WO2006128991A1 - Systeme de detection de pietons et d'obstacles potentiels pour un vehicule evoluant dans un site a forte co-activite - Google Patents

Systeme de detection de pietons et d'obstacles potentiels pour un vehicule evoluant dans un site a forte co-activite Download PDF

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WO2006128991A1
WO2006128991A1 PCT/FR2006/001161 FR2006001161W WO2006128991A1 WO 2006128991 A1 WO2006128991 A1 WO 2006128991A1 FR 2006001161 W FR2006001161 W FR 2006001161W WO 2006128991 A1 WO2006128991 A1 WO 2006128991A1
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WO
WIPO (PCT)
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site
transmitter
alarm
receiver
vehicle
Prior art date
Application number
PCT/FR2006/001161
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English (en)
Inventor
Didier Beguin
Alain Imbert
Original Assignee
Societe Generale De Recherches Et D'exploitations Minieres Sogerem
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
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    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/09—Arrangements for giving variable traffic instructions
    • G08G1/0962—Arrangements for giving variable traffic instructions having an indicator mounted inside the vehicle, e.g. giving voice messages
    • G08G1/0965—Arrangements for giving variable traffic instructions having an indicator mounted inside the vehicle, e.g. giving voice messages responding to signals from another vehicle, e.g. emergency vehicle
    • 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 an automatic system for detecting pedestrians and vehicles present in the area of evolution of a vehicle and capable of transmitting and displaying the information for the benefit of the driver of said vehicle. It relates more particularly to the detection of pedestrians and mobile devices located in the area of evolution of an industrial vehicle, typically a forklift, a wheel loader, a construction vehicle or a mining truck.
  • an industrial vehicle typically a forklift, a wheel loader, a construction vehicle or a mining truck.
  • a collision between machine and pedestrian can have serious human consequences, even fatal, and it is imperative to do everything to avoid it.
  • a collision between gear can have significant negative economic consequences.
  • the purpose of the present invention is to contribute to greatly reduce the risk of collisions between vehicle and pedestrian and the risk of collisions between vehicles.
  • Japanese application JP2002013019 deals with the safety of pedestrians or cycle drivers in the event of encounter with priority vehicles operating on the street.
  • the field of application is different: the zone of evolution is an open environment but the vehicles and the public concerned are specific.
  • Pedestrians or cycle drivers are particularly hard of hearing, due to either a physical disability or a particular sound environment.
  • it is suggested to make said pedestrians or cycle drivers wear a special helmet equipped with a receiver which receives a particular electrical signal emitted by the priority vehicle.
  • the pedestrian or cycle driver is warned by an alarm, typically a light signal displayed near the eyes, for example on the visor of the helmet.
  • MOTOROLA International patent application WO01 / 37366 deals with an infantry reconnaissance system which makes it possible to quickly know if the infantryman detected and the holder of the detection device are part of the same camp.
  • the infantryman has a warhead equipped with a passive transponder RFID type that emits a coded signal under the stress of laser radiation emitted by the detection device.
  • the French patent application FR 2 670018 treats, among many other documents, road signs readable by a system embedded in a vehicle. This embedded system is able to read information from transmitting static beacons placed at the edge of the road.
  • the request for European patent EP 0933 747 discloses an ⁇ l ⁇ rme system for motor vehicles that warn drivers of said vehicles on possible abnormal traffic conditions occurring in the vicinity of said vehicles. The vehicles are equipped with transmitters operated by a
  • the present invention aims to greatly reduce or even eliminate the risk of collision between a vehicle and a potentially mobile obstacle in a vehicle.
  • / 5 closed site such as a construction site or a mine, characterized by a strong co-activity, using an autonomous alarm system, easy to set up in temporary sites such as construction sites, that can be adapted to the nature of the site, the type of vehicles intended to evolve and the speed achievable by them, and if possible universal, that is to say operating in all
  • a first object according to the invention is a system for detecting potentially mobile obstacles and for triggering an alarm intended for the driver of a vehicle operating in a site with a high co-activity, characterized in that it comprises: a transmitter located on each of said potentially mobile obstacles
  • a receiver installed on said vehicle, and connected to a signal processing device which identifies all the signals transmitted in the detection zone of said receiver, measures the reception power of each of the signals and triggers an alarm as soon as the reception power a signal exceeds a certain low threshold, said low threshold having been previously determined according to the intended extent of an alarm zone included in said detection zone.
  • the extent of the alarm zone is defined during the installation of the device in the site with high co-activity. It depends on different parameters, including the size of the machines and their speed of movement.
  • the parameterization of the alarm zone is an important element because the objective is to be able to adapt this system to a large number of different gears. Indeed, for a given approach speed between the vehicle and the pedestrian (or between two machines), the safety distance to be defined is variable, because it depends in particular on the responsiveness of the driver and that of the braking system of the vehicle.
  • the position of the receiver with respect to the ends of the vehicle is also a factor that affects the setting of the alarm zone. On a very long machine it will trigger an early warning because the point of impact is further away from the receiver.
  • the extent of the alarm zone also depends on the frequency with which the pulses of radio signals are emitted: the lower it is, the more the alarm may be triggered late. It is therefore advantageous to have a zone of alarm all the more extensive as the frequency of emission of the radio pulses is low.
  • the transmitter associated with each potentially mobile obstacle is autonomous and easy to transport. This allows for example to equip all people to evolve in the site with high co-activity.
  • the transmitter is powered by batteries or batteries also located on said potentially mobile obstacle.
  • the time interval chosen between the radio signal pulses is a compromise between the duration of the autonomous operation of the transmitter (the shorter this interval is, the lower the autonomy) and the responsiveness of the system (the longer this interval is the less time the driver has to react).
  • said time intervals are between 0.1 and 1 second, preferably between 0.5 and 1 second. With 0.7 seconds for example, one can have a sufficiently responsive system for career gear, including transmitters whose operating autonomy is close to one year.
  • Each transmitter emits with identical power but, taking into account the receiver employed, it emits at a short distance, the range of the system being close to the extent of the area of evolution of the machine in which the pedestrian (or any other obstacle potentially mobile) is at risk of collision.
  • the range of the transmitter, the sensitivity of the receiver determine the extent of the detection area.
  • the alarm zone, included in the detection zone is chosen so that its extent is close to that of the detection zone and corresponds to a circle of a few tens of meters of radius. It aims indeed a maximum range of a few tens of meters, typically a maximum range of between 20 and 60 meters, preferably close to 30 meters.
  • a transmitter more powerful, more important range for example 300 meters
  • Adapting the nominal range of the system to the extent of the zone that we want to control around the machine makes it possible to define more precise thresholds for detecting and triggering alarms.
  • An over-extended alarm zone could have a negative effect on the driver because a large number of alarms would be triggered by the presence of pedestrians in that area but away from the danger zone.
  • the entire radio frequency range is theoretically usable, but the transmitter is preferably chosen according to the frequencies reserved for short-range uses determined by local regulations.
  • a transmitter emitting in the range of ultra high frequencies (UHF: 400-950 MHz), preferably between 400 and 450 MHz or around 870 MHz will be chosen.
  • the transmitters are radio frequency identification (RFID) tags which transmit a specific radio signal which contains an individual identification.
  • RFID radio frequency identification
  • the vehicles may also all be provided with a specific transmitter but, in a preferred version of the invention, this is not necessary: any vehicle can also be signaled to others, when in use, using of the transmitter carried by the driver of the machine.
  • the receiver is installed on the vehicle, typically in the cabin of said vehicle, and is connected to a signal processing device that triggers an alert when a potentially mobile obstacle with a transmitter is in the area of evolution of said vehicle .
  • the receiver and the alarm device are in service as soon as the engine of the machine is started.
  • Each received signal is identified and analyzed separately.
  • the receiver analyzes the intensity of sign ⁇ l received and deduces the distance from the obstacle.
  • the alarm is triggered from a certain threshold of the reception power of the emitted signal, defined so that the alarm is activated as soon as there is at least one pedestrian in the detection zone. .
  • This reception power threshold is associated with the geographical extent of the detection zone of the vehicle, which has been defined in advance, taking into account in particular the nature of the vehicle (its length, its ability to brake), the speed that it can reach, the reactivity of the driver, the frequency of the radio pulses of the transmitters, etc.
  • the driver is warned by an audible or visual signal emitted by an alarm means located in the driving position.
  • this signal is intermittent and its frequency accelerates as the craft approaches the pedestrian (or moving obstacle).
  • all persons operating in the high-activity site are provided with a transmitter, typically placed on safety equipment whose wearing is obligatory.
  • a pedestrian can become a driver and vice versa.
  • the recognition of the pedestrian becomes driver is fully automatic, without it has anything to change. For this, we use the power of reception of the detected signal and we parameterize a high threshold beyond which the alarm is inhibited. As soon as a person comes to settle in the driving position, the signal receiving power becomes greater than a predefined value (high threshold), which triggers a command stopping the operation of the alarm device.
  • the high threshold is defined beforehand, essentially according to the nature of the craft, in particular its length and the maximum distance between the receiver and the end of the vehicle.
  • Another object of the invention is a system improving the safety of the movement of pedestrians and machines operating in a site with a high co-activity such as a construction site, a mine, a store or a warehouse, characterized in that a) all persons operating in said site are provided with a transmitter emitting regular pulsed radio signals transmitted without interruption at regular time intervals, said signals typically containing an individualized identification of each transmitter; b) all vehicles operating in said site are provided with a receiver connected to a signal processing device which identifies all the signals transmitted in the detection zone of said receiver, measures the reception power of each of the signals, triggers an alarm as soon as the power of
  • the transmitters are autonomous and easy to transport. They emit with a pulse frequency radio signals corresponding to time intervals between 0.1 and 1 second, preferably between 0.5 and 1 second. They emit at a short distance: their range is limited to
  • the transmitters are active RFID tags.
  • said transmitters are placed on safety equipment whose wearing is mandatory in said site
  • the signal reception power becomes greater than a predefined value (high threshold), which triggers a command stopping the operation of the alarm device.
  • high threshold a predefined value
  • the high threshold is defined beforehand, essentially according to the nature of the vehicle, in particular its length and the maximum distance between the receiver and the end of the vehicle.
  • the system presented in this example is a system for securing vehicle traffic in a high-co-activity site involving the simultaneous movement of pedestrians and vehicles, such as a construction site, mine, store, or warehouse.
  • the vehicles concerned by such a system can be:
  • wheel loaders such as public works loaders, 10 to 12m long, 3 to 3.2 meters wide, 25 to 30 km / h maximum speed, with a central control station;
  • Each pedestrian is provided with a safety helmet or a badge on which is a transmitter which is an active identifier tag.
  • This tag sends to each issue a series of 4 characters in hexadecimal corresponding to the identification number of the tag. Its characteristics are as follows: Voltage: 3 VDC, CR2032 button battery power supply Current: ⁇ 10 ⁇ A - Range: 30 meters
  • the tag is stuck inside the helmet for all staff and on a badge for visitors. There is no biological risk associated with radio waves for the badge wearer, the transmission power being typically 1 million times less than that of a mobile phone.
  • the vehicles are provided with a detection and alarm device comprising: - a receiver, active identifier reader referenced SCIEL READER - SCIBTl O (SCIEL is a registered trademark designating a technology developed by the company ELA Innovation), operating with the following characteristics:
  • the first 2 characters correspond to the reception level emitted by the tag.
  • the following 4 correspond to the identity of the tag
  • the last 2 correspond to the identity of the tag reader receiver.
  • the receiver has a serial link that can read the frames and perform programming and parameterization. These operations are done from a PC in hyperterminal mode.
  • an alarm device comprising: - a red light (12V, 7W) positioned in the cabin at the upper level of the windshield.
  • the rate of the light and sound signals increases according to the level of the signal received from the tag closest to the machine.
  • the setting of the receiver consists in setting the two thresholds of intensity of the received signal. (First 2 hexadecimal characters of the frame)
  • the low threshold the crossing of the low threshold signals entry into the sensitive zone of the tag, it activates the alarm.
  • the high threshold crossing the threshold allows driver recognition and inhibits the alarm
  • the level of the low threshold depends on the machine (speed and bulk), for example for a forklift having a maximum speed of 18 km / h, the crossing of the low threshold is set to trigger the alarm between 10 and 15 meters of obstacle, distance measured between the obstacle and the end of the machine.
  • the level of the high threshold depends on the geometry of the cabin.

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Abstract

Système de détection de piétons ou d'obstacles potentiellement mobiles et de déclenchement d'une alarme destinée au conducteur d'un véhicule évoluant dans un site à forte co-activité, caractérisé en ce qu'il comporte: a) un émetteur, situé sur chacun desdits obstacles potentiellement mobiles susceptibles d'évoluer dans ledit site, émettant des signaux radio par impulsions régulières émises sans interruption à intervalles de temps réguliers, lesdits signaux contenant typiquement une identification individualisée de chaque émetteur; b) un récepteur installé sur ledit véhicule, et relié à un dispositif de traitement du signal qui identifie tous les signaux émis dans la zone de détection dudit récepteur, mesure la puissance de réception de chacun des signaux et déclenche une alarme dès que la puissance de réception d'un signal dépasse un certain seuil bas, ledit seuil bas ayant été au préalable déterminé en fonction de l'étendue visée de la zone de détection. Système de sécurité des piétons et des engins évoluant dans un site à forte co- activité caractérisé en ce que toutes les personnes évoluant dans ledit site portent un émetteur selon a) et tous les véhicules évoluant dans ledit site portent un récepteur selon b).

Description

SYSTEME DE DETECTION DE PIETONS ET D'OBSTACLES POTENTIELS POUR UN VEHICULE EVOLUANT DANS UN SITE A FORTE CO-ACTIVITE
DOMAINE TECHNIQUE
L'invention concerne un système automatique de détection de piétons et d'engins présents dans la zone d'évolution d'un véhicule et capable de transmettre et de visualiser l'information au profit du conducteur dudit véhicule. Elle concerne plus particulièrement la détection de piétons et d'engins mobiles situés dans la zone d'évolution d'un engin industriel, typiquement un chariot élévateur, une chargeuse sur pneus, un véhicule de chantier ou un camion minier.
ETAT DE LA TECHNIQUE
Dans un environnement industriel ou commercial à forte co-activité, tel qu'un chantier, une mine, un grand magasin, un entrepôt, etc., le risque de collision entre engins ou entre engin et piéton est important. Typiquement, les piétons évoluant dans un tel environnement fermé sont des ouvriers ou des employés qui doivent effectuer, souvent dans un environnement sonore élevé, une tâche particulière demandant une attention soutenue et qui travaillent par conséquent dans des conditions peu favorables à la vigilance qu'il serait souhaitable de respecter dans une zone d'évolution de véhicules. Souvent, les conducteurs de ces engins doivent travailler dans des zones d'évolution très encombrées, où les obstacles risquent d'être aperçus au tout dernier moment. De plus, ces engins ont généralement une visibilité réduite, du fait de leur construction (godet de chargeuse ) ou du fait de la charge transportée
(chariot élévateur, ...).
Une collision entre engin et piéton peut avoir des conséquences humaines graves, voire fatales, et il est impératif de tout faire pour l'éviter. Une collision entre engins peut d'autre part avoir des conséquences économiques négatives importantes. Le but de la présente invention est de contribuer à réduire fortement le risque de collisions entre engin et piéton et le risque de collisions entre engins. Nous utiliserons par la suite l'expression générale "collision entre engin (ou véhicule) et obstacle potentiellement mobile". A notre connaissance, il n'y a pas de document traitant spécifiquement de ce sujet.
La demande japonaise JP2002013019 traite de la sécurité de piétons ou de conducteurs de cycles en cas de rencontre avec des véhicules prioritaires évoluant dans la rue. Le domaine d'application est différent: la zone d'évolution est un milieu ouvert mais les véhicules et le public concernés sont spécifiques. Les piétons ou conducteurs de cycles sont en particulier malentendants, en raison soit d'un handicap physique soit d'un environnement sonore particulier. Dans cette demande de brevet, il est suggéré de faire porter auxdits piétons ou conducteurs de cycles un casque spécial muni d'un récepteur qui reçoit un signal électrique particulier émis par le véhicule prioritaire. Le piéton ou conducteur de cycle est prévenu par une alarme, typiquement un signal lumineux s'affichant à proximité des yeux, par exemple sur la visière du casque.
La demande de brevet internationale WOOl /37366 (MOTOROLA) traite d'un système de reconnaissance des fantassins qui permet de savoir rapidement si le fantassin détecté et le détenteur du dispositif de détection font partie du même camp. Le fantassin possède un casque de guerre équipé d'un transpondeur passif de type RFID qui émet un signal codé sous sollicitation d'un rayonnement laser émis par le dispositif de détection.
La demande de brevet français FR 2 670018 traite, parmi beaucoup d'autres documents, de signalisation routière lisible par un système embarqué dans un véhicule. Ce système embarqué est capable de lire des informations issues de balises statiques émettrices placées au bord de la route. La demande de brevet européen EP 0933 747 décrit un système d'αlαrme pour véhicules automobiles qui permettent d'avertir les conducteurs desdits véhicules sur d'éventuelles conditions anormales de circulation survenant au voisinage desdits véhicules. Les véhicules sont munis d'émetteurs actionnés par un
5 dispositif commutateur qui est déclenché, directement ou indirectement lors d'événements particuliers (coup de frein brutal, déploiement de l'airbag, etc.), par le conducteur d'un véhicule muni d'un tel système. Les véhicules circulant dans le voisinage dudit véhicule, mais seulement ceux munis du système, sont alertés du danger. Avec un tel système, ce n'est pas w nécessairement l'obstacle lui-même qui fournit l'information de sa présence.
La présente invention a pour but de réduire fortement, voire d'annuler le risque de collision entre un véhicule et un obstacle potentiellement mobile dans un
/5 site fermé, tel qu'un chantier ou une mine, caractérisé par une forte co-activité, en utilisant un système d'alarme autonome, facile à mettre en place dans des sites temporaires tels que des chantiers, pouvant être adapté à la nature du site, du type des véhicules destinés à y évoluer et de la vitesse pouvant être atteinte par ceux-ci, et si possible universel, c'est-à-dire fonctionnant en toute
20 circonstance, sans nécessiter la moindre modification, par exemple lorsqu'un conducteur d'engin devient piéton ou vice-versa.
DESCRIPTION DE L'INVENTION
25 Un premier objet selon l'invention est un système de détection d'obstacles potentiellement mobiles et de déclenchement d'une alarme destinée au conducteur d'un véhicule évoluant dans un site à forte co-activité, caractérisé en ce qu'il comporte: - un émetteur, situé sur chacun desdits obstacles potentiellement mobiles
30 susceptibles d'évoluer dans ledit site, émettant des signaux radio par impulsions régulières émises sans interruption à intervalles de temps réguliers, lesdits signαux contenant typiquement une identification individualisée de chaque émetteur;
- un récepteur installé sur ledit véhicule, et relié à un dispositif de traitement du signal qui identifie tous les signaux émis dans la zone de détection dudit récepteur, mesure la puissance de réception de chacun des signaux et déclenche une alarme dès que la puissance de réception d'un signal dépasse un certain seuil bas, ledit seuil bas ayant été au préalable déterminé en fonction de l'étendue visée d'une zone d'alarme comprise dans ladite zone de détection.
L'étendue de la zone d'alarme est définie lors de la mise en place du dispositif dans le site à forte co-activité. Elle est fonction de différents paramètres, notamment de la taille des engins et de leur vitesse de déplacement. Le paramétrage de la zone d'alarme est un élément important car l'objectif est de pouvoir adapter ce système à un grand nombre d'engins différents. En effet, pour une vitesse de rapprochement donnée entre le véhicule et le piéton (ou entre deux engins), la distance de sécurité à définir est variable, car elle dépend notamment de la réactivité du conducteur et de celle du système de freinage du véhicule. La position du récepteur par rapport aux extrémités du véhicule est aussi un facteur qui intervient sur le réglage de la zone d'alarme. Sur un engin très long il faudra déclencher une alerte plus tôt car le point d'impact est plus éloigné du récepteur. D'autre part, l'étendue de la zone d'alarme dépend également de la fréquence avec laquelle les impulsions de signaux radio sont émises: plus celle-ci est faible, plus l'alerte risque d'être déclenchée tard. On a donc intérêt à avoir une zone d'alarme d'autant plus étendue que la fréquence d'émission des impulsions radio est faible.
De préférence, l'émetteur associé à chaque obstacle potentiellement mobile est autonome et facile à transporter. Cela permet par exemple d'équiper l'ensemble des personnes destinées à évoluer dans le site à forte co-activité.
Typiquement, l'émetteur est alimenté en énergie à l'aide de batteries ou de piles également situées sur ledit obstacle potentiellement mobile. L'intervalle de temps choisi entre les impulsions de signaux radio est un compromis entre la durée du fonctionnement autonome de l'émetteur (plus cet intervalle est court, plus l'autonomie est faible) et la réactivité du système (plus cet intervalle est long, moins le conducteur a de temps pour réagir). Typiquement, lesdits intervalles de temps sont compris entre 0,1 et 1 seconde, de préférence entre 0,5 et 1 seconde. Avec 0,7 seconde par exemple, on peut avoir un système suffisamment réactif pour des engins de carrière, comprenant des émetteurs dont l'autonomie de fonctionnement est voisine d'un an.
Chaque émetteur émet avec une puissance identique mais, compte tenu du récepteur employé, il émet à faible distance, la portée du système étant voisine de l'étendue de la zone d'évolution de l'engin dans laquelle le piéton (ou tout autre obstacle potentiellement mobile) est exposé à un risque de collision. La portée de l'émetteur, la sensibilité du récepteur déterminent l'étendue de la zone de détection. La zone d'alarme, comprise dans la zone de détection, est choisie de telle sorte que son étendue est proche de celle de la zone de détection et correspond à un cercle de quelques dizaines de mètres de rayon. On vise en effet une portée maxi de quelques dizaines de mètres, typiquement une portée maxi comprise entre 20 et 60 mètres, de préférence voisine de 30 mètres. Sans changer de récepteur, on pourrait certes utiliser un émetteur plus puissant, de portée plus importante (par exemple 300 mètres), car il serait toujours possible de paramétrer l'alarme à une distance de 10, 20 ou 30 mètres mais ceci se ferait en perdant en précision. Le fait d'adapter la portée nominale du système à l'étendue de la zone que nous voulons contrôler autour de l'engin permet de définir des seuils de détection et de déclenchement d'alarme plus précis. Une zone d'alarme trop étendue pourrait avoir un effet négatif vis-à-vis du conducteur, car un grand nombre d'alarmes seraient déclenchées du fait de la présence de piétons dans cette zone mais éloignés de la zone de risque. Toute la gamme des fréquences radio est théoriquement utilisable mais, l'émetteur est choisi de préférence en fonction des fréquences réservées aux utilisations de courtes portées fixées par Ia réglementation locale. Typiquement, on choisira un émetteur émettant dans la gamme des ultra hautes fréquences (UHF: 400-950 MHz), de préférence entre 400 et 450 MHz ou au voisinage de 870 MHz.
Comme nous nous trouvons dans un système fermé, il est possible de s'assurer que chaque obstacle potentiellement mobile, et en particulier chaque piéton évoluant dans le site, est équipé d'un tel récepteur. En général, le port d'équipements de sécurité est obligatoire dans de tels sites et il suffit de munir l'un de ces équipements de sécurité obligatoires (lunettes, chaussure, badge d'identification, de préférence casque) avec un tel émetteur, alimenté avec une source d'énergie électrique légère et peu encombrante, typiquement des piles, et émettant avec une autonomie de l'ordre d'un an.
De préférence, les émetteurs sont des marqueurs (ou tags) actifs RFID (radio- frequency identification) qui émettent un signal radio spécifique qui contient une identification individuelle.
Les véhicules peuvent également être tous munis d'un émetteur spécifique mais, dans une version préférée de l'invention, cela n'est pas nécessaire: tout véhicule peut également être signalé aux autres, lorsqu'il est en marche, à l'aide de l'émetteur porté par le conducteur de l'engin.
Le récepteur est installé sur le véhicule, typiquement dans la cabine dudit véhicule, et est relié à un dispositif de traitement du signal qui déclenche une alerte lorsqu'un obstacle potentiellement mobile muni d'un émetteur se trouve dans la zone d'évolution dudit véhicule. Le récepteur et le dispositif d'alarme sont en service dès que le moteur de l'engin est mis en marche. Chaque signal reçu est identifié et analysé séparément. Le récepteur analyse l'intensité du signαl reçu et en déduit l'éloignement de l'obstacle. Le déclenchement de l'alarme s'effectue à partir d'un certain seuil de la puissance de réception du signal émis, défini de telle sorte que l'alarme est activée dès qu'il y a au moins un piéton dans la zone de détection. Ce seuil de puissance de réception est associé à l'étendue géographique de la zone de détection de l'engin, qui a été définie au préalable, en tenant en compte notamment de la nature du véhicule (sa longueur, sa capacité à freiner), de la vitesse qu'il peut atteindre, de la réactivité du conducteur, de la fréquence des impulsions radio des émetteurs, etc..
De préférence, le conducteur est prévenu par un signal sonore ou visuel émis par un moyen d'alarme situé dans le poste de conduite. Typiquement, ce signal est intermittent et sa fréquence s'accélère lorsque l'engin s'approche du piéton (ou de l'obstacle mobile).
Dans une version préférée de l'invention, toutes les personnes évoluant dans le site à forte co-activité, que ce soit des piétons ou des conducteurs de véhicule, sont munies d'un émetteur, typiquement placé sur un équipement de sécurité dont le port est obligatoire. Un piéton peut devenir conducteur et vice-versa. Dans cette version préférée de l'invention, la reconnaissance du piéton qui devient conducteur est entièrement automatique, sans que celui-ci ait quoi que ce soit à changer. Pour cela, nous utilisons la puissance de réception du signal détecté et nous paramétrons un seuil haut au-delà duquel l'alarme est inhibée. Dès qu'une personne vient s'installer au poste de conduite, la puissance de réception du signal devient supérieure à une valeur prédéfinie (seuil haut), ce qui déclenche une commande arrêtant le fonctionnement du dispositif d'alarme. Lorsque le conducteur descend de l'engin et s'en éloigne d'une certaine distance, typiquement 1 à 2 mètres, la puissance de réception de son signal commence à chuter. Lorsqu'elle passe en dessous du seuil haut, le dispositif d'alarme est à nouveau prêt à fonctionner. Le seuil haut est défini au préalable, essentiellement en fonction de la nature de l'engin, en particulier de sa longueur et de la distance maxi entre le récepteur et l'extrémité du véhicule.
Un autre objet de l'invention est un système améliorant la sécurité de la 5 circulation des piétons et des engins évoluant dans un site à forte co-activité tel qu'un chantier, une mine, un magasin ou un entrepôt, caractérisé en ce que: a) toutes les personnes évoluant dans ledit site sont munies d'un émetteur émettant des signaux radio par impulsions régulières émises sans interruption à intervalles de temps réguliers, lesdits signaux contenant w typiquement une identification individualisée de chaque émetteur; b) tous les véhicules évoluant dans ledit site sont munis d'un récepteur relié à un dispositif de traitement du signal qui identifie tous les signaux émis dans la zone de détection dudit récepteur, mesure la puissance de réception de chacun des signaux, déclenche une alarme dès que la puissance de
/5 réception d'un signal dépasse un certain seuil bas, ledit seuil bas ayant été au préalable déterminé en fonction de l'étendue visée de la zone de détection, et inhibe ladite alarme dès que la puissance de réception d'un signal devient supérieure à un seuil haut, défini au préalable en fonction de la nature du véhicule.
20
De préférence, les émetteurs sont autonomes et faciles à transporter. Ils émettent avec une fréquence d'impulsion des signaux radio correspondant à des intervalles de temps compris entre 0,1 et 1 seconde, de préférence entre 0,5 et 1 seconde. Ils émettent à faible distance: leur portée est limitée à
25 quelques dizaines de mètres, typiquement entre 20 et 60 mètres, de préférence une trentaine de mètres. La fréquence des signaux radio est de préférence dans le domaine des UHF, typiquement 400-450 MHz. Avantageusement, les émetteurs sont des tags actifs RFID. De préférence, lesdits émetteurs sont placés sur un équipement de sécurité dont le port est obligatoire dans ledit site
30 à forte co-activité. La reconnaissance du piéton qui devient conducteur est entièrement automatique, sans que celui-ci ait quoi que ce soit à changer. Dès qu'une personne vient s'installer au poste de conduite, la puissance de réception du signal devient supérieure à une valeur prédéfinie (seuil haut), ce qui déclenche une commande arrêtant le fonctionnement du dispositif d'alarme. Lorsque le conducteur descend de l'engin et s'en éloigne d'une certaine distance, typiquement 1 à 2 mètres, la puissance de réception de son signal commence à chuter. Lorsqu'elle passe en dessous du seuil haut, le dispositif d'alarme est à nouveau prêt à fonctionner. Le seuil haut est défini au préalable, essentiellement en fonction de la nature de l'engin, en particulier de sa longueur et de la distance maxi entre le récepteur et l'extrémité du véhicule.
EXEMPLE
Le système présenté dans cet exemple est un système de sécurisation de la circulation de véhicules dans un site à forte co-activité impliquant le déplacement simultané de piétons et de véhicules, tel qu'un chantier, une mine, un magasin ou un entrepôt. Les véhicules concernés par un tel système peuvent être:
> des chariots élévateurs, de 3 à 5 tonnes, vitesse maxi 20 km/h; > des chargeuses de mine sur pneus, longues de 8 à 10m, larges de 1 ,8 à 2 mètres, vitesse maxi 15 km/h ; avec un poste de conduite situé au milieu de l'engin;
> des chargeuses sur pneus de type chargeuses de travaux publics, longues de 10 à 12m, larges de 3 à 3,2 mètres, vitesse maxi 25 à 30 km/h, avec un poste de conduite central;
> des camions miniers, longs de 7 à 8m, larges de 2 mètres, vitesse maxi 15 à 18 km/h avec poste de conduite sur l'avant à 4m de l'extrémité.
Chaque piéton est muni d'un casque de sécurité ou d'un badge sur lequel se trouve un émetteur qui est un tag identifiant actif. Ce tag envoie à chaque émission une série de 4 caractères en hexadécimal correspondant au numéro d'identification du tag. Ses caractéristiques sont les suivantes: Tension : 3 VDC, Alimentation pile type bouton CR2032 Courant : <10μA - Portée : 30 mètres
Fréquence : 433,92 MHz Puissance rayonnée : 1 ,6 μW Dimension : 54x33x5 mm Poids : 15 g - Intervalle d'émission 0,7 secondes
Autonomie de 1 an.
Le tag est collé à l'intérieur du casque pour l'ensemble du personnel et sur un badge pour les visiteurs. Il n'y a aucun risque biologique lié aux ondes radio pour le porteur du badge, la puissance d'émission étant typiquement 1 million de fois moins importante que celle d'un téléphone portable.
Les véhicules sont munis d'un dispositif de détection et d'alarme comprenant: - un récepteur, lecteur d'identifiant actif référencé SCIEL READER - SCIBTl O (SCIEL est une marque déposée désignant une technologie développée par la société ELA Innovation), fonctionnant avec les caractéristiques suivantes:
- Alimentation : 12 VDC
- Courant : 10 mA
- Fréquence : 433,92 MHz
A chaque lecture, ce lecteur fournit le type de trame suivant: [ 9C AD2401 ]
Les 2 premiers caractères correspondent au niveau de réception émis par le tag.
Les 4 suivants correspondent à l'identité du tag Les 2 derniers correspondent à l'identité du récepteur lecteur du tag. Le récepteur possède une liaison série qui permet de lire les trames et d'effectuer la programmation et le paramétrage. Ces opérations se font à partir d'un PC en mode hyperterminal.
- un dispositif d'alarme, comprenant: - un voyant rouge (12V, 7W) positionné dans la cabine au niveau supérieur du pare brise.
- une alarme sonore (type buzzer, 12V, 86dB)
La cadence des signaux lumineux et sonore augmente en fonction du niveau du signal reçu du tag le plus proche de l'engin.
Le paramétrage du récepteur consiste à fixer les deux seuils d'intensité du signal reçu. (2 premiers caractères hexadécimaux de la trame)
- le seuil bas: le franchissement du seuil bas signale l'entrée en zone sensible du tag, il active l'alarme. - le seuil haut: le franchissement du seuil permet la reconnaissance du conducteur et inhibe l'alarme
Définition des niveaux de seuil:
Le niveau du seuil bas dépend de l'engin (vitesse et encombrement), par exemple pour un chariot élévateur ayant une vitesse maxi de 18 km/h, le franchissement du seuil bas est réglé pour déclencher l'alarme entre 10 et 15 mètres de l'obstacle, distance mesurée entre l'obstacle et l'extrémité de l'engin.
Le niveau du seuil haut dépend de la géométrie de la cabine.
Ces seuils sont réglés une fois l'équipement installé sur l'engin à l'aide du PC en mode hyperterminal sans logiciel spécifique.

Claims

REVENDICATIONS
) Système de détection d'obstacles potentiellement mobiles et de déclenchement d'une alarme destinée au conducteur d'un véhicule évoluant dans un site fermé à forte co-activité, tel qu'un chantier, une mine, un grand magasin ou un entrepôt, caractérisé en ce qu'il comporte: a) un émetteur, situé sur chacun desdits obstacles potentiellement mobiles susceptibles d'évoluer dans ledit site, émettant des signaux radio par impulsions régulières émises sans interruption à intervalles de temps réguliers, lesdits signaux contenant typiquement une identification individualisée de chaque émetteur; b) un récepteur installé sur ledit véhicule, et relié à un dispositif de traitement du signal qui identifie tous les signaux émis dans la zone de détection dudit récepteur, mesure la puissance de réception de chacun des signaux et déclenche une alarme dès que la puissance de réception d'un signal dépasse un certain seuil bas, ledit seuil bas ayant été au préalable déterminé en fonction de l'étendue visée d'une zone dite d'alarme comprise dans la zone de détection.
2) Système selon la revendication 1 caractérisé en ce que chaque émetteur est autonome, typiquement alimenté en énergie à l'aide de batteries ou de piles électriques également situées sur ledit obstacle potentiellement mobile.
3) Système selon la revendication 1 ou 2 caractérisé en ce que l'intervalle de temps choisi entre les impulsions de signaux radio est compris entre 0,1 et 1 seconde, de préférence entre 0,5 et 1 seconde.
4) Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 dans lequel l'émetteur et le récepteur sont choisis de telle sorte que la portée maximale de l'émetteur est comprise entre 20 et 60 mètres, de préférence voisine de 30 mètres.
5) Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 dans lequel 5 chaque émetteur émet dans la gamme des ultra hautes fréquences, de préférence entre 400 et 450 MHz ou au voisinage de 870 MHz.
6) Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 dans lequel chaque piéton évoluant dans le site est muni d'un équipement de sécurité
/o - typiquement une paire de lunettes, des chaussures, un badge d'identification, ou un casque de sécurité - sur lequel ledit émetteur est fixé.
7) Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 dans lequel ledit émetteur est un marqueur (ou tag) actif RFID.
/5
8) Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 7 dans lequel chaque conducteur d'engin est muni d'un équipement de sécurité - typiquement une paire de lunettes, des chaussures, un badge d'identification, ou un casque de sécurité - sur lequel ledit émetteur est fixé.
20
9) Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 8 dans lequel le conducteur est prévenu par au moins un signal, sonore ou visuel, émis par un moyen d'alarme situé dans le poste de conduite, ledit signal étant intermittent, sa fréquence s'accélérant lorsque l'engin s'approche de 25 l'obstacle potentiellement mobile.
10) Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 9 dans lequel ladite alarme est inhibée dès que la puissance de réception d'un signal devient supérieure à un seuil haut défini au préalable en fonction de la nature du
30 véhicule. 1 ) Système de sécurité pour la circulation des piétons et des engins évoluant dans un site fermé à forte co-activité tel qu'un chantier, une mine, un magasin ou un entrepôt caractérisé en ce que: a) toutes les personnes évoluant dans ledit site sont munies d'un émetteur émettant des signaux radio par impulsions régulières émises sans interruption à intervalles de temps réguliers, lesdits signaux contenant typiquement une identification individualisée de chaque émetteur; b) tous les véhicules évoluant dans ledit site sont munis d'un récepteur relié à un dispositif de traitement du signal qui identifie tous les signaux émis dans la zone de détection dudit récepteur, mesure la puissance de réception de chacun des signaux, déclenche une alarme dès que la puissance de réception d'un signal dépasse un certain seuil bas, ledit seuil bas ayant été au préalable déterminé en fonction de l'étendue visée d'une zone dite d'alarme comprise dans la zone de détection, et inhibe ladite alarme dès que la puissance de réception d'un signal devient supérieure à un seuil haut, défini au préalable en fonction de la nature du véhicule.
12) Système de sécurité selon la revendication 1 1 caractérisé en ce que chaque couple constitué par un émetteur porté par une desdites personnes évoluant dans ledit site et un récepteur équipant l'un desdits véhicules évoluant dans ledit site constitue un système selon l'une quelconque des revendications 1 à 10.
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