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WO2023218142A1 - Contrôle du déplacement d'un véhicule routier motorisé semi autonome ou autonome à l'approche d'un passage à niveau - Google Patents

Contrôle du déplacement d'un véhicule routier motorisé semi autonome ou autonome à l'approche d'un passage à niveau Download PDF

Info

Publication number
WO2023218142A1
WO2023218142A1 PCT/FR2023/000094 FR2023000094W WO2023218142A1 WO 2023218142 A1 WO2023218142 A1 WO 2023218142A1 FR 2023000094 W FR2023000094 W FR 2023000094W WO 2023218142 A1 WO2023218142 A1 WO 2023218142A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
level crossing
class
road
information
message
Prior art date
Application number
PCT/FR2023/000094
Other languages
English (en)
Inventor
Richard Denis
Brouk WEDAJO
Romain DEMARETS
Samia Ahiad
Virginie TAILLANDIER
Original Assignee
Valeo Vision
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Valeo Vision filed Critical Valeo Vision
Priority to EP23727632.4A priority Critical patent/EP4523195A1/fr
Publication of WO2023218142A1 publication Critical patent/WO2023218142A1/fr

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    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/09—Arrangements for giving variable traffic instructions
    • G08G1/0962—Arrangements for giving variable traffic instructions having an indicator mounted inside the vehicle, e.g. giving voice messages
    • G08G1/0967—Systems involving transmission of highway information, e.g. weather, speed limits
    • G08G1/096708—Systems involving transmission of highway information, e.g. weather, speed limits where the received information might be used to generate an automatic action on the vehicle control
    • G08G1/096725—Systems involving transmission of highway information, e.g. weather, speed limits where the received information might be used to generate an automatic action on the vehicle control where the received information generates an automatic action on the vehicle control
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L29/00—Safety means for rail/road crossing traffic
    • B61L29/24—Means for warning road traffic that a gate is closed or closing, or that rail traffic is approaching, e.g. for visible or audible warning
    • B61L29/246—Signals or brake- or lighting devices mounted on the road vehicle and controlled from the vehicle or train
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B61L29/28—Means for warning road traffic that a gate is closed or closing, or that rail traffic is approaching, e.g. for visible or audible warning electrically operated
    • B61L29/32—Timing, e.g. advance warning of approaching train
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    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
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    • G08G1/0962—Arrangements for giving variable traffic instructions having an indicator mounted inside the vehicle, e.g. giving voice messages
    • G08G1/0967—Systems involving transmission of highway information, e.g. weather, speed limits
    • G08G1/096733—Systems involving transmission of highway information, e.g. weather, speed limits where a selection of the information might take place
    • G08G1/096758—Systems involving transmission of highway information, e.g. weather, speed limits where a selection of the information might take place where no selection takes place on the transmitted or the received information
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    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
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    • G08G1/0962—Arrangements for giving variable traffic instructions having an indicator mounted inside the vehicle, e.g. giving voice messages
    • G08G1/0967—Systems involving transmission of highway information, e.g. weather, speed limits
    • G08G1/096766—Systems involving transmission of highway information, e.g. weather, speed limits where the system is characterised by the origin of the information transmission
    • G08G1/096783—Systems involving transmission of highway information, e.g. weather, speed limits where the system is characterised by the origin of the information transmission where the origin of the information is a roadside individual element

Definitions

  • the present invention relates to the general field of semi-autonomous or autonomous motorized road vehicles, and is more particularly interested in securing the movement control of this type of vehicle near a level crossing.
  • ADAS advanced driver assistance systems
  • ADAS advanced driver assistance systems
  • systems carrying out, in the driver's place, lateral control and/or longitudinal control of the vehicle, or at least alerting the driver of a potentially dangerous situation to enable him to react in time. It is also planned to make motor vehicles completely autonomous, that is to say without a driver.
  • the driving assistance systems thus have the general function of alerting the driver of a situation requiring vigilance and/or of defining the trajectory that the vehicle must follow to arrive at a given destination, and thereby allowing following control of the steering, braking and/or acceleration control bodies of the vehicle, so that this trajectory is effectively followed automatically.
  • the trajectory must be understood here in its mathematical definition, that is to say as being the set of successive positions which must be occupied by the vehicle over time.
  • driver assistance systems must define not only the path to take, but also the speed profile to respect.
  • At least one detection module which detects a lot of information on the immediate environment of the vehicle (presence of obstacles such as pedestrians, cycles or other motorized vehicles, road signs, road configuration , ground marking lines, etc.), coming from one or more environmental perception sensors fitted to the vehicle, such as cameras, radars and/or lidars, as well as information linked to the vehicle itself, such as its speed, its acceleration, its position given for example by a GPS type navigation system.
  • the ADAS systems make it possible to temporarily delegate driving in certain traffic conditions, and can be activated or not, depending on the driver's choice.
  • the notion of driver no longer exists, and the systems on board the vehicle must make it possible to perceive the environment, analyze the dangers, and decide on the trajectories to follow to reach a destination. , and carry out all necessary longitudinal and lateral checks.
  • level crossings (corresponding in the following to a crossing of a railway line with a road) represent areas with a high risk of accidents and are therefore part of the road situations that a Embedded control system should be able to handle it.
  • a system for securing a level crossing particularly suitable for barrier-free level crossings comprising a determination device for determining a state of rail traffic on the line of railway, a communication device for a road user (such as a pedestrian or an autonomous or non-autonomous motor vehicle), and wireless communications means for communicating the rail traffic status determined by the determination device to the communications device.
  • the road user is an autonomous motorized vehicle
  • the transmission device and the communication device are preferably included in an infrastructure-car communication system.
  • the security system allows the motorized vehicle to know whether it must give priority to the passage of the train, even if a sensor suitable for detecting an approaching railway vehicle is not available on this vehicle or cannot not be used.
  • Certain standards such as the ISO/TS 19091 standard, the ETSI TS 103 301 standard, the SAE J2735 standard describe standardized “MAPEM” type messages, and other standards, such as the ETSI EN 302 637-3 standard, describe standardized “DENM” type messages (Anglo-Saxon acronym for “Decentralized Environmental Notification Message”).
  • MAPEM type messages emitted by an infrastructure installed in a level crossing area describe in particular the geometry associated with the level crossing.
  • the actual intersection of road traffic lanes and railway tracks namely: • the number of road traffic lanes entering, exiting and crossing the level crossing, as well as the number of railway tracks;
  • the information transmitted in accordance with the aforementioned standards currently only relates to the geometry of the railway tracks and road traffic lanes affected by a level crossing. They are currently insufficient to allow a control system on board a semi-autonomous or autonomous vehicle to fully perceive and understand, based solely on messages transmitted by an infrastructure, the scene available to it at the moment. where the vehicle arrives at the level crossing zone and/or at the moment when it controls the crossing of the level crossing, and therefore, be able to decide the best way, in terms of safety, to manage the control of vehicle movement.
  • the present invention aims to overcome the disadvantages of the prior art.
  • the subject of the present invention is an on-board movement control system for an autonomous or semi-autonomous road motor vehicle, the system comprising, at the level of an autonomous or semi-autonomous road motor vehicle, at least an exteroceptive sensor configured to perceive information from an environmental zone located at least in front of the road motorized vehicle, at least one detection module configured to detect, on the basis of the information perceived by said at least one exteroceptive sensor, characteristics of the environment zone, a reception module configured to receive, via wireless communication, at least one message transmitted by a fixed infrastructure located in a level crossing zone crossing a road on which said vehicle is traveling, and a processing module configured to automatically control the movement of the motorized road vehicle on the basis either of characteristics detected by said at least one detection module, or of said at least one message received by the reception module, the system being characterized in that it is configured to extract from said at least one message received one or more pieces of information relating to a signaling and/or protection system installed in said level crossing zone and/or relating to one or
  • said one or more pieces of information extracted from said at least one received message includes an indication defining the category of the level crossing on which the signaling and/or protection system is installed.
  • said one or more extracted pieces of information comprises a set of indications relating to the structural components of said signaling and/or protection system, said components belonging to one or more of the following classes: traffic lights signaling, barriers, ground marking lines, traffic signs, traffic beacons, level crossing decking, sound alert devices, emergency call terminals, gauge gantries.
  • the on-board system is further configured to extract from said at least one received message one or more geometric information relating to the road traffic lanes and railway tracks intersecting in the level crossing zone and /or to the portions of catenaries overhanging said level crossing.
  • said processing module is configured to assist said at least one detection module so that it detects structural characteristics corresponding to one or more pieces of information extracted from said at least one message received.
  • the processing module can be further configured to determine an entry boundary and/or an exit boundary and/or a presence of the level crossing and/or an open or closed status of the level crossing. from at least detected structural characteristics corresponding to one or more pieces of information extracted from said at least one message received and relating to one or more structural components of said signaling and/or protection system.
  • said processing module is configured to determine, on the basis of said one or more pieces of information extracted from said at least one received message, if said at least one exteroceptive sensor and/or said at least one detection module and/or the processing module are capable of managing crossing the level crossing.
  • said processing module is configured to determine, on the basis of said one or more pieces of information extracted from said at least one message received, if said road motorized vehicle is authorized, at least in terms of dimensions and/or weight, to cross the level crossing.
  • the present invention also relates to a fixed infrastructure located in a level crossing zone crossing a road, said fixed infrastructure comprising a transmission module configured to transmit messages via wireless communication, said fixed infrastructure being characterized in that the transmission module is able to include, in at least one message to be transmitted, one or more pieces of information relating to a signaling and/or protection system installed in said zone at the level crossing, and/or relating to one or more structural components of said signaling and/or protection system.
  • Figure 1 schematically represents an example of configuration of a level crossing zone corresponding to an intersection between a road and a railway track, equipped with a fixed infrastructure according to the invention
  • Figure 2 schematically illustrates a semi-autonomous or autonomous vehicle equipped with an on-board system capable of controlling the movement of the vehicle according to the invention.
  • the present invention is based on the observation that the messages transmitted by the infrastructure in accordance with the aforementioned current standards relate only to the geometry of the railway tracks and road traffic lanes defining a level crossing.
  • any level crossing zone is generally equipped with its own signaling and/or protection system, and whose configuration is more or less elaborate.
  • level crossings are classified into a certain number of categories, including the following non-limiting categories:
  • PN SAL 0 level crossing with Automatic Illuminated Signaling without barrier
  • R24 lights red lights
  • PN SAL 2 Level crossing with Automatic Light Signaling with two half-entrance barriers, one per direction of traffic (PN SAL 2), also equipped with red lights (R24 lights) whose flashing commands road users to stop, and can be equipped with an audible signaling device.
  • PN SAL 4 Level crossing with Automatic Illuminated Signaling with two entry half-barriers and two exit half-barriers (PN SAL 4) also equipped with red lights (R24 lights) whose flashing commands road users to come to an absolute stop , and can be equipped with an audible signaling device.
  • road sign information (other than the R24 lights or the Saint Andrew's cross) can also be provided in the level crossing zone.
  • entry and/or exit borders of level crossing zones are marked by marking lines on the ground, while in other cases, no marking line is used to mark these borders.
  • certain legislation may require the use of road signs and/or beacons to announce arrival at a level crossing, or even the category of level crossing (with or without barrier).
  • the present invention proposes to make available all or part of the information relating to a signaling and/or protection system installed in a level crossing zone and/or to one or more structural components of this system.
  • structural components we mean the equipment or means potentially used to signal and/or protect a level crossing zone, which can be grouped under the following classes:
  • traffic lights for example R24 lights
  • marking lines on the ground likely to define an entry border, and/or an exit border of the level crossing zone, and/or lateral borders (or edge lines) of the road on the level crossing ,
  • traffic signs whether they are signs specific to the level crossing (for example a Saint Andrew's cross, or any so-called type G sign in French legislation), or road signs placed on the edge of the road upstream of the level crossing, for example those representing a barrier or a locomotive (type A7 and A8 signs in French legislation) or information concerning the gauges authorized to cross a level crossing (type B12 sign in French legislation)
  • Information relating to a signaling and/or protection system can for example be an indication defining the category assigned to the level crossing on which the system is installed.
  • all or part of the aforementioned information is transmitted, via wireless communication, by a fixed infrastructure located in a level crossing zone crossing a road, preferably inside one or several messages broadcast continuously or periodically, or even occasionally.
  • this information transmitted in the message(s) can be received by a movement control system equipping an autonomous or semi-autonomous road vehicle, this system having a receiving module configured to receive the message(s) via wireless communication, when it arrives near the level crossing area, and being configured to extract this information contained in the message(s) ) received and subsequently decide how to manage movement control.
  • longitudinal and/or lateral control which allows the vehicle to stop automatically before crossing the level crossing, or to automatically cross the level crossing or to determine a new route avoiding crossing the level crossing; a decision allowing control to be given back to a driver in the case of a semi-autonomous vehicle.
  • Figure 1 schematically represents a non-limiting example of configuration of a level crossing zone 1 corresponding to an intersection between a road 2 with two directions of traffic, and a railway track 3.
  • Road 2 here includes two road traffic lanes 20 and 21 on which motorized vehicles can pass each other, like the two vehicles 4 illustrated in the example stopped on their respective lanes upstream of the level crossing.
  • Railway track 3 is made up here of two rails 30 and 31 to allow the movement of a train (not shown).
  • a signaling and/or protection system is conventionally installed in the level crossing area.
  • the level crossing is of category PN SAL 2 so that the following components are part of the signaling and/or protection system:
  • the signaling and/or protection system further comprises a certain number of other components, generally referenced 9 in FIG. 1, corresponding for example to signaling panels and/or signaling beacons and/or terminals emergency call, and/or to the aforementioned template gantries.
  • a fixed infrastructure 10 allowing in particular wireless communications of the I2V type is located in the level crossing zone 1.
  • This infrastructure 10 comprises a transmission module 11 configured to transmit messages via a wireless communication link. Communications are for example according to any of the 4G, 5G, LTE-V2X, NR-V2X, WiFi 802.11 p or WiFi 802.11 bd technologies, without this list being exhaustive.
  • the transmission module 11 is able to include, in at least one message to be transmitted, one or more of the aforementioned information relating to the configuration of the signaling and/or protection system.
  • the message may thus include an indication that the level crossing of zone 1 is here a level crossing of category PN SAL 2, and a set of indications relating to the half-barriers 5 and/or traffic lights 7 and/or sound signaling devices 8, and/or any of the components generally referenced 9.
  • the set of indications may in particular advantageously include a number of components per class and/or the geographical coordinates of each component, and/or a dimension or shape, and/or a type, and/or a visibility index of the component from the road (visibility may in particular be affected by the presence of trees or other obstacles).
  • said at least one broadcast message may include the fact that there are two “half-barrier” type barriers 5, the length of each half-barrier 5, and the geographic coordinates (GPS or WGS84) of their connection with their respective support 6.
  • the class of barriers it may also be interesting to include in the message(s) an indication on the angular speed of opening and/or closing of the barrier, and/or on the angle d the inclination of the barrier relative to the horizon when the barrier is in the maximum open or maximum closed position, and/or on the angle of the barrier by in relation to the route of the road in the horizontal plane, and/or on the height of the barrier relative to the ground, and/or on a duration of lowering of the barriers and/or on a duration of opening of the barriers.
  • Other indications relating to the physical appearance of the barrier may also be interesting to add in the message(s), especially as the physical appearance may differ depending on country legislation (for example checkerboard color red and white or yellow and red checkerboard).
  • an indication can be included on the sound frequency and/or on the sound intensity, and/or on variations in sound frequency/intensity over time, and/or on the active or inactive status of the alert system (the active or inactive status depending for example on the environmental context (day/night or presence of homes).
  • the message can also advantageously include an indication of the structural component(s) of the system which can be used by the system on board the vehicle as reference points to derive a theoretical boundary input or output.
  • related information that is to say not relating to the signaling and/or protection system as such, can be added in the message(s).
  • said transmission module 11 may also be able to include, in the message(s) to be transmitted, one or more geometric information relating to the road traffic lanes and railway tracks intersecting in the area level crossing and/or portions of catenaries overhanging said level crossing, in a manner similar to what is provided for today in MAPEM type messages.
  • said at least one message to be transmitted by the fixed infrastructure 10 may also specify information relating to the geometry of the two road traffic lanes 20 and 21, and of the rails 30 and 31 of the single railway line 3.
  • FIG 2 schematically illustrates a semi-autonomous or autonomous vehicle 4 equipped with an on-board system capable of controlling the movement of the vehicle according to the invention.
  • the vehicle 4 is equipped, in a conventional manner, with control members 40 (typically a steering wheel and accelerator and brake pedals in the case of a semi-autonomous vehicle to allow the maneuvers of a driver 41 of the vehicle , or similar means in the case of a fully autonomous driverless vehicle).
  • control members 40 typically a steering wheel and accelerator and brake pedals in the case of a semi-autonomous vehicle to allow the maneuvers of a driver 41 of the vehicle , or similar means in the case of a fully autonomous driverless vehicle.
  • the vehicle 4 is also conventionally equipped with several proprioceptive sensors (generally represented under the reference 42), such as a speed sensor, a steering angle sensor and a GPS type navigation system, allowing it to have access to 'information on its current state (current speed, current acceleration, current heading followed in relation to a reference linked to the vehicle, current position in relation to an on-board HD map containing information linked to the context, such as speed limit regulations, the type of road).
  • the vehicle 4 is finally equipped with an on-board system 43 for automatic control of the movement of the vehicle, designed to act on the control bodies 40 in place of the driver 41.
  • the on-board system 43 comprises one or more exteroceptive sensors 44 (for example an image sensor and/or a radar and/or a Lidar and/or a sound sensor) allowing it to perceive information from a zone of environment located at least in front of the vehicle 4, at least one detection module 45 configured to detect, on the basis of the information perceived by the exteroceptive sensor(s) 44, characteristics of the environmental zone , and a reception module 46 configured to receive, via a wireless connection, messages coming from outside the vehicle 4, in particular those coming from the fixed infrastructure 10 of Figure 1.
  • exteroceptive sensors 44 for example an image sensor and/or a radar and/or a Lidar and/or a sound sensor
  • a reception module 46 configured to receive, via a wireless connection, messages coming from outside the vehicle 4, in particular those coming from the fixed infrastructure 10 of Figure 1.
  • a processing module 47 receives the outputs of the detection module 45, the proprioceptive sensors 42 and the reception module 46 so as to be able to automatically control the movement of the vehicle 4 on the basis of either characteristics detected by the module(s). ) detection 45, or of the message received by the reception module 46, while taking into account the odometry of the vehicle 4.
  • the on-board system 43 is configured to extract from said at least one message received from the fixed infrastructure 10, one or more pieces of information contained in this message, so that the processing module 47 can decide on a management strategy to adopt in controlling the movement of the vehicle 4.
  • the processing module 47 is advantageously configured to determine, on the basis of information(s) extracted from said at least one message received, whether the sensor(s) (s) exteroceptive(s) 44 and/or the associated detection module(s) 45 and/or the processing module 47 are capable of managing crossing the level crossing.
  • the expression “capacity” must be understood to mean that the on-board movement control system 43 has been designed to know how to manage one or more categories of level crossing and/or to perceive and detect one or more components of the system. signaling and/or protection associated with the level crossing, and/or that the components of this signaling system are operational.
  • the determination of the capacity/incapacity can for example be carried out on the basis of the category of the level crossing, and/or the status (operational/broken down), and/or even the visibility index of the level crossing. at least one component of the signaling and/or protection system, if this information is contained in the message received.
  • the processing module 47 can decide on the inability of the system 43 to manage a safe crossing of a level crossing if it is informed, according to the message(s) ( s) received, that it is a level crossing of category PN SAL 0 then that the system 43 was designed to manage only level crossings of category PN SAL 2, or if it is informed of a poor visibility index associated with a component, or if no indication relating to marking lines on the ground delimiting entry, exit, and/or lateral boundaries is contained in the message(s) received.
  • the determination of the capacity/incapacity can also be carried out on the basis of the type of decking of the level crossing, and/or on the distance between an entry barrier and an exit barrier, Other rules allowing the processing module 47 to determine the capacity or non-capacity to manage a crossing can of course be followed without departing from the scope of the invention.
  • the processing module 47 is advantageously configured to determine, always on the basis of information(s) extracted from said at least a message received, if the vehicle 4 it equips is indeed authorized to cross the level crossing (even in cases where there is no train whose passage is imminent or in progress).
  • the notion of authorization is distinct from the notion of capacity seen previously, and is linked here to regulatory prohibitions in the highway code, particularly in terms of dimensions and/or weight of the vehicle 4, or even what could be transported by this vehicle 4.
  • the determination of the authorization/prohibition can in particular be carried out on the basis of information relating to certain traffic signs upstream of the level crossing, and/or an indication of the presence of a gauge gantry. associated with the height of the crossbar of this gantry, the list not being exhaustive.
  • processing module 47 determines that the system 43 is unable to manage crossing the level crossing and/or that the vehicle 4 is not authorized to cross the level crossing, it can decide for example:
  • the processing module 47 is advantageously configured to assist the module(s) detection device 45 so that it(s) detect(s) structural characteristics corresponding to one or more pieces of information extracted from message(s) received, by means of the exteroceptive sensor(s) 44.
  • a particular advantage of this embodiment is that the on-board system can in particular anticipate the presence of a level crossing, with an increased confidence indicator due to a large number of structural characteristics than the indications contained in the (s) message(s) will allow it to detect via its own sensors. Furthermore, even if one of the messages is of type DENM and already contains, according to the standards, direct information on the presence of a level crossing (via the specific variable named "eventType"), the on-board system 43 can combine this direct information with the structural characteristics that it has detected, further increasing the confidence indicator linked to the detection of the presence of a level crossing. The on-board system 43 is then advantageously able to better prepare for the approach phase by deciding on the best way to manage movement control.
  • the processing module 47 is further configured to determine an input boundary and/or an output boundary from at least detected structural characteristics corresponding to one or more pieces of information extracted from message(s) received and relating to one or more structural components of said signaling and/or protection system.
  • the on-board system 43 can itself derive an input boundary and/or an output boundary from the structural characteristics that it has detected. It is for example possible to determine a virtual entry boundary from the position of the R24 lights and/or the barriers that the on-board system 43 can detect via its own sensors 44 following the indications contained in a received message linked to the presence such lights or barriers. Furthermore, even if a message received includes direct information relating to the position of ground marking lines defining entry or exit boundaries, the on-board system 43 can nevertheless combine this direct information with the structural characteristics that it will have. detected, further increasing the confidence indicator linked to the determination of the entry border and/or the exit border.

Landscapes

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Abstract

L'invention a pour objets un système embarqué de contrôle de déplacement pour véhicule (4) motorisé routier autonome ou semi-autonome et une infrastructure fixe (10) située dans une zone (1 ) de passage à niveau croisant une route (2), le système et l'infrastructure coopérant au moyen d'au moins un message transmis par l'infrastructure via une communication sans fil et reçu par le système embarqué. Conformément à l'invention, ledit au moins un message comprend une ou plusieurs informations relatives à un système de signalisation et/ou de protection installé dans ladite zone (1 ) de passage à niveau et/ou relatives à une ou plusieurs composantes structurelles (5-9) dudit système de signalisation et/ou de protection. Le système embarqué est configuré pour décider d'une gestion du contrôle de déplacement du véhicule sur la base de ladite une ou plusieurs informations extraites dudit au moins un message reçu.

Description

Contrôle du déplacement d’un véhicule routier motorisé semi autonome ou autonome à l’approche d’un passage à niveau
Domaine technique
[0001] La présente invention concerne le domaine général des véhicules routiers motorisés semi autonomes ou autonomes, et s’intéresse plus particulièrement à la sécurisation du contrôle de déplacement de ce type de véhicules aux abords d’un passage à niveau.
Arrière-plan technologique
[0002] Afin d’augmenter la sécurité routière, certains véhicules automobiles, dits semi-autonomes, sont équipés de systèmes d’automatisation partielle ou de systèmes avancés d’assistance à la conduite (connus sous l’acronyme ADAS en terminologie anglo-saxonne), en particulier de systèmes réalisant, à la place du conducteur, le contrôle latéral et/ou le contrôle longitudinal du véhicule, ou alertant à tout le moins le conducteur d’une situation potentiellement dangereuse pour lui permettre de réagir à temps. Il est également prévu de rendre des véhicules automobiles complètement autonomes, c’est-à-dire sans conducteur.
[0003] Les systèmes d’assistance à la conduite ont ainsi pour fonction générale d’alerter le conducteur d’une situation requérant sa vigilance et/ou de définir la trajectoire que doit suivre le véhicule pour arriver à une destination donnée, et permettre par suite de contrôler les organes de contrôle de la direction, du freinage et/ou de l’accélération du véhicule, pour que cette trajectoire soit effectivement suivie automatiquement. La trajectoire doit être comprise ici dans sa définition mathématique, c’est-à-dire comme étant l’ensemble des positions successives qui doivent être occupées par le véhicule au cours du temps. Ainsi, les systèmes d’assistance à la conduite doivent définir non seulement le chemin à emprunter, mais aussi le profil de vitesses à respecter. Pour ce faire, ils sont équipés d’au moins un module de détection qui détecte de nombreuses informations sur l’environnement immédiat du véhicule (présence d’obstacles tels que des piétons, de cycles ou autres véhicules motorisés, panneaux de signalisation, configuration routière, lignes de marquage au sol...), en provenance d’un ou plusieurs capteurs de perception de l’environnement équipant le véhicule, tels que caméras, radars et/ou lidars, ainsi que des informations liées au véhicule lui-même, telles que sa vitesse, son accélération, sa position donnée par exemple par un système de navigation type GPS.
[0004] Dans le cas d’un véhicule semi-autonome, les systèmes ADAS permettent de déléguer temporairement la conduite dans certaines conditions de circulation, et peuvent être activés ou non, selon le choix du conducteur. Dans le cas d’un véhicule autonome, la notion de conducteur n’existe plus, et les systèmes embarqués sur le véhicule doivent permettre de percevoir l’environnement, d’analyser les dangers, de décider des trajectoires à suivre pour parvenir à une destination, et d’exécuter tous les contrôles longitudinaux et latéraux nécessaires.
[0005] On conçoit aisément que les systèmes embarqués de contrôle du déplacement pour de tels véhicules semi-autonomes ou autonomes doivent garantir un haut niveau de sécurité pour un maximum de situations routières. Autrement dit, les décisions prises par les véhicules semi-autonomes ou autonomes étant fondées sur une analyse de l’environnement tel que perçu par les différents capteurs de perception, on comprend qu’il est non seulement nécessaire de développer des modules de détection aptes à détecter, à partir des informations délivrées par les capteurs de perception, des caractéristiques spécifiques de l’environnement qui soient adaptées à des situations routières spécifiques, mais également primordial de proposer des solutions qui permettent d’augmenter l’indice de confiance global que l’on peut attribuer à ces modules de perception concernant leur performance à détecter les caractéristiques spécifiques pour lesquelles ils ont été conçus.
[0006] Parmi les situations routières spécifiques, les passages à niveau (correspondant dans la suite à un croisement d’une ligne ferroviaire avec une voie routière) représentent des zones à fort risque d’accidents et font donc partie des situations routières qu’un système embarqué de contrôle devrait être capable de gérer.
[0007] Certains développements de ces dernières années se sont intéressés uniquement à la problématique liée aux risques de collision avec un train. Ainsi, il est connu du document DE 10 2016 202 508 A1 un système de sécurisation d’un passage à niveau particulièrement adapté aux passages à niveau sans barrière, le système comprenant un dispositif de détermination pour déterminer un état de trafic ferroviaire sur la ligne de chemin de fer, un dispositif de communication d'un usager de la route (tel qu’un piéton ou un véhicule automobile autonome ou non), et des moyens de communications sans fil pour communiquer l’état de trafic ferroviaire déterminé par le dispositif de détermination au dispositif de communication. Dans l’un des modes de réalisation prévus dans ce document, l’usager de la route est un véhicule motorisé autonome, et le dispositif de transmission et le dispositif de communication sont de préférence inclus dans un système de communication infrastructure-voiture. Le système de sécurisation permet au véhicule motorisé de savoir s’il doit donner la priorité au passage du train, et ce, même si un capteur approprié pour détecter un véhicule ferroviaire à l’approche n'est pas disponible sur ce véhicule ou ne peut pas être utilisé.
[0008] Or, le risque de collision entre un véhicule motorisé semi-autonome ou autonome et un train n’est pas la seule problématique attachée à la sécurisation d’un contrôle de déplacement du véhicule aux abords d’un passage à niveau.
[0009] Il est en effet également très souhaitable de permettre au système de contrôle embarqué de pouvoir percevoir et comprendre la scène qui s’offre à lui au moment où le véhicule arrive sur la zone de passage à niveau et/ou au moment où il contrôle le franchissement du passage à niveau, et ce, indépendamment de l’imminence d’un passage de train.
[00010] Dans un cadre plus général de développements récents, des systèmes de transport intelligents dits coopératifs (« Cooperative ITS » en terminologie anglo- saxonne) ont introduit des communications inter véhiculaires (communications connues sous l’acronyme anglo-saxon « V2V ») ou entre les véhicules et l'infrastructure routière (communications connues sous les acronymes anglo- saxon « V2I » ou « I2V »), qui visent à prévenir les accidents. Pour garantir l'interopérabilité des systèmes, un ensemble de normes a été développé. Certaines normes, telles que la norme ISO/TS 19091 , la norme ETSI TS 103 301 , la norme SAE J2735 décrivent des messages standardisés de type « MAPEM », et d’autres normes, telles que la norme ETSI EN 302 637-3, décrivent des messages standardisés de type « DENM » (acronyme anglo-saxon mis pour « Decentralized Environmental Notification Message »).
[00011] Dans le cadre de l’application de ces normes à la problématique de passage à niveau, il est actuellement prévu que des messages de type MAPEM émis par une infrastructure installée sur une zone de passage à niveau décrivent notamment la géométrie associée à l’intersection proprement dite des voies de circulation routières et des voies ferrées, à savoir : • le nombre de voies de circulation routière entrant, sortant et traversant le passage à niveau, ainsi que le nombre de voies ferrées ;
• la largeur, le sens de circulation de chacune des voies de circulation routières et des voies ferrées et l’angle de positionnement des rails par rapport aux voies routières ;
• une suite de positions tridimensionnelles dans un référentiel global (par exemple coordonnées GPS ou coordonnées du système WGS84) permettant d’identifier d’une part, un tronçon de voie ferroviaire au niveau de l’intersection, et d’autre part, au moins trois tronçons de voies routières par sens de circulation permettant de caractériser un premier tronçon en amont des voie ferroviaires, un deuxième tronçon traversant les voies ferroviaires et un troisième tronçon en aval des voies ferroviaires.
[00012] Par ailleurs, il est prévu à ce jour qu’un message de type DENM émis par une infrastructure installée sur une zone de passage à niveau puisse informer un véhicule :
• de la présence d’un passage à niveau via une variable spécifique nommée « eventType » pour lequel la variable est fixée égale à un identifiant correspondant à la présence d’un passage à niveau ;
• d’une cartographie du réseau routier incluant le passage à niveau au travers d’une suite de positions tridimensionnelles dans un référentiel global (par exemple coordonnées du système WGS84) permettant d’identifier les tronçons de voies routières traversant des voies ferrées d’un passage à niveau, ainsi que différents tronçons routiers menant à la zone incluant le passage à niveau.
[00013] Les informations transmises conformément aux normes précitées ne sont relatives à l’heure actuelle qu’à la géométrie des voies ferrées et des voies de circulation routières concernées par un passage à niveau. Elles sont à ce jour insuffisantes pour permettre à un système de contrôle embarqué sur un véhicule semi-autonome ou autonome, de percevoir et comprendre pleinement, sur la base seule des messages transmis par une infrastructure, la scène qui s’offre à lui au moment où le véhicule arrive sur la zone de passage à niveau et/ou au moment où il contrôle le franchissement du passage à niveau, et par conséquent, de pouvoir décider de la meilleure façon, en termes de sécurité, de gérer le contrôle du déplacement du véhicule.
Résumé de l’invention
[00014] La présente invention a pour but de pallier les inconvénients de l’art antérieur.
[00015] Pour ce faire, la présente invention a pour objet un système embarqué de contrôle de déplacement pour véhicule motorisé routier autonome ou semi- autonome, le système comportant, au niveau d’un véhicule motorisé routier autonome ou semi-autonome, au moins un capteur extéroceptif configuré pour percevoir des informations d’une zone d’environnement située au moins devant le véhicule motorisé routier, au moins un module de détection configuré pour détecter, sur la base des informations perçues par ledit au moins un capteur extéroceptif, des caractéristiques de la zone d’environnement, un module de réception configuré pour recevoir, via une communication sans fil, au moins un message transmis par une infrastructure fixe située dans une zone de passage à niveau croisant une route sur laquelle ledit véhicule se déplace, et un module de traitement configuré pour contrôler automatiquement le déplacement du véhicule motorisé routier sur la base soit de caractéristiques détectées par ledit au moins un module de détection, soit dudit au moins un message reçu par le module de réception, le système étant caractérisé en ce qu’il est configuré pour extraire dudit au moins un message reçu une ou plusieurs informations relatives à un système de signalisation et/ou de protection installé dans ladite zone de passage à niveau et/ou relatives à une ou plusieurs composantes structurelles dudit système de signalisation et/ou de protection, et en ce que le module de traitement est configuré pour décider d’une gestion du contrôle de déplacement sur la base de ladite une ou plusieurs informations extraites.
[00016] Dans un mode de réalisation possible, ladite une ou plusieurs informations extraites dudit au moins un message reçu comprend une indication définissant la catégorie du passage à niveau sur lequel le système de signalisation et/ou de protection est installé.
[00017] Dans un mode de réalisation possible, ladite une ou plusieurs informations extraites comprend un ensemble d’indications relatif aux composantes structurelles dudit système de signalisation et/ou de protection, lesdites composantes appartenant à une ou plusieurs des classes suivantes : feux de signalisation, barrières, lignes de marquage au sol, panneaux de signalisation, balises de signalisation, platelages du passage à niveau, dispositifs d’alerte sonore, bornes d’appel d’urgence, portiques de gabarit.
[00018] Dans un mode de réalisation possible, le système embarqué est configuré en outre pour extraire dudit au moins un message reçu une ou plusieurs informations géométriques relatives aux voies de circulation routières et voies ferrées s’intersectant dans la zone de passage à niveau et/ou aux portions de caténaires surplombant ledit passage à niveau.
[00019] Dans un mode de réalisation possible, ledit module de traitement est configuré pour assister ledit au moins un module de détection pour qu’il détecte des caractéristiques structurelles correspondant à une ou plusieurs informations extraites dudit au moins un message reçu.
[00020] Par exemple, le module de traitement peut être en outre configuré pour déterminer une frontière d’entrée et/ou une frontière de sortie et/ou une présence du passage à niveau et/ou un statut ouvert ou fermé du passage à niveau à partir au moins de caractéristiques structurelles détectées correspondant à une ou plusieurs informations extraites dudit au moins un message reçu et relatives à une ou plusieurs composantes structurelles dudit système de signalisation et/ou de protection.
[00021] Dans un mode de réalisation possible, ledit module de traitement est configuré pour déterminer, sur la base de ladite une ou plusieurs informations extraites dudit au moins un message reçu, si ledit au moins un capteur extéroceptif et/ou ledit au moins un module de détection et/ou le module de traitement sont en capacité de gérer un franchissement du passage à niveau.
[00022] Dans un mode de réalisation possible, ledit module de traitement est configuré pour déterminer, sur la base de ladite une ou plusieurs informations extraites dudit au moins un message reçu, si ledit véhicule motorisé routier est autorisé, au moins en termes de dimensions et/ou de poids, à franchir le passage à niveau.
[00023] La présente invention a également pour objet une infrastructure fixe située dans une zone de passage à niveau croisant une route, ladite infrastructure fixe comportant un module d’émission configuré pour transmettre des messages via une communication sans fil, ladite infrastructure fixe étant caractérisée en ce que le module d’émission est apte à inclure, dans au moins un message à transmettre, une ou plusieurs informations relatives à un système de signalisation et/ou de protection installé dans ladite zone au passage à niveau, et/ou relatives à une ou plusieurs composantes structurelles dudit système de signalisation et/ou de protection.
Brève description des figures
[00024] La description qui va suivre en regard des dessins annexés, donnés à titre d’exemples non limitatifs, fera bien comprendre en quoi consiste l’invention et comment elle peut être réalisée. Sur les figures annexées :
[00025] [fig. 1 ] La figure 1 représente schématiquement un exemple de configuration d’une zone de passage à niveau correspondant à une intersection entre une route et une voie ferrée, doté d’une infrastructure fixe selon l’invention ;
[00026] [fig. 2] La figure 2 illustre schématiquement un véhicule semi-autonome ou autonome doté d’un système embarqué apte à contrôler le déplacement du véhicule selon l’invention.
Description de mode(s) de réalisation
[00027] La présente invention part du constat que les messages transmis par l’infrastructure conformément aux normes actuelles précitées sont relatives uniquement à la géométrie des voies ferrées et des voies de circulation routières définissant un passage à niveau.
[00028] Or, toute zone de passage à niveau est généralement équipée d’un système de signalisation et/ou de protection qui lui est propre, et dont la configuration est plus ou moins élaborée. A ce jour en effet, les passages à niveau sont classés en un certain nombre de catégories, dont les catégories non limitatives suivantes :
• passage à Niveau à Croix de Saint André (PN XSA), pour lequel le franchissement est réalisé sous l’entière responsabilité de l’usager de la route et la priorité absolue est donnée aux circulations ferroviaires.
• passage à Niveau à Signalisation Automatique Lumineuse sans barrière (PN SAL 0), équipé de deux ou quatre feux rouges (feux R24) dont le clignotement commande aux usagers de la route l’arrêt absolu, et pouvant être équipé d’un dispositif de signalisation sonore.
• passage à Niveau à Signalisation Automatique Lumineuse avec deux demi- barrières d’entrée, une par sens de circulation (PN SAL 2), également équipé de feux rouges (feux R24) dont le clignotement commande aux usagers de la route l’arrêt absolu, et pouvant être équipé d’un dispositif de signalisation sonore.
• passage à Niveau à Signalisation Automatique Lumineuse avec deux demi- barrières d’entrée et deux demi-barrières de sortie (PN SAL 4) également équipé de feux rouges (feux R24) dont le clignotement commande aux usagers de la route l’arrêt absolu, et pouvant être équipé d’un dispositif de signalisation sonore.
[00029] Par ailleurs, des informations de signalisation routières (autres que les feux R24 ou la croix de Saint André) peuvent être également prévues dans la zone de passage à niveau. Ainsi, dans certains cas, des frontières d’entrée et/ou de sortie des zones de passages à niveau sont matérialisées par des lignes de marquage au sol, alors que dans d’autres cas, aucune ligne de marquage n’est utilisée pour matérialiser ces frontières. En outre, certaines législations peuvent imposer l’utilisation de panneaux et/ou balises de signalisation routières pour annoncer l’arrivée sur un passage à niveau, voire la catégorie de passage à niveau (avec ou sans barrière).
[00030] La présente invention propose de rendre disponible tout ou partie des informations relatives à un système de signalisation et/ou de protection installé dans une zone de passage à niveau et/ou à une ou plusieurs composantes structurelles de ce système.
[00031] Par « composantes structurelles », on entend les équipements ou moyens potentiellement utilisés pour signaler et/ou protéger une zone de passage à niveau, que l’on peut regrouper sous les classes suivantes :
• feux de signalisation, par exemple les feux R24,
• barrières (dites barrières XK3 dans la législation française),
• lignes de marquage au sol susceptibles de définir une frontière d’entrée, et/ou une frontière de sortie de la zone de passage à niveau, et/ou des frontières latérales (ou lignes de rive) de la route sur le passage à niveau,
• panneaux de signalisation, qu’il s’agisse de panneaux propres au passage à niveau (par exemple une croix de saint André, ou tout panneau dit de type G dans la législation française), ou des panneaux de signalisation routiers placés sur le bord de la route en amont du passage à niveau, par exemple ceux représentant une barrière ou une locomotive (panneaux de de type A7 et A8 dans la législation française) ou encore une information concernant les gabarits autorisés à franchir un passage à niveau (panneau de type B12 dans la législation française)
• balises de signalisation, dont le nombre de bandes dépend de la distance du panneau au passage à niveau (balises de type J10 dans la législation française),
• platelages du passage à niveau,
• dispositifs d’alerte sonore,
• bornes d’appel d’urgence,
• portiques de gabarit (dits de type G3 dans la législation française).
[00032] Une information relative à un système de signalisation et/ou de protection peut être par exemple une indication définissant la catégorie affectée au passage à niveau sur lequel le système est installé.
[00033] Conformément à la présente invention, tout ou partie des informations précitées sont transmises, via une communication sans fil, par une infrastructure fixe située dans une zone de passage à niveau croisant une route, de préférence à l’intérieur d’un ou plusieurs messages diffusés en continu ou périodiquement, voire de façon ponctuelle.
[00034] En outre, conformément à l’invention, ces informations transmises dans le(s) message(s) peuvent être reçues par un système de contrôle de déplacement équipant un véhicule routier autonome ou semi-autonome, ce système disposant d’un module de réception configuré pour recevoir le(s) message(s) via la communication sans fil, lorsqu’il arrive à proximité de la zone de passage à niveau, et étant configuré pour extraire ces informations contenues dans le(s) message(s) reçu(s) et décider par suite de la manière avec lequel il va faire la gestion du contrôle de déplacement.
[00035] Par « gestion du contrôle de déplacement », on entend notamment :
• un contrôle longitudinal et/ou latéral qui permet au véhicule de s’arrêter automatiquement avant de franchir le passage à niveau, ou de franchir automatiquement le passage à niveau ou encore de déterminer un nouvel itinéraire évitant le franchissement du passage à niveau ; une décision permettant de redonner la main à un conducteur dans le cas d’un véhicule semi-autonome.
[00036] Afin de mieux illustrer les principes de l’invention, la figure 1 représente schématiquement un exemple non limitatif de configuration d’une zone 1 de passage à niveau correspondant à une intersection entre une route 2 à double sens de circulation, et une voie ferrée 3.
[00037] La route 2 comporte ici deux voies 20 et 21 de circulation routière sur lesquelles des véhicules motorisés peuvent se croiser, comme les deux véhicules 4 illustrés dans l’exemple arrêtés sur leur voie respective en amont du passage à niveau. La voie ferrée 3 est composée ici de deux rails 30 et 31 pour permettre le déplacement d’un train (non représenté). Un système de signalisation et/ou de protection est classiquement installé dans la zone de passage à niveau. Dans l’exemple non limitatif, le passage à niveau est de catégorie PN SAL 2 de sorte que les composantes suivantes font partie du système de signalisation et/ou de protection :
• deux demi-barrières d’entrée 5 montées pivotantes sur leur base respective 6 ;
• au moins deux feux rouges 7 (feux R24) par sens de circulation;
• deux dispositifs de signalisation sonore 8.
[00038] Le système de signalisation et/ou de protection comporte en outre un certain nombre d’autres composantes, globalement référencées 9 sur la figure 1 , correspondant par exemple aux panneaux de signalisation et/ou aux balises de signalisation et/ou aux bornes d’appel d’urgence, et/ou aux portiques de gabarit précités.
[00039] Une infrastructure fixe 10 permettant notamment des communications sans fil du type I2V est située dans la zone de passage à niveau 1. Cette infrastructure 10 comporte un module d’émission 11 configuré pour transmettre des messages via une liaison de communication sans fil. Les communications sont par exemple selon l’une quelconque des technologies 4G, 5G, LTE-V2X, NR-V2X, WiFi 802.11 p ou WiFi 802.11 bd, sans que cette liste soit exhaustive. Conformément à l’invention, le module d’émission 11 est apte à inclure, dans au moins un message à transmettre, une ou plusieurs des informations précitées relatives à la configuration du système de signalisation et/ou de protection. [00040] Dans le cas non limitatif représenté sur la figure 1 , le message pourra ainsi comporter une indication que le passage à niveau de la zone 1 est ici un passage à niveau de catégorie PN SAL 2, et un ensemble d’indications relatif aux demi- barrières 5 et/ou aux feux de signalisation 7 et/ou aux dispositifs de signalisation sonore 8, et/ou à l’une quelconque des composantes globalement référencés 9.
[00041] Pour un passage à niveau dont le système de signalisation et/ou de protection est différent de celui représenté schématiquement sur la figure 1 , on pourra installer une infrastructure similaire à l’infrastructure 10, mais le contenu du ou des messages transmis sera avantageusement adapté à la configuration du système de signalisation et/ou de protection associé.
[00042] Il convient de noter que, pour la plupart des classes de composantes précitées, l’ensemble d’indications pourra notamment avantageusement comprendre un nombre de composantes par classe et/ou les coordonnées géographiques de chaque composante, et/ou une dimension ou forme, et/ou un type, et/ou un indice de visibilité de la composante depuis la route (la visibilité pouvant notamment être affectée par la présence d’arbres ou autres obstacles). Par exemple, dans le cas de la figure 1 , ledit au moins un message diffusé pourra inclure le fait qu’il y a deux barrières 5 de type « demi-barrière », la longueur de chaque demi-barrière 5, et les coordonnées géographiques (GPS ou WGS84) de leur liaison avec leur support respectif 6.
[00043] Pour certaines classes, d’autres indications peuvent être ajoutées. A titre d’exemples non limitatifs :
• pour la classe des barrières et/ou pour la classe des feux de signalisation et/ou pour la classe des bornes d’appel d’urgence et/ou pour la classe des dispositifs d’alerte sonore, on peut prévoir d’inclure dans le(s) message(s) une information de statut permettant d’indiquer si la composante concernée (barrière, feu, borne d’appel d’urgence, et/ou dispositif d’alerte sonore) est en panne ou opérationnelle.
• Pour la classe des barrières, il peut être intéressant d’inclure également dans le(s) message(s) une indication sur la vitesse angulaire d’ouverture et/ou de fermeture de la barrière, et/ou sur l’angle d’inclinaison de la barrière par rapport à l’horizon lorsque la barrière est en position d’ouverture maximale ou de fermeture maximale, et/ou sur l'angle de la barrière par rapport au tracé de la route dans le plan horizontal, et/ou sur la hauteur de la barrière par rapport au sol, et/ou sur une durée d’abaissement des barrières et/ou sur une durée d’ouverture des barrières. D’autres indications relatives à l’aspect physique de la barrière peuvent être également intéressantes à ajouter dans le(s) message(s), d’autant que l’aspect physique peut différer selon la législation des pays (par exemple couleur en damier rouge et blanc ou en damier jaune et rouge...).
• Pour la classe des dispositifs d’alerte sonore, on peut inclure une indication sur la fréquence sonore et/ou sur l’intensité sonore, et/ou sur des variations de fréquence/intensité sonores au cours du temps, et/ou sur le statut actif ou inactif du dispositif d’alerte (le statut actif ou inactif dépendant par exemple du contexte environnemental (jour/nuit ou présence d’habitations).
• Pour la classe des feux de signalisation, on peut prévoir d’inclure une indication sur la fréquence de clignotement et/ou une indication sur un synchronisme ou au contraire une alternance de clignotement par rapport à un autre feu de signalisation du système, et/ou sur l’aspect physique, lequel peut différer selon la législation des pays.
• Pour la classe des platelages, on peut prévoir d’inclure des indications relatives à l’aspect physique (couleur et/ou niveau de contraste avec la route et les rails), et/ou des indications sur le matériau utilisé (caoutchouc, béton...).
[00044] D’autres informations à inclure dans le(s) message(s) et concernant toujours la configuration du passage à niveau peuvent être envisagées telles que la séquence de fermeture et d’ouverture (durée d’activation des feux R24 avant abaissement des barrières, durée d’abaissement des barrières, délai minimum avant le passage d’un train) et/ou le numéro de téléphone associé aux bornes d’appel d’urgence ou au passage à niveau lui-même. En cas d’absence de lignes de marquage au sol, le message peut également avantageusement inclure une indication sur la ou les composantes structurelles du système qui peuvent être utilisées par le système embarqué sur le véhicule en tant que points de repère pour dériver une frontière théorique d’entrée ou de sortie.
[00045] Dans des modes de réalisation possibles, des informations connexes, c’est- à-dire non relatives au système de signalisation et/ou de protection en tant que tel, peuvent être ajoutées dans le(s) message(s). En particulier, ledit module d’émission 11 peut être en outre apte à inclure également, dans le(s) message(s) à transmettre, une ou plusieurs informations géométriques relatives aux voies de circulation routières et voies ferrées s’intersectant dans la zone passage à niveau et/ou aux portions de caténaires surplombant ledit passage à niveau, de façon analogue à ce qui est prévu aujourd’hui dans les messages de type MAPEM. Ainsi, dans l’exemple non limitatif de la figure 1 , ledit au moins un message à transmettre par l’infrastructure fixe 10 pourra également préciser des informations relatives à la géométrie des deux voies de circulation routière 20 et 21 , et des rails 30 et 31 de l’unique voie ferrée 3.
[00046] La figure 2 illustre schématiquement un véhicule 4 semi-autonome ou autonome doté d’un système embarqué apte à contrôler le déplacement du véhicule selon l’invention. Le véhicule 4 est équipé, de façon classique, d’organes de contrôle 40 (typiquement un volant et des pédales d’accélérateur et de freinage dans le cas d’un véhicule semi-autonome pour permettre les manœuvres d’un conducteur 41 du véhicule, ou de moyens analogues dans le cas d’un véhicule totalement autonome sans conducteur). Le véhicule 4 est en outre équipé classiquement de plusieurs capteurs proprioceptifs (globalement représentés sous la référence 42), tels qu’un capteur de vitesse, un capteur d’angle de braquage et un système de navigation de type GPS, lui permettant de disposer d’informations sur son état courant (vitesse courante, accélération courante, cap courant suivi par rapport à un référentiel lié au véhicule, position courante par rapport à une carte HD embarquée contenant des informations liées au contexte, telles que la réglementation de limitation de vitesse, le type de route ...). Le véhicule 4 est enfin équipé d’un système embarqué 43 de contrôle automatique du déplacement du véhicule, conçu pour agir sur les organes 40 de contrôle à la place du conducteur 41.
[00047] Le système embarqué 43 comporte un ou plusieurs capteurs extéroceptifs 44 (par exemple un capteur d’image et/ou un radar et/ou un Lidar et ou un capteur de sons) lui permettant de percevoir des informations d’une zone d’environnement située au moins devant le véhicule 4, au moins un module de détection 45 configuré pour détecter, sur la base des informations perçues par le(s) capteur(s) extéroceptif(s) 44, des caractéristiques de la zone d’environnement, et un module de réception 46 configuré pour recevoir, via une liaison sans fil, des messages provenant de l’extérieur du véhicule 4, en particulier ceux provenant de l’infrastructure fixe 10 de la figure 1 . Un module de traitement 47 reçoit les sorties du module de détection 45, des capteurs proprioceptifs 42 et du module de réception 46 de manière à pouvoir contrôler automatiquement le déplacement du véhicule 4 sur la base soit de caractéristiques détectées par le(s) module(s) de détection 45, soit du message reçu par le module de réception 46, tout en prenant en compte l’odométrie du véhicule 4.
[00048] Conformément à l’invention, le système embarqué 43 est configuré pour extraire dudit au moins un message reçu provenant de l’infrastructure fixe 10, une ou plusieurs informations contenues dans ce message, de manière à ce que le module de traitement 47 puisse décider d’une stratégie de gestion à adopter dans le contrôle de déplacement du véhicule 4.
[00049] Les stratégies peuvent être très diverses et dépendent bien entendu des informations contenues dans le(s) message(s) transmis par l’infrastructure fixe associée à une zone de passage à niveau.
[00050] Par exemple, dans un mode de réalisation possible, le module de traitement 47 est avantageusement configuré pour déterminer, sur la base d’information(s) extraite(s) dudit au moins un message reçu, si le(s) capteur(s) extéroceptif(s) 44 et/ou le(s) module(s) de détection 45 associé(s) et/ou le module de traitement 47 sont en capacité de gérer un franchissement du passage à niveau. Ici, l’expression « capacité » doit être comprise comme signifiant que le système embarqué 43 de contrôle de déplacement a bien été conçu pour savoir gérer une ou plusieurs catégories de passage à niveau et/ou pour percevoir et détecter une ou plusieurs composantes du système de signalisation et/ou de protection associé au passage à niveau, et/ou que les composantes de ce système de signalisation sont bien opérationnelles.
[00051] La détermination de la capacité/incapacité peut être par exemple effectuée sur la base de la catégorie du passage à niveau, et/ou du statut (opérationnel/en panne), et/ou encore de l’indice de visibilité d’au moins une composante du système de signalisation et/ou de protection, si ces informations sont bien contenues dans le message reçu. Ainsi, à titre d’exemple non limitatif, le module de traitement 47 peut décider de l’incapacité du système 43 à gérer un franchissement sécurisé d’un passage à niveau s’il est informé, d’après le(s) message(s) reçu(s), qu’il s’agit d’un passage à niveau de catégorie PN SAL 0 alors que le système 43 a été conçu pour gérer seulement des passages à niveau de catégorie PN SAL 2, ou encore s’il est informé d’un mauvais indice de visibilité associé à une composante, ou encore si aucune indication relative à des lignes de marquage au sol délimitant des frontières d’entrée, de sortie, et/ou latérales n’est contenue dans le(s) message(s) reçu(s). La détermination de la capacité/incapacité peut être aussi effectuée sur la base du type de platelage du passage à niveau, et/ou sur la distance entre une barrière d’entrée et une barrière de sortie, D’autres règles permettant au module de traitement 47 de déterminer la capacité ou non capacité à gérer un franchissement peuvent bien entendu être suivies sans départir du cadre de l’invention.
[00052] Dans un autre mode de réalisation possible, qui peut être éventuellement combiné au mode de réalisation précédent, le module de traitement 47 est avantageusement configuré pour déterminer, toujours sur la base d’information(s) extraite(s) dudit au moins un message reçu, si le véhicule 4 qu’il équipe est bien autorisé à franchir le passage à niveau (même dans les cas où il n’y a aucun train dont le passage est imminent ou en cours). La notion d’autorisation est distincte de la notion de capacité vue précédemment, et est liée ici à des interdictions règlementaires du code de la route, notamment en termes de dimensions et/ou de poids du véhicule 4, ou encore de ce qui pourrait être transporté par ce véhicule 4.
[00053] La détermination de l’autorisation/interdiction peut être notamment effectuée sur la base d’informations relatives à certains panneaux de signalisation en amont du passage à niveau, et/ou d’une indication sur la présence d’un portique de gabarit associée à la hauteur de la barre transversale de ce portique, la liste n’étant pas exhaustive.
[00054] Si le module de traitement 47 détermine que le système 43 est en incapacité de gérer le franchissement du passage à niveau et/ou que le véhicule 4 n’est pas autorisé à franchir le passage à niveau, il peut décider par exemple :
• dans le cas d’un véhicule 4 autonome, de générer des commandes de contrôle longitudinal et/ou latéral qui permettent au véhicule de s’arrêter automatiquement avant de franchir le passage à niveau, ou encore de déterminer un nouvel itinéraire évitant le franchissement du passage à niveau ; dans le cas d’un véhicule 4 semi-autonome, de redonner la main au conducteur (en d’autres termes de désactiver le mode autonome).
[00055] Dans un autre mode de réalisation possible, qui peut être éventuellement combiné à l’un quelconque des modes de réalisation précédents (voire aux deux), le module de traitement 47 est avantageusement configuré pour assister le(s) module(s) de détection 45 pour qu’il(s) détecte(nt) des caractéristiques structurelles correspondant à une ou plusieurs informations extraites de message(s) reçu(s), au moyen du ou des capteurs extéroceptif(s) 44.
[00056] Par exemple, si le module de traitement 47 est informé, d’après le(s) message(s) reçu(s), qu’il s’agit d’un passage à niveau de catégorie PN SAL 2, le système embarqué 43 sait qu’il doit essayer de détecter, via ses capteurs 44, les composantes associées.
[00057] Un avantage particulier de ce mode de réalisation est que le système embarqué peut notamment anticiper la présence d’un passage à niveau, avec un indicateur de confiance accru du fait d’un nombre important de caractéristiques structurelles que les indications contenues dans le(s) message(s) vont lui permettre de détecter via ses propres capteurs. En outre, même si l’un des messages est de type DENM et contient déjà, d’après les normes, une information directe sur la présence d’un passage à niveau (via la variable spécifique nommée « eventType »), le système embarqué 43 peut combiner cette information directe avec les caractéristiques structurelles qu’il aura détectées, augmentant encore l’indicateur de confiance lié à la détection de présence d’un passage à niveau. Le système embarqué 43 est alors avantageusement en mesure de mieux préparer la phase d’approche en décidant de la meilleure façon de gérer le contrôle de déplacement.
[00058] Dans un autre mode de réalisation possible, le module de traitement 47 est en outre configuré pour déterminer une frontière d’entrée et/ou une frontière de sortie à partir au moins de caractéristiques structurelles détectées correspondant à une ou plusieurs informations extraites de message(s) reçu(s) et relatives à une ou plusieurs composantes structurelles dudit système de signalisation et/ou de protection. Ceci constitue un réel avantage car une frontière d’entrée ou une frontière de sortie peuvent s’avérer complexes à déterminer, alors qu’il s’agit de deux données cruciales pour permettre au véhicule 4 soit, de gérer correctement un arrêt juste avant la frontière d’entrée si cela s’avère nécessaire, soit d’éviter de s’arrêter entre une frontière d’entrée et une frontière de sortie au moment du franchissement du passage à niveau. Grâce à l’invention, même lorsqu’aucune information directe relative à des lignes de marquage au sol définissant des frontières d’entrée ou de sortie de la zone de passage à niveau n’est contenus dans le(s) message(s) reçu(s), le système embarqué 43 peut dériver de lui-même une frontière d’entrée et/ou une frontière de sortie à partir des caractéristiques structurelles qu’il aura détectées. Il est par exemple possible de déterminer une frontière d’entrée virtuelle à partir de la position des feux R24 et/ou des barrières que le système embarqué 43 pourra détecter via ses propres capteurs 44 suite aux indications contenues dans un message reçu liées à la présence de tels feux ou de telles barrières. En outre, même si un message reçu comporte une information directe relative à la position de lignes de marquage au sol définissant des frontières d’entrée ou de sortie, le système embarqué 43 peut néanmoins combiner cette information directe avec les caractéristiques structurelles qu’il aura détectées, augmentant encore l’indicateur de confiance lié à la détermination de la frontière d’entrée et ou de la frontière de sortie.
[00059] On comprend aisément qu’il existe un nombre important d’autres possibilités qu’il n’est pas possible de décrire de façon exhaustive, concernant les caractéristiques que le système embarqué 43 peut détecter avec une fiabilité accrue via ses propres capteurs grâce aux informations contenues dans le(s) message(s) reçu(s), par exemple une présence du passage à niveau et/ou un statut ouvert ou fermé du passage à niveau.

Claims

Revendications Système embarqué (43) de contrôle de déplacement pour véhicule motorisé routier autonome ou semi-autonome, le système (43) comportant, au niveau d’un véhicule motorisé routier (4) autonome ou semi-autonome, au moins un capteur extéroceptif (44) configuré pour percevoir des informations d’une zone d’environnement située au moins devant le véhicule motorisé routier (4), au moins un module de détection (45) configuré pour détecter, sur la base des informations perçues par ledit au moins un capteur extéroceptif (44), des caractéristiques de la zone d’environnement, un module de réception (46) configuré pour recevoir, via une communication sans fil, au moins un message transmis par une infrastructure fixe (10) située dans une zone (1 ) de passage à niveau croisant une route sur laquelle ledit véhicule (4) se déplace, et un module de traitement (47) configuré pour contrôler automatiquement le déplacement du véhicule motorisé routier (4) sur la base soit de caractéristiques détectées par ledit au moins un module de détection (45), soit dudit au moins un message reçu par le module de réception (46), le système (43) étant caractérisé en ce qu’il est configuré pour extraire dudit au moins un message reçu une ou plusieurs informations relatives à un système de signalisation et/ou de protection installé dans ladite zone (1 ) de passage à niveau et/ou relatives à une ou plusieurs composantes structurelles (5-9) dudit système de signalisation et/ou de protection, et en ce que le module de traitement (47) est configuré pour décider d’une gestion du contrôle de déplacement sur la base de ladite une ou plusieurs informations extraites. Système embarqué (43) selon la revendication 1 , dans lequel ladite une ou plusieurs informations extraites dudit au moins un message reçu comprend une indication définissant la catégorie du passage à niveau sur lequel le système de signalisation et/ou de protection est installé. Système embarqué (43) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel ladite une ou plusieurs informations extraites comprend un ensemble d’indications relatif aux composantes structurelles (5-9) dudit système de signalisation et/ou de protection, lesdites composantes appartenant à une ou plusieurs des classes suivantes : feux de signalisation (7), barrières (5), lignes de marquage au sol, panneaux de signalisation, balises de signalisation, platelages du passage à niveau, dispositifs d’alerte sonore (8), bornes d’appel d’urgence, portiques de gabarit. Système embarqué (43) selon la revendication 3, dans lequel ledit ensemble d’indications comprend pour chaque classe, un nombre de composantes et/ou, pour chaque composante, les coordonnées géographiques, et/ou une dimension ou forme, et/ou un type, et/ou un indice de visibilité depuis la route. Système embarqué (43) selon l’une quelconque des revendications 3 ou 4, dans lequel ledit ensemble d’indications comprend en outre :
• pour la classe des barrières et/ou pour la classe des feux de signalisation et/ou pour la classe des bornes d’appel d’urgence et/ou pour la classe des dispositifs d’alerte sonore : une information de statut permettant d’indiquer si la composante est en panne ou opérationnelle ; et/ou
• pour la classe des barrières : une vitesse angulaire d’ouverture et de fermeture de barrière, et/ou un angle d’inclinaison de la barrière par rapport à l’horizon lorsque la barrière est en position d’ouverture maximale ou de fermeture maximale, et/ou un angle de la barrière par rapport au tracé de la route sur un plan horizontal, et/ou une hauteur de la barrière par rapport au sol, et/ou une durée d’abaissement et/ou d’ouverture des barrières et/ou un aspect physique; et/ou
• pour la classe des dispositifs d’alerte sonore : une indication sur la fréquence sonore et/ou sur l’intensité sonore et/ou sur des variations de fréquence ou d’intensité sonore et/ou sur un statut actif ou inactif du dispositif d’alerte ; et/ou
• pour la classe des feux de signalisation : une indication sur la fréquence de clignotement et/ou une indication sur un synchronisme ou une alternance de clignotement par rapport à un autre feu de signalisation du système et/ou un aspect physique ; et/ou
• pour la classe des platelages : une indication relative à un aspect physique et/ou sur un matériau utilisé. Système embarqué (43) selon l’une quelconque des revendications précédentes, configuré en outre pour extraire dudit au moins un message reçu une ou plusieurs informations géométriques relatives aux voies de circulation routières (20, 21 ) et voies ferrées (3) s’intersectant dans la zone (1 ) de passage à niveau et/ou aux portions de caténaires surplombant ledit passage à niveau. Système embarqué (43) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel ledit module de traitement (47) est configuré pour assister ledit au moins un module de détection (45) pour qu’il détecte des caractéristiques structurelles correspondant à une ou plusieurs informations extraites dudit au moins un message reçu. Système embarqué (43) selon la revendication 7, dans lequel le module de traitement (47) est en outre configuré pour déterminer une frontière d’entrée et/ou une frontière de sortie et/ou une présence du passage à niveau et/ou un statut ouvert ou fermé du passage à niveau à partir au moins de caractéristiques structurelles détectées correspondant à une ou plusieurs informations extraites dudit au moins un message reçu et relatives à une ou plusieurs composantes structurelles (5-9) dudit système de signalisation et/ou de protection. Système embarqué (43) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel ledit module de traitement (47) est configuré pour déterminer, sur la base de ladite une ou plusieurs informations extraites dudit au moins un message reçu, si ledit au moins un capteur extéroceptif (44) et/ou ledit au moins un module de détection (45) et/ou le module de traitement (47) sont en capacité de gérer un franchissement du passage à niveau. Système embarqué (43) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel ledit module de traitement (47) est configuré pour déterminer, sur la base de ladite une ou plusieurs informations extraites dudit au moins un message reçu, si ledit véhicule motorisé routier (4) est autorisé, au moins en termes de dimensions et/ou de poids, à franchir le passage à niveau. Infrastructure fixe (10) située dans une zone (1 ) de passage à niveau croisant une route (2), ladite infrastructure fixe (10) comportant un module d’émission (11 ) configuré pour transmettre des messages via une communication sans fil, ladite infrastructure fixe (10) étant caractérisée en ce que le module d’émission (11 ) est apte à inclure, dans au moins un message à transmettre, une ou plusieurs informations relatives à un système de signalisation et/ou de protection installé dans ladite zone (1 ) au passage à niveau, et/ou relatives à une ou plusieurs composantes structurelles (5-9) dudit système de signalisation et/ou de protection.
12. Infrastructure fixe (10) selon la revendication 11 , dans laquelle ladite une ou plusieurs informations incluses dans ledit au moins un message à transmettre comprend une indication définissant la catégorie du passage à niveau sur lequel le système de signalisation et/ou de protection est installé.
13. Infrastructure fixe (10) selon l’une quelconque des revendications 11 ou 12, dans laquelle ladite une ou plusieurs informations incluses dans ledit au moins un message à transmettre comprend un ensemble d’indications relatif aux composantes structurelles dudit système de signalisation et/ou de protection, lesdites composantes appartenant à une ou plusieurs des classes suivantes : feux de signalisation, barrières, lignes de marquage au sol, panneaux de signalisation, balises de signalisation, platelages du passage à niveau, dispositifs d’alerte sonore, bornes d’appel d’urgence, portiques de gabarit.
14. Infrastructure fixe (10) selon la revendication 13, dans laquelle ledit ensemble d’indications comprend pour chaque classe, un nombre de composantes et/ou, pour chaque composante, les coordonnées géographiques, et/ou une dimension ou forme, et/ou un type, et/ou un indice de visibilité depuis la route.
15. Infrastructure fixe (10) selon l’une quelconque des revendications 13 ou 14, dans laquelle ledit ensemble d’indications comprend en outre :
• pour la classe des barrières et/ou pour la classe des feux de signalisation et/ou pour la classe des bornes d’appel d’urgence et/ou pour la classe des dispositifs d’alerte sonore : une information de statut permettant d’indiquer si la composante est en panne ou opérationnelle ; et/ou
• pour la classe des barrières : une vitesse angulaire d’ouverture et de fermeture de barrière, et/ou un angle d’inclinaison de la barrière par rapport à l(horizon lorsque la barrière est en position d’ouverture maximale ou de fermeture maximale, et/ou un angle de la barrière par rapport au tracé de la route sur un plan horizontal, et/ou une hauteur de la barrière par rapport au sol, et/ou une durée d’abaissement et/ou d’ouverture des barrières et/ou un aspect physique ; et/ou
• pour la classe des dispositifs d’alerte sonore : une indication sur la fréquence sonore et/ou sur l’intensité sonore et/ou sur des variations de fréquence ou d’intensité sonore et/ou sur un statut actif ou inactif du dispositif d’alerte ; et/ou
• pour la classe des feux de signalisation : une indication sur la fréquence de clignotement et/ou une indication sur un synchronisme ou une alternance de clignotement par rapport à un autre feu de signalisation du système et/ou un aspect physique ;
• pour la classe des platelages : une indication relative à un aspect physique et/ou sur un matériau utilisé. Infrastructure fixe (10) selon l’une quelconque des revendications 11 à 15, dans laquelle ledit module de d’émission (11 ) est en outre apte à inclure dans ledit au moins un message à transmettre une ou plusieurs informations géométriques relatives aux voies de circulation routières (20, 21 ) et voies ferrées (3) s’intersectant dans la zone passage à niveau et/ou aux portions de caténaires surplombant ledit passage à niveau.
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