ondes millimétriques ayant un angle de détection d’objet supérieur à un seuil déterminé, ladite valeur seuil déterminée étant adaptée pour qu’un champ de détection dudit radar couvre l’ensemble des pieds (201, 202, 102, 103) de ladite pluralité de pieds lorsque ladite partie motrice autonome (11) est dans ladite position initiale.
- Procédé selon la revendication 1 ou 2, pour lequel ledit contrôle du déplacement comprend une détermination d’une trajectoire de ladite partie motrice autonome (11) depuis ladite position initiale vers ladite position finale en fonction desdites deuxièmes données.
- Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, pour lequel ladite position initiale correspond à une position déterminée dans un environnement de ladite partie motrice autonome (11) et de ladite cellule (10).
- Programme d’ordinateur comportant des instructions pour la mise en œuvre du procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, lorsque ces instructions sont exécutées par un processeur.
- Support d’enregistrement lisible par un ordinateur sur lequel est enregistré un programme d’ordinateur comprenant des instructions pour l’exécution des étapes du procédé selon l’une des revendications 1 à 4.
- Dispositif (3) de contrôle de déplacement d’une partie motrice autonome, ledit dispositif (3) comprenant une mémoire (31) associée à au moins un processeur (30) configuré pour la mise en œuvre des étapes du procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 4.
- Système de contrôle de déplacement d’une partie motrice autonome (11), ledit système comprenant le dispositif (3) selon la revendication 7 relié en communication avec au moins un radar (21) à ondes millimétriques.
- Système selon la revendication 8, ledit système comprenant 4 radars à ondes millimétriques reliés en communication audit dispositif de contrôle (3).
- Partie motrice autonome (11) comprenant le dispositif (3) selon la revendication 7 ou le système selon la revendication 8 ou 9.
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