Système de pilotage automatique de véhicules
automobiles."
La présente invention se rapporte à un système de pilotage automatique destiné à un véhicule circulant sur une portion de route ou d'autoroute.Vehicle autopilot system
automobiles. "
The present invention relates to an automatic piloting system intended for a vehicle traveling on a portion of road or motorway.
Depuis quelques dizaines d'années, l'opinon publique s'est sensibilisée au problème posé par la fréquence des accidents de la route et le nombre des victimes. Diverses propositions ont déjà été faites pour tenter de supprimer ou, tout au moins de réduire fortement cette hécatombe mais, aucune n'a pu jusqu'à présent, donner satisfaction, étant donné qu'on n'a pas jusqu'ici cherché à supprimer la part liée au hasard existant dans la circulation automobile. For several decades, public opinion has become aware of the problem posed by the frequency of road accidents and the number of victims. Various proposals have already been made to try to remove or, at least to greatly reduce this carnage, but none has so far been able to give satisfaction, given that no attempt has been made so far to remove the part linked to chance existing in automobile traffic.
Partant de cet état de fait, la présente invention a pour objet de tenter de réduire au maximum le rôle du hasard dans la circulation routière, et proposé à cet effet un système de pilotage entièrement automatique, destiné à un véhicule circulant sur une portion de route ou d'autoroute. Based on this fact, the present invention aims to try to minimize the role of chance in road traffic, and proposed for this purpose a fully automatic control system, intended for a vehicle traveling on a portion of road or highway.
En fait, par ce système de pilotage, l'invention cherche à adapter à la circulation automobile, les systèmes donnant toute satisfaction dans le cas de la régulation du trafic aérien. In fact, by this piloting system, the invention seeks to adapt to automobile traffic, the systems giving any satisfaction in the case of air traffic regulation.
A cet effet, le système objet de 1' invention est caractérisé en ce qu'il comporte un réseau émet teur mis en place le long de la portion de route devant être suivie par le véhicule, et susceptible de fournir à un réseau récepteur embarqué à bord du véhicule, des informations concernant, d'une part, les caractéristiques géométriques de la portion de route, et d'autre part, les caractéristiques de la circulation sur cette portion de route à un instant déterminé, le réseau récepteur embarqué à bord du véhicule transmettant ensuite ces informations à un organe de commande central embarqué qui les interprête et les exploite pour commander en retour les organes de maneouvre du véhicule. To this end, the object of the invention system is characterized in that it comprises a transmitter network set up along the portion of road to be followed by the vehicle, and capable of providing a receiver network on board on board the vehicle, information concerning, on the one hand, the geometrical characteristics of the road section, and on the other hand, the characteristics of the traffic on this road section at a given time, the receiver network on board the vehicle then transmitting this information to an on-board central control unit which interprets and uses it to control in return the vehicle operating components.
Selon une autre caractéristique de l'invention, le réseau émetteur comporte des émetteurs fixes constitués par des émetteurs principaux émettant des signaux de tracé correspondant au tracé de la route, et par des émetteurs d'obstacle émettant des signaux d'obstacle correspondant aux caractéristiques de cette route, telles que virages, croisements, sommets de côtes, etc ., ainsi que des émetteurs mobiles ou embarqués, émettant des signaux correspondant à la vitesse et à la position des autres véhicules présents sur la route. According to another characteristic of the invention, the transmitting network comprises fixed transmitters constituted by main transmitters transmitting route signals corresponding to the course of the road, and by obstacle transmitters transmitting obstacle signals corresponding to the characteristics of this route, such as turns, crossings, hill tops, etc., as well as mobile or on-board transmitters, emitting signals corresponding to the speed and position of other vehicles on the road.
Pour que ce système puisse fonctionner de façon satisfaisante, il est intéressant que tout véhicule pouvant être amené à se déplacer sur la portion de route considérée, soit mbni d'émetteurs mobiles en effet, le plus grand danger de la circulation automobile n'est pas le fait des obstacles de la route elle-meme, mais du nombre de véhicules se déplaçant simultanément. In order for this system to function satisfactorily, it is advantageous that any vehicle which may be required to move on the portion of road considered, is provided with mobile transmitters indeed, the greatest danger of automobile traffic is not the fact of the obstacles of the road itself, but of the number of vehicles moving simultaneously.
Selon une caractéristique préférentielle de l'invention, les émetteurs principaux sont constitués par un ou plusieurs fils métalliques suivant le tracé de la route, noyés dans son revetement bitumineux ou disposés par l'intermédiaire de piquets le long de cette route ou sur les rails de sécurité. Ces fils métalliques émettent des signaux de position qui leur sont transmis par un émetteur central ou par le fait de leur masse métallique. According to a preferred characteristic of the invention, the main transmitters are formed by one or more metallic wires along the route of the road, embedded in its bituminous coating or arranged by stakes along this road or on the rails of security. These metallic wires transmit position signals which are transmitted to them by a central transmitter or by the fact of their metallic mass.
Ces fils métalliques peuvent être disposés à gauche et/ou à droite et/ou au centre de la bande de roulement, ils peuvent être constitués par les rails de sécurité. Le principe de la circulation conformément au système selon l'invention, consiste schématiquement à maintenir les véhicules à une distance constante de ces fils métalliques qui suivent le tracé de la route, et émettent de préférence des signaux électromagnétiques. These metal wires can be placed on the left and / or right and / or in the center of the tread, they can be formed by the safety rails. The principle of traffic in accordance with the system according to the invention consists schematically of keeping vehicles at a constant distance from these metallic wires which follow the course of the road, and preferably emit electromagnetic signals.
La discontinuité des rails peut être soulignée par un feu rouge qui s'allumerait dans la voiture équipée. The discontinuity of the rails can be underlined by a red light which would light up in the equipped car.
I1 faut qu'au début, les utilisateurs ne soient pas obligés de recourir à des émetteurs fixes ou embarqués par les autres, mais que l'utilisateur seul avec seulement son propre équipement embarqué puisse avec les "rails de sécurité faisant masse métallique fixe", et les autres véhicules mobiles, saisis par radars, puisse avoir "sa sécurité". Ce n'est que par la suite que la généralisation + systématique pourra faire baisser le prix de revient, le tout étant conjugué avec les installations fixes dont on pourra équiper les voies de circulation par la suite seulement. It is necessary that at the beginning, the users are not obliged to have recourse to fixed transmitters or embarked by the others, but that the user only with only his own on-board equipment can with the "safety rails making fixed metallic mass", and the other mobile vehicles, seized by radars, can have "its safety". It is only thereafter that the generalization + systematic will be able to lower the cost price, the whole being combined with the fixed installations with which it will be possible to equip the traffic lanes only later.
Selon l'invention, les émetteurs d'obstacles sont notamment des émetteurs de lumière émettant une lumière de longueur d'onde déterminée avec précision selon un code prédéterminé. En effet, il est absolument indispensable que les détecteurs associés à ces émetteurs puissent clairement déchiffrer l'information transmise. According to the invention, the obstacle emitters are in particular light emitters emitting light of wavelength precisely determined according to a predetermined code. Indeed, it is absolutely essential that the detectors associated with these transmitters can clearly decipher the information transmitted.
Selon une autre caractéristique de l'invention, les émetteurs embarqués comportent des émetteurs embarqués de présence, susceptibles d'émettre des signaux de présence renseignant sur la position et la vitesse du véhicule, ainsi que des émetteurs embarqués de distance, susceptibles d'émettre des signaux de distance renseignant sur la distance entre le véhicule et celui où se trouve le récepteur. According to another characteristic of the invention, the on-board transmitters comprise on-board presence transmitters, capable of transmitting presence signals providing information on the position and the speed of the vehicle, as well as on-board remote transmitters, capable of transmitting distance signals giving the distance between the vehicle and the one where the receiver is located.
Ces signaux de présence et les signaux de distance sont de préférence des signaux optiques ou ultra-sonores. I1 faut noter que les signaux de distance doivent donner des renseignements plus précis, mais n'ont pas à être détectés à une distance aussi importante. These presence signals and the distance signals are preferably optical or ultrasonic signals. It should be noted that the distance signals must give more precise information, but do not have to be detected at such a great distance.
Selon une autre caractéristique de l'invention, le réseau récepteur embarqué sur chacun des vé- hicules comporte un récepteur électromagnétique sensible aux signaux de tracé et susceptible de transmettre ces signaux à l'organe de commande central embarqué qui commande en retour les organes de direction du véhicule, un récepteur optique principal sensible aux signaux d'obstacles et susceptible de transmettre ces signaux à l'organe de commande central embarqué qui commande en retour les organes agissant sur la vitesse du véhicule, et un récepteur ultra-sonore sensible aux signaux de distance et susceptible lorsque la distance du véhicule au véhicule qui le précède devient inférieure à une valeur prédéterminée, fonction de la vitesse, de transmettre,à l'organe de commande central embarqué, un signal d'encombrement. According to another characteristic of the invention, the receiver network on board each of the vehicles comprises an electromagnetic receiver sensitive to layout signals and capable of transmitting these signals to the on-board central control unit which in return controls the steering members of the vehicle, a main optical receiver sensitive to obstacle signals and capable of transmitting these signals to the on-board central control unit which in return controls the members acting on the speed of the vehicle, and an ultrasonic receiver sensitive to the signals of distance and likely when the distance from the vehicle to the vehicle in front becomes less than a predetermined value, depending on the speed, to transmit, to the on-board central control unit, a congestion signal.
Cette distinction entre les signaux de tracé et les signaux d'obstacle peut s'interprêter simplement par le fait que la direction du véhicule est directement liée au tracé de la route tandis que sa vitesse est liée aux obstacles qu'il peut rencontrer, tels que virages, très difficiles, carrefours, etc. This distinction between course signals and obstacle signals can be interpreted simply by the fact that the direction of the vehicle is directly linked to the course of the road while its speed is linked to obstacles it may encounter, such as turns, very difficult, crossroads, etc.
Selon une autre caractéristique de l'invention, chaque véhicule du système comporte un récepteur optique secondaire embarqué, sensible aux signaux de présence et susceptible de transmettre ces signaux à l'organe de commande central embarqué. According to another characteristic of the invention, each vehicle in the system includes an on-board secondary optical receiver, sensitive to presence signals and capable of transmitting these signals to the on-board central control unit.
Dans le cas d'un système totalement automa-. In the case of a fully automated system.
tisé, ce récepteur optique secondaire embarqué n'est utile que lorsque le véhicule sur lequel il est embarqué envisage d'effectuer un dépassement.This secondary optical receiver on board is only useful when the vehicle on which it is on board plans to overtake.
En effet, selon l'invention, en présence du signal d'encombrement, l'organe de commande central embarqué recherche si deux conditions sont remplies, à savoir, d'une part, si les signaux de presence indiquent que la voie est libre pour une manoeuvre de dépassement - c'est-à-dire qu'il.n'y a pas de véhicule à gauche venant en sens inverse ni de véhicule arrivant de l'arrière sous un angle déterminé en effectuant déjà une manoeuvre de dépassement d'une file de véhicules - et d'autre part, si les signaux d'obstacle indiquent qu'il n'y a pas d'obstacles empêchant le dépassement tels que croisements, virages, sommets de côtes, etc. Si ces deux conditions sont remplies, l'organe de commande central embarqué donne l'ordre aux organes de manoeuvre du véhicule d'effectuer l'opération de dépassement 9 si au moins l'une de ces deux conditions n'est pas remplie, cet organe commande immédiatement le freinage du véhicule. In fact, according to the invention, in the presence of the congestion signal, the on-board central control unit searches whether two conditions are met, namely, firstly, whether the presence signals indicate that the way is clear for an overtaking maneuver - that is to say that there is no vehicle on the left coming in the opposite direction or vehicle arriving from the rear at a determined angle while already carrying out an overtaking maneuver a line of vehicles - and on the other hand, if the obstacle signals indicate that there are no obstacles preventing overtaking such as crossings, turns, hill climbs, etc. If these two conditions are met, the on-board central control member gives the order to the vehicle operating members to carry out the overtaking operation 9 if at least one of these two conditions is not met, this body immediately controls the braking of the vehicle.
Le système de pilotage automatique qui fait l'objet de l'invention offre l'avantage d'automatiser dans une large mesure la conduite automobile sur un tronçon de route déterminé, diminuant par là sensiblement les risques d'accident, et permettant par suite de conduire en toute sécurité avec une mauvaise visibilité, notamment par temps de brouillard. The automatic piloting system which is the subject of the invention offers the advantage of automating to a large extent the driving of a car on a given stretch of road, thereby considerably reducing the risk of accident, and consequently making it possible to drive safely with poor visibility, especially in foggy weather.
Bien entendu, les frais liés à la mise en oeuvre d'un tel système sont importants ; ils ne sont néanmoins pas.disproportionnés par rapport au coût des accidents de voiture, et pourront par suite être envisagés par les gouvernements, les compagnies d'assurance, les transporteurs, l'industrie automobile, ... Of course, the costs associated with the implementation of such a system are significant; however, they are not disproportionate to the cost of car accidents, and may therefore be considered by governments, insurance companies, carriers, the automotive industry, ...
Les car,actéristiques du système de pilotage automatique qui fait l'objet de l'invention seront décrites plus en détail en se référant au dessin annexé qui est un schéma de fonctionnement d'un tel système. The characteristics of the automatic piloting system which is the subject of the invention will be described in more detail with reference to the appended drawing which is a diagram of the operation of such a system.
Selon la figure, le système de pilotage automatique objet de l'invention comporte un réseau émetteur I mis en place le long de la portion de route devant être suivie par les véhicules et susceptible de fourni à un réseau récepteur Il embarqué à bord d'un véhicule des informations concernant, d'une part, les caractéristiques géométriques de la portion de route et, d'autre part, les caractéristiques de la circulation sur cette portion de route à un instant déterminé. According to the figure, the automatic piloting system which is the subject of the invention comprises a transmitter network I set up along the portion of the route to be followed by the vehicles and capable of supplying to a receiver network Il on board a conveys information concerning, on the one hand, the geometrical characteristics of the road section and, on the other hand, the characteristics of the traffic on this road section at a determined time.
Le réseau récepteur II embarqué à bord du véhicule transmet ensuite ces informations à un organe de commande central embarqué 1 qui les interprête et les exploite pour commander en retour les organes de manoeuvre 2 du véhicule. The receiving network II on board the vehicle then transmits this information to an on-board central control member 1 which interprets and uses it to control the maneuvering members 2 of the vehicle in return.
Le réseau émetteur I se compose d'émetteurs fixes constitués, d'une part, par des émetteurs principaux 3 émettant des signaux de tracé b correspondant au tracé de la route, et d'autre part, par des émetteurs d'obstacles 6 émettant des signaux d'obstacle c correspondant aux caractéristiques de cette route-telles que virages, croisements, côtes, etc. The transmitter network I is composed of fixed transmitters consisting, on the one hand, of main transmitters 3 emitting route signals b corresponding to the route of the road, and on the other hand, of obstacle emitters 6 emitting obstacle signals c corresponding to the characteristics of this route-such as turns, crossings, hills, etc.
Le réseau émetteur I comporte également des émetteurs mobiles ou embarqués 5 émettant des signaux, correspondant à la vitesse et à la position des autres véhicules présents sur la route. The transmitter network I also includes mobile or on-board transmitters 5 transmitting signals, corresponding to the speed and position of the other vehicles present on the road.
I1 est bien connu que, si un seul émetteur mobile 5 a été représenté sur la figure, l'un de ces émetteurs est associe à chacun des véhicules se dépla çant sur la portion de route équipée du système selon l'invention, et chacun de ces émetteurs envoie au réseau récepteur In des signaux qui sont ensuite traités et combinés dans l'organe de commande central embarqué 1. It is well known that, if only one mobile transmitter 5 has been shown in the figure, one of these transmitters is associated with each of the vehicles moving on the portion of road equipped with the system according to the invention, and each of these transmitters send signals to the receiver network In which are then processed and combined in the on-board central control unit 1.
Bien entendu, selon l'invention, les signaux b et c peuvent être quelconques, mais, de préférence, les signaux b sont des signaux électromagnétiques tandis que les signaux c sont des signaux lumineux de fréquence prédéterminée. Of course, according to the invention, the signals b and c can be any, but, preferably, the signals b are electromagnetic signals while the signals c are light signals of predetermined frequency.
Par ailleurs, les émetteurs embarqués 5 se décomposent en des émetteurs embarqués deprésence 6 susceptibles d'émettre des signaux de présence d renseignant sur la position et la vitesse du véhicule correspondant, ainsi que des émetteurs embarqués de distance 7 susceptibles d'émettre des signaux de distance e renseignant sur la distance du véhicule correspondant à celui où se trouve le récepteur. Furthermore, the on-board transmitters 5 are broken down into on-board presence transmitters 6 capable of transmitting presence signals d giving information on the position and speed of the corresponding vehicle, as well as on-board distance transmitters 7 capable of transmitting signals of distance e giving information on the distance of the vehicle corresponding to that where the receiver is located.
Les signaux d qui signalent une présence et une vitesse sont des signaux optiques, tandis que les signaux e qui n'interviennent que pour deux véhicules, roulant l'un derrière l'autre, à une faible distance l'un de l'autre, (et donc ne doivent pas avoir un rayon d'action trop important, mais doivent être très précis), sont des signaux ultra-sonores. The signals d which indicate a presence and a speed are optical signals, while the signals e which intervene only for two vehicles, driving one behind the other, a short distance from each other, (and therefore must not have too large a range, but must be very precise), are ultrasonic signals.
Le réseau récepteur II embarqué sur chacun des véhicules appelés à circuler sur un tronçon de route équipé du système, comporte un récepteur électromagnétique 8 sensible aux signaux detracé b émis par les émetteurs principaux 3 et susceptible de transmettre ces signaux b à l'organe de commande cen tral embarqué 1 qui commande en retour les organes de direction du véhicule 20.Selon la flèche a ,le réseau II comporte également un récepteur optique principal 9 sensible aux signaux c émis par l'émetteur d'obstacles 4, et susceptible de transmettre ces signaux c à l'or- gane de commande central embarqué 1 qui commande en retour les organes 21 agissant sur la vitesse du véhicule selon la flèche ai. I1 est également prévu un récepteur ultra-sonore 10 sensible aux signaux e émis par les émetteurs de distance 7 embarqués sur les autres véhicules circulant sur la portion de route.Ce récepteur ultra-sonore Il est susceptible lorsque la distance du véhicule au véhicule qui le précède devient inférieure à une valeur -prédéterminée, fonction de la vitesse, de transmettre à l'organe de commande central embarqué 1 un signal. d'encombrement X dont le rôle sera décrit plus en détail dans la suite de cet expose. The receiving network II on board each of the vehicles called to travel on a section of road equipped with the system, comprises an electromagnetic receiver 8 sensitive to the traced signals b emitted by the main transmitters 3 and capable of transmitting these signals b to the control unit central on-board 1 which in turn controls the steering members of the vehicle 20. According to arrow a, the network II also includes a main optical receiver 9 sensitive to the signals c emitted by the obstacle transmitter 4, and capable of transmitting these signals c to the on-board central control member 1 which in return controls the members 21 acting on the speed of the vehicle according to the arrow ai. There is also an ultrasonic receiver 10 sensitive to the signals e emitted by the distance transmitters 7 on board other vehicles traveling on the road section. This ultrasonic receiver It is susceptible when the distance from the vehicle to the vehicle which above becomes less than a predetermined value, depending on the speed, to transmit a signal to the on-board central control unit 1. size X whose role will be described in more detail later in this presentation.
I1 est également prévu un récepteur optique secondaire embarqué 11 sensible aux signaux de présence d émis par les émetteurs de présence 6 embarqués sur les autres véhicules circulant sur le tronçon de route et susceptibles de transmettre ces signaux à l'organe central de commande embarqué 1
Le fonctionnement du système selon l'invention est le suivant.I1 is also provided an on-board secondary optical receiver 11 sensitive to the presence signals d emitted by the presence transmitters 6 on board the other vehicles traveling on the road section and capable of transmitting these signals to the central on-board control unit 1
The operation of the system according to the invention is as follows.
En l'absence de véhicule gênant, le réseau récepteur II embarqué sur un véhicule capte les signaux d et c renseignant sur les données géométriques de la route, et transmet ces signaux à l'organe de commande central embarqué qui commande en réponse les organes de direction du véhicule 20 selon la flèche a et les organes 21 agissant sur la vitesse du véhicule selon la flèche al. In the absence of an annoying vehicle, the receiving network II on board a vehicle picks up the signals d and c providing information on the geometric data of the road, and transmits these signals to the on-board central control unit which in response controls the direction of the vehicle 20 according to arrow a and the members 21 acting on the speed of the vehicle according to arrow al.
Lorsque la distance du véhicule au véhicule qui le précède immédiatement devient inférieure à une valeur prédéterminée fonction de la vitesse, le récepteur ultra-sonore 10 sensible aux signaux de distance d transmet à l'organe de commande central embarqué 1 un signal d'encombrement X. When the distance from the vehicle to the vehicle immediately preceding it becomes less than a predetermined value depending on the speed, the ultrasonic receiver 10 sensitive to distance signals d transmits to the on-board central control unit 1 a congestion signal X .
En présence de ce signal, l'organe central embarqué 1 tient compte, pour déterminer l'ordre qu'il va transmettre aux organes de manoeuvre 2 du véhicule, de la teneur des informations qui sont transmises selon la flèche c par les émetteurs d'obstacles 4, et selon la flèche d parl'ensemble des émetteurs de présence 6 embarqués sur les véhicules circulant sur la portion de route. In the presence of this signal, the on-board central unit 1 takes into account, in order to determine the order which it will transmit to the maneuvering organs 2 of the vehicle, the content of the information which is transmitted according to arrow c by the transmitters of obstacles 4, and according to the arrow d par'all of the presence transmitters 6 on board vehicles traveling on the road section.
Si les signaux de présence b indiquent que la voie est libre pour une manoeuvre de dépassement, c'est -à-dire qu'il n'y a pas de véhicule à gauche venant en sens inverse ni de véhicule arrivant de l'arrière sous un angle déterminé en effectuant déjà une manoeuvre de dépassement d'une file de véhicules, et si d'autre part les signaux d'obstacle c indiquent qu'il n'y a pas d'obstacle géométrique empêchant le dépassement tel que croisement, virage, sommet de côte, etc, l'organe de commande central embarqué agit selon la flèche a sur les organes de manoeuvre du véhicule et selon la flèche ai sur les organes commandant la vitesse du véhicule pour commander l'opération de dépassement (et de rabattement) qui a été préalablement programmée dans ces organes. Au contraire, si l'un de ces signaux c ou d indique qu'il y a une impossibilité de dépassement, l'organe de commande central embarqué 1 donne simplement un ordre de freinage selon la flèche ai. If the presence signals b indicate that the lane is clear for an overtaking maneuver, that is to say that there is no vehicle on the left coming in the opposite direction nor vehicle arriving from the rear under an angle determined by already carrying out a maneuver to overtake a line of vehicles, and if, on the other hand, the obstacle signals c indicate that there is no geometric obstacle preventing the overtaking such as crossing, turning , hilltop, etc., the on-board central control member acts according to arrow a on the vehicle operating members and according to arrow ai on the members controlling the speed of the vehicle to control the overtaking (and folding) operation ) which has been previously programmed in these organs. On the contrary, if one of these signals c or d indicates that there is an impossibility of passing, the on-board central control member 1 simply gives a braking order according to the arrow ai.
On voit donc que le système qui fait l'objet de l'invention permet à des véhicules de se déplacer sur une route de manière automatique et ce en toute sécurité. It can therefore be seen that the system which is the subject of the invention allows vehicles to move on a road automatically and in complete safety.
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8300935AFR2539888A1 (en) | 1983-01-21 | 1983-01-21 | System for automatic steering of motor vehicles |
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8300935AFR2539888A1 (en) | 1983-01-21 | 1983-01-21 | System for automatic steering of motor vehicles |
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2539888A1true FR2539888A1 (en) | 1984-07-27 |
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR8300935AWithdrawnFR2539888A1 (en) | 1983-01-21 | 1983-01-21 | System for automatic steering of motor vehicles |
| Country | Link |
|---|---|
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| WO2016128201A1 (en)* | 2015-02-12 | 2016-08-18 | Robert Bosch Gmbh | Method and device for operating a parking space |
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| ST | Notification of lapse |