FR3078542A1 - Panneau de signalisation a visibilite amelioree - Google Patents

Abstract

Panneau de signalisation (10) comprenant une face frontale (1), sur laquelle sont disposés des motifs graphiques (3), avec notamment des motifs de couleur claire (31,33), une face dorsale, opposée à la face frontale, les motifs de la face frontale étant visibles normalement, le panneau comprenant en outre, à l'endroit des motifs de couleur claire, au moins un chemin optique (53) entre la face dorsale et la face frontale du panneau, de sorte que la lumière du soleil, situé du côté de la face dorsale, peut traverser le panneau par le chemin optique à l'endroit des motifs de couleur claire, et parvenir jusqu'au yeux (Y) d'un utilisateur situé du côté de la face frontale et être ainsi visible par ledit utilisateur.

Description

L'invention se rapporte aux panneaux de signalisation et concerne notamment généralement les dispositifs de signalisation routière.

Le réseau routier est équipé de panneaux de signalisation de divers types, destinés à délivrer diverses informations pour les utilisateurs et/ou les conducteurs des véhicules circulant sur ledit réseau. La visibilité des panneaux de signalisation, tant de jour que de nuit, concourt à la sécurité générale de la circulation tant en ville qu’en dehors, pour les piétons et les utilisateurs de véhicules. Il est en de même pour le réseau ferré et les conducteurs de trains ou de tramways.

Dans certaines conditions d’éclairage, un ou plusieurs panneaux peuvent se trouver à contre-jour par rapport au point de vue d’un utilisateur. Un tel exemple de configuration se rencontre si le soleil est bas sur l’horizon et qu’un véhicule se déplace en direction du soleil ; dans ces conditions, un panneau peut se retrouver dans une situation dite « à contre-jour », et le conducteur est ébloui par le soleil, ses pupilles se rétrécissent par réflexe, et la perception du panneau devient alors insuffisante. En conséquence, le conducteur ne peut pas prendre connaissance des informations présentes sur ledit panneau. De manière similaire, les systèmes de reconnaissance des panneaux grâce à des caméras vidéo peuvent aussi être perturbés par les situations de « contre-jour ».

Certains ont proposé d’ajouter un dispositif d’éclairage actif comme par exemple enseigné par le document WO 2009 156 992 ; mais cela nécessite l’ajout de sources lumineuses coûteuses et gourmandes en énergie électrique.

Il subsiste donc un besoin de proposer une solution simple et économique pour améliorer la visibilité des panneaux de signalisation à contre-jour.

A cet effet, il est proposé un panneau de signalisation comprenant :

• une face frontale, sur laquelle sont disposés des motifs graphiques, avec notamment des motifs de couleur claire, • une face dorsale, opposée à la face frontale.

Les motifs de la face frontale sont visibles normalement, y compris les motifs de couleur claire, c’est-à-dire que les motifs de couleur claire de la face frontale réfléchissent la lumière incidente sur la face frontale,

Le panneau de signalisation conforme à l’invention est remarquable en ce qu’il comprend en outre, à l’endroit des motifs de couleur claire, au moins un chemin optique entre la face dorsale et la face frontale du panneau, de sorte que la lumière du soleil, lorsqu’il est situé du côté de la face dorsale, peut traverser le panneau par ledit chemin optique, et parvenir jusqu’au yeux d’un utilisateur et/ou à l'objectif d'une caméra situés du côté de la face frontale et être ainsi visible par ledit utilisateur et/ou par la caméra.

Grâce à ces dispositions, et notamment grâce au chemin optique entre la face dorsale et la face frontale du panneau, les zones claires du panneau peuvent être perçues par les yeux de l’utilisateur et/ou par la caméra, dans la configuration de vision à contre-jour,

Même si le rendu est en noir et blanc, il est quand même possible de rendre visible au moins certaines informations figurant sur le panneau. On améliore ainsi la sécurité de la circulation.

Dans divers modes de réalisation de l’invention, on peut éventuellement avoir recours en outre à l’une et/ou à l’autre des dispositions suivantes, prises isolément ou en combinaison.

Selon un aspect avantageux, le chemin optique peut être formé par une encre translucide ou une peinture translucide. Solution facile à appliquer et la séparation des zones translucides ou non translucides peut être obtenue par une technique d’application au pochoir par exemple.

Selon une option alternative, le chemin optique peut être formé par des lentilles de Fresnel. Ceci procure une solution de bonne durabilité, qui ne nécessite aucun entretien. On maîtrise le cheminement optique des rayons issus de la source à l’œil de l’observateur ou, respectivement, l'objectif de la caméra.

Selon une option alternative, le chemin optique peut être formé par des lentilles holographiques. Cette solution présente une bonne durabilité et ne nécessite aucun entretien. Il est ainsi possible de maîtriser l’angle de diffusion.

Selon une option alternative, le chemin optique peut être formé par des fibres optiques. Cette solution est compatible avec une épaisseur de panneau importante.

Selon une option alternative, le chemin optique peut être formé par des tubes optiquement passants, de préférence de diamètre inférieur à 2 mm. Cette solution alternative est particulièrement économique. Les tubes en question peuvent être formés par des micros perçages du panneau par exemple.

Selon une option, des fibres optiques peuvent être métallisées dans leur partie intérieure, ceci afin de mieux propager la lumière.

Selon un aspect avantageux, la face frontale comprend des éléments catadioptriques. Ceci contribue à une bonne visibilité des motifs (clairs et foncés) en conditions nocturnes sous éclairage par des phares. Ceci permet de souligner le contour des motifs.

Selon un aspect avantageux, le chemin optique est diffusant, à savoir qu’un rayon incident arrivant sur la face dorsale donne un faisceau de rayons sortant du côté de la face frontale répartis sur un cône de demi-angle au sommet de l’ordre de 20 degrés.

Selon un aspect avantageux, la peinture translucide utilisée (ou l’encre translucide) est en outre photoluminescente. Ceci améliore encore plus la visibilité des motifs (clairs et foncés) en conditions nocturnes sous éclairage par des phares.

Selon un aspect avantageux, la face dorsale est pourvue de motifs graphiques, le chemin optique étant alors réversible, pour des panneaux de type biface. Moyennant quoi, des panneaux visibles des deux côtés peuvent être traités.

Selon un aspect avantageux, toute la surface correspondant aux faces frontale et dorsale est pourvue de chemins optiques et les motifs foncés de la face frontale sont recouverts d’une couche opaque. Moyennant quoi, on peut appliquer la solution des chemins optiques traversants sur la totalité de la surface puis appliquer une couche de masquage sur les portions destinées à être de couleur foncée.

D’autres aspects, buts et avantages de l’invention apparaîtront à la lecture de la description suivante d’un mode de réalisation de l’invention, donné à titre d’exemple non limitatif. L’invention sera également mieux comprise en regard des dessins joints sur lesquels :

- la figure 1A représente schématiquement un diagramme d’une configuration à contre-jour dans le cadre général de la présente invention, avec les yeux de l'occupant de véhicule comme observateur,

- la figure 1B représente schématiquement un diagramme d’une configuration à contre-jour dans le cadre général de la présente invention, avec un objectif de caméra vidéo embarquée à bord du véhicule comme observateur,

- les figures 2A et 2B illustrent un exemple de panneau, respectivement visible en conditions de jour et sous configuration de visibilité à contre-jour,

- la figure 3 illustre un schéma en coupe d’un panneau selon un premier mode de réalisation de l’invention,

- la figure 4 illustre un schéma en coupe d’un panneau selon un deuxième mode de réalisation de l’invention,

- la figure 5 représente plus en détails le chemin optique et la zone de diffusion optique,

- la figure 6 illustre une solution à base de lentilles holographiques.

Sur les différentes figures, les mêmes références désignent des éléments identiques ou similaires. Pour des raisons de clarté de l'exposé, certaines éléments ne sont pas nécessairement représentés à l'échelle.

La figure 1A représente une vue d'ensemble d’une configuration à contre-jour dans laquelle la présente invention s’inscrit. A gauche de la figure, les yeux Y d’un utilisateur. Cet utilisateur peut être typiquement installé à bord d’un véhicule qui avance sur une voie routière. Dans d’autres situations, l’utilisateur peut être un piéton, un cycliste, un conducteur de train, etc.

Un panneau de signalisation 10 est installé en bordure de la voie routière. Ce panneau de signalisation peut être installé sur un poteau sur le côté de la voie. Ce panneau de signalisation peut également être installé au-dessus de la voie sur un cadre portique, un passage supérieur, ou toute autre structure support.

La situation à contre-jour peut se trouver également dans différentes positions du panneau, que le panneau soit bas ou que le panneau soit positionné en hauteur par exemple sur un portique ou sur un poteau de grande hauteur.

Selon une possibilité de configuration à contre-jour comme illustrée à la figure 1, le soleil S se trouve dans une position basse et dans le champ de vision directe des yeux Y. Il y a par conséquent des trajets optiques directs repérés 58 issus du soleil S qui arrivent directement dans les yeux Y ce qui provoque un rétrécissement réflexe des pupilles via les muscles des iris.

Les inventeurs se sont aperçus que pour les pilotes d'aéronefs, avions civils ou militaires, il est considéré comme secteur d'éblouissement un cône d'ouverture de 20° par rapport à un axe directionnd provenant de la source lumineuse principale.

La situation à contre-jour peut se trouver également dans certaines conditions d'éclairage même sans soleil à l'horizon.

La figure 1B représente une vue d'ensemble d’une configuration à contre-jour dans laquelle l'observateur est formé par une caméra 9 de reconnaissance des panneaux de signalisation routière, autrement appelée parfois caméra « ADAS », qui permet d'afficher, sur un écran de visualisation 96 à l'intérieur du véhicule V, des informations sur les panneaux de signalisation rencontrés.

Le panneau de signalisation 10 comporte une face frontale 1 sur laquelle sont disposés des motifs graphiques 3 et une face dorsale 2 (cf. figures 2A, 3 et 4).

Par ailleurs, il est prévu un cadre structurel 8 qui forme la bordure du panneau 10. Dans les cas illustré aux figures, le panneau 10 a une forme générale rectangulaire ; toutefois l'invention s'applique tout aussi bien aux panneaux de forme générale ronde, triangulaire... quelconque.

Le cadre structurel 8 forme une armature pour la robustesse structurelle du panneau 10 et peut être complété, le cas échéant, pour les panneaux de taille conséquente, par des longerons soit verticaux, soit horizontaux, soit les deux.

Les motifs graphiques 3 peuvent comprendre notamment des motifs de couleur claire 31,33 et des motifs de couleur foncée 32, 34.

En conditions de visibilité classique, c'est-à-dire lorsque la face frontale 1 du panneau 10 est éclairée par de la lumière, soit naturelle soit artificielle, les couleurs sont perceptibles comme illustré par exemple à la figure 2A.

Dans le panneau illustré à la figure 2A, le fond est bleu, les flèches sont blanches, les lettres de villes de destination sont blanches, les codes des autoroutes sont en lettres blanches sur fond rouge.

Selon le rendu graphique souhaité, la répartition entre couleurs claires et foncées peut varier d'une application à l'autre. Typiquement les couleurs blanches et jaunes seront déclarées claires ainsi que la couleur vert clair, les autres couleurs seront traitées comme foncées. Bien entendu, une autre répartition est possible.

Pour les motifs de nuances de couleurs qui sont destinées à être traitées comme des couleurs claires, il est prévu avantageusement que le panneau comprenne, à l’endroit de ces motifs de couleur claire, au moins un chemin optique 53 entre la face dorsale 2 et la face frontale 1 du panneau 10.

Plus précisément, comme représentée sur la figure 1, un premier rayon lumineux 51 issu du soleil S impacte la face dorsale 2 du panneau 10. Il en résulte, grâce audit chemin optique 53 en un deuxième rayon lumineux 52 issu de la face frontale 1 du panneau 10 et rejoignant plus loin les yeux Y de l'utilisateur (et rejoignant respectivement l'objectif de la caméra 9).

Grâce aux chemins optiques 53, dans les conditions de visibilité à contre-jour, les zones claires apparaissent en blanc, voire de la couleur du soleil, alors que les zones foncées, quelle que soit leur couleur, vont apparaître en sombre/noir, comme cela est illustré à la figure 2B.

Ainsi les informations importantes à savoir les flèches de direction et les lettres des villes de destination sont visibles et les informations critiques (comme les flèches de direction) peuvent être perçues par l'utilisateur. L'intelligibilité du panneau peut être conservée, même dans la configuration de visibilité à contre-jour.

S'agissant de la configuration avec caméra 9, celle-ci se retrouve dans une configuration monochrome c'est-à-dire perçoit essentiellement des zones noires et des zones blanches.

Il faut remarquer que le corps principal du panneau 10 (c'est-à-dire la paroi du panneau 10 sur laquelle sont imprimés les motifs graphiques 3), peut présenter une certaine épaisseur. On peut avoir des panneaux 10 d'épaisseur importante c'est-à-dire que la distance entre la face dorsale 2 et la face frontale 1 est comprise entre 5 mm et 10 mm. On peut aussi avoir des panneaux 10 d'épaisseur fine, c'est-à-dire que la distance entre la face dorsale 2 la face frontale 1 est comprise entre 2 mm et 5 mm, la robustesse du panneau 10 étant créée par l'armature 8 de la bordure et des longerons mentionnés ci-dessus.

Selon une possibilité, le chemin optique 53 est formé par une peinture translucide 7. Une telle peinture appliquée sur un substrat de type plexiglas permet la traversée des rayons lumineux. En revanche, à l'endroit des motifs de couleur foncée, on applique une peinture classique 72 qui n'est pas translucide mais elle peut être toutefois photo luminescente pour améliorer la visibilité de nuit.

L’utilisation de la peinture translucide à l'endroit des motifs de couleur claire peut permettre en même temps une diffusion spatiale des rayons lumineux qui traversent le panneau 10.

En lieu et place d'une peinture translucide, on peut bien entendu utiliser une encre translucide appliquée par une méthode au pochoir ou autre.

En effet, selon un mode avantageux, le chemin optique peut être diffusant, à savoir qu’un rayon incident (premier rayon lumineux 51) arrivant sur la face dorsale 2 donne un faisceau de deuxième rayons 52 sortant du côté de la face frontale 1 répartis sur un cône de demi-angle au sommet a de l’ordre de 20 degrés, comme ceci est illustre à la figure 5.

Selon une autre configuration, le demi-angle au sommet a du cône diffusant peut être de l'ordre de 10°, 15°, voire é 25°.

Dans un cas simple comme celui de la peinture, l'axe de la zone de diffusion et du deuxième rayon 52 repéré A1’ se trouve dans l'alignement du rayon incident 51 d'axe A1.

Selon une possibilité, le chemin optique 53 est formé par des lentilles de Fresnel. Selon une autre possibilité, le chemin optique 53 est formé par des lentilles holographiques 4.

Selon ces solutions, les deuxièmes rayons 52 lumineux qui s'apparentent à des rayons lumineux diffractés forment également un cône autour d'un axe de référence. Le demi-angle au sommet a du cône peut être bien maîtrisé.

Par ailleurs, ces dispositifs optiques permettent une déviation de l'axe de référence à savoir un rayon incident A2 arrivant sur la face dorsale 2 avec un écart angulaire β1 par rapport à la normale au panneau 10 donne en sortie un axe de référence A2’ de la zone de diffusion avec un écart angulaire β2 par rapport à la normale au panneau 10.

β1 et β2 peuvent être de même signe ou de signes opposés.

Selon un autre mode de réalisation, le chemin optique 53 est formé par des filtres à volets. Ceci permet de sélectionner les rayons lumineux issus du soleil dans la zone d'observation du panneau quand celui-ci est dans la zone critique.

On remarque que la peinture translucide, éclairée du côté de la face frontale 1, réfléchit également la lumière ce qui permet d'assurer la visibilité normale en conditions diurnes.

Selon un autre mode de réalisation, le chemin optique 53 est formé par des fibres optiques. Il existe des faisceaux de fibres optiques parallèles que l'on peut couper à la demande, par exemple dans le cas utilisé ici en correspondance avec l'épaisseur du panneau 10 et intégrer ces bouquets de fibres optiques dans les portions destinées à laisser traverser la lumière.

Selon un autre mode de réalisation, le chemin optique 53 est formé par des tubes optiquement passants. On peut par exemple former ces tubes par micro perçage, avec de préférence un diamètre inférieur à 2 mm.

Il faut remarquer que tant les fibres optiques que les tubes peuvent être revêtus intérieurement d’un revêtement métallisé, pour autoriser un passage efficace de la lumière au travers, tout en ayant une taille très petite qui les rend peu perceptibles à l'œil nu dans les conditions diurnes habituelles.

Quelle que soit la solution pour le chemin optique, c'est-à-dire prisme, lentilles, tubes, fibres, etc., le dispositif peut comprendre, à la jointure entre les sousensembles équipés de chemins optiques, des dispositifs de type catadioptre 6. Des catadioptres seront avantageusement aussi agencés en bordure des motifs graphiques clairs au travers duquel passe la lumière du soleil. Ceci permet de souligner le contour des motifs graphiques et de les rendre bien perceptibles par la vision humaine ou par les images captées par la caméra 9.

Ces dispositifs catadioptres 6 contribuent par ailleurs à une bonne visibilité des motifs (clairs et foncés) en conditions nocturnes sous éclairage par des phares, tant pour un observateur humain que pour la caméra 9 de reconnaissance des panneaux.

La face dorsale 2 peut être aussi pourvue de motifs graphiques, notamment pour les configurations ou les deux faces du panneau sont utilisées. Dans ces conditions, le comportement optique peut être choisi symétrique.

Selon un autre mode de réalisation, toute la surface correspondant aux faces frontale et dorsale est pourvue de chemins optiques et les motifs foncés de la face frontale 1 sont recouverts d’une couche opaque (masquage des chemins optiques). Moyennant quoi, on peut appliquer la solution des chemins optiques traversants sur la totalité de la surface puis appliquer une couche de masquage au pochoir sur les portions destinées à être couleur de couleur foncée.

Avantageusement selon les solutions proposées ici, le panneau 10 ne nécessite aucun raccordement à une source d'énergie électrique, aucun composant actif nécessitant d'être alimenté ; les solutions proposées sont complètement passives.

Claims (11)

1. REVENDICATIONS

   1. Panneau (10) de signalisation comprenant :

   • une face frontale (1), sur laquelle sont disposés des motifs graphiques (3), avec notamment des motifs de couleur claire (31,33), • une face dorsale (2), opposée à la face frontale (1 ), les motifs de la face frontale (1) étant visibles normalement y compris les motifs de couleur claire (31,33), c’est-à-dire que les motifs de couleur claire (31,33) de la face frontale (1) réfléchissent la lumière incidente sur la face frontale (1), caractérisé en ce que le panneau (10) comprend en outre, à l’endroit des motifs de couleur claire (31,33), au moins un chemin optique (53) entre la face dorsale (2) et la face frontale (1) du panneau (10), de sorte que la lumière du soleil, situé du côté de la face dorsale (2), peut traverser le panneau (10) par ledit chemin optique (53), et parvenir jusqu’au yeux (Y) d’un utilisateur et/ou à l'objectif d'une caméra (9) situés du côté de la face frontale (1) et être ainsi visible par ledit utilisateur et/ou par la caméra (9).
2. 2. Panneau (10) de signalisation selon la revendication 1, dans lequel le chemin optique (53) est formé par une encre translucide ou une peinture translucide (7).
3. 3. Panneau (10) de signalisation selon la revendication 1, dans lequel le chemin optique (53) est formé par des lentilles de Fresnel.
4. 4. Panneau (10) de signalisation selon la revendication 1, dans lequel le chemin optique (53) est formé par des lentilles holographiques (4).
5. 5. Panneau (10) de signalisation selon la revendication 1, dans lequel le chemin optique (53) est formé par des fibres optiques.
6. 6. Panneau (10) de signalisation selon la revendication 1, dans lequel le chemin optique (53) est formé par des tubes optiquement passants, de préférence de diamètre inférieur à 2 mm.
7. 7. Panneau (10) de signalisation selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel la face frontale (1) comprend des éléments catadioptriques (6).
8. 8. Panneau (10) de signalisation selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel le chemin optique (53) est diffusant, à savoir qu’un rayon incident (51) arrivant sur la face dorsale (2) donne un faisceau de rayons (52) sortant du côté de la face frontale (1) répartis sur un cône de demi-angle au sommet (a) de l’ordre de 20 degrés.
9. 9. Panneau (
10. 10) de signalisation selon la revendication 2, dans lequel la peinture translucide est en outre photoluminescente.

    5 10. Panneau (10) de signalisation selon l’une quelconque des revendications 1 à 9, dans lequel la face dorsale (2) est pourvue de motifs graphiques, le chemin optique (53) étant alors réversible, pour des panneaux de type biface.
11. 11. Panneau (10) de signalisation selon la revendication 1, dans lequel toute la surface correspondant aux faces frontale (1) et dorsale (2) est pourvue de chemins 10 optiques (53) et les motifs foncés de la face frontale (1) sont recouverts d’une couche opaque.