Brevet FR2266239A1 — publié le 19751024

L'invention concerne un dispositif pour faciliter la circulation d'un véhicule prioritaire, sur une voie dont la circulation est réglée par des feux tricolores. Ces véhicules prioritaires sont par exemple une ambulance, une voiture de pompiers, etc. Le but de l'invention est de fournir un dispositif permettant d'éviter au véhicule prioritaire une attente à un feu tricolore, par exemple un feu de carrefour. On y parvient, selon l'invention, en mettant en oeuvre un dispositif qui comprend un émetteur hyperfréquence disposé à bord du véhicule prioritaire, cet émetteur comportant une source hyperfréquence et un cornet alimenté par cette source et fournissant un faisceau hyperfréquence modulé diffusé sous un angle tel qu'il permet une- zone d'influence suffisamment large pour que le message émis reste dans l'angle solide de réception d'une antenne de réception fixe faisant parti d'une balise réceptrice située en amont et à proximité du carrefour, ladite balise comportant des moyens pour fournir un signal de détection apte à provoquer un changement d'état de commutation d'un relais commandant le fonctionnement d'une logique apte à modifier le déroulement des phases des feux tricolores du carrefour, des moyens de temporisation réglables étant prévus pour maintenir la logique en service pendant de brèves interruptions du signal de détection et pendant le temps de transit du véhicule entre la balise et l'aval du carrefour. Ce dispositif présente l'avantage fondamental de ne nécessiter que l'installation d'une balise par carrefour. Cette balise peut être un simple récepteur radar monté sur un poteau de feu. La seule contrainte imposée du point de vue environnement est que le véhicule prioritaire puisse être en vue directe avec ladite balise. C'est-à-dire qu'aucun obstacle (branche d'arbre, poids lourds en stationnement, etc.,,) fasse écran entre la balise et le répondeur Tout obstacle mobile (camion masquant, durant un certain temps, le faisceau de réception de la balise par exemple), ne constitue pas un handicap pour le système, car dès la réception du message, mme s'il ne s'agit que d'une réception fugitive, le système logique est maintenu en service, pendant les "trous" de réception, grâce à la temporisation réglable Ce système logique peut être placé dans l'armoire de commande des feux du carrefour. On connais différents types d'armoires de commande des feux et la logique "de priorité" est conçue en tenant compte des possibilités de l'armoire dont on dispose. On décrira ci-apris différentes réalisations conformes à l'invention. Â.- Armoire à programme à temps fixe munie d'un bottier agent. Dans ce type d'armoire, la seule action possible est de maintenir au vert la phase de l'artère principale sur laquelle circule le véhicule prioritaire. Si cette phase est au vert lors de la détection du véhicule prioritaire, elle reste au vert durant tout le temps nécessaire au transit dans le carrefour de ce véhicule ; si elle vient de quitter le vert, la ou les phases secondaires (ctest-à-dire des autres artères) sont alors déroulées et lorsque le vert est redonné sur la phase artère principale, ce vert est maintenu jusqu'au franchissement du carrefour par le véhicule prioritaire. Cette méthode, Si elle ne peut assurer un vert à coup str au véhicule prioritaire lors de sa détection, permet d'une façon certaine lorsque le vert apparat sur l'artère du véhicule prioritaire de maintenir ce vert jusqu'au transit dans le carrefour. Un perfectionnement consiste, si l'armoire de feux le permet, à détecter le vert de la ou des phases des artères secondaires, et à accélérer les temps réservés aux verts secondaires. il est ainsi possible, tout en conservant l'ordre des phases du carrefour, de minimiser les temps de vert des secondaires, ctest-à-dire d'avoir la possibilité de revenir très vite sur le vert artère qui assure le transit du véhicule prioritaire. B.- Armoire à plusieurs programmes à temPs fixe munie d'un bottier agent. Pour ce type d'armoire, l'action de la balise de détection peut consister à minimiser les temps de vert des phases secondaires, par changement de programme. in effet, toujours dans le but de revenir le plus rapidement possible sur le vert de la phase artère principale lorsque la détection s'effectue au moment où celle-ci quitte son vert, il suffit dans ce cas de passer sur un programme où les temps fixes de vert réservés aux phases secondaires soient plus courts que ceux affichés sur le programme normal. Ce procédé n'est possible que si l'armoire considérée peut changer de programme pendant le cycle en cours. C.- Armoire à phases actualisées par le trafic. Ce type d'armoire permet la modulation des temps des phases principales ou secondaires. Pour ces phases, une détection de la présence des véhicules est effectuée à l'aide de détecteurs (boucles ou radars). Deux procédés sont alors employés pour un carrefour ainsi équipé. L'un consiste à escamoter ou prolonger le vert d'une voie secondaire, c'est-à-dire à donner pour cette voie, un temps de vert nul ou juste nécessaire au passage des véhicules qui se présentent au feu considéré. L'autre consiste à attribuer à cette voie secondaire un temps fixe minimal pouvant être prolongé d'un temps fixe ou variable suivant la quantité de véhicules qui se présentent au niveau du détecteur. On obtient, dans les deux cas, lorsque l'on coupe les "appels" des véhicules délivrés par les détecteurs de présence, des temps minimaux sur toutes les voies secondaires. C'est le but recherché lorsqu'il s'agit d'arriver le plus vite possible sur Le vert artère principale. sans ce cas, la logique de priorité n1a d'autre fonction que de bloquer la phase artère au vert, lors d'une détection de véhicule prioritaire, si celleci est déjà au vert, ou de couper les "appels" sur les voies secondaires lorsque le vert artère est absent lors de la détection du véhicule. Dans la majorité des cas, l'efficacité du dispositif est surtout sensible aux heures de pointes du trafic. C'est-àdire que dans le cas des transports en commun, le dispositif gagne à être mis en service dans lé sens de circulation le plus chargé. Par exemple, un sens le matin, l'autre le soir.Ceci permet d'une part de ne pas-pénaliser la circulation transversale d'une façon excessive (le déclenchement du dispositif un cycle sur quatre ou cinq semble une moyenne acceptable) d'autre part, de ne pas perturber la circulation pendant les heures creuses de la journée, Dans ce but, la logique placée dans l'armoire de commande de feux peut étre équipée d'une horloge qui définit les tranches horaires ou tel ou tel sens de circulation est favorisé lors de la détection du véhicule prioritaire0 La logique de priorité utilisée n implique pas de modification au niveau de la logique de l'armoire de carrefour. Les ordres qui la commande sont au nombre de trois - détection du véhicule prioritaire (relais situé dans la balise) - état du feu artère que l'on veut commander - éventuellement contact délivré par une horloge. Les ordres délivrés par cette logique sont au maximum au nombre de deux - action sur la commande agent (blocage de phase) - coupure des appels sur voies secondaires, ou accélération des temps secondaires ou changement de programme en cours. Le message issu du véhicule prioritaire peut titre caractérisé simplement par une fréquence mais il peut aussi comporter un code plus compliqué, un code digital par exemple. Dans le cas, par exemple, d'une ou de plusieurs lignes d'autobus transitant dans un carrefour suivant des itinéraires différents à l'intérieur de ce carrefour, on peut vouloir donner le vert adéquat à chaque ligne de bus. Pour que la logique de priorité puisse discriminer telle ou telle ligne de bus et délivrer tel ou tel itinéraire, le code d'identification doit au moins comporter le numéro de la ligne, l'ordre de priorité et peut être le numéro du bus, en vue d'une exploitation centralisée. Pour ce faire, le dispositif de l'invention est équipé d'une logique de codage. Deux types de codage sont préconisés. l'un consiste à ajouter une fréquence à la fréquence existante et à juxtaposer ou non ces deux fréquences. On obtient ainsi les trois codes Fl, F2, Fl + F2. L'autre codage consiste à former un message de capacité maximale égale à 24 bits binaires. il est nécessaire dans ce cas d'utiliser outre la fréquence porteuses hyperfréquence, une fréquence sous porteuse (9 MHZ) supportant le message binaire. Dans le cas où deux fréquences sont utilisées, chacune d'entre elles est reconnue au décodage par l'intermédiaire des fréquences F' et F" encadrant la fréquence basse, contenant les deux signaux utiles. Afin d'accrottre la sécurité, on compte : - cinq périodes de Fl (1 ère fréquence utile) - cinq périodes de F2 (2ème fréquence utile) - cinq périodes de Fl - cinq périodes de F2 Ce n'est qu'au moment où l'on a reconnu deux fois chaque fréquence que la clé est validée. Le principe de fonctionnement de la balise réceptrice dans le cas d'un message codé binaire est le suivant : Un cristal micro onde placé dans le guide d'ondes de l'aérien de la balise, détecte le signal intermédiaire à 9 MHz. Aprbs amplification et détection à 10 KHz, le signal représentant le coae est- envoyé vers le décodeur, après adaptation. A l'entree du décodeur, on crée une horloge en phase avec la cadence du code. On extrait les "l" du message et l'horloge l'introduit dans un registre à décalage. On détecte la synchronisatio (début de message) puis on compte 24 bits > tandis que le message entre dans le registre une seconde fois, on compare les états des bits qui entrent dans le registre avec ceux qui en sortent. Ceux qui occupent la même place dans le message doivent etre identiques ; s'il n'y a pas concordance, l'horloge continue de faire avancer le message dans le registre. S'il y a concordance, dès que le code de synchronisation arrive au fond du registre, on arrête le comptage et trois ordre s sont déclenchés successivement. - un ordre de contrôle de comptage jusqu'à 24 par l'horloge si oui ; - un ordre de contrôle d'exactitude des bits 10 et 16, si oui - un ordre de transfert du message dans le décodeur. Dans le cas le plus fréquent, cette dernière fonction n'est qu'une désérialisation du message par une suite de relais qui fournissent l'information sous la forme de contact "tout ou rien" en parallèle. A cette fonction, peut être adjoint un décodage, le message sert alors sous la forme d'un contact unique. La figure unique du dessin joint est un schéma d'un dispositif conforme à l'invention pour assurer le passage à un véhicule se présentant à un carrefour. On voit sur la figure un carrefour constitué d'une artère principale 1 et d'une artère secondaire 2. Sur l'artère principale circule un véhicule prioritaire 3 dont on veut assurer le passage du carrefour. La circulation au carrefour est réglée par des feux tricolores 4 à 7 dont les fonctionnements sont commandés à partir d'une armoire 8, de façon en soi connue. Le dispositif de l'invention comporte un émetteur radar 9 placé sur le véhicule 3 avec son antenne dirigée vers l'avant et une balise 10 placée à proximité ou sur le poteau des feux 7 et comprenant un récepteur radar 12 dont le diagramme de détection il a une limite de détection située à 300 mètres environ en amont du carrefour, un ensemble électronique 13 qui reçoit le signal de détection et le transforme en un signal de commande d'un relais 14. Le changement d'état du relais 14 provoque le fonctionnement d'une logique de priorité 15 placée dans l'armoire 8 et reliée au relais 14 par des liaisons appropriées 16. Cette logique de priorité 15 intervient à son tour sur le fonctionnement de la logique principale 17 de l'armoire de commande. Il n'est pas nécessaire de décrire dans le détail les structures des armoires de commande des feux et des radars qui sont connues en soi. On peut se reporter par exemple aux brevets français 1 349 431, 1 421 496, 71 25894, 72 13173, 72 32248 et 72 32249 de la Demanderesse. On peut aussi se référer aux radars à effet Doppler dits tt Rtt mis dans le Commerce par la Société Demanderesse0 Enfin, les moyens de réalisation des logiques prioritaires sont à la portée de l'homme de métier sur la base des enseignements donnée précédemment sur les fonctions de ces logiques On n a pas décrit non plus les moyens de temporisation car ce genre de moyens est bien connu des gens de métiers Par exemple, on peut utiliser des relais temporisés0 On peut utiliser toute temporisation réglable d'une capacité de 5 à 10 secondes par exemple0 Si la voie sur laquelle circule le véhicule prioritaire comporte plusieurs carrefours, chaque carrefour peut être équipé d'un dispositif tel que décrit ou bien certains seulement des carrefours peuvent être équipés d'une balise qui sert à commander le fonctionnement simultané de plusieurs feux successifs de l'artère On comprendra que le mot "carrefour" doit être pris au sens le plus large, c'est-à-dire tout endroit de l'artère où des circonstances font que la circulation dans l'artère est réglée par un feu, R E V E N D i C A T i O N S 1 Dispositif pour faciliter la circulation d'un véhicule prioritaire dans une artère comprenant au moins un carrefour, ce dispositif comprenant un émetteur hyperfréquence disposé à bord du véhicule prioritaire, cet émetteur comportant une source hyperfréquence et un cornet alimenté par cette source et fournissant un faisceau hyperfréquence modulé diffusé sous un angle tel qu'il permet une zone d'influence suffisamment large pour que le message émis reste dans l'angle solide de réception d'une antenne de réception fixe faisant parti d'une balise réceptrice située en amont et à proximité du carrefour, ladite balise comportant des moyens pour fournir un signal de détection apte à provoquer un changement d'état de commutation d'un relais commandant le fonctionnement d'une logique apte à modifier le déroulement des phases des feux tricolores du carrefour, des moyens de temporisation réglables étant prévus pour maintenir la logique en service pendant de brèves interruptions du signal de détection et pendant le temps de transit du véhicule entre la balise et l'aval du carrefour. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ladite logique a pour fonction de maintenir au vert jusqu'au transit dans le carrefour la phase de ladite artère lorsque cette phase est au vert au moment de la détection du véhicule ou passe au vert pendant cette détection. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que ladite logique a pour fonction d'accélérer les temps de vert des phases des autres artères du carre fourO 4o Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ladite logique a pour fonction de faire passer la commande de feux sur un programme où les temps fixes de vert des phases des autres artères du carrefour sont plus courts que ceux du programme normal. 5. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ladite logique a pour fonction d'inhiber une commande de prolongation du temps de vert de la phase d'une autre artère du carrefour déclenchée par la détection d'un véhicule dans cette autre artère. 6. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que le faisceau émis par le véhicule prioritaire comporte un code0 '/e siepositif selon la revendication 6, caractérisé par le fait que ce code est constitué par deux fréquences et la somme de ces fréquences, 8. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé par le fait que ce code est constitué par un message binaire. 90 Procédé pour faciliter la circulation d'un véhicule prioritaire, caractérisé par le fait qu'il comporte la mise en oeuvre d'un dispositif selon l'une des revendications précédentes.