Brevet FR2177868A1 — publié le 19731109

L'invention concerne un procédé et une installation pour transmettre suivant la technique des transmissions électriques,des signaux à des chauffeurs de véhicules automobiles (voitures de tourisme, camions) pour diriger et influencer leur conduite sur routes à circulation rapide telles qu'autoroutes. De façon connue, actueilement, l'indication d'itinéraire et l'action sur le mode de conduite reposent sur le principe de l'avertissement optique au moyen de signaux de circulation et de déviation,disposés sur le côté ou au-dessus des voies de circulation, et valables collectivement pour les chauffeurs de véhicules automobiles passant devant le signal correspondanto Le procédé conforme à l'invention convient pour transmettre l'indication d'itinéraire directement dans le véhicule automobile.Ainsi, ce procédé permet de transmettre, non pas collectivement, mais indivi- duellement au véhicule considéré, une information nécessaire pour trouver le parcours optimal Le procédé opère suivant le principe des communications par transmission électrique, entre un appareil du véhicule automobile, désigné dans la suite par appareil KFZ, et un appareil se trouvant sur le parcours de marche, désigné dans la suite par appareil STR, avec un système associé se composant d'un poste de conduite central et de voies de transmission entre ce poste et les appareils STR. Par appareil STR,on désigne principalement un appareil destiné à la voie d'accès à un noeud du réseau autoroutier (triangle ou croix). L'appareil STR destiné à une voie de sortie est décrit à la page ,. La communication est assurée par couplage électromagnétique de boucles planes,en-fil métallique, disposées au-dessous du véhicule et dans le revetement de la chaussée G Dans le revêtement de la chaussée, les boucles de fil métallique se trouvent aux emplacements où la transmission de signaux apparat judicieuse, devant les croisements autoroutiers, les triangles et les voies de sortie, ou devant les obstacles éventuels s'opposant à l'écoulement normal de la circulation0 Avant l'arrivée à une voie, le but à atteindre est fixésous forme d'une combinaison de lettres et de chiffressdans la partie émettrice S1 de l'appas reil KFZ (figure 1) et, pendant la marche, un signal électriques se présentant sous forme d!un télégramme à impulsions modulais en fréquence est émis continuellement au moyen de la boucle de fil métallique LA du véhicule automobile Le récepteur Fl reçoit, par l'intermédiaire de la boucle de fil LS placée dans le revêtement de la chaussée, la caractéristique du blat à atteindre et la transmet à la mémoire M se trouvant dans l'appareil STR Cette mémoire M a accumulé l'instruction optimale pour le but considéré et l'état de la circulation Après la lecture de l'instruction dans la mémoire, celle-ci est envoyée dans l'appareil KFZ au moyen de la boucle métal- lique, et elle y est indiquée par voie optique et acoustique L'appareil STR est en liaison avec un poste central associé Z qui prend les caractéristiques de but déjà reçues dans l'appa reil STR et qui, à partir de celles-ci et d'autres données de circulation, détermine l'itinéraire optimal par rapport au but et au lieu considéré où l'instruction doit être fournie. Cet itinéraire optimal est stocké en tant qu'instruction dans l'appareil STR (voir figure 2). En cas de modification de l'état de la circulation, l'instruction est, le cas échéant, modifiée par le poste central, c'est-à-dire que l'inscription correspondante est modifiée dans la mémoire. La transmission d'avertissements et de recommandations de vitesse a lieu suivant le même principe. L'avantage de l'invention consiste à fournir à chaque chauffeur de véhicule automobile, individuellement, actuellement et suivant la technique de transmission des informations, une aide lui facilitant la décision à prendre devant des points d'embranchement possibles du réseau autoroutier, cette aide correspondant à la recherche du but qu'il doit atteindre. On peut en outre obtenir ainsi une charge régulière du réseau autoroutier, un écoulement fluide de la circulation et une diminution de la fréquence des accidents. L'invention sera mieux comprise grâce à la description ci-après et aux dessins annexés représentant un exemple de réalisation de l'invention, dessins dans lesquels - La figure 1 est une vue d'ensemble montrant le déroulement du procédé suivant l'invention; - La figure 2 est une vue en plan schématique d'une partie d'itinéraire; - La figure 3 est une vue en plan montrant la conduite des itinéraires0 La disposition géométrique de la bobine LA du véhicule automobile et de la bobine LS de la voie, la vitesse de transmission et la fréquence porteuse, sont choisies de façon telle qu'on ait une association univoque entre une bobine de véhicule et une bobine de route. L'association,entre la fréquence porteuse et la disposition géométrique des bobines,garantit un rayonnement minimal d'énergie dans l'atmosphère. Les liaisons de télécommunication existantes ne sont donc pas perturbées.Cela est obtenu en ce que les dimensions de bobines ne dépassent pas 3 m par côté et que la plus grande fréquence de transmission est inférieure à 300 kHz. L'association unique permet de faire fonctionner tous les émetteurs de véhicules et tous les émetteurs de route sur la même bande de fréquence. L'équipement de l'appareil STR avec une mémoire permet d'obtenir deux avantages essentiels pour le procédé conforme à l'invention0 L'émission de l'adresse du but et la réception de l'instruction n'ont pas lieu directement par le poste central de conduite, qui peut être distant de plusieurs centaines de kilomètres et qui devrait donc disposer de canaux de transmission extrêmement rapides, mais par des moyens de transmission relativement simples entre l'appareil KFZ et l'appareil STR. D'autre part, la liaison entre l'appareil STR et le poste central est assurée de façon suffisante par les canaux WT de 50 Bd existants La capacité et la constitution de la mémoire, ainsi que la codification et la définition du but à atteindre,sont, avec le procédé conforme à l'invention, accordés les uns aux autres suivant des points de vue ayant trait à l'économie et à la technique de la circulation. En tant que buts à atteindre, il y a lieu de définir des points de raccordement au réseau autoroutier et des surfaces géographiques se trouvant à l'intérieur du domaine BRD envisagé. La désignation d'un but a lieu par une combinaison de lettres et de chiffres à quatre positions. Les trois premières positions correspondent toujours à des lettres choisies parmi A, B, . P, c'est-à-dire 16 lettres. Elles peuvent être codées par 4 bits par position dans le système hexadécimal.Les trois premières positions désignent 163 = 4096 zones de conduite ayant une surface de 8 km x 8 km environ : surface de la zone de conduite : surface BRD = 163 250 000 km2 = 61 km2o 163 Chaque zone de conduite est à nouveau divisée,par la quatrième position de l'adresse de but, en 9 zones de but et peut (s'ils existent) être munie au maximum de 16 - 9 = 7 zones de raccordement. Les 9 lettres A ..0 I désignent les zones de but ayant environ 2,7 km x 2,7 km et les chiffres 1 0OO.O 7 désignent chaque fois un point de raccordement à l'intérieur de la zone de conduite (figure 3). En se basant sur la dernière position, le système de conduite- est en mesure de reconnaître si une zone de surface a été choisie en tant que but. Il conduit alors le chauffeur du véhicule à la sortie du réseau autoroutier la plus proche et la plus favorable au point de vue de la circulation ou au point de vue géographique0 Le système peut également reconnaître si une sortie a été choisie en tant que but. Il conduit alors le chauffeur, le cas échéant par des déviations, à la sortie choisie. Ce mode de définition de but a pour avantage qu'il n'est pas nécessaire de le remanier (par exemple comme les annuaires téléphoniques) chaque fois que le réseau autoroutier est complété. On peut au contraire le déterminer à l'avance sous forme de plan pour les dix années qui suivent. Au total, avec ce codage, on peut désigner 164 = 65 536 buts en tant que points de raccordement ou zones de but. Dans le cas d'une solution constructive simple, l'appareil STR est également muni de 65 536 emplacements de stockage en mémoire. L'invention part de l'idée que les buts éloignés du lieu de position actuelle du véhicule sont déterminés de façon suffisamment précise par les trois premières positions de l'adresse de but (8 km x 8 km) L'explcitation de la totalité des quatre positions n'est nécessaire que si le chauffeur se trouve déjà à proximité du but à atteindre.Il résulte de la description qui suit qu'on obtient ainsi une réduction de l'étendue de stockage en mémoire dans l'appareil STR Autour de chaque point de décision du réseau autoroutier, est disposée une zone dite zone d'approche (grandeur 64 km x 64 km, cest-à-dire 64 zones conduite ayant chacune 8 km x 8 km) Au cas où le but du chauffeur se trouve dans cette zone d'approche, l'appareil STR effectue l'exploitation de la totalité des quatre positions de l'adresse de but Le reste du domaine intéressé BRD (chaque fois en considérant un point de décision déterminé) constitue une zone éloignée correspondant à l'exploitation de trois positions seulement.Les buts éloignés sont donnés avec une précision de 8 km x 8 kmO A 30 km environ du but à atteindre, on fait intervenir l'exploitation de la quatrième position, la précision étant ainsi augmentée à 2,7 km x 2,7 km. On peut alors déterminer comme suit le besoin de place en mémoire par appareil STR pour stocker les instructions. 163 = 4096 pour les adresses de zones éloignées 64 x 16 = 1024 pour les adresses de zones d'approche au total : 5120 places de stockage en mémoire En se basant sur les trois premières positions des adresses de but, l'appareil STR détecte d'abord si le but doit être affecté à la zone d'approche ou à la zone éloignée du point de noeud à l'instant considéré. Au cas où il appartient à la zone d'approche, la mémoire des zones d'approche est automatiquement mise en action. Suivant la figure 2, il suffit d'un mot de données de 2 bits par adresse pour indiquer sans équivoque une direction de marche à l'intérieur d'un réseau de routes à longue distance. En tant que moyen de stockage, on peut utiliser des éléments de mémoire binaire quelconques présentant un faible temps d'accès. L'appareil STR éprouvé conforme à l'invention ,est équipé de mémoires à semi-conàucteurs suivant la technique MOS flip-flop,et connues sous le nom de RAMo A l'heure actuelle, le temps d'accès des mémoires MOS est au maximum de 2 2$sec Le temps de séjour t v du véhicule sur la boucle STR atteint 2 lG-3 sec pour une vitesse v = 300 km/h ,et une étendue de couplage de 2 m.On a ainsi la possibilité d'appliquer à la mémoire, des adresses reçues simultanément de plusieurs véhicules automobiles (voie de marche, voie de dépassement) au moyen de boucles correspondantes, de façon suffisamment rapide pour que, en 30 Isec, trois véhicules ou davantage soient desservis, et pour qu'un certain nombre d'emplacements de stockage en mémoire voient (en cas de nécessité) leur inscription modifie: : L'appareil STR disposé devant une sortie ne se différencie en principe que par le nombre des emplacements de stockage en mémoire. Cn a simplement besoin des emplacements pour stocker les instructions ayant trait à la sortie elle-même et aux domaines de but associés à cette sortie dans la circulation Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation ci-dessus décrit et représenté, à partir duquel on pourra prévoir d'autres formes et d'autres modes de réalisation, sans pour cela sortir du cadre de l'invention. R E V E N D I C A T I O N S 10) Procédé pour transmettre individuellement des signaux à des conducteurs de véhicules, procédé caractérisé en ce qu'on effectue la transmission par des moyens de transmission électriques jusque dans le véhicule automobile, l'aide de décision,transmise par ces signaux,étant optimale pour un but de marche spécifique émis par le véhicule et pour l'état de la circulation à l'instant considéré. 20) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce quton effectue la transmission par voie inductive et en ce que le choix des rapports de grandeur, entre les dimensions de bobine et la fréquence porteuse, garantit la sélection des véhicules individuels,en évitant tout rayonnement d'énergie électromagnétique. 30) Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qutil assure une indication individuelle d'itinéraire souple, dépendant de la circulation, et non pas, comme il est encore usuel actuellement, l'affectation fixe d'un itinéraire du lieu X au lieu Y par indication statique, ce qui n'est pas optimal au point de vue de la circulation. 40) Procédé suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qua,pour désigner les buts à atteindre, on n'utilise pas des noms de lieux ou de villes, mais de courtes combinaisons codées à quatre positions, formées de lettres et de chiffres 50) Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que, pour chaque noeud du réseau autoroutier on effectue une classification des buts en zone d'approche et en zone éloignée,en ne prévoyant ainsi que 5 120 adresses de but pour un nombre total de buts de 65 536, ce qui permet de déterminer un réseau fixe indépendant des tronçons nouvellement construits du réseau autoroutier. 60) Procédé suivant l'une quelconque des revendications 4 et 5, caractérisé en ce qu'on peut, en tant que buts à atteindre, inscrire dans l'appareil du véhicule automobile ,des sorties du réseau autoroutier et des aires géographiques,en répondant ainsi aux besoins des conducteurs de véhicules automobiles en ce qui concerne la définition du but. 70) Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'on peut mettre l'invention en application à la totalité du réseau européen des routes à grande distance, en insérant d'autres positions d'adresses de but. 80) Procédé suivant ltune quelconque des revendications 1 à ó, caractérisé en ce mulon stocke l'instruction optimale, dans l'appareil de voie,à partir d'un poste central, les communications entre l'appareil du véhicule et l'appareil de voie, ainsi qu'entre l'appareil de voie et le poste central pouvant ainsi Btre assurées avec des moyens de transmission simples, 90) Procédé suivant la revendication 8, caractérisé en ce qu'un dispositif à mémoire, prévu dans l'appareil de voie, peut donner simultanément une instruction de marche optimale à trois véhicules automobiles, par des boucles différentes, 100) Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que, outre l'adresse de but, on stocke aussi, dans l'émetteur du véhicule automobile (dans certains cas à poste fixe)le type du véhicule, ce qui permet donc de donner également des instructions spécifiques suivant le type du véhicule.