Brevet FR2217672A1 — publié le 19740906

On sait que lors de la circulation sur auto-routes ou voies rapides de nombreux accidents se produisent par les heurts successifs dtún certain nombre de véhicules se suivant sur une même fileglors du ralentissement brusque et imprévu d'un de ceux-ci.La cause de ces accidents successifs en est lXespacement insuffisant des véhicules se suivant par rapport aux temps de réaction des conducteurs et de décélération maximum possible des véhicules. 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 précédant en fonction de la vitesse,soit l'attention suffisasment soutenue ou fréquente de la conservation de ces espaces nécessaires, Les appareils qui permettraient de mesurer et porter la connaissance dtune telle mesure aux conducteurs de véhicules routiers paraissent se limiter aux instruments basés sur le principe de l'écho d'ondes électro- magnétiques,par exemple du genre radar ou ultra-sonores;;il est bien connu que de tels appareillages,en l'état actuel de leur technique,et en raison des colts et encombrements sont pratiquement inadaptables sur les véhicules courants L'invention 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'arrêt brusque de ce dernier pour permettre l'éventuelle décélération totale du premier cité sans collision,cette indication étant affichée automatiquement en fonction de la vitesse du véhicule équipé Lorsqutun conducteur est assis en position de conduite dans son véhicule,à uri instant donné,sur une route supposée plane, les plans gêmé- triques passant par les yeux du conducteur et rencontrant obliquement le re vtement 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 dé terminée de chaussée en avant de son véhicule.Si l'on peut virtualiser à chaque instant aux yeux d'un conducteur les intersections avec la chaussée de ces différents plans obliques précités oorrespondants aux distances nécessaires à la décélération complète suivant la vitesse,et pour des conditions d'adhérence données,en 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 conduite. La présente invention se propose de virtualiser sur le parebrise drun 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 l'oeil I d'un conducteur,de son pare-brise 2 vu en coupe 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 chausse 4;5,6 et 7 sont des plans ,orthogonaux au plan du dessin,passant par l'oeil I du conducteur et la ligne de contact avec la chaussée des roues arrière du véhicule le précédant, mais b des distances différentes. 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 lin- ventionOLes plans définis parv5,6,7 ent avec le pare-brise 2 leurs intersections en 8,9,I0.Une source lumineuse,filiforme,rectiligne II,vue en coupe erthogonale par son axe est placée au foyer d'une lentille cylindrique I2 qui forme un faisceau de rayons parallèles sur le trajet duquel un diaphra gme I3 comportant une fente étroite et rectiligne laisse passer ub étroit faisceau lumineux,rectiligne,formé de rayons parallèles qui se réfléchit sur un miroir I4,plan,rectangulaire,dont les grands cotés de même longueur que la fente du diaphragme sont ortbcgonaux au plan de la figure.et qui réflé- chit le faisceau lumineux à nouveau sur un miroir courbe I5 de longueur,orthe genalement au plan de la figure,égale à la longueur de la fente de D,et dont le profil de la courbe est une portion dgellipse ayant pour foyers le centre d'oscillation de I4 et le point I6,symétrique de I par rapport à 2.L'autre caractéristique déterminante de lellipse,c'est à dire la somme des rayons vecteurs étant déterminée selon le dimensionnement de l'appareil. On sait qu'au point d'intersection de deux vecteurs la tangente à l'ellipse,telle I7,fait des angles égaux avec ceux-là.Pour un miroir ayant le profil d'une portion d'ellipse à rayons de courbures assez granas on peut assimiler en pratique chaque très petit élément du profil dans le plan. du dessin à un élément de la tangente,soit donc b un miroir élémentaire plan et susceptible de réfléchir avec extrèmement peu de divergence l'étroit faisceau lumineux de rayons parallèles provenant de 140 Ce faisceau réfléchi par I4 pourra donc selon l'orientation de ce dernier suivre,après réflexion sur I5,des trajets tels 18,19,20 faisant en 8,9,I0 des angles d'incidence avec le pare-brise 2,égaux respectivement aux angles d'incidence avec 2 des plans,orthogonaux au plan de la figure,passant par I et 8,9,10,soit donc tels 5,6,7,II en découle que l'oeil I pourrait voir successivement en 10,le faisceau lumineux provenant des directions I8,I9,20 comme confondu avec les intersections théoriques respectivement des plans 5,6,7 avec la chaussée0 Le miroir I4 constitue un équipage mobile pouvant tourner autour 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 220La came 21 est également un équipage mobile qui est amené et maintenu en position d1 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 2I par rapport à une origine définie est à chaque instant fonction de la vi- tesse du véhicule.Il en est- évidemment de' m8me 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 concrétisent aux diffé- rentes vitesses les distances horizontales en avant du véhicule calculées pour la décélération complète du véhiculesen 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 grandeurs des différents éléments,et de l'angle du pare-brise avec lthorizonta- leOLa Figure 4 montre en perspective la disposition du groupe optique for mant le faisceau lumineux;Il est le filament filiforme et rectiligne d'une ampoule électrique adéquate,il est au foyer de la lentille cylindrique I2 formant un faisceau de rayons parallèles.Le diaphragme I3 est constitué d' une plaque percée d'une fente très étroite,rectiligne placée orthogonale- ment à la direction des rayons parallèles0 En raison de la disposition des organes de conduite de la plu part des types d'automobiles et de la position du conducteur,l'emplacement du dispositif se situera généralement au bas du pare-brise,hors de la zone de vision du conducteur à travers celui-là,entre le pare-brise et le vola- nt;;en cette position généralement le miroir I5 serait visible de I par ré- flexion 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 I8,I9,20 d'un écran constitué de lamelles fines,planes,telles 24,25,rappro chées,erientées dans des plans convergents ayant leurs intersections au point I6;un boitier opaque,non figuré,contiendra tout le dispositif optique,ne laissant de passage aux rayons lumineux qu'entre les lamelles de l'écran. Ces lamelles de ferme rectangulaire ayant leur plus grand ce- té,erthogonalement au plan de la figure,de mSme longueur que celle de la fente de I3,et leur petit coté dans le plan de la figure,de grandeur telle, par rapport à l'écartement des lamellessque ne puissent se propager entre elles que des rayons convergents de I5 vers I6,ou dans le s@ns inverse,ce à quelques degrés prés,Les lamelles seront de matière et coloris tels que leur surface ait un pouvoir réfléchissant minimum.Très fi@@@,avec un tement pratique de l'ordre d'une fraction de centimètre,elles ne s'epp@@@- ront au passage du faisceau lumineux venant de 15 que pour quelques dire@@ tions de celui-ci.Par contre elles ménagent entre elles des passages d@ directions préférentielles où passera le faisceau venant de 15* Le faisceau lumineux rectligne sortant de I3 étant constitué de rayons parallèles,qu'il est d'autre part aussi étroit que désiré,@@@ i- mage due à sa réflexion sur le pare-brise ne pourra être sperçue par le conducteur que si ses yeus se trouvent dans le plan de n réflexion,t@l 5; cette particularité du disp@sitif rend impossible toute observation erronée par suite de changements imp@rtants de position des yeux du conducteur par rappert au pare-brise,conséquence des mouvements du véhicule ou du c@n- ducteur lui-même.Il est bien évident que les indications lumineuses fournies au conducteur n'auront pas de validité sur une route dont le profil à courte distance s'éloignera trop dtun profil rettiligne.Sur voies i pro- fil rectiligne,ou assez proche,voies rapides ou auto-routes il se pourra que les oscillations limitées des véhicules dues particulièrement au tra- vail de la suspension donnent de l'intersection de l'image du trail lumi- neux avec la chaussée des positions alternativement un peu en deça et un peu au delà de l'intersection qu'elle devrait avoir théoriquement avec cette chaussée;le conducteur retiendra alors la notion de position moyenne des intersections comme indiquant la distance de sécurité 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 tel-s 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 éiemple par la ligne horisontale des feux arrière,de hauteur à peu près identique sur les véhicules de tourisme courants. Pour l'emploi du dispositif,pour conserver entre son véhicule et un véhicule le précédant la distance de sécurité permettant une décélération complète sans collision en cas dlarret 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 précédantsou bien-la ligne des feux arrière selon le réglage initial,ne soit jamais visible en dessous de Limage du trait lumineux indicateur.Si l'on prend comme base de réglagela ligne des feux arrière on a l'avantage d'une bonne visibilité de ce repère de nuit comme de jourO Le dispositif donnera aussi une très utile indication de la vi- tesse 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 lorsque la position de l'-image du trait lumi- neux coïncidera sur la chaussée avec sa distance maximum de visibilité,ou sera en deçà.En effet dans ce cas,à une certaine plage de visibilité corres- pondra une vitesse autorisant dans cette plage la décélératiop complète, critère de conduite prudente.Le faisceau lumineux pourra avantageuseient être coloré pour une visibilté optimum;;lXinvention prévoit également le rig- lage de l'intensité du faisceau lumineux,par exemple selon l'éclairement extrieur au véhicule0 A titre d'exemple fion limitatif du dimensionnement,une réalisation du dispositif pourra comporter des éléments optiques,soit donc II,I2,I3,I4,I5 d'une longueur de l'ordre d'une dizaine de centimètres faur- nissant un trait lumineux indicateur sur le pare-brise de méme longueur.Celle-ci sera suffisante pour donner au-conducteur la vision de l'espace de sécurité à maintenir en avant de son véhiculeOLe dispositif selon l'invention donne donc au conducteur la notion d'un espace de sécurité à maintenir pour chaque vitesse par rapport aux véhicules se déplaçant devant lui,mais égal ément la notion d'un espace où tout pièton,animal ou objet se présentant inopinément aura les plus grandes probabilités d'être heurté avant que le conducteur arrète son véhicule,et incitera donc celui-là à porter une très grade attention à la circulation dans cet espace. REVENDICATIONS I )Dispositif indicateur de l'espace nécessaire à la décélération complète dun véhicule automobile routier en fonction de la vitesse,caractérisé par ce que lindication est donnée par une image virtuelle d'un trait repère lumineux sur le pare-brise se superposant,dans le champ de vis ion du conducteur, à un lieu de la chaussée en avant du véhicule situé à la distance prédéterminée nécessaire pour chaque vitesse à la complè- te décélération du véhicule. 20)Dispositif selon la revendication I , caractérisé&num; par oe que le trait repère lumineux est fourni par une sour- ce lumineuse rectiligne placée au foyer d'un système optique formant un faisceau étroit,liné@ire,de rayons lumineux parallèles. 3 )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 vé- hicule par le moyen de la réflexion du faisceau lumineux linéaire dont cette image provient sur un miroir plan,oscillant,dent la position an- gulaire est commandée par un organe traduisant la vitesse du véhicule0 4 )Dispositif selon les Revendications I et 30, caractérisé par le fait que les différentes et divergentes directions du faisceau lumineux de rayons parallèles réfléchi par le miroir plan oscillant sont pamenées à converger vers la position prédéterminée des yeux du conducteur en se réfléchissan@ sur le pare-brise,par le moyen d'un miroir de profil elliptique0 5 ) Dispositif sel@@ les Revendications I et 4 , caractérisé par le fait qu'un écran à lames oonvergentes encadre les trajets convergents du faisceau lumineux indicateur0