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(11) | EP 0 038 268 B1 |
| (12) | FASCICULE DE BREVET EUROPEEN |
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Contrôleur de carrefours à groupes d'ordres-phases et son procédé Verkehrskontrollgerät für Strassenkreuzungen mit Steuerphasen-Signalgruppen und Verfahren Intersection controller with command-phase signal groups and its method |
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| Il est rappelé que: Dans un délai de neuf mois à compter de la date de publication de la mention de la délivrance de brevet européen, toute personne peut faire opposition au brevet européen délivré, auprès de l'Office européen des brevets. L'opposition doit être formée par écrit et motivée. Elle n'est réputée formée qu'après paiement de la taxe d'opposition. (Art. 99(1) Convention sur le brevet européen). |
[0001] L'invention concerne la commande des feux réglant la circulation, et plus particulièrement les dispositifs électroniques de commande prévus à cet effet, nommés couramment « contrôleurs de carrefours • .
[0002] En règle générale, les contrôleurs de carrefours connus à ce jour comportent une série d'organes commutateurs de puissance, permettant d'alimenter sélectivement les lampes des feux (vert-jaune-rouge pour les véhicuIes) et, d'autre part, une logique centrale qui engendre des ordres de vert à exécuter respectivement par les commutateurs de puissance. La durée du jaune qui intervient automatiquement après le vert est fixée à l'avance. Et, lorsqu'il n'est ni vert, ni jaune, un feu est mis au rouge (éventuellement rouge + jaune).
[0003] Chaque carrefour comporte en principe des courants de circulation antagonistes, auquels le feu vert ne doit pas être donné en même temps. Pour tenir compte de cet impératif, il est prévu des conditions de sécurité, tenant compte de l'état de fait des feux, et reflétant les exclusions requises entre feux verts. Dès que les conditions de sécurité ne sont plus satisfaites, les feux sont globalement commandés au jaune clignotant.
[0004] Les contrôleurs de carrefours sont réalisés sous forme de logique câblée ou, pour certains, programmée. La logique peut se décomposer en une horloge, une unité de traitement, ainsi qu'en des mémoires mortes et/ou vives. Jusqu'à présent, et en règle générale, les ordres de vert sont élaborés par la logique de commande en liaison continue avec la base de temps définie par l'horloge. Par ailleurs, les contrôles de sécurité sont effectués à postériori sur l'exécution des ordres de la logique de commande.
[0005] Il résulte de cette situation tout d'abord un manque de souplesse, car les modifications de tout ou partie des ordres de feux peuvent se faire que dans le cadre temporel rigide défini par la base de temps. D'autre part, des précautions importantes sont à prendre pour éviter que l'ensemble des situations ou états de feu prévus dans le contrôleur de carrefour ne contienne aucune incompatibilité avec les conditions de sécurité. Cela se traduirait en effet par un passage général au jaune clignotant, alors qu'aucune anomalie matérielle ne le justifie.
[0006] De tels contrôleurs de carrefours sont notamment décrits dans le FR-2 145 427 (système réalisé en logique câblée) et le FR-2 344 902 (système réalisé en logique microprogrammée).
[0007] Ces dispositifs de la technique antérieure présentent une organisation conforme au préambule de la revendication 1 de la présente demande.
[0008] Ils présentent cependant à l'usage un certain nombre d'inconvénients :
a) Tout d'abord, un contrôleur ne permet le pilotage que d'un carrefour unique : dans le FR-2 145 427, il est seulement prévu un regroupement entre ordres-phases liés par le même déroulement de séquences; il s'agit donc d'un découpage séquence par séquence (cf. page 5, lignes 16 à 29 de ce document), au niveau le plus élémentaire. La capacité d'un tel système est donc nécessairement limitée. Par contre, dans le FR-2 344 902, le découpage des fonctions se fait ordre-phase, donc à un niveau supérieur, mais avec la contrepartie de ne plus pouvoir intervenir au niveau de la séquence, par exemple en modifiant la durée d'une séquence particulière d'un ordre-phase : l'accroissement de la capacité de commande se fait donc au détriment de la souplesse de programmation.
b) Les conditions de sécurité sont toujours définies simplement comme des ensembles de couples d'états incompatibles appartenant à des ordres-phases différents. Des précautions minutieuses doivent donc être prises au moment de la programmation du jeu de conditions de sécurité.
c) Une conséquence directe de la caractéristique précédente est que tous les systèmes de sécurité ainsi conçus sont des systèmes de diagnostic de conflit, qui ne font que constater l'existence d'une situation conflictuelle (soit qu'il s'agisse d'une panne réelle, soit qu'il s'agisse d'une erreur de programmation) et neutralisent immédiatement le contrôleur pour le faire basculer sur un mode de sécurité. En outre ce basculement est nécessairement irréversible, interdisant par le fait même tout retour à la normale.
[0009] L'invention permet notamment de résoudre l'ensemble de ces difficultés, en assurant en outre une souplesse de programmation et une capacité de commande qu'il n'avait pas été possible d'atteindre jusqu'à présent au moyen des systèmes de la technique antérieure.
[0010] A cet effet, elle propose un contrôleur de carrefours, ainsi qu'un procédé de commande de feux de circulation, définis par la combinaison des caractéristiques fondamentales énoncées dans la partie caractérisante des revendications principales 1 et 8, respectivement.
[0011] De façon générale, le contrôleur et le procédé de l'invention permettent une évolution indépendante dans le temps des ordres-phases appartenant à différents groupes, tout en respectant les conditions de sécurité prédéfinies. Par rapport à la technique antérieure précitée, l'invention apporte les avantages suivants :
a) La possibilité de piloter une pluralité de carrefours au moyen d'un seul contrôleur, avec une souplesse au moyen équivalente à celle dont on disposerait en utilisant autant de contrôleurs que de carrefours, comme c'est le cas dans la technique antérieure.
b) Il devient impossible de donner un ordre qui soit susceptible de provoquer à un conflit. Le conflit ne peut alors jamais survenir ; le système de l'invention est donc un système de prévention des conflits, et non plus de diagnostic de conflit.
[0012] En outre, dans la mesure où le système ne bascule plus irréversiblement dans un mode de sécurité, comme précédemment, si les conditions qui ont créé le risque de conflit se modifient de sorte que ce risque disparaît, les transitions suivantes pourront être ordonnées immédiatement, avec retour à un fonctionnement normal.
[0014] En particulier, dans la technique antérieure, on se contentait de « coordonner » les feux, c'est-à-dire asservir le contrôleur à des ordres extérieurs tels que ceux transmis par des capteurs de passage de véhicules, ou encore des impulsions transmises par un autre contrôleur éloigné.
[0015] La caractéristique avantageuse de corrélation entre les groupes permet - indépendamment de toute possibilité de coordination - d'assurer un recalage périodique entre les groupes commandés par un même contrôleur, et ce de façon purement interne à l'appareil.
[0016] D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre, faite en référence aux dessins annexés, donnés à titre d'exemple non limitatif, et sur lesquels :
la figure 1 illustre le schéma électrique général d'un contrôleur de carrefours selon la présente invention ;
la figure 2 illustre le diagramme fonctionnel général suivi par le contrôleur de carrefours de la figure 1 ;
la figure 3 illustre le diagramme fonctionnel simplifié appliqué par le contrôleur de la figure 1, et illustrant le procédé de l'invention
la figure 4 illustre phase par phase l'opération de détermination de l'état des feux, résumée en 56 sur la figure 3 ; et
la figure 5 est un diagramme temporel simple illustrant une commande de feux obtenue selon l'invention.
[0017] La figure 1 illustre le schéma de principe du contrôleur de carrefours selon l'invention. Sa logique de commande comprend une horloge 10, un circuit 11 de division de fréquence (ou échelonnement de fréquence d'une autre manière, avec synthétiseur par exemple), une unité de traitement 12, de préférence à microprocesseur tel que le modèle 6800 de MOTOROLA, des mémoires 21 à 23, reliées par une ligne- bus 13 à l'unité de traitement 12, et enfin un circuit de sécurités électroniques 14 (chien de garde notamment) relié à l'unité de traitement 12, au bus 13, ainsi qu'aux commutateurs de feux 30. Il s'y ajoute un interface ou jonction d'entrée-sortie 28, relié au bus 13, et assurant la liaison entre l'unité centrale 12 et les commutateurs de puissance des feux 30 (aller-retour), ainsi qu'un boîtier de commande agent, des signaux émanant de capteurs ou autres détecteurs de véhicules, piétons ou autres événements extérieurs, un boîtier de commande pour agent de police, ainsi que des lignes de synchronisation ou coordination pouvant être reliées à un autre contrôleur de carrefours, agissant en maître (coordination sur un top unique par cycle) ou encore à un ordinateur gérant de façon centrale la circulation sur un grand nombre de carrefours (synchronisation par points temporels, notamment).
[0018] L'horloge 10 fournit la cadence nominale de travail de l'unité de traitement 12. L'horloge divisée 11, qui peut aussi être indépendante de l'horloge 10, fournit une ou plusieurs cadences plus faibles - toutes les 0,1 secondes et/ou toutes les secondes par exemple - convenablement agencées pour être perceptibles par l'unité de traitement 12 en tant que cadence(s) de base pour la commande des feux. Cette cadence de base est reçue par le microprocesseur 12 sur interruptions, tandis qu'il effectue les opérations de traitement définies par la première mémoire 21, ou mémoire de programme, qui est avantageusement du type RepROM (mémoire morte reprogrammable). Ce faisant, l'unité de traitement 12 coopère avec un ou des mémoires de travail 23 à accès direct (RAM).
[0019] Sont également prévues des mémoires de plans de feux 22, qui sont avantageusement du type mémoires sauvegardées programmables électriquement (EAROM). Il s'agit donc en principe de mémoires fixes, mais dont l'unité de traitement 12 peut dans certaines conditions modifier le contenu (notamment pour aider l'opérateur dans la définition initiale des plans de feux).
[0020] On verra maintenant comment sont enregistrés les plans de feux. Au sein de la mémoire, l'enregistrement comporte des symboles alphanumériques permettant de reconnaître chacun des éléments enregistrés. Pour faciliter la compréhension, les éléments enregistrés sont désignés par des appellations, définies à chaque fois, et qui ne coïncident pas nécessairement avec l'acception usuelle du mot utilisé.
[0021] Dans la pratique, il est courant que plusieurs feux soient commandés exactement de la même manière (tous les feux relatifs à une même voie, par exemple). On appelle ici ordre-phase la suite des signaux de commande élaborés en commun pour un feu ou un groupe de feux de ce genre. A chaque ordre-phase est généralement associé un «type », qui détermine son exécution : rouge-jaune-vert pour les véhicules ; passage-stop pour les piétons ; ou encore flèche clignotante pour un virage permis sur une voie adjacente. L'exécution d'un ordre-phase compte-tenu du type de feu associé est chose connue.
[0022] Compte tenu de tous les types de feux existants, et notamment d'un état « rouge et jaune » utilisé pour les véhicules dans certains pays, chaque ordre-phase se décompose en une suite continue de plages théoriques de phase dont le motif est :
- plage stable vert théorique (VT)
- plage de transition jaune théorique (JT)
- plage stable rouge théorique (RT)
- plage de transition rouge-jaune théorique (RJT).
[0023] Le mot « théorique est utilisé ici pour rappeler simplement que l'exécution de l'ordre-phase peut diférer du motif de base, en fonction du type de feu concerné.
[0024] On définit aussi des modes qui vont influer globalement ou individuellement sur les ordres-phases :
- mode tricolore variable MTV ; c'est le mode ordinaire.
- mode tricolore clignotant MTC ; à côté d'ordres-phases travaillant en mode ordinaire, d'autres vont rester au jaune clignotant.
- mode tricolore éteint MTE ; à côté d'ordres-phases travaillant en mode ordinaire, d'autres vont rester éteints.
- mode global clignotant MGC : tous les ordres-phases sont au jaune clignotant.
- mode global rouge MGR : tous les feux sont au rouge (pour laisser le passage à un véhicule prioritaire par exemple).
[0025] Ces modes pourront eux-mêmes être différenciés suivant leur raison d'être, et ce pour chaque carrefour, un carrefour étant donc défini comme un ensemble d'ordres-phases qui obéissent au même mode, lequel peut être dicté par des événements extérieurs (détection de véhicules sur certains courants de circulation, en particulier).
[0026] A chaque carrefour, et à l'ensemble d'ordres-phases correspondant, la mémoire de plans de feux, que l'on appellera maintenant mémoire EAROM, fait donc correspondre un mode, qui est l'un des suivants en fonctionnement normal :
[0027] A cela s'ajoute le fait que chaque carrefour peut être commandé en mode purement autonome, ou bien sous le contrôle d'un agent, ou encore en coordination à partir du poste central ou d'un autre contrôleur de carrefours agissant en maître.
[0028] Enfin, pour le mode tricolore normal, plusieurs plans de feux, alors identifiés chacun par un numéro, peuvent être enregistrés dans la mémoire EAROM.
[0029] Sans entrer complètement dans le détail des informations enregistrées, on s'intéressera maintenant à un seul plan de feux, étant observé que les modes globaux n'offrent aucune difficulté de commande pour la logique centrale. C'est pour cette raison que la mémoire EAROM a été nommée plus haut mémoire de plans de feux, bien qu'elle puisse contenir des informations plus étendues (mode notamment).
[0030] Selon l'invention, pour chaque plan de feu, la mémoire EAROM contient :
― des groupes d'informations de séquences-types, contenant un numéro de groupe, un numéro de séquence-type, et une information numérique de durée au moins est affectée à chaque séquence-type ; de préférence, on affecte deux durées différentes à chaque séquence-type, l'une minimale, l'autre maximale. La valeur numérique de durée est rapportée à la cadence de base définie par le circuit 11 (figure 1) ;
- pour chaque ordre-phase, défini lui aussi par un numéro, une correspondance avec un et un seul des numéros de groupes, avec une ou plusieurs des séquences-types contenues dans ce groupe, désignées par leur numéro elles aussi, et, une information numérique de délai de décalage, elle aussi rapportée à la cadence de base, et à un autre ordre-phase pris comme référence ;
- un jeu de conditions de sécurité à respecter entre différents ordres-phases. Chaque condition de sécurité fait correspondre numériquement deux ordres-phases (au moins). Mais on ne se contente pas d'une interdiction logique du fait que les deux ordres-phases désignés ne puissent passer au vert théorique en même temps. Chaque condition de sécurité spécifie en outre un intervalle de temps à respecter entre la fin du jaune théorique (ou du vert théorique) dans l'un des ordres-phases, et le début du vert théorique dans le ou les autres. On assure ainsi que pendant un temps minimum, le rouge est mis sur les deux ordres-phases (ou plus), qui correspondent à des courants de circulation antagonistes.
[0031] Avantageusement, chaque ordre-phase est associé à un intervalle de temps de sécurité de valeur enregistrée. Et les autres ordres-phases qui devront respecter l'intervalle de temps de sécurité n'ont donc qu'à désigner l'ordre-phase dont ils dépendent (par son numéro, en mémoire).
[0032] Sous l'action de la première mémoire fixe, dite maintenant REPROM, l'unité de traitement va en règle générale, définir pour chaque ordre-phase des plages de vert théorique dont chacune comprend au moins la séquence-type désignée. On voit donc que les ordres-phases réunis dans un même groupe vont présenter des similitudes substantielles : pendant chaque séquence-type de ce groupe les ordres-phases demeureront dans une plage stable. C'est là un avantage significatif : le contrôleur de carrefours de l'invention réunit les ordres-phases qui se ressemblent.
[0033] La fin de la plage de vert, et le passage au jaune, est définie par la réunion des conditions suivantes :
- fin de la séquence ; et
- le cas échéant, fin du délai de décalage entre l'ordre-phase concerné et son ordre-phase de référence.
[0034] Bien entendu, outre les durées de plages stables (vert et rouge théoriques), définies à partir des séquences-types, l'ensemble de mémoire contient aussi des durées de plages de transition (jaune théorique, et rouge-jaune théorique, le cas échéant) qui sont définies soit pour l'ensemble, soit pour chaque ordre-phase, éventuellement par choix au numéro dans une série de durées préétablies.
[0035] La technique antérieure utilise systématiquement une base de temps pour définir chacun des ordres-phases. Ils demeurent donc tous plus ou moins liés à cette base de temps (des sauts sont possibles). L'invention procède autrement.
[0036] Le passage d'un ordre-phase au vert théorique n'est autorisé par l'unité de traitement de logique centrale que si toutes les conditions d'intervalle de temps de sécurité prévues le cas échéant entre cet ordre-phase et tous les ordres-phases venant de quitter le vert théorique sont satisfaites (quel que soit le groupe auquel appartiennent les ordres-phases venant de quitter le vert).
[0037] Ensuite, et cette fois dans chaque groupe, l'unité de traitement examine si tous les ordres-phases associés à une même séquence-type sont passés au vert théorique pour les uns et au rouge théorique pour les autres. Dès que cela est fait, elle décompte la durée affectée à cette séquence-type, puis les délais respectivement affectés à chacun des ordres-phases, et met fin aux plages de vert théorique des différents ordres-phases au terme des délais qui leur sont respectivement associés, comptés à partir de la fin de leur ordre-phase de référence.
[0038] Ceci permet une évolution indépendante ou asynchrone dans le temps d'ordres-phases appartenant à différents groupes, tout en respectant les conditions de sécurité. En d'autres termes, l'invention utilise l'horloge pour définir une cadence de base qui sert d'étalon de temps pour compter les durées définies numériquement, mais cette horloge ne joue absolument pas de rôle d'une base de temps qui servirait de cadre rigide à tous les ordres-phases.
[0039] On verra mieux la différence en se rappelant que la durée de chaque séquence-type peut avoir deux valeurs différentes, dont le choix dépend par exemple d'une détection de véhicules. Les deux valeurs numériques de durée sont inscrites en mémoire, et il en est de même pour le seuil de variation de durée, dont la valeur numérique dépend bien entendu du capteur de véhicules particulier qui est utilisé.
[0040] On peut par exemple admettre que la durée normale de la séquence-type est la durée minimale, mais tant que le flux de véhicules excède le seuil, la séquence-type est prolongée, au plus jusqu'à la durée maximale.
[0041] Une variante consiste à prévoir des séquences-types qui sont tout entières escamotables, en fonction d'un événement extérieur tel qu'une détection de véhicules.
[0042] D'un autre côté, certains ordres-phases peuvent avoir, dans la mémoire EAROM, à côté de la désignation d'une ou plusieurs de leurs séquences-types associées, une indication binaire du fait que la plage de vert théorique représentée par cette séquence-type est escamotable ou non, pour cet ordre-phase. Mieux, la désignation d'une séquence-type escamotable pour un ordre-phase s'accompagne avantageusement de la désignation numérique du ou des autres ordres-phases sur lesquels la durée de vert libérée par l'escamotage peut être reportée.
[0043] Selon un aspect non indispensable, mais hautement préférentiel de l'invention, la mémoire EAROM comprend en outre des indications de corrélation entre les séquences-types de différents groupes. Pour chaque corrélation, il y a une liste des numéros des séquences-types à corréler, le mot signifiant ici qu'elles devront se terminer ensemble. Bien entendu, on peut définir des relations temporelles plus complexes entre les séquences corrélées, par exemple définir leur ordre, et d'autres points de corrélation que la fin de la séquence peuvent être prévus, par exemple des fins de parties de séquences. En particulier, pour les séquences susceptibles de deux durées, une indication binaire pourra spécifier s'il s'agit de la durée maximale ou minimale.
[0044] L'unité de traitement va alors déterminer les corrélations présentement pertinentes (les séquences-types concernées entrent-elles dans des corrélations), et surtout rallonger certaines des séquences-types entrant dans une même corrélation afin qu'elles se terminent toutes sensiblement en même temps que la plus tardive, ou bien selon un ordre prescrit.
[0045] Ces corrélations permettent d'assurer une cohérence à long terme entre les différents groupes d'ordres-phases, alors que ces groupes conservent pour le reste une grande liberté de décalages temporels relatifs.
[0046] Très avantageusement, l'une au moins des corrélations intéresse une séquence-type de chaque ordre-phase, ce qui permet d'avoir un point temporel de référence commun à tous les ordres-phases (d'un carrefour ou de plusieurs carrefours). Ce point de référence est utile pour passer d'un plan de feux à un autre dans le contrôleur de carrefour. Souvent, plusieurs contrôleurs de carrefours sont interconnec- tés, et l'un d'entre eux, agissant en maître, fournit une impulsion dite de coordination « unitop », en un point choisi du cycle ou motif de son plan de feux (le point de référence ici) ; les autres contrôleurs de carrefours vont caler leur propre point de référence par rapport à l'impulsion de coordination (éventuellement avec un décalage prédéterminé et mis en mémoire). Plusieurs points de référence pourront être prévus dans le cas d'une coordination par poste central (ordinateur par exemple).
[0047] On comprendra maintenant que si une séquence-type vient à être escamotée, le report se fera en amont, ou en aval, suivant que cette séquence-type est corrélée avec d'autres ou non. Il est également important de noter que les corrélations se font systématiquement sur toutes les séquences-types, qu'elles soient exécutées ou escamotées, raccourcies ou non.
[0048] Sans les corrélations, les ordres-phases appartenant à un groupe ont un état indépendant de ceux des ordres-phases des autres groupes, en dehors des instants de transition. Les corrélations décrites ci- dessus permettent de pondérer cette indépendance pour permettre une synchronisation d'ensemble quant à l'évolution des différents groupes.
[0049] Enfin, bien entendu, les points de corrélation peuvent être rendu conditionnels, par enregistrement d'un ou plusieurs chiffres désignant l'existence d'une condition et de sa nature : nombre de véhicules détectés par un capteur, par exemple.
[0050] Une autre condition peut s'appliquer à tous les points de corrélation (sauf, éventuellement, le point de référence précité) : le contrôleur peut traiter plusieurs carrefours, dont chacun contient plusieurs groupes d'ordres-phases ; et ces carrefours peuvent fonctionner suivant le même mode ou selon des modes différents. Bien entendu, lorsqu'on passe d'un mode commun à tous les carrefours à des modes différents des points de corrélation pourront disparaître automatiquement. En d'autres termes, un bloc de groupes d'ordres-phases est affecté à chaque carrefour. Les différents blocs vont se décorréler, mais les corrélations resteront effectives entre les groupes d'ordres-phases du même bloc, donc d'un même carrefour.
[0051] On peut maintenant décrire en référence à la figure 2 le cycle de fonctionnement d'ensemble du contrôleur de carrefours ; pour alléger les diagrammes des dessins, on a abrégé les mots « ordre-phase et « séquence-type » en « phase et « séquence », respectivement.
[0052] La première étape 41 du cycle consiste à déterminer les changements de mode, pour chaque carrefour, en particulier à partir des entrées (coordination, boîtier agent, détecteurs de véhicules, en particulier), et le cas échéant d'opérations de traitement interne faisant intervenir l'état de certains ordres-phases, notamment. On a déjà indiqué beaucoup de modes à titre d'exemple. La première étape 41 consiste en un passage en revue des différentes conditions susceptibles d'entraîner un changement de mode, qui peuvent faire intervenir les facteurs suivants, séparément ou en combinaison :
- l'activation d'une entrée, télécommande, coordination, boîtier agent, capteurs de véhicules, etc.
- le mode actuel ou antérieur : après un plan de feu spécial, on passe par un plan de transition.
- l'état de la machine : jaune clignotant de sécurité en cas de défaut.
- la variable temps : un temps donné de rouge barrage doit être respecté après le jaune clignotant.
[0053] L'étape seconde 42, consiste, pour chaque groupe d'ordres-phases appartenant à un carrefour en mode tricolore (non-global), à examiner le déroulement de la séquence-type en cours, qui dépend pour l'essentiel de la durée affectée à cette séquence : il y a une durée minimale. De plus la présence ou l'absence d'un événement donné, tel qu'un seuil en nombre de véhicules détectés, et cependant un intervalle de temps donné (en mémoire) peut prolonger la séquence-type jusqu'à sa durée maximale. Il en est de même pour la présence d'une information de synchronisation en mode coordonné, ou pour la présence d'un ordre d'avance venant d'un agent de police en mode contrôle par le boîtier agent. Après examen de ces conditions, on constate la présence d'une condition de fin de séquence-type, il reste alors, avant que la fin de séquence-type, ne soit rendue effective, à vérifier que les conditions de corrélation imposées au groupe pour cette séquence-type ne s'y opposent pas.
[0055] L'étape 43 va chercher en mémoire EAROM les conditions de corrélation existant sur les séquences-types dont les conditions de fin sont remplies. Pour chaque séquence-type, si aucune condition de corrélation n'est rencontrée, la fin est tout de suite rendue effective. Sinon on examine pour chaque carrefour le respect des conditions portant sur les séquences-types des groupes qui le composent, entre elles. Comme précédemment indiqué, lorsqu'un ensemble de séquences-types se trouvent corrélées (leurs numéros étant dans une même liste de corrélation), on les prolonge pour que toutes se terminent au moment de la fin normale prévue pour la plus tardive d'entre elles, ou bien selon un ordre prescrit.
[0056] Dans certains modes, chaque carrefour est commandé indépendamment des autres. Dans d'autres modes, les carrefours seront plus ou moins liés.
[0057] L'étape 44 effectue donc le contrôle des corrélations sur l'ensemble des carrefours, si le mode en cours le requiert. Si nécessaire, l'unité de traitement agit comme précédemment pour que toutes les séquences-types en corrélation se terminent ensemble, ou, en variante, dans l'ordre prescrit.
[0058] L'étape 45 confirme alors finalement les fins de séquences-types après les processus de corrélations, et désigne les séquences-types suivantes,d ans la mesure où elles sont effectives, c'est-à-dire non escamotées.
[0059] En pratique, un examen des corrélations à de multiples reprises peut être nécessaire. En effet, comme précédemment indiqué, chaque séquence-type peut comporter deux conditions de corrélations, l'une sur sa durée maximale, et l'autre sur sa durée minimale. Chaque séquence-type peut aussi être escamotée. Même si elle est escamotée, il convient de tenir compte des conditions de corrélation qui seraient intervenues dans son déroulement pour autoriser le déroulement des séquences qui lui font suite. Ces conditions s'ajoutent alors aux conditions réellement portées sur la séquence en cours. La fin d'une séquence en cours peut donc faire intervenir plusieurs jeux de conditions qu'il faudra considérer successivement, en répétant à chaque fois les opérations 43 à 45, comme l'indique le symbole « n fois » de l'opération 46. Le nombre de répétitions n dépend en pratique du nombre de conditions normalement affectées à chaque séquence-type, ainsi que du nombre de séquences-types escamotables.
[0060] Au terme de ces n répétitions des opérations 43 à 45, on obtient lés séquences-types définitives. L'opération 46 établit donc les ordres-phases désirés sous forme de plages théoriques, compte tenu des fins de séquences-types et des éventuelles transitions de mode qui ont pu être décidées.
[0061] A l'opération 47, la logique détermine si les ordres-phases évoluent ou non (maintien de l'état et du mode précédent ou changement de l'état ou du mode).
[0062] Si une évolution est demandée, chaque ordre-phase fait l'objet d'un contrôle à l'égard des conditions de base de l'invention :
- le délai affecté à cet ordre-phase par rapport à son ordre-phase de référence est-il atteint ? Cette condition permet d'assurer des décalages choisis entre les plages théoriques semblables (vert théorique par exemple) d'ordres-phases donnés.
- les intervalles de sécurité prévus entre l'ordre-phase en cours et d'autres ordres-phases sont-ils tous respectés ? Une telle condition, que l'on a décrite plus haut, fera que la plage de rouge-jaune théorique (ou de vert, avec un décalage) d'un ordre-phase ne peut commencer tant que les plages de vert théorique des ordres-phases donnés comme étant en sécurité avec elle ne sont pas terminées depuis une durée minimum, donnée pour chaque phase, et dite durée minimum, donnée pour chaque phase, et dite durée de Rouge de sécurité.
[0063] Enfin, après avoir établi les ordres-phases définitifs, la logique centrale établit les ordres de couleur, qui en dépendent directement compte tenu du type de feu concerné à chaque fois.
[0064] L'étape 49 contrôle, à l'aide des lignes de « compte-rendu » revenant des feux, l'exécution des ordres-phases. La logique conclut à la fin de chaque transition de phase lorsque l'état recherché est acquis. Lorsque la transition est due à un changement de séquence-type (recherché), on fait d'abord cet examen au niveau du groupe concerné ; et, si tous les états de feux recherchés à la suite de la transition de séquence-type sont atteints, l'unité centrale « prononce ou confirme l'entrée dans la séquence vers laquelle s'effectuait la transition.
[0065] Un processus analogue est effectué au niveau des carrefours, pour examiner si un changement de mode décidé a été effectué, soit par passage à un mode global, soit pour un changement de plan de feux.
[0066] En particulier, certaines lacunes dans l'exécution des ordres-phases pourront faire passer un carrefour ou l'ensemble des carrefours contrôlés au jaune clignotant de sécurité.
[0068] D'une manière générale, les durées des séquences-types pourront être modifiées par suite d'événements externes (capteurs de toutes sortes, intervention d'agents, coordination, etc.) ou internes (état d'un ordre-phase, présence de certaines séquences-types, de certains groupes de séquences-types - suivant le mode -, etc). La logique pourra considérer des combinaisons de ces événements internes ou externes, ou le résultat d'un traitement par comptage, intégration ou retard, notamment, de tels événements.
[0069] On décrira maintenant, en référence aux figures 3 et 4, le procédé appliqué selon l'invention, dans l'exemple simple d'un seul plan de feux (il n'y a donc pas de « modes » différents).
[0070] Sur la figure 3, la première étape 51 est la détermination des séquences en cours qui devraient se terminer, d'après le comptage de la durée qui leur est associée.
[0071] A l'étape 52, l'unité centrale va chercher les différentes listes de corrélation de la mémoire EAROM, et regroupe les séquences-types qui devraient se terminer suivant des ensembles triés d'après les listes mises en mémoire.
[0072] L'étape 53 examine si chaque ensemble correspond exactement à la liste associée. Si ce n'est pas le cas, l'étape 54 prolonge toutes les séquences de cet ensemble, jusqu'au passage suivant dans le cycle d'opérations de la logique de commande. De toute façon, l'étape 55 examine si l'on a bien passé en revue toutes les listes de corrélation mises en mémoire. Après cela, les fins de séquences-types envisagées sont donc confirmées ou bien suspendues (donc inopérantes).
[0073] L'étape 56 détermine la situation de chaque ordre-phase par rapport aux fins de séquences-types confirmées. Elle est illustrée en détail sur la figure 4 décrite plus loin. A la fin de cet étape, l'état désiré de chaque ordre-phase se trouve établi.
[0074] L'étape 57 contrôle l'exécution des phases, en comparant l'état désiré et l'état réel indiqué en retour par les commutateurs de puissance (contrôle en tension des lampes, et, en plus, en courant, pour les lampes rouges, par exemple).
[0075] L'étape 58 regroupe les ordres-phases associés à des séquences-types terminées, séquence par séquence.
[0076] L'étape 59 vérifie, pour chaque séquence terminée, si toutes les phases associées ont bien atteint l'état correspondant à la séquence suivante. Si oui, à l'étape 60, la logique centrale déclare dans chaque cas que la séquence suivante est commencée (le comptage de sa durée va donc commencer lui aussi).
[0077] Le même cycle se répète indéfiniment. On notera que le cycle plus complexe de la figure 2 effectue les mêmes opérations, en s'intéressant de surcroît au mode par exemple, on a vu que l'étape 49 de la figure 2 vérifiait en plus si le mode désiré était atteint.
[0078] La figure 4 illustre la détermination de l'état pour chacun des ordres-phases, en partant de celui qui porte le numéro zéro (0). L'étape 61 fixe en effet, initialement, le numéro de phase à zéro. L'étape 62 examine si l'état de phase demandé coïncide avec l'état existant, ou au contraire s'il doit changer. Si par exemple, il n'y a pas de fin de séquence demandée, c'est dont qu'une séquence est en cours, et le feu est soit au rouge, soit au vert, suivant ce qui est établi pour cet ordre-phase dans cette séquence-type. Aucune modification n'est requise dès lors que l'état demandé coïncide avec l'état existant ; dans ce cas, tant que l'on n'a pas atteint la dernière phase (test 63, oui et fin 65), on recommence pour l'ordre-phase suivant, après avoir incrémenté le numéro de phase en 64.
[0080] Si le vert est en cours (66), (et que l'état demandé est autre), c'est qu'une fin de séquence-type est intervenue. Pour respecter les conditions de décalage, l'étape 67 examine si le délai de décalage entre l'ordre-phase en cours et la fin du vert sur l'ordre-phase de référence est atteint. Si oui, l'étape 68 fait passer l'ordre-phase en cours au jaune, et la suite est en 69. Si non, on passe à l'ordre-phase suivant (63, 64 ou 65).
[0081] Si le jaune est en cours (69), on teste simplement en 70 si la durée de jaune prévue (éventuellement zéro, pour certains feux piétons) est atteinte. Si oui, on passe au rouge (71). Dans les deux cas, la suite est 63, 64 ou 65.
[0082] Si le rouge est en cours (72), l'étape 73 cherche en mémoire le ou les ordres-phases antagonistes (en sécurité avec celle que l'on considère). On se rappellera que, dans l'exemple décrit, chaque ordre-phase est associé à un intervalle de sécurité, et que les ordres-phases dont un changement d'état ultérieur dépendra de la sécurité désignent purement et simplement l'ordre-phase antérieur (et par là même le délai associé).
[0083] On va donc, à l'étape 74, passer en revue tous les ordres-phases désignés comme en sécurité avec l'odre-phase considéré, et examiner, pour chaque ordre-phase désigné, si le temps de rouge, depuis la fin du jaune (ou du vert) est au moins égal à l'intervalle de sécurité prévu. Si cette condition n'est pas vérifiée, on passe à l'ordre-phase suivant.
[0084] Si la condition est vérifiée, on passe au rouge + jaune (en machine du moins, car la durée de rouge + jaune est nulle en France). Le test 77 examine si la durée de rouge + jaune (nulle ou pas) est atteinte. Si oui, on passe au vert en 78, et dans tous les cas, la suite est pour l'ordre-phase suivant (63, 64 ou 65). Enfin, on va à l'étape 57 de la figure 4.
[0085] Les figures 3 et 4 montrent bien que les fonctions combinées selon la présente invention sont aisément réalisables à l'aide d'une logique câblée et/ou programmée. A cet égard, les diagrammes fonctionnels (figures 2 à 4 notamment) sont à incorporer à la présente description, comme illustrant sans ambiguïté des combinaisons de fonctions difficiles à définir complètement par le texte.
[0086] La figure 5 illustre sous forme de diagramme temporel un exemple simplifié de mise en oeuvre de l'invention. On voit en haut les séquences types S1 et S2 du groupe G1, et plus bas les séquences-types S1 et S2 du groupe G2. Les ordres-phases sont numérotés de OP1 à OP7. Enfin, les deux séquences S1 sont en corrélation.
[0087] Un état précédent a fait démarrer les deux séquences S1, mais celle du haut, qui devrait se terminer sur la ligne en tireté, est prolongée pour se terminer en même temps que celle du bas, à cause de la corrélation.
[0088] L'ordre de phase OP1 sert de référence, et se terminé avec S1. Il passe au jaune pour 3 secondes, puis au rouge. OP2 passe au jaune avec un décalage de 8 s. à l'égard de OP1. OP3, OP4 et OP7 sont au Rouge (on suppose ici que le temps de Rouge + Jaune est nul, selon l'usage en France) OP5 et OP6 passent au jaune avec un décalage de 5 s. à l'égard de OP1.
[0089] OP3 et OP4 sont en sécurité pour 2 secondes, respectivement avec OP1 et OP2. Donc OP3 passe au vert (ou au rouge-jaune le cas échéant) 2 secondes après la fin du Jaune de OP1, et de même OP4 à l'égard de OP2.
[0090] Dès que OP3 et OP4 sont au vert, la seconde séquence-type S2 du groupe G1 démarre, et sa durée est définie par la valeur mise en mémoire (sauf le jeu des corrélations).
[0091] Dans le second groupe G2, la deuxième séquence S2 démarre avec OP7 au vert, ce qui se produit 2 secondes après les fins de jaune de OP5 et OP6.
[0092] Le processus continue alors avec les secondes séquences, puis les troisièmes, etc... jusqu'à retour aux premières séquences, et ainsi de suite.
[0093] En pratique, un contrôleur de carrefours a été réalisé qui permet de traiter 32 ordres-phases pouvant être répartis en huit groupes différents sur six séquences, ce qui permet de traiter jusqu'à quatre carrefours.
[0094] Les paramètres de plans de feux enregistrés dans la mémoire EAROM peuvent être modifiés après installation, avec l'aide du microprocesseur, et par l'intermédiaire d'un boîtier de réglages 25 (figure 1), qui peut être installé à demeure, ou se présenter sous forme de mallette, avec clavier et affichage numérique et/ou sur tube cathodique.
d'une part une série d'organes commutateurs de puissance (30), permettant d'alimenter sélectivement les lampes des feux réglant la circulation, tels que les feux tricolores vert-jaune-rouge pour les véhicules, et ce en fonction d'ordres de commande dits ordres-phases correspondant chacun à un feu ou à un groupe de feux, et
d'autre part une logique centrale génératrice de ces ordres-phases, et comprenant une unité de traitement (12), une horloge (10) définissant une cadence de travail pour cette unité de traitement, ainsi que des mémoires dont au moins une mémoire morte (21) et une mémoire vive (23), servant de mémoire de travail pour l'unité de traitement,
la logique centrale comportant en outre un circuit échelonneur de fréquence (11), distinct de l'unité de traitement, capable de délivrer à celle-ci des impulsions de cadence de base inférieure à la cadence de travail de l'unité de traitement, cette cadence de base servant d'étalon de temps pour compter des durées opératoires, définies numériquement,
les mémoires comprenant une première unité de mémoire fixe (23) capable de coopérer avec l'unité de traitement pour lui faire effectuer un cycle prédéterminé d'opérations, et une seconde unité de mémoire fixe (22) contenant :
des informations définissant des plans de feux,
un jeu de conditions de sécurité entre les différents ordres-phases,
caractérisé en ce que :
A) cette seconde unité de mémoire fixe comprend également :
des informations de groupes de séquences-types, comprenant une indication de groupe, une indication de séquence, et au moins une durée pour chaque séquence,
des informations établissant une correspondance entre chaque ordre-phase et un groupe de séquences-types, avec désignation de certaines des séquences-types, de ce groupe, l'ordre-phase en question ne pouvant passer au vert que pour l'intégralité de chaque séquence-type désignée, ainsi que des informations établissant une correspondance entre certains au moins des ordres-phases et des ordres-phases de référence, assortie, à chaque fois, d'un délai de décalage associé,
B) chaque condition de sécurité est définie par un délai à respecter entre la fin d'un état, tel que jaune, de l'un des ordres-phases, et le début d'un état, tel que vert, d'un autre ordre-phase,
C) dans le cycle répétitif qu'elle effectue en réponse à la première unité de mémoire fixe (23), l'unité de traitement n'autorise la transition d'un ordre-phase vers le vert que lorsque toutes les conditions de délai de sécurité prévues avec tous les ordres-phases venant de quitter le vert sont satisfaites,
D) dans chaque groupe, l'unité de traitement fait démarrer la séquence-type suivante lorsque tous les ordres-phases associés sont dans l'état correspondant, après quoi l'on décompte la durée de la séquence-type, et l'unité de traitement établit la sortie du vert d'un ordre-phase à la double condition que la séquence-type correspondante soit achevée, et que le délai de décalage à l'égard de la fin de vert de son ordre-phase de référence soit respecté.
A) On élabore préalablement :
des informations de groupes de séquences-types, comprenant une indication de groupe, une indication de séquence, et au moins une durée pour chaque séquence,
des informations établissant une correspondance entre chaque ordre-phase et un groupe de séquences-types, avec désignation de certaines des séquences-types de ce groupe, l'ordre-phase en question ne pouvant passer au vert que pour l'intégralité de chaque séquence-type désignée, ainsi que des informations établissant une correspondance entre certains au moins des ordres-phases et des ordres-phases de référence, assortie, à chaque fois, d'un délai de décalage associé,
B) chaque condition de sécurité est définie par un délai à respecter entre la fin d'un état, tel que jaune, de l'un des ordres-phases, et le début d'un état, tel que vert, d'un autre ordre-phase,
C) on effectue les opérations courantes et répétitives suivantes :
- n'autoriser la transition d'un ordre-phase vers le vert que lorsque toutes les conditions de délai de sécurité prévues avec tous les autres ordres-phases venant de quitter le vert sont satisfaites, et
- dans chaque groupe, faire démarrer la séquence-type suivantes lorsque tous les ordres-phases associés sont dans l'état correspondant, après quoi l'on décompte la durée de la séquence-type, et chaque ordre-phase sort du vert à la double condition que la séquence-type correspondante soit achevée, et que le délai de décalage à l'égard de la fin de vert de son ordre-phase de référence soit respecté.
on the one hand a series of power change-over switching members (30) for selectively feeding power to the lamps of the traffic control lights such as the three-colour green-amber-red lights for vehicles, in dependence on control orders referred to as phase orders each corresponding to a light or a group of lights, and
on the other hand a central logic means for generating said phase orders and comprising a processing unit (12), a clock (10) defining a working rate for said processing unit, and memories comprising at least a read only memory (21) and a random access memory (23) serving as a working memory for the processing unit,
the central logic means further comprising a frequency displacing circuit (11) which is separate from the processing unit and which is capable of supplying same with pulses with a base rate which is lower than the working rate of the processing unit, said base rate serving as a time standard for counting digitally fefined operating durations,
the memories comprising a first fixed memory unit (23) capable of co-operating with the processing unit for causing it to carry out a predetermined cycle of operations, and a second fixed memory unit (22) containing :
information defining light plans, and
a set of conditions for safety between the different phase orders,
characterised in that :
A) said second fixed memory unit also comprises :
data in respect of groups of type sequences, comprising a group indication, a sequence indication and at least one duration for each sequence,
data establishing a correspondence between each phase order and a group of type sequences, with the designation of certain of the type sequences of said group, wherein the phase order in question can go to green only for the whole of each type sequence designated, and data establishing a correspondence between some at least of the phase orders and reference phase orders, which is matched on each occasion with an associated difference period,
B) each safety condition is defined by a period to be observed between the end of a state such as amber of one of the phase orders and the beginning of a state such as green of another phase order,
C) in the repetitive cycle that it performs in response to the first fixed memory unit (12), the processing unit authorises the transition of a phase order to green only when all the safety period conditions provided with all the phase orders which have just left green are satisfied,
D) in each group the processing unit starts off the following type sequence when all the associated phase orders are in the corresponding state, whereafter the duration of the type sequence is counted down, and the processing unit establishes the departure from green of a phase order on the double condition that the corresponding type sequence is completed and that the difference period with regard to the end of green of its reference phase order is observed.
A) the following are previously produced :
data in respect of groups of type sequences, comprising a group indication, a sequence indication and at least one duration for each sequence,
data establishing a correspondence between each phase order and a group of type sequences, with the designation of certain of the type sequences of said group, wherein the phase order in question can go to green only for the whole of each type sequence designated, and data establishing a correspondence between some at least of the phase orders and reference phase orders, which is matched on each occasion with an associated difference period,
B) each safety condition is defined by a period to be observed between the end of a state such as amber of one of the phase orders and the beginning of a state such as green of another phase order,
C) the following current and repetitive operations are performed :
authorising the transition of a phase order to green only when all the safety period conditions provided with all the phase orders which have just left green are satisfied, and
in each group, starting the following type sequence when all the associated phase orders are in the corresponding state whereafter the duration of the type sequence is counted down, and each phase order departs from green on the double condition that the corresponding type sequence is completed and that the difference period with regard to the end of green of its reference phase order is observed.
einerseits eine Reihe von Leistungsschaltern (30) die ein selektives Speisen der Lampen von Verkehrsampeln, z. B. der für Fahrzeuge vorgesehenen dreifarbigen Ampeln Grün-Gelb-Rot gestattet, und zwar nach Maßgabe von Befehlsfolgen, sogenannten Phasenfolgen, die jeweils einer Ampel oder einer Ampelgruppe entsprechen, und
andererseits eine Zentrallogik als Generator dieser Phasenfolgen, mit einer Verarbeitungseinheit (12), einem Taktgeber (10), der einen Arbeitstakt für diese Verarbeitungseinheit definiert, sowie Speichern, darunter mindestens ein Festspeicher (21) und ein als Arbeitsspeicher für die Verarbeitungseinheit dienender Schreib/Lese-Speicher,
wobei die Zentrallogik außerdem eine von der Verarbeitungseinheit separat vorgesehene Frequenzabstufungsschaltung enthält, die der Verarbeitungseinheit Impulse eines unterhalb des Arbeitstakts der Verarbeitungseinheit liegenden Grundtakts liefert, wobei dieser Grundtakt als Zeitnormal zum Zählen von numerisch definierten Operationsintervallen dient,
und wobei die Speicher eine erste festgelegte Speichereinheit (23) aufweisen, die mit der Verarbeitungseinheit zusammenzuarbeiten vermag, so daß diese einen vorbestimmten Zyklus von Operationen auszuführen vermag, und eine zweite festgelegte Speichereinheit (22) aufweisen, die Ampelpläne definierende Informationen sowie einen Satz von Sicherheitsbedingungen für die verschiedenen Phasenfolgen enthält,
dadurch gekennzeichnet, daßA) diese zweite festgelegte Speichereinheit außerdem enthält :
Informationen von Sequenztyp-Gruppen, die eine Angabe der Gruppe, eine Angabe der Sequenz und mindestens ein Zeitintervall für jede Sequenz umfassen,
Informationen, die eine Entsprechung zwischen jeder Phasenfolge und einer Gruppe von Sequenztypen mit Bestimmung gewisser Sequenztypen dieser Gruppe festlegen, wobei die in Rede stehende Phasenfolge nur in der Gesamtheit jedes bestimmten Sequenztyps auf Grün übergehen kann, sowie Informationen, die eine Entsprechung zwischen zumindest einigen der Phasenfolgen und Bezugs-Phasenfolgen festlegen, jeweils in Verbindung mit einer zugehörigen Verschiebung,
B) jede Sicherheitsbedingung definiert ist durch eine Verzögerung, die zwischen dem Ende eines Zustands, z. B. Gelb, einer der Phasenfolgen und dem Anfang eines Zustands, z. B. Grün, einer anderen Phasenfolge zu berücksichtigen ist,
C) in dem Wiederholungszyklus, den ansprechend auf die erste festgelegte Speichereinheit (23) die Verarbeitungseinheit durchführt, letztere den Übergang einer Phasenfolge auf Grünnur dann zuläßt, wenn sämtliche Sicherheitsverzögerungs-Bedingungen, die für alle Phasenfolgen vorgesehen sind, die soeben den Zustand Grün beendet haben, erfüllt sind,
D) die Verarbeitungseinheit in jeder Gruppe den nachfolgenden Sequenztyp in Gang setzt, wenn alle zugehörigen Phasenfolgen im entsprechenden Zustand sind, woraufhin die Dauer des Sequenztyps berechnet wird und die Verarbeitungseinheit die Ausgabe von Grün einer Phasenfolge unter der doppelten Bedingung festlegt, daß der entsprechende Sequenztyp vollständig ist und die Verschiebungsverzögerung bezüglich des Endes von Grün ihrer Bezugs-Phasenfolge beachtet ist.
A) vorab ausgearbeitet werden :
Informationen von Sequenztyp-Gruppen, die eine Angabe der Gruppe, eine Angabe der Sequenz und mindestens ein Zeitintervall für jede Sequenz umfassen,
Informationen, die eine Entsprechung zwischen jeder Phasenfolge und einer Gruppe von Sequenztypen mit Bestimmung gewisser Sequenztypen dieser Gruppe festlegen, wobei die in Rede stehende Phasenfolge nur in der Gesamtheit jedes bestimmten Sequenztyps auf Grün übergehen kann, sowie Informationen, die eine Entsprechung zwischen zumindest einigen der Phasenfolgen und Bezugs-Phasenfolgen festlegen, jeweils in Verbindung mit einer zugehörigen Verschiebung,
B) jede Sicherheitsbedingung definiert ist durch eine Verzögerung, die zwischen dem Ende eines Zustands, z. B. Gelb, einer der Phasenfolgen und dem Anfang eines Zustands, z. B. Grün, einer anderen Phasenfolge zu berücksichtigen ist,
C) folgende laufende und wiederholte Operationen durchgeführt werden :
der Übergang einer Phasenfolge auf Grün wird nur zugelassen, wenn sämtliche Sicherheitsverzögerungs-Bedingungen, die für alle anderen Phasenfolgen vorgesehen sind, die soeben den Zustand Grün verlassen haben, erfüllt sind, und
in jeder Gruppe wird der nachfolgende Sequenztyp in Gang gesetzt, wenn sämtliche zugehörigen Phasenfolgen im entsprechenden Zustand sind, woraufhin die Dauer des Sequenztyps gezählt wird und jede Phasenfolge Grün unter der doppelten Bedingung ausgibt, daß der entsprechende Sequenztyp vollkommen ist und daß die Verschiebungsverzögerung in bezug auf das Grün-Ende seiner Bezugs-Phasenfolge berücksichtigt ist.