EP0136956A2 - Système pour la détection d'un obstacle prédéterminé sur le trajet d'un véhicule terrestre - Google Patents

Système pour la détection d'un obstacle prédéterminé sur le trajet d'un véhicule terrestre Download PDF

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EP0136956A2
EP0136956A2 EP84401966A EP84401966A EP0136956A2 EP 0136956 A2 EP0136956 A2 EP 0136956A2 EP 84401966 A EP84401966 A EP 84401966A EP 84401966 A EP84401966 A EP 84401966A EP 0136956 A2 EP0136956 A2 EP 0136956A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
vehicle
receiver
transmitter
signal
obstacle
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP84401966A
Other languages
German (de)
English (en)
Other versions
EP0136956A3 (fr
Inventor
Guy René Rambaud
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Thomson Grand Public
Original Assignee
Thomson Grand Public
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 Thomson Grand Public filed Critical Thomson Grand Public
Publication of EP0136956A2 publication Critical patent/EP0136956A2/fr
Publication of EP0136956A3 publication Critical patent/EP0136956A3/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/16—Anti-collision systems
    • G08G1/161—Decentralised systems, e.g. inter-vehicle communication
    • G08G1/163—Decentralised systems, e.g. inter-vehicle communication involving continuous checking

Definitions

  • the invention relates to a system for detecting a predetermined obstacle in the path of a land vehicle. It is intended to be mounted on land vehicles in order to warn their users of the presence of predetermined obstacles, in particular other vehicles, in front of them.
  • these systems have a major drawback: whatever the obstacle which is in the detection zone, they indicate the presence of it and it is difficult for the user to know if it is an obstacle presenting a danger or not, and to adopt the safety maneuver accordingly: indeed, these systems can indicate both the presence of a terminal or a post in a bend, as well as the presence of a vehicle on the roadway because there is no discrimination.
  • the invention is the result of this observation that it is essential to be able to distinguish the type of obstacle in front in poor visibility conditions, and that it is important to know whether the way is clear or not, in order avoid a collision between the vehicle and the obstacle.
  • the system according to the invention is intended to detect, from a vehicle, the presence of a predetermined obstacle lying in the path of said vehicle, and is characterized in that it comprises a transmitter fixed to the obstacle and intended to directly issue a information in the probable direction of occurrence of the vehicle for which it represents a danger, and a receiver fixed to the vehicle and arranged to receive exclusively the signal emitted from an obstacle in its path.
  • this system can be easily implemented to detect from a vehicle the presence of another vehicle traveling in front and in the same direction during poor visibility conditions, in rain, fog or snow.
  • these means also make it possible to indicate the distance at which the vehicle making or at risk of obstructing is located as well as its speed.
  • Such an arrangement is particularly advantageous for the driver because it allows him to know whether he should simply reduce the speed, or even whether he should stop.
  • the device according to the invention is composed of a wave transmitter and a receiver tuned to receive the transmitted wave.
  • the transmitter is arranged on a first vehicle so as to transmit rearward and the receiver is arranged in front of a second vehicle so as to receive the wave emitted by the vehicle traveling in front and in the same direction.
  • repeater devices consist of a receiver which, when excited by the transmitter of the obstructing vehicle, controls a retransmitter emitting in the direction of occurrence of the vehicles for which it represents a potential danger.
  • the advantage of such an arrangement is that one is certain, as soon as the receiver receives a signal, that this signal was emitted from a vehicle which is or is likely to be on the path of the vehicle. whose receiver is excited.
  • the waves used are electromagnetic waves because it is much easier to direct them in a precise direction on emission.
  • the system consists of a wave transmitter intended to be placed on a first vehicle so as to transmit directly to the rear, and a receiver intended to be mounted on the front of a second vehicle.
  • a wave transmitter intended to be placed on a first vehicle so as to transmit directly to the rear
  • a receiver intended to be mounted on the front of a second vehicle.
  • FIGs 1 to 3 there is shown a roadway bounded by two edges Bl and B2. This roadway has two traffic lanes VI and V2 separated by a longitudinal axis L.
  • Figure 1 shows the operation of a device of the prior art.
  • Two vehicles 1 and 2 are traveling in the same direction, on track V 1 .
  • the vehicle 2 is provided with a device D of the prior art, at the front.
  • This device emits a wave forward, according to a C2 cone of angle A2.
  • the first vehicle 1 is located in the emission cone C2 of the device D. It reflects the wave transmitted in a direction 01 towards the vehicle 2.
  • the receiver integrated into the device D detects the presence of this vehicle.
  • an obstacle 3 is shown near the corresponding edge Bl. This obstacle 3 is for example a terminal or a post which is also located inside the cone C2 emitted by the device D.
  • This obstacle 3 therefore reflects in a direction 03, towards the device D, part of the signal emitted.
  • a third vehicle 4 is shown traveling on track V2, in the opposite direction to the first two vehicles. This vehicle is partially represented in the emission cone C2 of the device D. This vehicle therefore reflects part of the wave emitted by the device in a direction 04 towards the device D.
  • the receiving part of the device D receives the waves reflected by at least three different obstacles and it is easy to deduce that, if each had been present separately, the presence of each would have been detected without the user of the vehicle 2 being able to know s 'It was a vehicle traveling in the same direction or an obstacle at the edge of the road or a vehicle arriving in the opposite direction.
  • Figures 2 and 3 show the operating principle of the system of the invention, in two different traffic conditions and allow to show its advantages compared to the device of the prior art which has just been described.
  • Figure 2 are shown three vehicles traveling in the same direction on two lanes V1 and V2 of different traffic. This figure shows the traffic conditions on a highway or on a road with four lanes of traffic.
  • the rear of the vehicle 5 is provided with a wave transmitter E5.
  • This transmitter E5 emits according to a cone C5 with an opening angle A5.
  • the vehicle 6 is shown inside the emission cone C5 of the transmitter E5 and is provided, at the front, with a receiver R6.
  • This receiver R6 therefore receives directly from the transmitter E5, in an incident direction 16, part of the wave emitted by the transmitter E5.
  • an obstacle 8 other than a vehicle is shown near the edge B1 of the corresponding track.
  • This obstacle for example a terminal or a pole, receives part of the wave emitted by the transmitter E5 in an incident direction 15.
  • This obstacle reflects part of the wave received from the transmitter E5 towards the vehicle 6 according to a direction of reflection F8.
  • This wave is therefore also received by the receiver R6 but is in no way a drawback. Indeed, for an obstacle 8 to reflect a wave, this wave must have been emitted by the transmitter of a preceding vehicle and this obstacle must be in the emission cone. Thus, a wave reaches the receiver of a vehicle only if this vehicle is in the emission cone of the transmitter of a previous vehicle, traveling in the same direction.
  • a vehicle 7 is shown on the second traffic lane V2, traveling in the same direction as vehicles 5 and 6.
  • the latter vehicle 7 is also provided with a transmitter E7.
  • the vehicle 6 is also located in the emission cone 7, of angle A7, of this transmitter E7. Its receiver R6 therefore also receives the wave transmitted by this transmitter.
  • the driver of the vehicle 6 therefore cannot know whether the signal is emitted by a vehicle on one track or on the other or by two vehicles. This does not matter because the purpose of the system is to warn the user that at least one vehicle is driving in front, or else is stopped, and therefore represents an immediate danger.
  • FIG. 3 shows driving conditions on normal road with two-way traffic.
  • a vehicle 9 fitted with a transmitter E9 of the system according to the invention transmits in the direction of a vehicle 10 which follows it.
  • This vehicle 10 is provided with an RIO receiver and is located in the cone C9 of angle transmission A9. Its receiver therefore receives a wave transmitted in a preferred direction 110.
  • a vehicle 11, traveling in opposite direction, is shown between the two vehicles. It is in the emission cone C9 of the transmitter E9 and therefore receives a wave in a direction 19 which it reflects in a direction FI1 in the direction of the receiver R10 of the vehicle 10.
  • this reflected wave is in no way a drawback because it can only exist if a vehicle, in this case the vehicle 9, having an emitter E9 is in front.
  • This system therefore makes it possible to warn the driver of a vehicle that another vehicle is traveling in front of him in the same direction and represents a potential danger.
  • the transmission power of each of the transmitters arranged on the vehicles is constant and the detection threshold of the receivers is adjusted so that a receiver detects a vehicle having a transmitter only in the vicinity from a distance of 250 meters, which represents a good safety margin in poor visibility.
  • this threshold is adjustable and that it is proportional to the speed at which the vehicle fitted with the receiver is traveling: it is known that the safety distances must be greater when the speed is higher.
  • a system (not shown) supplies a threshold signal, a function of speed, to the reception stage of the receiver.
  • the waves used are electromagnetic waves. They have the advantage of allowing better directivity at the time of transmission.
  • the transmitters and receivers used are therefore transmitters and receivers of electromagnetic waves.
  • the transmitter emits an electromagetic wave in the X band, that is to say at a frequency of the order of 10 Gigahertz.
  • the receiver is therefore arranged to receive a wave transmitted in this frequency band.
  • FIG. 4 shows the block diagram of the transmitter used in the context of the present invention.
  • the transmitter conventionally comprises an oscillator circuit 12 delivering a signal of desired frequency in the X band. This signal is applied, via an impedance adapter stage 13 to the input of an amplifier circuit I4, of which the role is to amplify the signal produced by the oscillator before transmitting it to the transmitting antenna.
  • Figures 5, 6 and 7 show different variants of the device for receiving and displaying information.
  • FIG. 5 shows a basic receiver.
  • An antenna 16 receives the signal transmitted from a transmitter, as soon as this receiver is in the range of the transmitter.
  • the signal is transmitted to a reception stage 17, the detection threshold of which is either fixed or a function of the speed of the vehicle, as described above. It passes through an amplifier circuit 18 whose role is to obtain an amplitude signal which can be used for comp. command of a display circuit 19.
  • the display circuit indicates to the user whether or not there is detection of a signal and therefore indicates to him if he is approaching a vehicle traveling in front of him.
  • the circuit of FIG. 6 represents an improved embodiment of the receiver. It was said later that the transmission is made at constant power. However, it is known that the signal strength received by a receiver is inversely proportional to the square of the distance which separates this receiver from the transmitter.
  • the circuit of FIG. 6 comprises an antenna 16 for receiving the signal, which is then directed to a stage 17 for reception and then to an amplifier 18 which outputs another signal whose power is proportional to the power of the signal received.
  • a circuit 20 makes it possible to measure the power of the output signal of the amplifier and therefore to determine the distance separating the transmitter from the receiver. The output signal from this circuit 20 is then applied to a distance display circuit 21. This device is therefore more efficient than the previous one because it allows you to see if you are getting closer or if you are moving away from the previous vehicle.
  • the circuit of FIG. 7 is an improved variant of the preceding circuits.
  • this circuit we find the various elements of the circuit of Figure 6, that is to say the antenna 16 for reception, the stage 17 for reception, the amplifier 18, the circuit for measuring the power 20 and circuit 21 for distance display.
  • the improvement results from the fact that at the amplifier output the signal is taken in order to measure its frequency using a frequency meter circuit 22.
  • the output signal of the frequency meter 22 is transmitted to a calculation circuit 23.
  • the role of this circuit is to calculate the relative speed of the preceding vehicle with respect to the vehicle in which the receiver is located.
  • the Doppler effect in a manner known per se: we know the transmission frequency of the transmitter circuit and it is known that if the transmitter moves away from the receiver, the frequency received by the receiver is less than the frequency transmitted and, conversely, if the transmitter approaches the receiver, the frequency received is greater than the frequency transmitted. It is further known that the frequency variation is proportional to the relative speed between the transmitter and the receiver.
  • the calculation circuit 23 provides an output voltage proportional to the relative speed between the two vehicles. In the embodiment chosen, the signal supplied is positive when the two vehicles approach each other, that is to say when the vehicle fitted with the receiver is faster than the vehicle fitted with the transmitter. Otherwise, the output signal is negative. This output signal is applied to the minus (-) inverting input of an adder circuit 24.
  • a voltage proportional to the actual speed of the vehicle on which the receiver is fixed is applied at its non-inverting plus (+) input.
  • This voltage comes from a calculation circuit 25.
  • This circuit 25 for calculating the speed of the vehicle on which the receiver is fixed can also be used to supply the threshold signal as a function of speed to the reception circuit 27, as envisaged previously.
  • a proportional signal is therefore obtained for the actual speed of the vehicle fitted with the transmitter. This signal is applied to the input of a circuit 26 for calculating and displaying this real speed.
  • this last embodiment indicates to the driver the parameters necessary to dictate to him the behavior to be adopted: he knows the distance which separates him from the preceding vehicle and he knows whether this vehicle is stopped or running.
  • the signal transmitted is different according to the type of vehicle which transmits it.
  • the receiver circuit analyzes the signal transmitted and the user is warned of the type of obstacle he is likely to encounter: motor vehicle, public transport, transport of hazardous materials, or even priority vehicle.
  • the receivers must include frequency counters and / or decoders and the transmitters must include encoders.
  • the transmitter E5, E7 is connected to the ignition circuit of the brake lights of the vehicle on which it is fixed. During braking, the transmitter then transmits a particular signal, either at a different carrier frequency, or in the form of a coded digital signal. Thus, the receiver of a following vehicle detects braking.
  • the user of the vehicle having the receiving circuit is warned by an audible and / or visual signal as soon as he gets too close to the previous vehicle.
  • the reception circuit is connected to the vehicle braking circuit and causes braking as soon as the distance becomes too restricted.
  • the transmitter disposed on the vehicle is connected to the electrical circuit supplying the distress signals.
  • the receiver is permanently powered as soon as the vehicle on which it is fixed is started. Under normal traffic conditions, the transmitter transmits directly towards the rear of the vehicle on which it is fixed. However, it may happen that this vehicle during an incident gets across the road and, in this case, the signal transmitted from the transmitter is not received by another vehicle which is heading towards it. But, generally, in such In this case, the user of the vehicle across the road makes use of his distress light signals.
  • the transmitter is connected to the distress signal supply circuit, and is arranged so that, when these signals are used, the transmission power is increased and that the transmission takes place according to a less directivity. Thus, a vehicle placed across the road is detected from a vehicle moving towards it, whatever its source.
  • FIG. 8 represents an alternative embodiment of the system for the detection of a vehicle leaving a turn, from another vehicle tackling this turn.
  • the portion of roadway shown in this figure has two traffic lanes in opposite directions. On one of the lanes, two vehicles have been shown: the first vehicle 81 is at the end of a turn while the second vehicle 82 approaches the turn.
  • Vehicles 81 and 82 are respectively fitted at the front with RSI and RS2 receivers and at the rear with E81 and E82 transmitters.
  • the two vehicles Due to the presence of the turn, the two vehicles are not on the same trajectory and the receiver R82 of the second vehicle 82 is out of range of the transmitter E81 of the first vehicle 81.
  • a repeating station composed of a receiver RS3 and a transmitter TS4 activated by the receiver.
  • the receiver R83 is associated with a reception antenna 83 directed towards the exit of the turn.
  • the transmitter T84 is associated with a transmission antenna 84 directed towards the entrance to the turn.
  • the operation is as follows: when the first vehicle leaves the turn and approaches the straight section situated at the exit, the signal transmitted by its transmitter E81 is picked up by the antenna 83 for receiving the repeating station. The receiver R83 then processes the signal, transmits it to the transmitter TS4. and a signal is then retransmitted via the transmitting antenna 84 towards the entrance to the turn.
  • a second repeater station is provided for the second lane.
  • This station includes a receiver R85 associated with a reception antenna 85 and a transmitter T86 associated with a transmission antenna 86.
  • Figure 9 shows the system suitable for hill tops.
  • a single traffic lane It is understood that the summit can be equipped with as many repeater stations as there are routes.
  • a repeater station consisting of an RX receiver associated with an antenna 88 and a TX transmitter associated with an antenna 89 is mounted so that the antenna beam has a maximum range on either side of the top of the coast. In the case of very accentuated peaks, as in FIG. 9, in order to obtain a maximum range, the station is mounted on a bracket supported by a pole 87.
  • the operation is identical to that of the repeater stations placed in the bends.
  • a second vehicle 91 arrives in the range of the transmit antenna 89, while the first vehicle 90 is still in the range of the receive antenna, the R 91 receiver of the second vehicle is activated and the driver is informed of the presence of the first vehicle.
  • the first vehicle 90 is also provided at the front with a receiver R90 and the second vehicle 91 is provided at the rear with a transmitter E91.
  • the receiver when the receiver receives a signal transmitted from a vehicle, it generates a control signal from the station transmitter which then transmits at constant power. In this case, the receiver of a vehicle arriving in the range of the station transmitter can only assess the distance between it and the station transmitter.
  • the power of the signal transmitted by the transmitter of a repeating station is modulated as a function of the power received by the receiver.
  • the repeater station performs only a retransmission of the received wave. without transposition, at the same carrier frequency.
  • the evaluation of the distance and the relative speeds is still possible thanks to this implementation.
  • the repeater station has an amplifier stage to compensate for the losses caused by the components (antennas, connection cables, etc.).
  • Figure 10 shows a variant of the system suitable for detecting vehicles approaching a crossroads.
  • the intersection has four access routes V1, V2, V3, V4 which are substantially orthogonal to each other and located two by two in the extension of one another.
  • Track V1 is an extension of track V3
  • track V2 is an extension of track V4.
  • the purpose of the system is. in this case, to allow the detection from a vehicle of any vehicles approaching the crossroads on the lanes adjacent to those where the first is located.
  • reception antennas R1, R2, R3, R4 are respectively placed on the tracks V1, V2, V3, V4 leading to the crossroads.
  • These antennas are at a distance from the crossroads such that they must receive the signal emitted from a vehicle transmitter at the moment when this vehicle becomes a potential danger for possible vehicles approaching on adjacent lanes.
  • Each antenna is respectively associated with an RXI, RX2, RX3, RX4 receiver.
  • each receiver must be associated with two signal retransmission devices on the adjacent channels.
  • each transmitter is connected to the receivers of the two adjacent channels.
  • the receiver RX1 of the channel V1 is connected respectively to transmitters TX1 and TX3 transmitting in the direction of the channels V2 and V4 adjacent to the channel VI by means of transmitting antennas T1 and T3.
  • the receiver RX2 of the channel V2 is connected respectively to transmitters TX2 and TX4 transmitting in the direction of the channels V3 and V1, adjacent to the channel V2 via transmitting antennas T2 and T4.
  • the receiver RX3 of the channel V3 is connected respectively to transmitters TX3 and TX1 transmitting in the direction of the channels V4 and V2 adjacent to the channel V3 via transmitting antennas T3 and Tl.
  • the receiver RX4 of the channel V4 is connected respectively to transmitters TX4 and TX2 transmitting in the direction of the channels VI and V3 adjacent to the channel V4. via T4 and T2 antennas.
  • this embodiment requires only four transmitters and four receivers linked in pairs.
  • the power of a station transmitter in the direction of a track is such that the passing receiver of a vehicle placed on this track is not excited by the signal transmitted by the transmitter.
  • the transmission power of the transmitter TX2 is such that the receiver RX3 cannot be excited by this transmitter TX2.
  • a vehicle 28 is on track V2, in the direction of the crossroads, between the receiving antenna R2 and the crossroads.
  • the transmitter E28 of this vehicle therefore transmits a wave towards the antenna R2.
  • the receiver RX2 is then excited and controls the emission of the associated transmitter TX2 in the direction of the channel V3 and the emission of the associated transmitter TX4 in the direction of the channel VI respectively via the transmission antennas T2 and T4.
  • Vehicle 29 approaching the crossroads on track V3 has not yet passed the receiving antenna R3 associated with this track. and this therefore does not receive the wave emitted by the transmitter E29 of the vehicle 29.
  • the front of the vehicle arrives in the area this range of the transmitter TX2 and the associated receiver R29, mounted at the front of vehicle 29, is excited and the driver of vehicle 29 is informed of the approach of vehicle 28 on one of the adjacent lanes.
  • the transmitters of the intersection repeater stations retransmit at different carrier frequencies than those of the vehicle transmitters.
  • the vehicle receivers include, for example, frequency meters so that the different frequencies received are measured and it can be deduced therefrom that the vehicle receiver is excited by another vehicle in front and / or by an approaching vehicle from the crossroads on an adjacent lane.
  • the signals transmitted by the transmitters of the vehicles as well as the signals retransmitted by the transmitters of the repeating stations are transmitted at the same carrier frequency, modulated by a different coded binary signal.
  • the vehicle receivers include decoders for these digital signals, and it is therefore possible to know whether the received signal is due only to a vehicle in front of or on an adjacent track or to at least two vehicles. , one in front, the other on an adjacent lane.
  • each of the repeaters of the repeater stations of a crossroads retransmits with a carrier frequency or a modulating signal or even a different code depending on the route from which a vehicle comes.
  • the signals are retransmitted alternately.
  • the vehicle receivers then include decoders associated with display devices making it possible to indicate if a vehicle is in front, and if vehicles are on the adjacent lanes and on which side.
  • Visualization inside the vehicle can be carried out using different light and / or sound signals depending on the origin of the obstacle.
  • the signaling is carried out using arrows directed in three directions (left, right, same direction), to indicate the origin of the obstacle.
  • each type of vehicle can emit a different signal depending on its nature.
  • the decoder associated with the receiver of a vehicle is arranged to detect the type of vehicle and it is therefore possible to indicate which type of vehicle is approaching and where it is coming from.
  • the transmitters of the repeating stations retransmit a different coded or modulated signal according to the nature of the adjacent channels.
  • the decoding device associated with the receiver of a vehicle therefore makes it possible to inform the user of the vehicle that he is on a priority lane, or that the lane he will cross has priority, or even that the lane where it is found and that which it will cross have the same classification.
  • the receivers of the repeater stations are placed at a distance from the crossroads such as when a vehicle which has been detected by one of them has crossed the crossroads and therefore no longer presents a potential danger for them. vehicles arriving on the adjacent lanes, the wave emitted by the transmitter of this vehicle is no longer perceived by the receiver of the corresponding repeating station.
  • intersection repeater stations are provided with storage devices which record the times of arrival of the vehicles at the level of the receivers associated with these stations.
  • the transmitters of the vehicles are arranged to emit a signal containing information on his identity.
  • a receiver can be used to calculate the speed of the vehicle it detects.
  • a device for memorizing the vehicle speed when approaching the crossroads By also associating with each repeater station at a crossroads a device for memorizing the vehicle speed when approaching the crossroads, the respective responsibilities of the drivers of each vehicle can be established by accidents at the crossroads, by reading the memories which record information.
  • additional devices are on board the vehicles to indicate to their users what to do.
  • the system described therefore has many advantages over the devices of the prior art. It makes it possible to increase the safety conditions by informing the user that in the case where this is really necessary, and in particular when the obstacle which is in front is a source of real potential danger.
  • this system for the detection of an obstacle other than a vehicle: as has been said. depending on the vehicle being followed, it is possible to issue a specific signal. It is therefore conceivable to use this system for example to inform the user of a particularly dangerous permanent obstacle on the road, for example a very tight turn. In this case, outside the turn, it is enough to place a transmitter system transmitting towards the vehicles approaching the turn and this using a different signal.

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Abstract

L'invention est relative à un système détecteur d'obstacle pour des véhicules terrestres. Ce système comporte des moyens pour dètecter un obstacle prédéterminé se trouvant sur le trajet d'un véhicule (6). L'obstacle prédéterminé est par example un autre véhicule (5;7) circulant devant le premier véhicule dans le même sens, ou un véhicule risquant de se trouver sur son trajet, par exemple à l'approche d'un carrefour. Dans un mode de réalisation préféré, le véhicule qui doit détecter l'obstacle est muni d'un recepteur (R6) recevant directivement une onde émise par un èmetteur (E5;E7) place sur le véhicule (5;7) faisant obstacle et émettant directivement vers l'arrière dans les sens opposé à la marche. Dès lors que le véhicule (6) équipé d'un récepteur (R6) entre dans la zone d'émission d'un émetteur (E5;E7), l'utilisateur dudit véhicule est averti de la presence de l'obstacle risquant de se trouver devant lui, et sait que cet obstacle represente un danger potentiel. A proximité des virages, des sommets de côtes, des carrefours, des stations répetrices commandées par le signal émis à partir dun véhicule sont utilisées pour réémettre un signal dans la ou les directions pour lesquelles il represente un danger. Un véhicule qui rentre dans la zone de réémission est alors averti. De preference les ondes utilisées sont les ondes électro-magnetiques.

Description

  • L'invention est relative à un système pour la détection d'un obstacle prédéterminé sur le trajet d'un véhicule terrestre. Il est destiné à être monté sur des véhicules terrestres afin de prévenir leurs utilisateurs de la présence d'obstacles prédéterminés, en particulier d'autres véhicules, devant eux.
  • Il est parfois difficile au conducteur d'un véhicule de détecter la présence d'un obstacle qui se trouve devant lui, à une distance relativement proche, notamment lors de conditions de conduite par mauvaise visibilité, par exemple par temps de brouillard, de pluie ou de neige. Il est prouvé, que dans de telles conditions, un conducteur est souvent surpris par le brusque ralentissement ou l'arrêt d'un véhicule précédent dont il ne soupçonnait pas la présence, et ne peut parfois effectuer une manoeuvre de sécurité correcte, ce qui entraîne souvent des collisions aux conséquences graves.
  • Il existe d'autres conditions de mauvaise visibilité qui sont dûes au profil ou au relief de la chaussée. Des virages très accentués ou des sommets de côte peuvent masquer la présence d'un véhicule qui se trouve au-delà du virage ou du sommet et qui représente donc un danger potentiel pour les véhicules suivants s'il s'arrête ou ralentit.
  • Il existe encore des risques de collisions entre différents véhicules qui peuvent se trouver ensemble sur le même trajet ou passer par un même point : c'est le cas lorsque plusieurs véhicules sont à l'approche d'un même carrefour sur des routes différentes. Il est bon que, dans ce cas, les différents conducteurs soient avertis de l'approche d'un ou de plusieurs autres véhicules sur des voies adjacentes.
  • Il est également connu qu'un conducteur, dans de telles conditions de conduite se fait moins fréquemment surprendre par le tracé de la voie de circulation sur laquelle il se trouve : en effet, soit il la fréquente couramment et connaît les obstacles permanents tels que virages accentués ou autres, ou bien il ne la fréquente pas couramment et sa conduite est alors plus prudente. Par contre c'est un autre véhicule susceptible de se trouver sur le trajet qui est le plus dangereux.
  • Il existe des systèmes détecteurs d'obstacles pour véhicules terrestres. Ces systèmes sont fondés sur le principe du radar, c'est-à-dire qu'ils comportent un émetteur d'ondes électromagnétiques et un récepteur des ondes réfléchies par un obstacle qui se trouve sur le trajet des ondes émises.
  • Cependant, ces systèmes présentent un inconvénient majeur : quel que soit l'obstacle qui se trouve dans la zone de détection, ils en indiquent la présence et il est difficile à l'utilisateur de savoir s'il s'agit d'un obstacle présentant un danger ou non, et d'adopter la manoeuvre de sécurité en conséquence : en effet, ces systèmes peuvent aussi bien indiquer la présence d'une borne ou d'un poteau dans un virage, que la présence d'un véhicule sur la chaussée car il n'existe aucune discrimination.
  • Or, comme il a été dit dans le préambule, un conducteur est plus souvent surpris par la présence soudaine d'un véhicule précédent qui stoppe ou ralentit, ou bien encore d'un autre véhicule qui risque de le croiser, que par le relief ou le profil de la chaussée.
  • L'invention est issue de cette constatation qu'il est primordial de pouvoir effectuer une distinction du type d'obstacle se trouvant devant dans de mauvaises conditions de visibilité, et qu'il est important de savoir si la voie est libre ou non, afin d'éviter une collision entre le véhicule et l'obstacle.
  • Le système selon l'invention est destiné à détecter, à partir d'un véhicule, la présence d'un obstacle prédéterminé se trouvant sur le trajet dudit véhicule, et est caractérisé en ce qu'il comporte un émetteur fixé sur l'obstacle et destiné à émettre directivement une information dans la direction probable de survenance du véhicule pour lequel il représente un danger, et un récepteur fixé sur le véhicule et agencé de façon à recevoir exclusivement le signal émis à partir d'un obstacle se trouvant sur son trajet.
  • Ainsi, ce système peut être aisément mis en oeuvre pour détecter à partir d'un véhicule la présence d'un autre véhicule circulant devant et dans le même sens lors de mauvaises conditions de visibilité, par temps de pluie, de brouillard ou de neige.
  • Egalement, dans une variante, on prévoit des moyens complémentaires pour détecter un obstacle tel qu'un véhicule en sortie d'un virage, ou au-delà du sommet d'une côte ou bien encore à l'approche d'un carrefour sur une route adjacente.
  • Dans un mode de réalisation particulier de l'invention, ces moyens permettent en outre d'indiquer la distance à laquelle se trouve le véhicule faisant ou risquant de faire obstacle ainsi que sa vitesse.
  • Un tel agencement est particulièrement avantageux pour le conducteur car il lui permet de savoir s'il doit simplement réduire la vitesse, ou bien encore s'il doit stopper.
  • Dans un mode de réalisation préféré, le dispositif selon l'invention est composé d'un émetteur d'onde et d'un récepteur accordé pour recevoir l'onde émise. L'émetteur est disposé sur un premier véhicule de façon à émettre vers l'arrière et le récepteur est disposé à l'avant d'un second véhicule de façon à recevoir l'onde émise par le véhicule circulant devant et dans le même sens.
  • Dans le cas des virages, des sommets de côtes ou des carrefours, on prévoit des dispositifs répéteurs constitués d'un récepteur qui, lorsqu'il est excité par l'émetteur du véhicule faisant obstacle, commande un réémetteur émettant dans la direction de survenance des véhicules pour lesquels il représente un danger potentiel.
  • L'avantage d'un tel agencement est que l'on est certain, dès lors que le récepteur reçoit un signal, que ce signal a été émis à partir d'un véhicule qui se trouve ou risque de se trouver sur le trajet du véhicule dont le récepteur est excité.
  • De préférence, les ondes utilisées sont des ondes électromagnétiques car il est beaucoup plus aisé de les diriger dans une direction précise à l'émission.
  • D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront avec la description de quelques modes de réalisation et des figures qui l'accompagnent sur lesquelles :
    • - la figure 1 montre le schéma de principe du fonctionnement d'un dispositif de l'art antérieur ;
    • - les figures 2 et 3 montrent le principe du fonctionnement du système de l'invention ;
    • - la figure 4 montre le synoptique d'un émetteur de l'invention ;
    • - les figures 5 à 7 montrent les synoptiques de diverses variantes du récepteur de l'invention ;
    • - la figure 8 montre le système adapté pour la détection d'un obstacle en sortie de virage ;
    • - la figure 9 montre le système adapté pour la détection d'un obstacle au sommet d'une dénivellation importante ;
    • - la figure 10 montre le système adapté pour la détection d'un ou de plusieurs obstacles à l'approche d'un carrefour.
  • Le système est composé d'un émetteur d'onde destiné à être disposé sur un premier véhicule de façon à émettre directivement vers l'arrière, et d'un récepteur destiné à être monté à l'avant d'un second véhicule. Lorsque le second véhicule entre dans la zone d'émission de l'émetteur, le conducteur du second véhicule est averti, grâce à un dispositif intégré au récepteur, de la présence du premier véhicule circulant dans le même sens.
  • Sur les figures 1 à 3, a été représentée une chaussée limitée par deux bords Bl et B2. Cette chaussée comporte deux voies VI et V2 de circulation séparées par un axe L longitudinal.
  • La figure 1 montre le fonctionnement d'un dispositif de l'art antérieur. Deux véhicules 1 et 2 circulent dans le même sens, sur la voie V1. Le véhicule 2 est muni d'un dispositif D de l'art antérieur, à l'avant. Ce dispositif émet une onde vers l'avant, selon un cône C2 d'angle A2. Le premier véhicule 1 se trouve dans le cône C2 d'émission du dispositif D. Il réfléchit l'onde émise selon une direction 01 vers le véhicule 2. Ainsi, le récepteur intégré au dispositif D détecte la présence de ce véhicule. Sur cette même figure, un obstacle 3 est représenté à proximité du bord Bl correspondant. Cet obstacle 3 est par exemple une borne ou un poteau qui se trouve également à l'intérieur du cône C2 émis par le dispositif D. Cet obstacle 3 réfléchit donc selon une direction 03, vers le dispositif D, une partie du signal émis. Un troisième véhicule 4 est représenté circulant sur la voie V2, en sens inverse par rapport aux deux premiers véhicules. Ce véhicule est représenté en partie dans le cône C2 d'émission du dispositif D. Ce véhicule réfléchit donc une partie de l'onde émise par le dispositif selon une direction 04 vers le dispositif D. Ainsi, on constate que dans ce cas, la partie réceptrice du dispositif D reçoit les ondes réfléchies par au moins trois obstacles différents et il est aisé d'en déduire que, si chacun avait été présent séparément, la présence de chacun aurait été détectée sans que l'utilisateur du véhicule 2 puisse savoir s'il s'agissait d'un véhicule circulant dans le même sens ou bien d'un obstacle au bord de la chaussée ou bien encore d'un véhicule arrivant en sens opposé.
  • Les figures 2 et 3 montrent le principe de fonctionnement du système de l'invention, dans deux conditions de circulation différentes et permettent de montrer ses avantages par rapport au dispositif de l'art antérieur qui vient d'être décrit.
  • Sur la figure 2 sont représentés trois véhicules circulant dans le même sens sur deux voies V1 et V2 de circulation différentes. Cette figure représente les conditions de circulation sur une autoroute ou bien sur une route à quatre voies de circulation.
  • Un véhicule 5 précède un véhicule 6. L'arrière du véhicule 5 est muni d'un émetteur E5 d'onde. Cet émetteur E5 émet selon un cône C5 d'angle d'ouverture A5. Le véhicule 6 est représenté à l'intérieur du cône C5 d'émission de l'émetteur E5 et est muni, à l'avant, d'un récepteur R6. Ce récepteur R6 reçoit donc directement de l'émetteur E5, selon une direction incidente 16, une partie de l'onde émise par l'émetteur E5. Sur cette figure, un obstacle 8, autre qu'un véhicule est représenté près du bord B1 de la voie correspondante. Cet obstacle, par exemple une borne ou un poteau, reçoit une partie de l'onde émise par l'émetteur E5 selon une direction incidente 15. Cet obstacle réfléchit une partie de l'onde reçue de l'émetteur E5 vers le véhicule 6 selon une direction de réflexion F8. Cette onde est donc également reçue par le récepteur R6 mais n'est en rien un inconvénient. En effet, pour qu'un obstacle 8 réfléchisse une onde, il faut que cette onde ait été émise par l'émetteur d'un véhicule précédent et que cet obstacle se trouve dans le cône d'émission. Ainsi, une onde ne parvient au récepteur d'un véhicule que si ce véhicule se trouve dans le cône d'émission de l'émetteur d'un véhicule précédent, circulant dans le même sens.
  • Sur cette figure, un véhicule 7 est représenté sur la seconde voie V2 de circulation, circulant dans le même sens que les véhicules 5 et 6. Ce dernier véhicule 7 est muni également d'un émetteur E7. Le véhicule 6 se trouve également dans le cône 7 d'émission, d'angle A7, de cet émetteur E7. Son récepteur R6 reçoit donc également l'onde émise par cet émetteur. Le conducteur du véhicule 6 ne peut donc pas savoir si le signal est émis par un véhicule se trouvant sur une voie ou sur l'autre ou par deux véhicules. Ceci n'a aucune importance car le but du système est de prévenir l'utilisateur qu'au moins un véhicule circule devant, ou bien est à l'arrêt, et représente donc un danger immédiat.
  • La figure 3 représente des conditions de conduite sur route normale à double sens de circulation. Un véhicule 9 muni d'un émetteur E9 du système selon l'invention émet en direction d'un véhicule 10 qui le suit. Ce véhicule 10 est muni d'un récepteur RIO et se trouve dans le cône C9 d'émission d'angle A9. Son récepteur reçoit donc une onde émise selon une direction privilégiée 110. Un véhicule 11, circulant en sens inverse, est représenté entre les deux véhicules. Il est dans le cône d'émission C9 de l'émetteur E9 et reçoit donc une onde selon une direction 19 qu'il réfléchit selon une direction FIl en direction du récepteur R10 du véhicule 10. Comme dans le cas de l'obstacle 8 de la figure précédente, cette onde réfléchie n'est nullement un inconvénient car elle ne peut exister que si un véhicule, dans ce cas de figure le véhicule 9, possédant un émetteur E9 est devant.
  • Ce système permet donc d'avertir le conducteur d'un véhicule qu'un autre véhicule circule devant lui dans le même sens et représente un danger potentiel.
  • Dans un mode de réalisation préféré, la puissance d'émission de chacun des émetteurs disposés sur les véhicules est constante et le seuil de détection des récepteurs est réglé de façon à ce qu'un récepteur ne détecte un véhicule possédant un émetteur qu'aux environs d'une distance de 250 mètres, ce qui représente une bonne marge de sécurité par mauvaise visibilité. Mais on peut envisager également que ce seuil soit réglable et que, il soit proportionnel à la vitesse à laquelle circule le véhicule muni du récepteur : il est connu que les distances de sécurité doivent être plus élevées lorsque la vitesse est plus élevée. Pour cela, un système (non représenté) fournit un signal de seuil, fonction de la vitesse, à l'étage de réception du récepteur.
  • Dans un mode particulier de réalisation de l'invention, les ondes utilisées sont des ondes électromagnétiques. Elles présentent l'avantage de permettre une meilleure directivité au moment de l'émission. Les émetteurs et récepteurs utilisés sont donc des émetteurs et récepteurs d'ondes électromagnétiques.
  • Dans un mode de réalisation choisi, l'émetteur émet une onde électromagétique dans la bande X, c'est-à-dire à une fréquence de l'ordre de 10 Gigahertz. Le récepteur est donc agencé pour recevoir une onde émise dans cette bande de fréquence.
  • La figure 4 représente le synoptique de l'émetteur utilisé dans le cadre de la présente invention.
  • L'émetteur comporte de façon classique un circuit oscillateur 12 délivrant un signal de fréquence souhaitée, dans la bande X. Ce signal est appliqué, par l'intermédiaire d'un étage 13 adaptateur d'impédance à l'entrée d'un circuit amplificateur I4, dont le rôle est d'amplifier le signal produit par l'oscillateur avant de le transmettre à l'antenne 15 d'émission.
  • Les figures 5, 6 et 7 représentent différentes variantes du dispositif de réception et d'affichage de l'information.
  • La figure 5 représente un récepteur de base. Une antenne 16 reçoit le signal émis à partir d'un émetteur, dès lors que ce récepteur se trouve dans la zone de portée de l'émetteur. Le signal est transmis à un étage 17 de réception dont le seuil de détection est soit fixe, soit fonction de la vitesse du véhicùle, comme décrit précédemment. Il transite par un circuit 18 amplificateur dont le rôle est d'obtenir un signal d'amplitude exploitable pour la com-. mande d'un circuit 19 d'affichage. Dans ce mode de réalisation, le circuit d'affichage indique à l'utilisateur si il y a ou non détection d'un signal et lui indique donc s'il se rapproche d'un véhicule circulant devant lui.
  • Le circuit de la figure 6 représente une réalisation perfectionnée du récepteur. Il a été dit ultérieurement, que l'émission s'effectue à puissance constante. Or il est connu que la puissance du signal reçue par un récepteur est inversement proportionnelle au carré de la distance qui sépare ce récepteur de l'émetteur. Le circuit de la figure 6 comporte une antenne 16 de réception du signal, qui est ensuite dirigé vers un étage 17 de réception puis vers un amplificateur 18 qui fournit en sortie un autre signal dont la puissance est proportionnelle à la puissance du signal reçu. Un circuit 20 permet de mesurer la puissance du signal de sortie de l'amplificateur et donc, de déterminer la distance séparant l'émetteur du récepteur. Le signal de sortie de ce circuit 20 est ensuite appliqué à un circuit 21 d'affichage de la distance. Ce dispositif est donc plus performant que le précédent car il permet de voir si l'on se rapproche ou si l'on s'éloigne du véhicule précédent.
  • Le circuit de la figure 7 est une variante perfectionnée des circuits précédents. Sur ce circuit on retrouve les divers éléments du circuit de la figure 6, c'est-à-dire l'antenne 16 de réception, l'étage 17 de réception, l'amplificateur 18, le circuit de mesure de la puissance 20 et le circuit 21 d'affichage de la distance. Le perfectionnement résulte du fait qu'en sortie d'amplificateur on prélève le signal afin de mesurer sa fréquence à J'aide d'un circuit fréquence-mètre 22. Le signal de sortie du fréquence-mètre 22 est transmis à un circuit de calcul 23. Le rôle de ce circuit est de calculer la vitesse relative du véhicule précédent par rapport au véhicule dans lequel se trouve le récepteur. On utilise, pour cela, de façon connue en soi l'effet Doppler : on connaît la fréquence d'émission du circuit émetteur et il est connu que si l'émetteur s'éloigne du récepteur, la fréquence reçue par le récepteur est inférieure à la fréquence émise et, inversement, si l'émetteur se rapproche du récepteur, la fréquence reçue est supérieure à la fréquence émise. Il est en outre connu que la variation de fréquence est proportionnelle à la vitesse relative entre J'émetteur et le récepteur. Ainsi, le circuit 23 de calcul fournit une tension de sortie proportionnelle à la vitesse relative entre les deux véhicules. Dans le mode de réalisation choisi, le signal fourni est positif iorsoue les deux véhicules se rapprochent, c'est-à-dire lorque le véhicule muni du récepteur est plus rapide que le véhicule muni de l'émetteur. Le signal de sortie est négatif dans le cas contraire. Ce signal de sortie est appliqué à l'entrée moins (-) inverseuse d'un circuit additionneur 24. A son entrée plus (+) non- inverseuse est appliquée une tension proportionnelle à la vitesse réelle du véhicule sur lequel est fixé le récepteur. Cette tension est issue d'un circuit 25 de calcul. Ce circuit 25 de calcul de la vitesse du véhicule sur lequel est fixé le récepteur peut être également utilisé pour fournir le signal de seuil fonction de la vitesse au circuit 27 de réception, comme envisagé précédemment. A la sortie du circuit additionneur 24 on obtient donc un signal proportionnel la vitesse réelle du véhicule muni de l'émetteur. Ce signal est appliqué à l'entrée d'un circuit 26 de calcul et d'affichage de cette vitesse réelle.
  • Ainsi, cette dernière réalisation indique au conducteur les paramètres nécessaires pour lui dicter la conduite à adopter : il connaît la distance qui le sépare du véhicule précédent et il sait si ce véhicule est à l'arrêt ou circule.
  • Dans un mode de réalisation particulier, on prévoit que le signal émis est différent selon le genre de véhicule qui l'émet. Ainsi, le circuit du récepteur analyse le signal émis et l'utilisateur est averti du genre d'obstacle qu'il risque de rencontrer : véhicule automobile, transport en commun, transport de matières dangereuses, ou bien encore véhicule prioritaire.
  • Afin de permettre la distinction entre divers types de véhicules, on prévoit selon le type de véhicule des fréquences porteuses différentes à l'émission, ou bien encore l'émission de signaux numériques codés. Dans ce cas, les récepteurs doivent comporter des compteurs de fréquences et/ou des décodeurs et les émetteurs doivent comporter des codeurs.
  • Dans un mode de réalisation, l'émetteur E5 , E7 est relié au circuit d'allumage des feux de freinage du véhicule sur lequel il est fixé. Lors d'un freinage, l'émetteur émet alors un signal particulier, soit à fréquence porteuse différente, soit sous forme d'un signal numérique codé. Ainsi, le récepteur d'un véhicule suivant détecte le freinage.
  • Suivant une réalisation perfectionnée de l'invention, l'utilisateur du véhicule possédant le circuit récepteur est averti par un signal sonore et/ou visuel dès lors qu'il s'approche trop du véhicule précédent.
  • Selon un autre mode de réalisation le circuit de réception est relié au circuit de freinage du véhicule et entraîne un freinage dès lors que la distance devient trop restreinte.
  • Dans une réalisation perfectionnée, l'émetteur disposé sur le véhicule est relié au circuit électrique d'alimentation des signaux de détresse. Le récepteur est alimenté en permanence dès la mise en route du véhicule sur lequel il est fixé. Dans les conditions normales de circulation, l'émetteur émet directivement vers l'arrière du véhicule sur lequel il est fixé. Cependant, il peut arriver que ce véhicule lors d'un incident se mette en travers de la route et, dans ce cas, le signal émis à partir de l'émetteur n'est pas reçu par un autre véhicule qui se dirige vers lui. Mais, généralement, dans un tel cas, l'utilisateur du véhicule en travers de la chaussée fait usage de ses signaux lumineux de détresse. Dans cette réalisation perfectionnée l'émetteur est relié au circuit d'alimentation des signaux de détresse, et est agencé pour que, lors de l'utilisation de ces signaux, la puissance d'émission soit augmentée et que l'émission ait lieu selon une directivité moindre. Ainsi, un véhicule mis en travers de la chaussée est détecté à partir d'un véhicule se dirigeant vers lui, quelle que soit sa provenance.
  • La figure 8 représente une variante de réalisation du système pour la détection d'un véhicule en sortie d'un virage, à partir d'un autre véhicule abordant ce virage.
  • La portion de chaussée représentée sur cette figure possède deux voies de circulation en sens opposé. Sur l'une des voies on a représenté deux véhicules : le premier véhicule 81 se trouve à la sortie d'un virage alors que le second véhicule 82 aborde le virage.
  • Les véhicules 81 et 82 sont respectivement munis à l'avant de récepteurs RSI , RS2 et à l'arrière d'émetteurs E81 et E82.
  • En raison de la présence du virage, les deux véhicules ne sont pas sur la même traiectoire et le récepteur R82 du second véhicule 82 est hors de portée de l'émetteur E81 du premier véhicule 81.
  • Afin de permettre au conducteur du second véhicule 82 d'étre informé de la présence du premier véhicule 81, on prévoit de placer au bord de la chaussée une station répétrice composée d'un récepteur RS3 et d'un émetteur TS4 activé par le récepteur.
  • Le récepteur R83 est associé à une antenne 83 de réception dirigée vers la sortie du virage. L'émetteur T84 est associé à une antenne 84 d'émission dirigée vers l'entrée du virage.
  • Le fonctionnement est le suivant : lorsque le premier véhicule sort du virage et aborde le tronçon rectiligne situé à la sortie, le signal émis par son émetteur E81 est capté par l'antenne 83 de réception de la station répétrice. Le récepteur R83 traite alors le signal, le transmet à l'émetteur TS4. et un signal est alors réémis par l'intermédiaire de l'antenne 84 d'émission vers l'entrée du virage.
  • Dès que le récepteur R82 du véhicule 82 qui aborde le virage se trouve dans la zone de portée de l'émetteur, le conducteur de ce véhicule est informé de la présence du premier.
  • Lorsque le premier véhicule quitte la zone de portée de la station répétrice, c'est-à-dire lorsque ce véhicule n'est plus un danger potentiel, plus aucun signal n'est réémis sur la station répétrice, et le récepteur R82 du second véhicule n'est pas activé.
  • De préférence, on prévoit autant de stations répétrices qu'il y a de voies de circulation. Dans l'exemple de la figure 7, où sont représentées deux voies de circulation en sens inverse, il est prévu une seconde station répétrice pour la seconde voie. Cette station comporte un récepteur R85 associé à une antenne de réception 85 et un émetteur T86 associé à une antenne d'émission 86.
  • La figure 9 représente le système adapté pour des sommets de côte. Sur cette figure on a représenté une seule voie de circulation. Il est bien entendu que le sommet peut être équipé d'autant de stations répétrices que de voies.
  • Une station répétrice constituée d'un récepteur RX associé à une antenne 88 et d'un émetteur TX associé à une antenne 89 est montée de façon que le faisceau des antennes ait une portée maximale de part et d'autre du sommet de la côte. Dans le cas de sommets très accentués, comme sur la figure 9, afin d'obtenir une portée maximale, la station est montée sur une potence soutenue par un poteau 87.
  • Le fonctionnement est identique à celui des stations répétrices placées dans les virages.
  • Lorsqu'un véhicule 90 a franchi le sommet, son émetteur E90 placé à l'arrière émet en direction de l'antenne 88 de réception. Le récepteur RX commande l'émetteur TX qui émet à son tour par l'intermédiaire de l'antenne d'émission 89.
  • Si un second véhicule 91 arrive dans la zone de portée de l'antenne d'émission 89, alors que le premier véhicule 90 est encore dans la zone de portée de l'antenne de réception, le récepteur R 91 du second véhicule est activé et son conducteur est prévenu de la présence du premier véhicule.
  • Le premier véhicule 90 est également muni à l'avant d'un récepteur R90 et le second véhicule 91 est muni à l'arrière d'un émetteur E91.
  • Dans un mode de réalisation des stations répétrices pour les virages ou les sommets. lorsque le récepteur reçoit un signal émis à partir d'un véhicule, il engendre un signal de commande de l'émetteur de la station qui émet alors à puissance constante. Dans ce cas, le récepteur d'un véhicule qui arrive dans la zone de portée de l'émetteur de la station ne peut évaluer que la distance qui le sépare de l'émetteur de ladite station.
  • Dans un mode de réalisation préféré, la puissance du signal émis par l'émetteur d'une station répétrice est modulée en fonction de la puissance reçue par le récepteur. Ainsi, il est posssible d'évaluer les distance et vitesses relatives entre les deux véhicules.
  • Dans un autre mode de réalisation, la station répétrice n'effectue qu'une réémission de l'onde reçue. sans transposition, à la même frécuence porteuse. L'évaluation de la distance et des vitesses relatives est encore possible grâce à cette mise en oeuvre.
  • Dans une variante de ce dernier mode de réalisation. la station repétrice comporte un étage amplificateur pour compenser les pertes engendrées par les composants (antennes, câbles de liaison, etc...).
  • La figure 10 présente une variante du système adapté pour la détection des véhicules à l'approche d'un carrefour. Le carrefour comporte quatre voies d'accès V1, V2 , V3 , V4 sensiblement orthogonales entre elles et situées deux à deux dans le prolongement l'une de l'autre. La voie V1 est dans le prolongement de la voie V3 et la voie V2 dans le prolongement de la voie V4. Le but du svstème est. dans ce cas, de permettre la détection à partir d'un véhicule des éventuels véhicules approchant le carrefour sur les voies adjacentes à celles où se trouvent le premier.
  • Pour cela. des antennes de réception R1 , R2 , R3, R4 sont respectivement placées sur les voies V1 , V2 , V3 , V4 aboutissant au carrefour.
  • Ces antennes sont à une distance du carrefour telles qu'elles doivent recevoir le signal émis à partir d'un émetteur de véhicule au moment où ce véhicule devient un danger potentiel pour les éventuels véhicules approchant sur les voies adjacentes.
  • Chaque antenne est respectivement associée à un récepteur RXI , RX2 , RX3 , RX4.
  • Lorsqu'un véhicule est détecté sur une voie aboutissant au carrefour, il faut que les éventuels véhicules arrivant sur la ou les voies adjacentes en soient informés. Dans le cas d'un carrefour de quatre voies de circulation, on prévoit donc que la détection d'un véhicule par un récepteur entraîne la réémission d'un signal en direction de survenance des éventuels véhicules sur les deux voies adjacentes.
  • Ainsi, dans le cas de figure représenté chaque récepteur doit être associé à deux dispositifs de réémission du signal sur les voies adjacentes.
  • Dans le mode de réalisation préféré représenté sur la figure 10, on prévoit quatre émetteurs TX1 , TX2 , TX3 , TX4 pour émettre en direction de chacune des voies d'accès au carrefour. Chaque émetteur est relié aux récepteurs des deux voies adjacentes.
  • Ainsi, le récepteur RX1 de la voie V1 est relié respectivement à des émetteurs TXl et TX3 émettant en direction des voies V2 et V4 adjacentes à la voie VI par l'intermédiaire d'antennes Tl et T3 d'émission.
  • Le récepteur RX2 de la voie V2 est relié respectivement à des émetteurs TX2 et TX4 émettant en direction des voies V3 et V1, adjacentes à la voie V2 par l'intermédiaire d'antennes d'émission T2 et T4.
  • Le récepteur RX3 de la voie V3 est relié respectivement à des émetteurs TX3 et TXl émettant en direction des voies V4 et V2 adjacentes à la voie V3 par l'intermédiaire d'antennes d'émission T3 et Tl.
  • Le récepteur RX4 de la voie V4 est relié respectivement à des émetteurs TX4 et TX2 émettant en direction des voies VI et V3 adiacentes à la voie V4. par l'intermédiaire d'antennes T4 et T2.
  • On constate, sur cette figure, que ce mode de réalisation ne nécessite que quatre émetteurs et quatre récepteurs reliés deux à deux.
  • Dans un mode de réalisation préféré, la puissance d'un émetteur de station en direction d'une voie est telle que le récepteur de passage d'un véhicule placé sur cette voie ne soit pas excité par le signal émis par l'émetteur. Ainsi, la puissance d'émission de l'émetteur TX2 est telle que le récepteur RX3 ne peut pas être excité par cet émetteur TX2.
  • Le fonctionnement est le suivant : un véhicule 28 est sur la voie V2, en direction du carrefour, entre l'antenne R2 de réception et le carrefour. L'émetteur E28 de ce véhicule émet donc une onde vers l'antenne R2. Le récepteur RX2 est alors excité et commande l'émission de l'émetteur TX2 associé en direction de la voie V3 et l'émission de l'émetteur TX4 associé en direction de la voie VI respectivement par l'intermédiaire des antennes d'émission T2 et T4.
  • Le véhicule 29 qui approche du carrefour sur la voie V3 n'a pas encore dépassé l'antenne R3 de réception associée à cette voie. et celle-ci ne reçoit donc pas l'onde émise par l'émetteur E29 du véhicule 29. Par contre l'avant du véhicule arrive dans la zone ce portée de l'émetteur TX2 et le récepteur R29 associé, monté à l'avant du véhicule 29, est excité et le conducteur du véhicule 29 est informé de l'approche du véhicule 28 sur l'une des voies adjacentes.
  • Etant donné que le véhicule 29, sur la figure 10, n'a pas encore dépassé l'antenne de réception R3, aucun signal n'est émis par les émetteurs TX1 et TX3 en direction des voies V1 et V4. Le récepteur R2S du véhicule 28 ne reçoit donc aucun signal : ceci n'a aucune importance car le véhicule 29 est encore à une distance de sécurité suffisante.
  • Il peut également arriver que deux véhicules se suivent à l'approche d'un carrefour, alors qu'un autre arrive sur une voie adiacente. Il est donc important, à l'approche d'un carrefour, d'effectuer la distinction entre les signaux émis par un véhicule précédent et les signaux qui ont pu être réémis par la station répétrice à proximité du carrefour, suite à la détection d'un véhicule sur une voie adjacente.
  • Afin de permettre la distinction, dans un mode de réalisation, les émetteurs des stations répétrices de carrefours réémettent à des fréquences porteuses différentes que celles des émetteurs de véhicules.
  • Dans ce cas, les récepteurs des véhicules comportent par exemple des fréquencemètres afin que les différentes fréquences reçues soient mesurées et qu'il puisse en être déduit que le récepteur du véhicule est excité par un autre véhicule se trouvant devant et/ou par un véhicule approchant du carrefour sur une voie adjacente.
  • Dans un autre mode de réalisation, les signaux émis par les émetteurs des véhicules ainsi que les signaux réémis par les émetteurs des stations répétrices sont émis à la même fréquence porteuse, modulée par un signal binaire codé différent.
  • Dans ce cas, les récepteurs des véhicules comportent des décodeurs pour ces signaux numériques, et il est donc possible de savoir si le signal reçu n'est dû qu'à un véhicule se trouvant devant ou sur une voie adjacente ou à au moins deux véhicules, l'un devant, l'autre sur une voie adjacente.
  • Dans une variante perfectionnée chacun des réémetteurs des stations répétrices d'un carrefour réémet avec une fréquence porteuse ou un signal modulant ou bien encore un code différent selon la voie de provenance d'un véhicule. Dans les cas ou des véhicules approchent sur chacune des voies adjacentes, les signaux sont réémis alternativement.
  • Les récepteurs des véhicules comportent alors des décodeurs associés à des dispositifs de visualisation permettant d'indiquer si un véhicule se trouve devant, et si des véhicules se trouvent sur les voies adjacentes et de quel côté.
  • La visualisation à l'intérieur du véhicule peut être effectuée à l'aide de signaux lumineux et/ou sonores différents selon l'origine de l'obstacle.
  • Dans un mode de réalisation, la signalisation est effectuée à l'aide de flèches dirigées en trois directions (gauche, droite, même sens), pour indiquer l'origine de l'obstacle.
  • Dans une variante perfectionnée, en complément de l'indication de l'origine du danger potentiel, la nature de ce danger est superposée à ladite indication.
  • En effet, il a été dit que chaque type de véhicule peut émettre un signal différent selon sa nature. Le décodeur associé au récepteur d'un véhicule est agencé pour détecter le type du véhicule et il est donc possible d'indiquer quel type véhicule approche et sa provenance.
  • Ainsi, par exemple si un véhicule prioritaire approche d'un carrefour, l'utilisateur d'un véhicule qui se trouve sur une voie adjacente en est averti.
  • Dans une variante, on prévoit que les émetteurs des stations répétrices réémettent un signal codé ou modulé différent selon la nature des voies adjacentes. Le dispositif de décodage associé au récepteur d'un véhicule permet donc d'informer l'utilisateur du véhicule qu'il se trouve sur une voie prioritaire, ou que la voie qu'il va croiser est prioritaire, ou bien encore que la voie où il se trouve et celle qu'il va croiser ont la même classification.
  • Dans un mode de réalisation, les récepteurs des stations répétrices sont placées à une distance du carrefour telle que lorsqu'un véhicule qui a été détecté par l'un d'entre eux a traversé le carrefour et ne présente donc plus un danger potentiel pour les véhicules arrivant sur les voies adjacentes, l'onde émise par l'émetteur de ce véhicule n'est plus perçue par le récepteur de la station répétrice correspondante.
  • Dans une variante de réalisation des stations répétrices de carrefour, ces dernières sont munies de dispositifs de mémorisation qui enregistrent les instants d'arrivée des véhicules au niveau des récepteurs associés à ces stations.
  • De plus, les émetteurs des véhicules sont agencés pour émettre un signal contenant des renseignements sur son identité.
  • Il a été également montré qu'un récepteur peut être utilisé pour calculer la vitesse du véhicule qu'il détecte. En associant également à chaque station répétrice d'un carrefour un dispositif de mémorisation de la vitesse du véhicule à l'approche du carrefour, on peut établir les responsabilités respectives des conducteurs de chaque véhicule lors d'accidents survenus au carrefour, par une lecture des mémoires qui enregistrent les renseianements.
  • Dans une variante non représentée, on prévoit d'associer un calculateur à l'ensemble des stations répétrices d'un même carrefour de façon à gérer l'ordre de passage des véhicules au carrefour, en commandant par exemple les feux de circulation, ce qui permet d'accroître les conditions de sécurité de façon notable. Dans ce cas, des dispositif complémentaires sont embarqués sur les véhicules pour indiquer à leurs utilisateurs la conduite à tenir.
  • Le système décrit présente donc de nombreux avantages par rapport aux dispositifs de l'art antérieur. Il permet d'accroître les conditions de sécurité en informant l'utilisateur que dans le cas ou ceci est vraiment nécessaire, et en particulier lorsque l'obstacle qui se trouve devant est une source de danger potentiel réel.
  • Il est en outre possible d'utiliser ce système pour la détection d'un obstacle autre qu'un véhicule : comme il a été dit. en fonction du véhicule suivi il est possible d'émettre un signal particulier. Il est donc envisageable d'utiliser ce système par exemple pour informer l'utilisateur d'un obstacle permanent particulièrement dangereux sur la chaussée, par exemple un virage très resserré. Dans ce cas, à l'extérieur du virage, il suffit de placer un système émetteur émettant en direction des véhicules qui abordent le virage et ce à l'aide d'un signal différent.
  • Ceci est un avantage supplémentaire de l'invention, car on prédétermine ce qui est susceptible de devenir un obstacle et on informe l'utilisateur d'un véhicule approchant cet obstacle, de sa présence.

Claims (26)

1. Système pour la détection à partir d'un véhicule terrestre (6 ; 10) de la présence d'un obstacle (5 ; 7 ; 9) prédéterminé se trouvant sur le trajet dudit véhicule, caractérisé en ce qu'il comporte un émetteur (E5 ; E7 ; E9) fixé sur l'obstacle prédéterminé, et agencé de façon à émettre directivement dans la direction probable de survenance du véhicule pour lequel il représente un danger réel, et un récepteur (R 6 ; RIO) fixé sur ledit véhicule et agencé de façon à recevoir exclusivement l'information émise à partir de l'émetteur d'un obstacle se trouvant en avant sur son trajet.
2. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'obstacle à détecter est un premier véhicule (5;7;9) circulant devant un second véhicule (6;10), dans le même sens, et en ce que l'émetteur (E5;E7;E9) est fixé sur le premier véhicule et émet directivement vers l'arrière afin que le récepteur (R6:R10) du second véhicule (6:10) reçoive l'onde émise.
3. Système selon la revendication 2. caractérisé en ce que la puissance d'émission d'un émetteur (E5;E7;E9) est constante et en ce que le seuil de détection du récepteur (R6;R10) est réglé de façon à ce que le récepteur ne détecte un signal qu'à partir d'une distance donnée de l'émetteur.
4. Système selon la revendication 2 à 3, caractérisé en ce que le seuil de détection d'un récepteur est réglé de façon à ce que la détection se fasse à partir d'une distance de 250 mètres de l'émetteur.
5. Système selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que le seuil de détection d'un récepteur est fonction de la vitesse du véhicule sur lequel il est fixé, et est transmis à un étage (17) de réception grâce à un circuit (25) de calcul de la vitesse du véhicule.
6. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le récepteur (R6:R 10) comporte un circuit (20) de mesure de la puissance du signal reçu permettant de calculer la distance entre l'émetteur et le récepteur et en ce que cette distance calculée est indiquée à I'utilisateur du véhicule muni du réceptaur grâce à un dispositif (21) d'affichage de la distance.
7. Système selon la revendication 6, caractérisé en ce que le récepteur comporte des moyens reliés au circuit de freinage du véhicule entraînant le freinage de celui-ci dès lors que la distance calculée est inférieure à une distance donnée.
8. Système selon la revendication 6, caractérisé en ce que le circuit de calcul de la distance (20,21) est relié à un dispositif d'alarme sonore et/ou visuelle de façon à ce que cette alarme se déclenche dès lors que la distance entre le véhicule et l'obstacle devient inférieure à une distance prédéterminée.
9. Système selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que le récepteur comporte un circuit de mesure de la vitesse de l'obstacle constitué par un circuit (22) de mesure de la fréquence du signal reçu par le récepteur, relié à un circuit (23) de calcul de la vitesse relative de l'émetteur par rapport au récepteur, cet ensemble fonctionnant de façon connue en soi selon le principe de l'effet Doppler, et fournissant un signal proportionnel à la vitesse relative, ce signal étant positif lorsque le véhicule se rapproche de l'obstacle, et négatif dans le cas contraire, ce signal étant appliqué à l'entrée (-) inverseuse d'un circuit (24) additionneur, l'entrée (+) de ce circuit (24) additionneur recevant un signal proportionnel à la vitesse réelle du véhicule muni du récepteur. fournie par un circuit (25), de façon à ce que la sortie du circuit (24) additionneur délivre un signal proportionnel à la vitesse réelle de l'obstacle, lequel signal est appliqué à un circuit (26) de calcul et d'affichage de la vitesse réelle de cet obstacle.
10. Dispositif selon l'une guelconque des revendications 2 à 9, caractérisé en ce que la fréquence porteuse du signal émis est différente selon le type d'obstacle sur lequel l'émetteur est placé et en ce que les circuits associés à un récepteur (R6 : R10) comportent des fréquencemètres de façon à ce que, dans de mauvaises conditions de visibilité, l'utilisateur d'un véhicule sur lequel est placé le récepteur soit averti du type d'obstacle qui se présente.
11. Système selon l'une quelconque des revendications 2 à 9, caractérisé en ce que les émetteurs comportent des codeurs pour émettre un signal numérique différent selon le type d'obstacle et en ce que les récepteurs comportent des décodeurs pour déterminer le type d'obstacle qui se présente.
12. Système selon l'une quelconque des revendications 2 à 11, caractérisé en ce que le récepteur (R6) est alimenté de façon permanente dès la mise en route du véhicule (6) sur lequel il est fixé et en ce que l'émetteur (E5 , E7) est relié au circuit d'allumage des feux de freinage du véhicule (5 , 7) sur lequel il est fixé de façon à être alimenté lors d'un freinage et à émettre en direction du véhicule suivant un signal particulier, afin d'avertir l'utilisateur de ce véhicule du freinage.
13. Système selon l'une quelconque des revendications 2 à 11, caractérisé en ce que le récepteur (R6) est alimenté de façon permanente dès la mise en route du véhicule (6) sur lequel il est fixé et en ce que l'émetteur est relié au circuit électrique d'alimentation des signaux de détresse du véhicule sur lequel il est fixé et est agencé de façon à ce que la puissance d'émission soit augmentée et la directivité de l'émission soit réduite lors de la mise en fonctionnement de ces signaux de détresse.
14. Système selon l'une quelconque des revendications 2 à 13, caractérisé en ce qu'il comprend des stations répétrices constituées d'une part d'un récepteur (R83 ; R85 ; RX) associé à une antenne de réception (83 ; 85 ; 88) dirigée vers la sortie d'un virage et/ou dans le sens de la descente au-delà d'un sommet de côte, d'autre part, d'un émetteur (TS4 ; T86 ; TX) relié audit récepteur et associé à une antenne d'émission (84 ; 86 ; 89) émettant vers l'entrée du virage et/ou vers l'arrivée au sommet de côte de façon à ce que, lorsqu'un premier véhicule (81 ; 90) a dépassé le virage et/ou le sommet, mais présente encore un danger pour un second véhicule (82 ; 91) qui approche du virage et/ou du sommet, l'onde émise par l'émetteur (E8l ; E90) associé au premier véhicule soit reçue par le récepteur de ladite station répétrice qui commande alors l'émission par l'émetteur de cette station, en direction du récepteur (R82 ; R91) associé au second véhicule (82 ; 91).
15. Système selon la revendication 14, caractérisé en ce que l'émetteur (T84 ; T86 ; TX) d'une station répétrice émet un signal modulé à puissance constante lorsque le récepteur (R83 : R85 ; RX) associé reçoit un signal.
16. Système selon la revendication 14, caractérisé en ce que l'émetteur (T84 ; T86 ; TX) émet un signal dont la puissance est modulée en fonction de la puissance du signal reçu par le récepteur (R83 ; R85 ; RX) associé, ce qui permet aux circuits associés au récepteur (R82 ; R91) d'un véhicule (82 ; 91) se trouvant dans la portée de l'émetteur de calculer la distance qui le sépare d'un véhicule (81 ; 90) ayant engendré le signal.
17. Système selon la revendication 14, caractérisé en ce que l'émetteur (T84 ; T86 ; TX) d'une station répétrice réémet le signal reçu par le récepteur associé (R84 ; R85 ; R X) sans transposition.
18. Système selon l'une quelconque des revendications 2 à 13, caractérisé en ce qu'il comporte à l'approche de carrefours des stations répétrices comprenant d'une part des récepteurs (RX1 : RX2 ; RX3 ; RX4) associés à des antennes (R1 ; R2; R3; R4) pour la détection du signal émis par l'émetteur (E2S) d'un véhicule (28) à l'approche d'un carrefour et d'autre part des émetteurs (TXI ; TX2 ; TX3 : TX4) associés à des antennes d'émission (T1 ; T2 : T3 : T4), les émetteurs et les récepteurs desdites stations étant reliés entre eux de façon que la détection du signal émis par l'émetteur (E28) d'un véhicule (28) à l'approche du carrefour entraîne l'émission d'un signal sur chacune des voies adjacentes à celle où il se trouve, afin que ce signal soit capté par le récepteur (R29) de chaque véhicule (29) approchant sur ces voies adjacentes.
19. Système selon la revendication 18, caractérisé en ce que les émetteurs (TX1 ; TX2 ; TX3 ; TX4) des stations répétrices de carrefours réémettent un signal modulé à une fréquence différente de celle de l'émetteur d'un véhicule et en ce que les circuits associés au récepteur (R28 ; R29) d'un véhicule possèdent des fréquencemètres afin de déterminer si le signal reçu par ledit récepteur (R28 ; R29) provient d'un véhicule circulant devant et/ou d'un véhicule arrivant sur une voie adjacente.
20. Système selon la revendication 18, caractérisé en ce que les émetteurs (TX1 ; TX2 ; TX3 ; TX4) des stations répétrices de carrefours possèdent des codeurs et émettent des signaux numériques différents de ceux émis par les émetteurs (E28 ; E29) des véhicules, et en ce que les circuits associés au récepteur (R28 ; R29) d'un véhicule possèdent des décodeurs pour déterminer si le signal reçu par ledit récepteur provient d'un véhicule circulant devant et/ou d'un véhicule arrivant sur une voie adjacente.
21. Système selon l'une quelconque des revendications 18 à 20, caractérisé en ce que chaque émetteur (TX1 ; TX2 ; TX3 ; TX4) d'une station répétrice placée à proximité d'un carrefour émet un signal codé et/modulé différent selon la voie de provenance d'un véhicule, et en ce que les circuits associés au récepteur d'un véhicule comportent des moyens pour indiquer ladite voie de provenance.
22. Système selon l'une quelconque des revendications 18 à 21, caractérisé en ce que les émetteurs (TX 1 ; TX2 : TX3 ; TX4) des stations répétrices émettent un signal codé et/ou modulé différemment selon la nature des voies auxquels ils sont associés.
23. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'émetteur d'un véhicule est associé à un codeur pour émettre un signal relatif à son identité.
24. Système selon l'une quelconque des revendications 18 à 23, caractérisé en ce que les stations répétrices de carrefour possèdent des dispositifs de mémorisation pour enregistrer l'heure d'arrivée et/ou la nature et/ou l'identité et/ou la vitesse de chaque véhicule à l'approche d'un carrefour.
25. Système selon l'une quelconque des revendications 18 à 22, caractérisé en ce que les stations répétrices de carrefour sont associés à un calculateur permettant de gérer l'ordre de passage des véhicules à un carrefour lorsque plusieurs véhicules se présentent en même temps.
26. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les émetteurs et les récepteurs sont des émetteurs et des récepteurs d'ondes électromagnétiques.
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