FR2995269A1 - Dispositif holographique de signalisation pour vehicule - Google Patents
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Abstract
La présente invention concerne un dispositif de signalisation pour véhicule, ledit dispositif comportant un module holographique de signalisation apte générer au moins une image holographique visible par le conducteur d'un véhicule suiveur situé à l'arrière dudit véhicule, caractérisé en ce qu'il comporte également des moyens pour déterminer la distance entre les deux dits véhicules, l'image holographique n'étant générée que lorsque ladite distance est inférieure à une distance minimale prédéterminée.
Description
Titre de l'invention DISPOSITIF HOLOGRAPHIQUE DE SIGNALISATION POUR VEHICULE.
Domaine de l'invention La présente invention concerne les dispositifs de signalisation pour véhicule destinés à attirer l'attention des véhicules suiveurs, et en particulier ceux comportant des moyens pour générer une image holographique.
Arrière-plan de l'invention Conformément à la réglementation, les véhicules automobiles circulant sur la voie publique doivent obligatoirement comporter des dispositifs de signalisation. Ces derniers sont constitués d'une pluralité de feux normalisés qui permettent de transmettre un certain nombre d'informations à l'environnement et en particulier aux autres véhicules roulants. Parmi ces feux normalisés, les feux stop ont pour but de prévenir les collisions par l'arrière en indiquant au véhicule suiveur que le véhicule situé à l'avant est en train de freiner. Cependant, l'allumage de ces feux est totalement indépendant de la distance entre les deux véhicules. Ainsi, en cas de freinage brutal, cette information peut apparaitre trop tardivement pour qu'un véhicule suiveur ne respectant pas les distances de sécurité parvienne à éviter la collision. Afin de réduire les risques d'accident, certains dispositifs de signalisation complémentaires ont été développés. La demande japonaise JP 06-012599 décrit un dispositif de signalisation comportant des moyens de génération d'une image holographique contenant le message d'avertissement « STOP » à l'attention du conducteur du véhicule suiveur. Ces moyens sont situés à l'arrière du véhicule et à un niveau plus bas que la hauteur des yeux du conducteur du véhicule suiveur et l'image holographique générée est visible uniquement dans une zone angulaire verticale de diffusion réduite qui s'étend derrière le véhicule en s'élevant progressivement vers le haut. Tant que le véhicule suiveur est distant de plus de 50 mètres du véhicule équipé, les yeux de son conducteur se situent dans une région située en dessous de cette zone angulaire verticale de diffusion, de sorte que ce dernier ne peut visualiser l'image holographique d'alerte. Inversement, lorsque ce véhicule suiveur se rapproche à moins de 50 mètres su véhicule équipé, les yeux de son conducteur entrent dans la zone angulaire verticale de diffusion et ce dernier visualise alors le message holographique d'avertissement « STOP » qui l'informe qu'il ne respecte pas la distance de sécurité et qu'il doit réduire sa vitesse. La demande française FR 2 949 725 décrit un dispositif similaire dans lequel les moyens de génération génèrent deux images holographiques diffusées respectivement dans deux zones angulaires verticales de diffusion réduites orientées différemment. Lorsque le véhicule suiveur se rapproche à certaine distance du véhicule équipé, son conducteur visualise la première image holographique d'avertissement. Si malgré, ce premier message, le véhicule suiveur continue de se rapprocher du véhicule équipé, les yeux de son conducteur vont sortir de la zone angulaire verticale de diffusion de la première image et entrer dans celle de la seconde image holographique dont le message d'avertissement sera encore plus explicite. Dans ce type de dispositifs, l'entrée des yeux du conducteur du véhicule suiveur dans la zone de diffusion de l'hologramme dépend de la position de conduite de ce véhicule. Ainsi, lorsque le véhicule équipé est suivi au loin par un véhicule à position de conduite élevée tel qu'un fourgon ou un poids lourd, son conducteur visualisera l'image holographique d'avertissement alors même que la distance entre les deux véhicules est très largement supérieure à la distance de sécurité.
La visualisation de cette alerte erronée est source de perturbation pour le conducteur du véhicule suiveur et peut entrainer de sa part un freinage d'urgence susceptible d'engendrer des accidents avec les véhicules environnants.
Objet et résumé de l'invention La présente invention vise à améliorer l'efficacité de ce type de dispositifs de signalisation de sorte que l'image holographique d'alerte soit uniquement visible à bon escient par le conducteur du véhicule suiveur. Elle propose à cet effet, un dispositif de signalisation pour véhicule comportant un module holographique de signalisation apte générer au moins une image holographique visible par le conducteur d'un véhicule suiveur situé à l'arrière dudit véhicule, caractérisé en ce qu'il comporte également des moyens pour déterminer la distance entre les deux dits véhicules, l'image holographique n'étant générée que lorsque ladite distance est inférieure à une distance minimale prédéterminée. Dans le dispositif selon l'invention, l'image holographique est générée uniquement lorsque la distance séparant les deux véhicules diminue en deçà d'une distance minimale de sécurité. Ainsi et contrairement aux dispositifs antérieurs, cette image holographique peut être diffusée selon une zone angulaire verticale suffisamment importante pour qu'elle soit systématiquement visible par le conducteur du véhicule suiveur et ce, quelle que soit sa position de conduite. Le dispositif selon l'invention permet ainsi d'alerter le conducteur du véhicule suiveur à bon escient, et ce quel que soit le type de véhicule suiveur concerné (automobile, fourgon, poids lourd, etc..). Il améliore donc la sécurité en réduisant fortement les risques de réactions inopportunes des conducteurs des véhicules suiveurs. En outre, du fait que l'image holographique ne soit pas diffusée en permanence, la consommation électrique du dispositif selon l'invention est réduite et ce dernier présente une durée de vie supérieure.
Selon des caractéristiques préférées du dispositif, prises seules ou en combinaison : - lesdits moyens pour déterminer ladite distance comportent un capteur radar disposé à l'arrière dudit véhicule. - ledit dispositif comporte des moyens pour contrôler que les deux dits véhicules se trouvent sur la même voie de circulation, l'image holographique n'étant générée que lorsque cette condition est remplie ; - lesdits moyens de contrôle comportent un capteur de la vitesse dudit véhicule, un capteur de lacet et un capteur d'angle de braquage permettant de déterminer le profil de la portion de ladite voie de circulation située entre lesdits véhicules ; - ledit dispositif comporte des moyens pour orienter la zone angulaire horizontale de diffusion de ladite image holographique en direction dudit véhicule suiveur ; - ledit module holographique de signalisation comporte une plaque holographique et une source lumineuse permettant de générer ladite image holographique à partir de ladite plaque ; - lesdits moyens d'orientation comportent un support sur lequel sont fixés ladite plaque et ladite source lumineuse, ledit support étant monté rotatif autour d'un axe vertical de sorte que la rotation dudit support entraine le décalage de ladite zone angulaire horizontale de diffusion ; - lesdits moyens d'orientation comportent un cache mobile disposé à la sortie du faisceau de lumière émis par ladite source lumineuse et muni d'une fenêtre ajourée, ledit cache étant monté coulissant vis-à-vis de ladite source de sorte que le mouvement latéral dudit cache entraine le déplacement de la portion éclairée de ladite plaque holographique et par conséquent le décalage de ladite zone angulaire horizontale de diffusion ; - ledit dispositif comporte des moyens pour déterminer la vitesse relative entre lesdits véhicules, ladite distance minimale prédéterminée étant calculée en fonction de ladite vitesse relative ; et/ou - ladite distance minimale prédéterminée est une constante prédéterminée stockée en mémoire, dont la valeur est comprise de préférence entre 50 et 130 mètres.
Brève description des dessins L'exposé de l'invention sera maintenant poursuivi par la description détaillée d'un exemple de réalisation, donnée ci-après à titre illustratif mais non limitatif, en référence aux dessins annexés, sur lesquels : - la figure 1 est une vue de côté de l'arrière d'un véhicule automobile équipé d'un dispositif de signalisation selon l'invention et suivi par un véhicule suiveur circulant sur la même voie de circulation ; - la figure 2 est une vue de dessus d'une portion rectiligne de la route à deux voies de circulation sur laquelle sont représentés les deux véhicules de la figure 1 circulant sur une première voie ainsi qu'un troisième véhicule circulant sur la voie adjacente ; - la figure 3 est une vue similaire à la figure 2 mais dans laquelle la portion de route est courbe ; la figure 4 représente un schéma fonctionnel du dispositif de signalisation selon l'invention ; et - la figure 5 représente un organigramme du procédé de signalisation mis en oeuvre dans le dispositif selon l'invention.
Description détaillée d'un mode de réalisation Sur les figures 2 et 3, sont représentées les deux voies 2 et 3 d'une portion respectivement rectiligne et courbe d'une route pour automobiles. Deux véhicules automobiles 4 et 5 espacés d'une distance D 25 roulent sur une même voie de circulation 2 tandis qu'un troisième véhicule 6 roule sur une voie de circulation 3 adjacente à la voie 2. Le véhicule 4 est équipé d'un dispositif holographique de signalisation 1 selon l'invention dont le schéma fonctionnel est représenté sur la figure 4. Ce dispositif comporte un capteur radar 10, 30 un capteur 11 de la vitesse du véhicule 4, un capteur de lacet 12, un capteur d'angle de braquage 13, une unité de détection et de commande 20 ainsi qu'un module holographique de signalisation 30.
Le capteur radar 10 est disposé au niveau de la zone centrale du pare-choc arrière du véhicule 4, de préférence avec une hauteur au sol d'environ 30 cm de sorte à obtenir des performances optimales. Ce capteur 10 est un radar Doppler à balayage qui émet de façon périodique un faisceau de signaux radiofréquence (RF) sur une zone de couverture prédéterminée et s'étendant vers l'arrière, comme illustré sur les figures 1 à 3. Ces signaux se reflètent sur les éventuels obstacles présents dans la zone de couverture et reviennent en direction du radar. Si les fréquences des signaux émis et reçus présentent un décalage, cela signifie qu'un obstacle a pénétré dans la zone de couverture. Le capteur radar 10 présente une portée comprise de préférence entre 80 et 150 mètres, de sorte qu'il puisse détecter la présence d'un véhicule suiveur 5 circulant sur la même voie de circulation 2 suffisamment tôt. De préférence, le capteur radar 10 fonctionne à une fréquence de 24 GHz car celle-ci est capable de passer à travers un grand nombre de matériaux plastiques sans causer d'interférences significatives. La majorité des pare-chocs arrière des véhicules étant actuellement fabriqués dans ce matériau, l'utilisation de la fréquence 24 GHz permet de monter le capteur radar juste derrière le pare-choc de sorte que ce dernier soit invisible et protégé des agressions extérieures. Les données recueillies par les capteurs 10, 11, 12 et 13 sont acheminées en temps réel vers l'unité de détection et de commande 20 à laquelle ces capteurs sont reliés. Celle-ci comporte un calculateur 21 et un module de stockage 22 qui comprend de la mémoire non volatile de type EEPROM ou FLASH et de la mémoire vive. La mémoire non volatile stocke un processus de signalisation, qui 30 est mis en oeuvre dans cette unité 20 et dont l'organigramme est représenté sur la figure 4. Selon un mode préféré de réalisation, l'ensemble des informations contenues dans cette mémoire non volatile peut être mis à jour par des moyens de communication ou des moyens de lecture d'un support de données. A partir des données reçues en provenance des capteurs 10, 11, 12 et 13, l'unité 20 est apte à détecter la présence d'un véhicule 5 circulant à l'arrière du véhicule 4 et sur la même voie de circulation 2. Plus précisément, dès que l'unité 20 détecte l'entrée d'un véhicule suiveur 5 dans la zone de couverture du radar 10, cette dernière détermine à partir de l'analyse des signaux radar, la distance D entre le véhicule 4 et le véhicule suiveur 5 ainsi que l'angle 0 entre l'axe longitudinal du véhicule 4 et la droite imaginaire A reliant le capteur radar 10 au point central C de l'extrémité avant du véhicule suiveur 5 (figure 3). D'autre part, l'analyse des signaux radar reçus permet de calculer la vitesse relative VR du véhicule suiveur 5 par rapport au véhicule 4.
L'unité 20 exploite également les données reçus des capteurs de vitesse 11, de lacet 12 et d'angle de braquage 13 afin d'en déduire le profil de la portion de la voie de circulation 2 située entre le véhicule 4 et le véhicule suiveur 5. Ainsi, en fonction du profil de cette portion de voie 2 et de la position du véhicule suiveur 5 (définie par la distance D et l'angle 0), l'unité 20 est apte à déterminer si ce véhicule suiveur 5 se situe sur la même voie de circulation 2 que celle sur laquelle circule le véhicule 4. L'unité de détection et de commande 20 est également reliée au module holographique de signalisation 30 auquel elle est apte à transmettre, en fonction de l'analyse des données reçues en provenance des capteurs 10, 11, 12 et 13, l'ordre de générer une image holographique d'alerte à l'attention du conducteur d'un véhicule suiveur 5. Ce module holographique de signalisation 30 comporte une plaque holographique ou hologramme 31 (sur laquelle un pictogramme d'avertissement tel que le pictogramme 32 représenté sur la figure 1 a été enregistré) et une source lumineuse 33 permettant de générer une image holographique 34 à partir de cet hologramme 31.
En référence à la figure 1, le module 30 est implanté à l'arrière du véhicule 4, la plaque holographique 31 étant disposée de préférence entre les deux feux stop à environ 60 cm du sol. De préférence, l'hologramme 31 utilisé est un hologramme par transmission restituable en lumière blanche, également dénommé hologramme « arc en ciel ». Ce type d'hologramme présente l'avantage d'être peu couteux à produire et de se contenter pour la génération de l'image holographique d'une source de lumière blanche, disposée de manière adéquate. Le choix d'un hologramme 31 « arc en ciel » permet donc d'opter pour une source lumineuse 33 constituée d'une simple lampe halogène. Une autre caractéristique de ce type particulier d'hologramme, est de ne préserver que la parallaxe horizontale de sorte que la vision en perspective de l'image holographique 34 est seulement conservée dans le plan horizontal tandis que l'observateur garde toujours le même point de vue de cette image lorsqu'il se déplace sur l'axe vertical mais avec ceci de particulier que la couleur de l'image 34 varie progressivement conformément au spectre de décomposition de la lumière blanche (effet « arc en ciel »). Comme illustrée sur la figure 2, la zone angulaire de diffusion de l'image holographique 34 dans le plan horizontal ZEI (délimitée par les lignes 7 et 8) est étroite de sorte que l'image 34 ne soit visible que depuis la voie de circulation 2 sur laquelle circule le véhicule 4 équipé du dispositif 1. Ainsi, le conducteur du véhicule suiveur 5 circulant sur la même voie 2 visualise bien l'image holographique 34, alors que celui du véhicule 6 circulant sur la voie 3 adjacente ne peut visualiser cette image 34. Selon un mode de réalisation préféré, cette zone angulaire horizontale de diffusion ZEI est également adaptative, c'est-à-dire que cette dernière pivote de l'angle 0 pour s'orienter dans la direction du véhicule suiveur 5 (représentée par la ligne A), de telle sorte que son conducteur continue à visualiser l'image holographique même lorsque le véhicule 4 amorce un virage (figure 3). Pour ce faire, le module 30 comporte un support mobile (non représenté sur les figures) sur lequel sont fixés la plaque holographique 31 et la source lumineuse 33. Ce support est monté en rotation autour d'un axe vertical et entrainé par un moteur piloté par l'unité de détection et de commande 20. Le support mobile est déplacé en rotation de sorte que la zone angulaire horizontale de diffusion ZEI de l'image holographique 34 se décale de l'angle 0 vis-à-vis de l'axe longitudinal du véhicule 4 pour s'orienter selon la direction A. Selon une variante de réalisation du dispositif selon l'invention, le capteur radar utilise une fréquence différente de 24 GHz, par exemple 79 GHz.
Selon une autre variante de réalisation, le capteur radar peut être remplacé par un capteur de type LIDAR ou un capteur infrarouge, l'utilisation d'un tel capteur présentant toutefois l'inconvénient d'âtre sensible aux conditions météorologiques. Selon encore une autre variante de réalisation, la plaque holographique est située à un emplacement différent de la partie arrière du véhicule, comme par exemple en partie supérieure du hayon. En effet, et contrairement aux dispositifs de l'art antérieur, il n'est pas nécessaire que la zone angulaire verticale de diffusion de l'image holographique s'étende en s'élevant progressivement vers le haut de sorte que cette dernière soit uniquement visible à une certaine distance de la voiture équipée du dispositif. Selon encore une autre variante de réalisation, l'hologramme utilisé n'est pas de type « arc en ciel ». Notamment, ce dernier peut être choisi dans la catégorie des hologrammes monochromatiques par transmission aptes à diffuser une image holographique à partir d'une source lumineuse monochromatique (de préférence, rouge ou verte) et cohérente telle qu'un laser. Selon encore d'autres variantes de réalisation : - la source lumineuse éclairant l'hologramme « arc en ciel » est filtrée, de sorte que seules certaines franges de l'arc en ciel sont visibles (par exemple, celles correspondantes aux couleurs rouge et verte) ; - la source lumineuse éclairant l'hologramme est clignotante de sorte à éviter une éventuelle confusion de l'image holographique générée avec d'autres sources lumineuses (par exemple, les feux stop) lorsque les conditions météorologiques sont mauvaises ; - la plaque holographique contient plusieurs images holographiques distinctes présentant des zones angulaires de diffusion différentes dans un plan vertical ; et/ou - les moyens utilisés pour faire varier l'orientation de la zone angulaire horizontale de diffusion de l'image holographique sont différents : ces derniers peuvent par exemple comporter un cache mobile disposé à la sortie du faisceau de lumière émis par la source lumineuse et muni d'une fenêtre ajourée. Ainsi, seule une partie du faisceau lumineux traverse le cache et éclaire une portion de la plaque holographique. D'autre part, le cache est apte à coulisser latéralement vis-à-vis de la source par l'intermédiaire d'une crémaillère engrainée par une roue dentée mise en rotation par un moteur piloté par l'unité de détection et de commande. Le mouvement latéral du cache entraine le déplacement de la portion éclairée de la plaque holographique et par conséquent le décalage de la zone angulaire horizontale de diffusion de l'image holographique vis-à-vis de l'axe longitudinal du véhicule. On va maintenant décrire en détails et à l'appui de l'organigramme de la figure 5, les différentes étapes du procédé de signalisation mis en oeuvre d'une manière périodique dans l'unité 20, selon une période comprise de préférence entre 50 et 200 ms, par exemple 100 ms. Le processus est initié à l'étape 100 au cours de laquelle l'unité d'analyse et de commande 20 vérifie, en fonction de l'analyse des données reçues en provenance des capteurs 10, 11, 12 et 13, si un véhicule suiveur 5 se déplaçant sur la même voie de circulation 2 que celle du véhicule 4 a été détecté dans la zone de couverture du radar 10.
Les figures 2 et 3 illustrent deux exemples d'une telle situation dans lesquelles le profil de la route est respectivement rectiligne et courbe.
Si aucun véhicule suiveur n'a été détecté sur la voie de circulation 2 du véhicule 4, le processus prend fin sans qu'aucune action ne soit déclenchée. Si au contraire, un véhicule suiveur tel que 5 est identifié sur la même voie de circulation 2, le procédé se poursuit par l'étape 200 au cours de laquelle l'unité 20 va déterminer la distance de sécurité minimale Ds à respecter entre le véhicule 4 et le véhicule suiveur 5. Cette distance Ds est fonction de la vitesse relative VR du véhicule suiveur 5 par rapport au véhicule 4, dont la valeur est calculée en temps réel grâce à l'analyse des données reçues du capteur radar 10. De préférence, Ds est déterminée à l'aide d'un tableau de correspondance stocké dans le module 22. Par exemple, pour une vitesse relative VR égale à 90 km/h, la distance de sécurité minimale Ds sera égale à 54 mètres ; tandis que pour une vitesse relative VR égale à 130 km/h, la distance de sécurité minimale Ds sera égale à 130 mètres. Le processus vérifie ensuite à l'étape suivante 300 si la distance D entre le véhicule 4 et le véhicule suiveur 5 est inférieure à la distance minimale de sécurité Ds. Dans la négative, cela signifie que le véhicule suiveur 5 est suffisamment éloigné du véhicule 4, de sorte que la diffusion d'une image holographique d'avertissement n'est pas nécessaire. Le processus prend donc fin sans qu'aucune action ne soit déclenchée. Inversement, si cette condition est vérifiée, cela signifie que le véhicule suiveur 5 est trop proche du véhicule 4 et l'unité de détection et de commande 20 transmet au module holographique de signalisation 30, l'ordre de générer l'image holographique d'avertissement 34 à destination du conducteur de ce véhicule 5. (étape 400). Selon une variante du procédé, la distance minimale de sécurité est déterminée par le calculateur selon une fonction mathématique de la vitesse relative. Selon une autre variante du procédé, cette distance minimale de sécurité est une constante prédéterminée stockée en mémoire, dont la valeur est comprise de préférence entre 50 et 130 mètres.
Bien entendu, la présente invention ne se limite pas aux formes de réalisation décrites et représentées, mais elle englobe toute variante d'exécution.5
Claims (10)
- REVENDICATIONS1. Dispositif de signalisation pour véhicule (4), ledit dispositif comportant un module holographique de signalisation (30) apte générer au moins une image holographique (34) visible par le conducteur d'un véhicule suiveur (5) situé à l'arrière dudit véhicule (4), caractérisé en ce qu'il comporte également des moyens (10, 20) pour déterminer la distance (D) entre les deux dits véhicules (4, 5), l'image holographique (34) n'étant générée que lorsque ladite distance (D) est inférieure à une distance minimale prédéterminée (Ds).
- 2. Dispositif de signalisation selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens pour déterminer ladite distance comportent un capteur radar (10) disposé à l'arrière dudit véhicule (4).
- 3. Dispositif de signalisation selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens (10, 11, 12, 13, 20) pour contrôler que les deux dits véhicules (4, 5) se trouvent sur la même voie de circulation (2), l'image holographique (34) n'étant générée que lorsque cette condition est remplie.
- 4. Dispositif de signalisation selon la revendication 3, caractérisé en ce que lesdits moyens de contrôle comportent un capteur (11) de la vitesse dudit véhicule (4), un capteur (12) de lacet et un capteur (13) d'angle de braquage permettant de déterminer le profil de la portion de ladite voie de circulation (2) située entre lesdits véhicules (4,
- 5). 5. Dispositif de signalisation selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens pour orienter la zone angulaire horizontale de diffusion (ZH) de ladite image holographique (34) en direction dudit véhicule suiveur (5).
- 6. Dispositif de signalisation selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que ledit module holographique de signalisation (30) comporte une plaque holographique (31) et une source lumineuse(33) permettant de générer ladite image holographique (34) à partir de ladite plaque (31).
- 7. Dispositif de signalisation selon les revendications 5 et 6, caractérisé en ce que lesdits moyens d'orientation comportent un support sur lequel sont fixés ladite plaque (31) et ladite source lumineuse (33), ledit support étant monté rotatif autour d'un axe vertical de sorte que la rotation dudit support entraine le décalage de ladite zone angulaire horizontale de diffusion (ZH).
- 8. Dispositif de signalisation selon les revendications 5 et 6, caractérisé en ce que lesdits moyens d'orientation comportent un cache mobile disposé à la sortie du faisceau de lumière émis par ladite source lumineuse (33) et muni d'une fenêtre ajourée, ledit cache étant monté coulissant vis-à-vis de ladite source (33) de sorte que le mouvement latéral dudit cache entraine le déplacement de la portion éclairée de ladite plaque holographique (31) et par conséquent le décalage de ladite zone angulaire horizontale de diffusion (ZH).
- 9. Dispositif de signalisation selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens (10, 20) pour déterminer la vitesse relative (VR) entre lesdits véhicules (4, 5), ladite distance minimale prédéterminée (Ds) étant calculée en fonction de ladite vitesse relative (VR)-
- 10. Dispositif de signalisation selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que ladite distance minimale prédéterminée (Ds) est une constante prédéterminée stockée en mémoire, dont la valeur est comprise de préférence entre 50 et 130 mètres.
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