Procédé pour déterminer l'écartement entre deux véhicules se succédant en marche et dispositif pour la mise en ceuvre du procédé
L'une des causes les plus sérieuses des accidents d'automobiles a pour origine la pratique consistant à suivre de trop pres le véhicule précédent, conduite communément appelée parechoc contre pare-choc . Cette conduite est l'une des causes principales des accidents de la circulation, particulierement sur les routes à grande circulation et les autoroutes à acces contrôlé pour lesquelles les dangers de croisements sont pratiquement éliminés. En vue de la sécurité, tout conducteur doit maintenir une distance suffisante entre l'avant de son propre véhicule et l'arrière du véhicule le précédant pour permettre une reaction mentale et physique correcte en reponse à un freinage brutal ou inattendu.
Bien que la vitesse de réaction des conducteurs de véhicules automobiles puisse varier en fonction de leur âge, de leur vivacité et de la coordination de leurs réflexes, les autorités traitant de la sécurité de la circulation sont generalement d'accord pour admettre l'existence d'un intervalle de sécurité normalisé entre véhicules. Cet intervalle varie directement avec la vitesse du vehicule et on admet en general un intervalle egal à la longueur d'une voiture pour chaque tranche de vitesse de 16 km/h. De telles distances sont parfois difficiles à apprécier et à matérialiser par le conducteur, et fréquemment les conducteurs se déplaçant à des vitesses elevees sur les routes à grande circulation tendent à porter un jugement erroné à la fois sur leur propre vitesse et sur la distance qui les separe du vehicule les précédant.
Le procédé selon l'invention pour déterminer l'écartement entre deux véhicules se succedant en marche pour assurer la sécurité de conduite est caractérisé par la signalisation du passage à l'arrière d'un premier véhicule au droit d'un point donne, la signalisation du passage de l'avant du véhicule suiveur au droit dudit point donne, l'e'tablissement, en reponse à la signalisation du passage de l'arrière dudit premier véhicule, d'un intervalle de temps prédéterminé qui suit ledit passage de l'arrière dudit premier véhicule et la constatation si le passage de l'avant du vehicule suiveur a lieu ou non pendant ledit intervalle de temps prédéterminé.
Le dispositif pour la mise en uvre du procédé selon l'invention, pour detecter l'intervalle existant entre deux véhicules successifs se déplaçant sur une route dans une voie de circulation commune et pour indiquer que cet intervalle est inférieur à un intervalle de sécurité prédéterminé, est caractérisé par le fait qu'il comprend en combinaison:
des moyens détecteurs de véhicule en un point donne sur ladite voie de circulation et aptes à produire un signal de sortie durant le passage de chaque véhicule; des moyens de coincidence ayant une pre miere entre et une seconde entre, aptes à produire un signal de coïncidence lorsque ces deux entrees sont excitees simultanément; des moyens de conditionnement, sensibles au signal de sortie desdits moyens détecteurs pour exciter ladite pre miere entre pendant une periode de temps prédéterminée apres la fin de chaque dit signal de sortie et pour exciter ladite seconde entre au commencement de chaque dit signal de sortie;
et des moyens sensibles au signal de coïncidence produit par lesdits moyens de coincidence pour indiquer que l'intervalle entre des véhicules successifs dans ladite voie de circulation est inférieur à un intervalle de sécurité prédéterminé.
Dans un mode de réalisation préféré du dispositif deux circuits de conditionnement séparés sont prevus. L'un reste déclenché pendant une periode correspondant à l'intervalle de reaction de sécurité moyen ou recommandé alors que l'autre reste excite pendant une periode plus courte egale à l'intervalle de réaction de sécurité minimal.
Chaque circuit de conditionnement excite partiellement un dispositif logique de coïncidence pour l'intervalle de temps respectif. Lorsqu'un vehicule suiveur est détecté pendant l'intervalle de temps le plus long, I'un des dispositifs logiques de coïncidence est excite complete- ment pour actionner un signal avertisseur et prevenir le conducteur, tandis que lorsqu'il est détecté au cours de l'intervalle le plus court, I'autre dispositif logique de coincidence est complètement excté afin d'alerter un gendarme ou autre contrôleur pour arrêter le contrevenant ou pour prendre son identité et enregistrer la faute commise.
L'invention pourra, de toute façon, etre bien comprise à l'aide du complement de description qui suit, ainsi que des dessins ci-annexes, lesquels komplement et dessins sont, bien entendu, dornes surtout à titre d'indication.
La fig. 1 est un schema synoptique d'une realisation pre ferse de l'invention employant des circuits de commutation commandés par solénoïde.
La fig. 2 est un schema synoptique d'une autre realisation préférée de l'invention utilisant un montage électronique.
Les fig. 3a à 3j montrent des courbes typiques de formes d'ondes des signaux du detecteur tracees en portant en abszisse les temps à la meme schelle (fig. 3j) pour expliquer le fonctionnement du montage electronique de la fig. 2.
En se referant à la fig. 1, on voit qu'un detecteur 10 de véhicule detecte la presence d'un vehicule en un point donné sur une voie de circulation. De préférence, le detecteur 10 doit etre du type qui délivre un signal de sortie continu pendant tout l'intervalle de temps requis pour que le véhicule passe au point donne. Différents types de détecteurs peuvent etre utilises à cet effet, y compris ceux fonctionnant suivant les principes optiques, par radar, par ultra-sons et par capacité.
Cependant, les détecteurs de véhicule sont généralement du type à capteurs utilisant des bobines d'inductance placees sur la chaussée ou enrobees dans cette derniere, car ils paraissent les mieux adaptes à l'usage auquel on les destine (voir fig. 2) et présentent, en outre, les avantages de la simplicité et d'un cout reduit. Lorsque l'avant du véhicule atteint le point choisi sur la route, le détecteur 10 délivre un flux de courant d'excitation dans la bobine du solenoide 12, flux qui continue à passer d'une façon ininterrompue jusqu'à ce que l'arrière du véhicule ait franchi lui aussi ledit point choisi.
Lorsqu'il est excité, le solenoide actionne cinq interrupteurs associés 12a, 12b, 12c, 12d et 12e, fermant ainsi les interrupteurs 12a, 12c, 12e normalement ouverts pour permettre le passage du courant tout en ouvrant les interrupteurs 12b et 12d normalement fermes, pendant la totalité de la periode au cours de laquelle le courant d'excitation s'écoule dans la bobine du solenoide 12. Lorsque l'arrière du véhicule a franchi le point choisi, le courant d'excitation provenant du détecteur 10 est coupe, les interrupteurs 12a, 12c et 12e revenant à leur position normalement ouverte alors que les interrupteurs 12b et 12d reviennent à leur position normalement ferme.
L'interrupteur 12a, normalement ouvert, est insere dans un circuit en serie entre une borne B + du reseau d'alimentation et un jeu de deux solenoides 14 et 16 à action différée, montes en parallele. Des condensateurs 18 et 20 sont montes en parallele, respectivement avec les solenoides 14 et 16, pour maintenir ces derniers excites pendant les periodes de temps choisies. Lorsque l'interrupteur 12a, normalement ouvert, est fermé, le courant provenant de la borne B + s'écoule dans les diodes 22 et 24 connectées dans le sens direct pour actionner respectivement les solenoides 14 et 16 et en meme temps charger les condensateurs associés 18 et 20.
Lorsque l'interrupteur 12a s'ouvre apres le passage du véhicule, la charge emmagasinée dans les condensateurs 18 et 20 se decharge dans les solenoides respectifs 14 et 16 pour maintenir un flux de courant d'excitation pendant la totalité de la periode de temps choisie, sa valeur etant déterminée par la capacité du condensateur en rapport avec l'inductance de la bobine de solenoide associée. Les diodes 22 et 24 empechent tout passage de courant inverse pouvant provenir des condensateurs 18 et 20 lors de leur décharge. Dans la réalisation particulière illustrée sur la fig. 1, les condensateurs 18 et 20 sont choisis pour maintenir la présence du courant d'excitation dans la bobine de solenoide 14 pendant un temps substantiellement plus long que celui relatif à la bobine de solenoide 16.
Cet intervalle de temps plus long peut rendre égal l'intervalle de sécurité recommandé se rapportant à un temps de réponse maximal du conducteur, alors que l'intervalle de temps plus court relatif à la bobine de solenoide 16 peut etre rendu egal à un temps de reaction minimal du conducteur, indicatif d'une conduite pare-choc contre pare-choc tout à fait dangereuse, représentant une violation du reglement.
Le courant d'excitation traversant la bobine de solenoide 14 ferme l'interrupteur 14a, normalement ouvert, qui est connecté en série avec l'interrupteur 12b, normalement fermé, et avec une bobine de solenoide 26, puis la borne d'alimentation B +. Le courant au travers de la bobine de solenoide 26 ferme les deux interrupteurs associés 26a et 26b, normalement ouverts. L'interrupteur 26a, normalement ouvert, est monte en serie avec la bobine 26 et l'interrupteur 14a, normalement ouvert, et en parallele avec l'interrapteur 12b, normalement fermé, et sert ainsi à maintenir le passage du courant dans la bobine 26 aussi longtemps que l'interrupteur 14a est fermé, meme si l'interrupteur 12b, normalement fermé, est ouvert par le passage d'un autre véhicule.
Ainsi, lorsqu'un premier véhi- cule atteint le point choisi, l'interrupteur 14a est fermé, mais l'interrupteur 12b, normalement fermé, est maintern ouvert jusqu'ä ce que le véhicule soit passé. Lorsque le courant d'excitation du détecteur de véhicule 10 cesse de passer dans la bobine de solénoïde 12, indiquant ainsi que l'arrière du véhicule a dépassé le point choisi, l'interrupteur 12b, normalement fermé, est libéré et se ferme pour faire passer un courant dans la bobine de solenoide 26 et l'interrupteur 14a, normalement ouvert, qui est maintenu fermé par l'excitation, qui persiste, de la bobine de solenoide 14.
Le solenoide commande 26 ferme l'interrupteur 26a, normalement ouvert, pour etablir le passage conducteur dans la bobine 26 aussi longtemps que les contacts de l'interrupteur 14a restent fermes. Ainsi, ce circuit est un circuit de conditionnement qui maintient un courant d'excitation dans la bobine du solenoide 26 pendant une periode de temps fixee, apres que l'arrière du véhicule ait depasse le point choisi sur la route.
Le solenoide 26 ainsi commande ferme les contacts de l'interrupteur 26b, normalement ouvert, montes en serie avec les contacts de l'interrupteur 12c, normalement ouvert, et avec une bobine de solenoide 28, puis la borne d'alimentation B +. 3iiinsi, si l'interrupteur 12c est fermé par l'arrivée d'un véhicule au point choisi pendant la periode de temps durant laquelle l'interrupteur 26b reste fermé en raison du passage du véhicule précédent, un courant d'excitation passe dans le dispositif de coincidence des interrupteurs pour actionner la bobine de solenoide 28 qui, alors, ferme l'interrupteur 28a, normalement ouvert,
pour commander un signal avertisseur approprié 30 destine à prevenir le conducteur du véhicule suivant qu'il se trouve trop près du véhicule précédent. Le solénoïde 28 peut être maintenu excité pendant une courte periode de temps au moyen d'un condensateur 29 couplé en parallele pour engendrer le signal avertisseur pendant un intervalle de temps désiré jusqu'ä ce que le conducteur soit passé.
Un circuit de conditionnement similaire est mis en jeu à propos de l'intervalle fixe le plus court en accord avec le passage du courant d'excitation dans la bobine de solenolde 16.
L'interrupteur 16a, normalement ouvert, associé à cette bobine, est monte en serie avec l'interrupteur 12d, normalement fermé, et avec une bobine de solenoide 32 qui contrôle les interrupteurs 32a et 32b, normalement ouverts. L'interrupteur 32a, normalement ouvert, est monte en parallele avec l'interrupteur 12b, normalement fermé pour maintenir le solenoide 32 excite, depuis la fermeture de l'interrupteur 12d, normalement fermé, au passage du véhicule et pendant la periode de temps ehoisie pendant laquelle l'interrupteur 16a, normalement ouvert, reste fermé. L'interrupteur 32b, normalement ouvert, est monte en serie avec l'interrupteur 12c, normalement ouvert, et avec une bobine de solenoide 34.
Ainsi, si l'interrupteur 12c se ferme en raison de l'arrivée d'un véhicule pendant la periode de temps ehoisie au cours de laquelle l'interrupteur 32b est fermé, le courant traversant la bobine de solenoide 34 ferme l'interrupteur 34b, normalement ouvert, pour actionner un dispositif 36 d'enregistrement de violation du reglement ou pour la délivrance d'un signal.
Comme le montre le dessin, le degre de gravité de la violation ou de la condition d'insécurité peut etre déterminé, si on le désire, en inserant en serie avec l'interrupteur 12b, une minuterie à commande électrique 38. Lorsque l'interrupteur 12b est libéré pour se fermer apres le passage d'un véhicule la minuterie démarre et continue à fonctionner jusqu'à ce que l'interrupteur 12b soit ouvert par l'arrivée d'un autre véhicule ou s'ouvre à la fin de la periode de temps choisie durant laquelle l'interrupteur 14a est fermé, indiquant ainsi la valeur en temps de l'intervalle le plus court existant entre deux véhicules.
On se réfère maintenant à la fig. 2, sur laquelle on a illustré une réalisation améliorée de l'invention qui met en ceuvre des circuits électroniques simples au lieu et place du circuit de commutation par bobines de solenoide représenté sur la fig. 1.
Le détecteur 10 de véhicule, dont les elements de base sont illustrés à l'intérieur du bloc en traits interrompus, consiste en une bobine d'inductance 40 disposée sur la chaussée ou enrobee dans cette derniere au milieu d'une voie de circulation choisie. La bobine d'inductance 40 est constituée par plusieurs spires de fil conducteur isole suivant une configuration plate, de sorte que l'axe de la bobine constituant le détecteur est perpendiculaire à la surface de la route. De telles bobines sont enrobées ou noyées en des points le long de la route à des intervalles sélectionnés avec des fils conducteurs s'étendant de ladite bobine jusqu'à une paire de bornes 42 situees à une certaine distance, bornes qui peuvent etre connectees au reste du montage chaque fois que cela est désiré pour controler la circulation en un de ces points.
Dans une variante, la bobine peut etre noyée dans un tapis protecteur qui peut etre etendu sur la route en un point quelconque de celle-ci. Comme c'est généralement le cas avec ce type de détecteur, la bobine 40 est connectée en parallele avec un condensateur 44 pour former un circuit oscillant dont la fréquence est déterminée par l'in- ductance de la bobine 40 et la capacité du condensateur 44.
Ce condensateur 44 est du type variable et peut etre regle pour sélectionner une fréquence d'oscillation résonnante pour le circuit oscillant en l'absence de tout véhicule, fréquence qui correspond à la frequence centrale ou nominale d'un discriminateur de fréquence 46, puisque l'inductance d'une bobine donnee peut varier selon les propriétés magnétiques des materiaux presents sur la route et dans son environnement. Lorsque la fréquence de résonance du circuit oscillant, en l'absence de tout véhicule, egale la fréquence centrale du discriminateur de fréfquence 46, les oscillations appliquées au discriminateur de fréfquence 46 ne produisent aucun signal de sortie.
Lorsqu'un véhicule 48 se déplaçant sur la route atteint la bobine 40, la carrosserie métallique, et plus particulierement le chassis, le train arriere et le train avant qui sont les plus pres de la route sont interceptés par le flux produit le long de l'axe de la bobine d'inductance.
La reductance magnétique faible de ces pieces métalliques abaisse l'inductance de la bobine 40, changeant de ce fait la fréquence de résonance du circuit oscillant La fré quence accrue des oscillations du circuit oscillant, comme le montre la forme d'onde de la fig. 3a, pendant la periode requise pour que le véhicule 48 passe au-dessus de la bobine 40, produit une augmentation correspondante de l'amplitude du signal de sortie du discriminateur de fréquence 46, comme le montre la forme d'onde de la fig.
3b. La forme d'onde à la sortie ainsi produite est généralement de forme irrégulière en raison du fait que les essieux et les portions du train avant et du train arrière sur la plupart des véhicules passent plus pres de la surface de la route, d'où un couplage inductif meilleur, produisant ainsi des crêtes dans Jesdits signaux. Des formes d'ondes de sortie similaires sont obtenues en utilisant d'autres types de dispositifs de detection des véhicules qui peuvent également etre utilisés dans le cadre de la presente invention.
Cependant, les capteurs à bobines d'inductance sont particuliè- rement utiles puisqu'ils tendent à produire un signal continu de detection, meme pendant le passage de véhicules tels que des véhicules à double remorque dans lesquels il existe de faibles séparations entre les deux remorques.
Le signal de sortie du détecteur de véhicule est délivré à un circuit amplificateur-limiteur 50 qui augmente la grandeur du signal de sortie jusqu'à un niveau convenable et limite la deviation positive de ce signal à un niveau de tension déter- mine de maniere que la forme d'onde reste sensiblement constante apres la montee correspondante jusqu'à la descente correspondante à la fin du signal, comme le montre la fig. 3c.
En éliminant les variations de tension du signal lorsque le véhicule passe au-dessus du point sélectionné, on produit un signal du type impulsion dont le front avant indique l'arrivée de l'avant d'un véhicule au point sélectionné et dont le bord arriere indique le passage de l'arrière du véhicule sur ledit point. Cette impulsion est délivrée à un circuit dérivateur 52 qui engendre un pic de tension positive 54 en reponse au front de l'impulsion et un pic de tension negative 56 en reponse au bord arriere de l'impulsion, comme le montre la forme d'onde de la fig. 3d. Les pics de tension negative indiquant le passage de l'arrière de chaque véhicule traversent les diodes 58 et 60 connectées dans le sens inverse, comme le montre la forme d'onde de la fig. 3e, pour entrer dans une paire de multivibrateurs monostables 62 et 64.
Chaque pic negatif déclenche les circuits multivibrateurs 62 et 64 pour engendrer une impulsion correspondante à différentes périodes de temps présélectionnees apres lesquelles ces multivibrateurs sont coupes, à moins qu'un autre pic negatif n'ait ete reçu. Le multivibrateur monostable 62 dont l'impulsion de sortie est représentée par la forme d'onde de la fig. 3g engendre une impulsion pendant un intervalle de temps relativement long dans ce cas environ 1,2 seconde, intervalle qui correspond à un temps normal de réac- tion recommandé.
D'un autre cote le multivibrateur monostable 64 a un intervalle d'impulsion de sortie, montré par la forme d'onde de la fig. 3h, qui est sensiblement plus faible, par exemple environ 0,8 second, intervalle de temps correspondant à un temps de reaction minimal qui, s'il n'est pas maintenu, constituerait une condition dangereuse représentant uneviolation du code de la route.
Le signal de sortie du multivibrateur monostable 62 est appliqué à une entre d'un circuit de coïncidence ou circuit ET 66 et également à l'entrée d'une minuterie 68 si cela est désiré.
La sortie du multivibrateur monostable 64 est également reliee à une entre d'un autre circuit de coincidence ou circuit ET 70.
L'autre entre de chacun des circuits ET 66 et 70 reçoit les pics de tension positive 54 (fig. 3f) produits par le circuit déri- vateur 52 qui traversent une diode 72 connectée dans le sens direct. Ainsi, si un pic de tension positive 54 indiquant l'ar- rivée d'un véhicule au point sélectionné est engendré pendant l'intervalle durant lequel l'impulsion de durée du multivibrateur 62 est délivrée, l'application simultaner des signaux sur les deux entrees du circuit ET 66 entraine celui-ci à engendrer une impulsion de sortie 74, comme le montre la forme d'onde de la fig.
3i qui peut, par exemple, etre utilisée pour declencher l'allumage momentane d'un signal ou panneau lumineux 76 situe sur le bord de la route ou déclencher tout autre dispositif signalisateur approprié pour prevenir le conducteur qu'il suit le véhicule précédent de trop pres. D'un autre cote, si un pic positif 54 intervient au cours de l'intervalle de temps le plus court du multivibrateur 64, la coïncidence des signaux sur les deux entrees du circuit ET 70 donne une impulsion de sortie qui peut etre utilisée pour déclencher une camera de cinema ou un appareil photographique 78 situe aux abords de la route pour obtenir des enregistrements cinématographiques ou photographiques de la violation du code et de l'identité du véhicule contrevenant.
Egalement, une impulsion de sortie du circuit ET 70 peut être utilisée pour déclencher un indicateur lumineux 80 ou une sonnerie ou tout autre dispositif destine à notifier aux gendarmes qu'une violation du code vient de se produire, violation pour laquelle il y a lieu d'arrêter le véhi- cule. Si on le désire, lorsque la faute de conduite est photographiee, la photographie peut etre telle qu'elle comprenne une reproduction de la face indicatrice de la minuterie 68 de maniere que la mesure exacte de l'intervalle entre les véhicules soit également reproduite sur le document pour un usage ultérieur.
Le montage électronique illustré sur la fig. 2 permet egalement un fonctionnement adapté à certaines conditions de circulation pour lesquelles la conduite pare-choc contre parechoc ne peut etre évitée. Au cours des heures de pointe, particulierement sur les voies d'acces aux grandes villes et les autoroutes, la circulation peut etre tres lente et les véhicules sont fréquemment et inévitablement très rapprochés les uns des autres par suite de ralentissements et d'accélérations pério- diques qui produisent un effet dit d'accordéon, lequel constitue une caractéristique habituelle de la circulation dense.
A ce sujet, il faut noter que l'amplitude des pics de tension 54 et 56 produits à la sortie du circuit dérivateur 52 est proportionnelle au taux de changement de fréquence produit par le véhicule observé qui, à son tour, est directement proportionnel à la vitesse de ce véhicule. Ainsi, dans le cas où les véhicules se déplacent lentement dans une circulation embouteillée ou dense, l'amplitude des pics est notablement moindre que celle des pics produits par les véhicules se déplaçant à des vitesses normales de circulation plus fluide.
En employant un circuit multivibrateur monostable qui est rendu sensible aux seules impulsions de déclenchement ayant des amplitudes au-dessus d'un niveau de tension minimal préalablemet choisi, le fonctionnement du systeme peut effectivement etre suspendu pour des véhicules se déplaçant à une vitesse inférieure à une valeur donnée.
Le systeme selon la presente invention est donc capable de detecter un véhicule qui en suit un autre à une distance eri- tique sans recourir à la nécessité de mesurer soit la distance separant Jesdits véhicules, soit leur vitesse, et sans tenir compte des dimensions de chacun de ces véhicules. Ce systeme compare simplement l'intervalle de temps qui s'écoule entre le passage de l'arrière d'un véhicule et le passage de J'avant du véhicule qui suit, en un point donne de la route, à une periode de temps normalisée exigée pour qu'un conducteur puisse reagir convenablement à une situation inattendue.