Brevet FR2213485A1 — publié le 19740802

On sait que lors de la circulation sur auto-routes ou voies rapides de nombreux accidents se produisent par les heurts successifs d'un certain nombre de véhicules se suivant sur une même file lors du ralentissement brusque et imprévu dsun de ceux-ci0 La cause de ces accidents successifs en est l'espacement insuffisant des véhicules se suivant par rapport aux temps de réaction des conducteurs et de décélération maximum possible des véhiculesvce dernier facteur étant fonction en particulier des conditions d'adhérence entre véhicules et chaussée. Ces collisions en chaine- de parfois des dizaines de véhicules prouvent que la plupart des conducteurs impliqués n'ont pas,soit les capacités d'apprécier les distances de sécurité à maintenir entre leur véhicule et le précéda3lt en fonction de la vitesse ,soit lI attention suffisamment soutenue ou fréquente de la conservation de ces espaces nécessaires. Les appareils oui permettraient de mesurer et porter la connaissance d'une te le mesure aux conducteurs de véhicules routiers paraissent se limiter aux instruments basés sur le principe de 11 écho drondes électro magnétiques,par exemple du genre radar ou ultrasonores;il est bien connu que de tels appareillages,en ltétat actuel de leur technique,et en raison des coûts et encombrements sont pratiquement inadaptables sur les véhicules courants. Lwinvention objet du présent brevet concerne un dispositif fournissant à chaque instant une indication optique sur le pare-brise d'un véhicule de l'espacement de sécurité à maintenir entre celui-ci et un véhicule le précédant en cas d'arr8t brusque de ce dernier pour permettre lléven- tuelle décélération totale du premier cité sans collision,cette indication étant affichée automatiquement en fonction de la vitesse du véhicule équl- péODes moyens correcteurs pouvant intervenir dans le fonctionnement du dispositif pour tenir compte de facteurs modifiant les espacements optima,par- ticulièrenent les conditions d'adhérence du revêtement routier. Lorsqu'un conducteur est assis en position de conduite dans son véhicule un instant donné,sur une route supposée plane,les plans géomé triques passant par les yeux du conducteur et rencontrant obliquement le re vertement routier à des distances variables,par exemple de vingt à deux cents mètres en avant du véhicule,font des angles avec son pare-brise selon des intersections placées à des hauteurs différentes.Pour une position donnée du conducteur chacune de ces intersections correspond à une longueur déterminée de chaussée en avant de son véhicule0 Si lton peut virtualiser à chaque instant aux yeux i'un conducteur les intersections avec la chaussée de ces différents plans obliques précités correspondants aux distances nécessaires à la décélération complète suivant la vitesse,et pour des conditions d'adhérence donnéesson pourra lui rendre visible à chaque instant la plage de distance en avant de son véhicule nécessaire à son arrêt complet,renseignement très important pour la sécurité de la conduite0 La présente invention se propose de virtualiser sur le parebrise d'un véhicule les dites intersections des plans obliques précités avec la chaussée et ainsi de fournir au conducteur une indication des espaces optima de sécurité à maintenir avec tout véhicule le précédant La Figure I montre schématiquement les positions respectives de ltoeil I dtun conducteur,de son pare-brise 2 vu en ooupe par un plan vertical passant par I et d'un véhicule le précédant symbolisé par le profil de ses roues arrière 3 en contact avec la chaussée 4;5,6 et 7 sont des plans, orthogonaux au plan du dessinspassant par ltoeil I du conducteur et la li- avec la chaussée gne de contact/des roues arrière du véhicule le précédant,mais à des dis- tances différentes0 On voit que ces plans ont avec le pare-brise 2 des intersections dont les positions sur ce dernier sont fonction des distances entre les véhicules.La Figure 2 montre le schéma de principe du dispositif selon l'in vention.Les plans définis par 5,6,7 ont avec le pare-brise 2 leurs intersections en 8,9,1O.Une source lumineuse filiforme ,rectiligne Issue en coupe orthogonale par son axe est placée au foyer d'une lentille cylindrique I2 qui forme un faisceau de rayons parallèles sur le trajet duquel un diaphragme I3 comportant une fente étroite et rectiligne laisse passer un étroit faisceau lumineux,rectiligne,formé de rayons parallèles qui se réfléchit sur un miroir I4,plan,rectangulaire,dont les grands cotés de meme longueur que la fente du diaphragme sont orthogonaux au plan de la figure,et tréflé chit le faisceau lumineux à nouveau sur un miroir courbe I5 de longueur,orthogonalement au plan de l-a figure,égale à la longueur de la fente de I3, et dont le profil de la courbe est une portion dtellipse ayant pour foyers le centre d'oscillation de I4 et le point 16,symétrique de I par rapport à 20L'autre caractéristique déterminante de l'ellipsesctest à dire la somme des rayons vecteurs étant déterminée selon le dimensionnement de llappa- reil On sait qu'au point dtintersection de deux vecteurs la tangente l1ellipse,telle 17,fait des angles égaux avec ceux-làoPour un miroir ayant le profil d'une portion d'ellipse à rayons de courbures assez grands on peut assimiler en pratique chaque très petit élément du profil dans le plan du dessin à un élément de la tangente,soit donc à un miroir élémentaire plan et susceptible de réfléchir avec extrèmement peu de divergence 11 étroit faisceau lumineux de rayons parallèles provenant de 140 Ce faisceau réfléchi par I4 pourra denc selon l'orientation de ce dernier suivre,après réflexion sur 15,des trajets tels I8,I9,20 faisant en 8,9,10 des angles d'incidence avec le pare-brise 2,égaux respectivement aux angles d'incidence avec 2 des plans,.rthogonaux au plan de la figure,passant par I et 8,9,IOsoit donc tels que 5,6,7. n en découle que l'oeil I pourrait pir successivement en 8,9-,10 le faisceau lumineux provenant des directions I8sI9s20 comme confondu avec les intersections théoriques respectivement des plans 5,6,7 avec la chaussée0 Le miroir I4 constitue-un équipage mobile peuvant tourner auteur d'un axe orthogonal au plan de la figure;il est orienté angulairement par une came 21,Figure 3,contre le profil de laquelle il est constamment appuyé par un ressort 22o La came 21 est également un équipage mobile qui est amené et maintenu en position d'équilibre angulaire autour de son axe 23 tel que la partie mobile indicatrice d'un indicateur de vitesse automobile, par un moyen similaire comme bien connu; c'est à dire que la position angulaire de 21 par rapport à une origine définie est à chaque instant fonction de la vitesse du véhicule.Il en est evidemment de meme de la position angulaire de I4 à chaque instant. Pour que ces images virtuelles imageant aux yeux du conducteur l'intersection de plans tels 5,6,7 avec la chaussée concréti.sent aux différentes vitesses les distances horizontales en avant du véhicule calculées pour la décélération complète du véhicule,en tenant compte de tous facteurs intervenant,la came 21 sera taillée de manière que son profil pour chaque vitesse fasse dévier le miroir I4 de l'angle convenable;profil qui peut se déterminer graphiquement point par point en fonction des positions et grandeur des différents élémentsset de l'angle du pare-brise avec l'horizontale.La Figure 4 montre en perspective la disposition du groupe optique formant le faisceau lumineux; Il est le filament filiforme et rectiligne d'une ampoule électrique adéquate,il est au foyer de la lentille cylindrique 12 fermant un faisceau de rayons parallèles0 Le diaphragme I3 est constitué d'une plaque percée d'une fente très étroite,rectili- gne placée orthogonalement à la direction des rayons parallèles0 En raison de la disposition des organes de conduite de la plupart des types d'automobiles et de la position du conducteur,l'emplacement du dispositif se situera généralement an bas du pare-brise,hors de la zone de vision du conducteur à travers celui-la,entre le pare-brise et le volant; en cette position généralement le miroir I5 serait visible de I pas réflexion sur la zone inférieure du pare-brise.Pour éviter cette réflexion gènante l'invention prévoit la disposition,encadrant les trajets des rayons lumineux parallèles réfléchis tels 18,19,'20,d'un écran constitué de lamelles fines, planes,telles 24s25 rapprochées,orientées dans des plans convergents ayant leurs intersections au point I6;un boîtier opaque,non figuré,contiendra tout le dispositif optique,ne laissant de passage aux rayons lumineux qu'au-tra- vers des lamelles de l'écran. Ces lamelles de forme rectangulaire ayant leur plus grand coté, orthogonalement au plan de la figure,de meme longueur que celle de la fente de I3aet leur petit coté dans le plan de la figure,de grandeurtelle,par rapport à l'écartement des lamelles, que puissent se propager entre elles que des rayons convergents de I5 vers I6,ou-dans le sens inverse, ce à quelques degrés près0lies lamelles seront de matière et coloris tels que leur surface ait un pouvoir réfléchissant minimum.Très finesSavec un écartement pratique de l'ordure d'une fraction de centimètres elles ne s'opposeront au passage du faisceau lumineux venant de I5 que pour quelques directions de celui-ci0Par oontre elles ménagent entre elles des passages de directions préféréntiel- les où passera le faisceau venant de 15. Le faisceau lumineux rectiligne sortant de I3 Butant constitué de rayons parallèles,qu'il est d'autre part aussi étroit que désiré,son image due à sa réflexion sur le pare-brise ne pourra être aperçue par le conducteur que si ses yeux se trouvent dans le plan de sa réflexion,tel 5;;cette particularité du dispositif rend impossible toute observation erronée par suite de changements importants de position des yeux du conducteur par rapport au pare-brse,conséquence des mouvements du véhicule ou du conducteur lui-mêmeOIl est bien évident que les indications lumineuses fournies au con dùcteur n'auront pas de validité sur une route dont le profil à courte distance s'éloignera trop d'un profil rectiligne.Par contre sur voies à profil rectiligne,ou assez proche,voies rapides ou auto-routes les dscillations li mitées des véhicules dues particulierement-au travail de la suspension donneront de ltintersection de l'image du trait lumineux avec la chaussée des positions alternativement un peu en deça et un peu au delà de l'intersection quelle devrait avoir théoriquement avec cette chaussée0Le conducteur retiendra la notion de position moyenne des intersections comme indiquant la distance de sécurit-é à maintenir. Il est bien évident que lors du montage du dispositif sur un véhicule,pour positionner et régler celui-là,au lieu de considérer les plans tels que 5,6,7 passant par la ligne de contact des roues arrière d'un véhicule avec la chaussée,on pourra considérer de tels plans mais passant par exemple par la ligne horizontale des feux arrière,de hauteur à peu près identique sur les véhicules courant s0 Pour l'emploi du dispositif,pour conserver entre son véhicule et un véhicule le précédant la distance de sécurité permettant une décélérai tion complète sans collision en cas d'arrêt brusque du véhicule cité en second,le conducteur aura seulement à veiller à ce que la ligne idéale de contact sur la chaussée des roues arrière du véhicule le précédant,ou bien la ligne des feux arrière selon le réglage initial,ne soit jamais visible en dessous de l'image du trait lumineux indicateur; ce en limitant la vitesse de son véhicule.Si lion prend comme base de réglage la ligne des feux arrière on a l!avantage d'une bonne visibilité de ce repère de nuit comme de jour, Le dispositif donnera aussi une très utile indication de la viteste de sécurité à tenir lors de la circulation par mauvaise visibilité,de nuit ou temps de brouillard; dans de telles mauvaises conditions le conducteur aura la connaissance que la vitesse de son véhicule est adaptée à la conduite dans ces conditions de mauvaise visibilité lorsque la position de l'image du trait lumineux coincîdera sur la chaussée avec sa distance maxi- mum de visibilité,ou sera en deça.En effet dans ce cas,à une certaine plage de visibilité correspondra une vitesse autorisant dans cette plage la décélération complètecritère de conduite prudente, Pour tenir compte de facteurs modifiant les conditions de décélération et particulièrement dans les cas de diminution d'adhérence, pluie, verglas,l'invention prévoit également un moyen de réglage modifiant à volonté la position de l'image du trait lumineux pour chaque vitesse,c1est à dire modifiant dans leur ensemble les distances nécessaires à la décélération complète titre d'exemple non limitatif un tel moyen consistera en une commande manuelle qui permettra de modifier l'angle d'incidence du faisceau lumineux émanant de I3 sur le miroir I4 par rapport à une position origine, tel 11 angle teta,Figure 30Angle plus ou moins important suivant la diminution estimée de l'adhérence.Sur la Figure 3 Ie délacement de l'ensemnle optique 11,12,13 dans le sens de l'angle teta figuré dans le sens inverse des aiguilles d'une montre aura pour effet d'indiquer des dzstances-de décélération plus grandes. Le faisceau lumineux pourra avantageusement être coloré pour une visibilité optimum;l'invention prévoit également le réglage de lSinten- sité du faisceau lumineux,par exemple selon l'éclairement extérieur au vé véhicule, À titre d'exemple non limitatif du dimensionnement,une réalisation du dispositif pourra comporter des éléments optiques,soit donc II, 12,13,14,15 d'une longueur de l'ordre d'une dizaine de centimètres fournissant un trait lumineux indicateur sur le pare-brise de meme longueur0 Celle-ci sera suffisante pour donner au conducteur la vision de ltespace de sécurité à maintenir en avant de son véhicule. Le dispositif selon l'invention donne donc au conducteur la notion d'un espace minimum de sécurité à maintenir pour chaque vitesse par rapport aux véhicules se déplaçant devant lui,mais également la notion d'un espace où tout pièton,animal -ou objet se présentant inopinément aura le.s plus grandes chances d'hêtre heurté avant que le conducteur arrète son véhiculeset incitera donc celui-la à porter une très grande attention à cet espace, REVEIJDIGBTIONS I0)ispositif indicateur de l'espace nécessaire à la décélération complè te d'un véhicule automobile en fonction de sa vitesse,caractérisé par ce que l'indication est donnée par une image virtuelle du trait re père lumineux sur le pare-brise se superposant,dans le champ de vision du conducteur,à un lieu de la chaussée en avant du véhicule situé à la distance pré-déterminée nécessaire pour chaque vitesse à-la comp lète décélération 20)Dispositif selon la Revendication I, caractérisé par ce que le trait repère lumineux est fourni par une sou rce lumineuse placée au foyer d'un système optique fournissant un fais ceau étroit,linéaire,de rayons lumineux parallèles0 30)Dispositif selon les Revendications I et 2, caractérisé par ce que la position que l'image du trait lumineux occu pe sur le pare-brise est à chaque instant fonction de la vitesse du véhicule par le moyen de la réflexion du faisceau lumineux linéaire dont cette image provient sur un miroir plan,oscillantrdont la posi tion angulaire est commandée par un organe traduisant la vitesse du véhicule, 40)Dispositif selon les Revendications I,2 et 3, caractérisé par le fait que les différentes et divergentes directions du faisceau lumineux de rayons parallèles réfléchi par le miroir oscil lant,sont ramenés à converger vers la position pré-déterminée des yeux du conducteur en se réfléchissant sur le pare-brise,par le moyen d'un miroir,fixe,de profil elliptique0 50)Dispositif selon les Revendications I,2,3 et 4, caractérisé par le fait que un écran à lames convergentes encadre les trajets convergents du faisceau lumineux indicateur0 6 )Dispositif selon les Revendications 1,2,3 et 4, caractérisé par un organe de réglage manuel qui permet de modifier à volonté la position angulaire de la source de lumière à rayons paral lèles par rapport au plan du miroir oscillant,